Uma sirene é um instrumento mecânico, eletromecânico ou eletroeletrônico cuja finalidade é produzir sons mais ou menos estridentes cujo objetivo é avisar o início ou término de qualquer evento, como por exemplo a aproximação de navios ou trens, assinalar o começo e o término de expedientes em fábricas, etc.
Para que uma sirene atinge o seu objetivo com eficácia, é necessário que os sons por ela emitidos variem entre dois valores de frequência previamente estabelecidos -pesquisas realizadas com inúmeras pessoas, mostraram que um som de frequência fixa, quando escutado por algum tempo, abala o sistema nervoso do ouvinte, tornando-o lerdo e incapaz de tomar decisões rapidamente, perdendo-se, portanto, a finalidade do alarme; por outro lado, com um som bitonal por exemplo, estes fenômenos não mais se verificam e a sirene, aí sim, cumprirá a sua real finalidade, ou seja, a de chamar, constantemente a atenção. Como exemplos típicos deste último tipo de sirene, podem ser citadas as das ambulâncias e bombeiros.
A sirene aqui apresentada é multitonal, ou seja: a frequência dos sons por ela emitidos varia continuamente entre dois valores bem determinados, fornecendo como resultado um efeito sonoro bem agradável e de bastante impacto; além disso é totalmente eletrônica, dispensando os conhecidos engenhos mecânicos. A potência que ela entrega ao transdutor (alto-falante) é mais do que suficiente para a maioria das aplicações a que ela se destina como, por exemplo:
- sistemas antifurto em residências,
- sistemas de sinalização em garagens,
- sistemas de segurança de uma forma geral,
- campanhias,
- em trens miniatura,
- em carros elétricos de brinquedo,
- como sirene em bicicletas,
- alerta de ré em automóveis, etc.
COMO FUNCIONA
A sirene ora apresentada, é constituída por dois osciladores: um de baixa frequência e outro de maior frequência, o qual também se constitui no estágio de potência de saída da sirene. O oscilador de baixa frequência comanda o outro oscilador de sorte que as oscilações deste último variam de acordo com a frequência de oscilações do primeiro e, com isto, obtém-se um sinal de saída cuja frequência varia continuamente entre dois valores fixos, fornecendo o efeito desejado.
O circuito elétrico da sirene está apresentado na figura 1, sendo formado por apenas quatro transistores dos quais três são de pequena potência e o último (Q4) de média potência. Os transistores Q1 e Q2 com os respectivos elementos de polarização, operam na clássica configuração de multivibrador, fornecendo na sua saída (coletor de Q2) uma onda aproximadamente quadrada de frequência relativamente baixa - figura 2. Por outro lado, o estágio de potência é constituído pelos transistores Q3 - Q4 na conhecida configuração Darlington; devido à forte realimentação estabelecida, principalmente, por C3 e C4, o conjunto oscila em uma frequência que é função das referidas redes de realimentação e do nível de polarização na base de Q3 através do resistor R5.
O sinal de saída do multivibrador é aplicado, por intermédio de R6, à base do transistor Q3 alterando, conforme o sinal, a polarização de sua base e, consequentemente, a frequência de oscilação do estágio final irá variando, acompanhando as variações de tensão aplicadas à base do transistor Q3, fornecendo como resultado, um sinal cuja frequência irá aumentando conforme o sinal de entrada aumente em tensão, e vice-versa. A bateria B1 se constitui na fonte de alimentação do circuito e cujo valor de tensão deve estar compreendido entre 6 volts a 9 volts; também poderá ser utilizada uma fonte de tensão que forneça 12 volts cc. na saída deste, que a sirene não permaneça por longos períodos ativada pois o transistor Q4 iria aquecer em demasia e, por não dispor de radiador de calor, em pouco tempo danificar-se-ia irremediavelmente.
Os leitores que desejarem alimentar a sirene através da energia elétrica da rede domiciliar, podem utilizar-se do circuito mostrado na figura 3; este circuito trata-se de um eliminador de bateria em que a tensão da rede após ser reduzida a 6 volts c.a., pelo transformador T1, ela é retificada (onda completa) pelos diodos D1 e D2 sendo finalmente filtrada pelo capacitor eletrolítico C1, fornecendo um nível de tensão em torno de 9 volts contínuos em sua saída.
Entre os pontos A e B, assinalados nas figuras 1 e 2, poderá incluir-se uma chave do tipo liga-desliga, ou de contato normalmente aberto, cuja finalidade é desativar a sirene quando ela não estiver em uso.
MONTAGEM
Como o circuito da sirene é relativamente simples, ele poderá ser montado, a título experimental, na conhecida configuração "teia de aranha" ou ainda utilizar uma placa padronizada de dimensões reduzidas, estas placas têm a vantagem de serem furadas, só existindo o trabalho de interromper, se for o caso, os filetes de cobre.
Os leitores que dominarem a técnica de fazer artesanalmente suas próprias placas de fiação impressa poderão utilizar-se da sugestão apresentada na figura 4 onde as linhas pretas indicam os locais onde não deve ser corroído o cobre pela solução corrosiva (percloreto de ferro). Nesta plaqueta, de dimensões reduzidíssimas, os resistores devem ficar em pé, assim como os capacitores, no entanto nada impede que as suas dimensões venham a ser ampliadas a fim de obter-se uma montagem menos compacta do que a apresentada.
A figura 5 mostra a distribuição dos componentes nesta mesma plaqueta de circuito impresso, notar que a resistência R7 foi diretamente ligada aos terminais do alto falante, a figura 6 identifica os terminais dos semicondutores utilizados nesta montagem, inclusive os diodos da fonte de alimentação. Para realizar a montagem, convém utilizar um ferro de soldar de ponta bem fina, devido à compactação dos componentes na placa de circuito impresso; a solda a ser utilizada também deve ser de boa qualidade (60/40) e fina (1 mm). Não se devem aquecer em demasia os filetes de cobre da plaquinha a fim de que eles não venham a soltar-se; a mesma observação deve ser estendida aos transistores quando da sua soldadura.
De posse de todo o material e da placa de circuito impresso (figura 4), a montagem deve iniciar-se soldando os quatros transistores nos respectivos locais conforme é mostrado no chapeado da figura 5; a seguir os dois capacitores eletrolíticos, tomando a precaução de obedecer a polaridade assinalada nos mesmos em conformidade com o chapeado. Por último serão soldados os capacitores não eletrolíticos C3 e C4 e os resistores, sendo que estes ficarão em "pé" fazendo-se necessário, portanto, que suas lides sejam adequadamente dobradas, exceto o R7 que é ligado diretamente no alto falante.
Os dois fios de alimentação da bateria, serão soldados aos pontos mais extremos da placa, tomando-se o cuidado para não inverter a sua polaridade; os fios provenientes do alto-falante serão soldados aos dois pontos centrais restantes da plaquinha de fiação impressa - figura 5.
Agora é só colocar a bateria de 9 volts, ou 4 a 6 pilhas do tamanho grande, no respectivo suporte, para que a sirene comece a funcionar!
Todo o circuito poderá ser alojado no interior de uma pequena caixa plástica como uma saboneteira, por exemplo!
