Existem projetos que podem ser feitos de tantas maneiras que num único artigo seria impossível abordá-los em todas as suas variações. Os que sabem corno fazer isso tem a coincidência de que seria preciso algo mais do que poucas páginas que dispomos, para abordar infinitas variações em torno do que se deseja, do que se dispõe e das sofisticações com que cada um pode contar. Os amplificadores telefônicos incluem-se nesta categoria de projetos. Desta forma, o que fazemos neste artigo, é dar três projetos em níveis diferentes de desempenho, com componentes que oferecem ao leitor a possibilidade de obtenção fácil, em função do comércio de sua localidade e alimentações que vão desde 2 pilhas pequenas até uma bateria de 9 V ou 6 pilhas pequenas.
Nota: Este artigo é da revista Eletrônica Total 24 de 1992. Os circuitos só funcionam com sinais analógicos.
A escuta de uma conversa telefônica por diversas pessoas pode ser interessante em diversas ocasiões. Um contato em família com parente distante torna-se muito mais agradável se todos que estiverem no local, naquele momento, puderem acompanhar o diálogo.
Para esta finalidade podemos acoplar aos aparelhos telefônicos amplificadores que reproduzem os sons dos dois microfones (estação local e remota), num alto-falante. Existem diversas possibilidades de fazermos o acoplamento do sistema telefônico a um amplificador!
a) Acoplamento direto: neste caso, a linha pode ser conectada diretamente à entrada de um amplificador. O amplificador deve ter um bom ganho e o problema principal encontrado nesta configuração é o não isolamento do circuito amplificador da linha telefônica, (figura 1).
b) Acoplamento por transformador: caso em que a entrada do amplificador é isolada da linha telefônica por meio de um transformador que também serve para casar as impedâncias e proporcionar maior rendimento ao sistema.
c) Acoplamento indutivo: este acoplamento é obtido aproximando-se uma bobina captadora (também conhecida por "maricota" pelos radioamadores) do telefone. Esta bobina capta indutivamente os sinais que são jogados na entrada de um amplificador, (figura 2).
O principal problema deste tipo de acoplamento é que o amplificador tem de trabalhar com um ganho muito alto e a bobina se torna sensível à captação de zumbidos. Seu posicionamento no telefone também é algo crítico.
d) Acoplamento óptico: esta é a outra técnica que faz uso de um foto-emissor, um LED que é modulado pelo sinal telefônico e que tem sua luz excitando um fototransistor ligado a um amplificador. Bom isolamento é obtido, mas o ganho do amplificador tem de ser elevado.
No nosso projeto usaremos a técnica do acoplamento ao transformador. O primeiro projeto se baseia no LM386 e trabalha com alimentação de 9 V, proporcionando excelente potência e sensibilidade. Para uma versão com pouco menos de potência, mas com a vantagem da alimentação por 6 volts, temos o TDA7052. A escolha de um outro circuito, dentre estes dois primeiros deve ser feita mais em relação à disponibilidade dos circuitos integrados em sua localidade.
Para uma versão menor, de mais fácil construção com transistores temos o circuito final com alimentação de 3 ou de 6 volts. Esta é uma versão especialmente indicada para os iniciantes.
CARACTERÍSTICAS
a) Circuito 1
• Integrado: LM386
• Alimentação: 9 Volts
• Carga: 4 ou 8 S2
• Potência: 1 watt a 1,5 watt b) Circuito 2
• Integrado TDA7052
• Alimentação 6 volts • Carga: 85?
• Potência: 1 watt c) Circuito 3
• Transistores: BC558/BC548
• Alimentação: 3 ou 6 volts
• Potência: 50 mW a 100 mW
COMO FUNCIONA
O acoplamento do sinal de áudio da linha telefônica ao circuito é feito da mesma maneira nos três projetos que apresentamos. Temos um amplificador de saída de áudio comum em que o enrolamento de baixa impedância é ligado em série com a linha telefônica de modo a não prejudicar a passagem do sinal normal, dada justamente a esta baixa impedância.
Do enrolamento de alta impedância do transformador o sinal de áudio passa pelo controle de volume que consiste num potenciômetro comum cujo valor depende do circuito escolhido. O potenciômetro fundaria como um divisor de tensão convencional. O sinal do cursor do potenciômetro vai então para a entrada do circuito amplificador e aqui temos as três variações possíveis.
No caso do LM386, o integrado precisa de uma alimentação mínima de 9 volts que preferivelmente deve vir de pilhas comuns e não de bateria, dado o consumo de corrente na máxima potência. Este amplificador tem excelente ganho e usa poucos componentes externos.
A saída ao alto-falante é feita via um capacitar eletrolítico de acoplamento e o resistor, em série com o capacitar na saída C2 e R1 faz a equalização de modo a termos mesma impedância em toda faixa de frequências de operação.
Este circuito admite na saída alto-falante de 4, 8 ou mesmo 20 ohms. O consumo de corrente, e, portanto, o rendimento, serão maiores com impedâncias menores. Para o TDA7052 temos o menor número de componentes externos, na verdade, apenas o alto-falante. Este integrado opera com apenas 6 volts de alimentação e fornece 1 watt de saída em carga de 8 Ω. Não devemos usar um alto-falante de impedância menor.
Finalmente, para terceiro projeto temos uma versão muito simples, com apenas dois transistores e que até pode ser montada em ponte de terminais.
Esta versão pode ser alimentada com 3 ou 6 volts e o resistor R1 determina o ganho do circuito. Devemos escolher o maior valor que dê maior volume de som sem distorção. Valores na faixa de 330 kΩ até 2,2 MΩ podem ser experimentados. Nas três versões, é conseguido maior rendimento quando usamos um alto-falante com pelo menos 10 cm de diâmetro, instalando numa pequena caixa acústica. A unidade pode então ser montada de maneira indicada na figura 3.
MONTAGEM
Na figura 4 temos o diagrama completo do projeto n° 1 usando o LM386.
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 5, (Veja foto).
O transformador é o único dos componentes mais crítico. Mas, podemos usar qualquer pequeno transformador de saída para transistores com uma impedância baixa de secundário (4, 8 ou 26 Ω) e que será ligado à linha telefônica e uma impedância de primário de 200 Ω a 2 kΩ.
Até mesmo pequenos transformadores de alimentação com primário de 110 V e secundário de 5 a 12 V, com correntes de 50 mA até 250 mA, podem ser experimentados, pois a finalidade aqui e proporcionar uni casamento de impedâncias. Os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de 12 Vou mais e os demais capacitores tanto podem ser cerâmicos como de poliéster. O controle de volume também não é crítico, podendo PI ter valores entre 1 KΩ e 10 K Ω.
Para conexão da linha ao amplificador, sugerimos o uso de uma tomada e um plugue telefônico convencional, de modo a podermos fazer um adaptador conforme mostra a figura 6.
O interruptor eventualmente pode estar incorporado ao controle de volume. Não recomendamos o uso de bateria de 9 V, neste projeto, pois dada a potência do amplificador seu desgaste será muito rápido. O melhor será usar 6 pilhas médias ou mesmo grandes. Outra possibilidade consiste no uso de pequena fonte de alimentação com pelo menos 200 mA de capacidade de corrente.
O segundo projeto, que usa o TDA7052 é mostrado na figura 7. A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 8.
O transformador é o mesmo do projeto anterior, e o eletrolítico pode ter uma tensão de trabalho de 6 V ou mais. C1 tanto pode ser cerâmico como poliéster. P1 pode incluir o interruptor geral e seu valor também não é crítico, podendo ficar entre 10 kΩ e 47 kΩ.
Para alimentação podem ser usadas 4 pilhas pequenas, médias ou grandes. O terceiro projeto, que usa transistores, tem o diagrama mostrado na figura 9.
A disposição dos componentes numa ponte de terminais bem como, em placa de circuito impresso é mostrada na figura 10 e 11 respectivamente. O resistor é de 1/8 W e o transformador é o mesmo das montagens anteriores. Os transistores admitem equivalentes e a alimentação tanto pode ser feita com duas como com quatro pilhas pequenas. O capacitor eletrolítico deve ter uma tensão de trabalho de pelo menos 6 volts.
PROVA E USO
Para provar o aparelho basta intercalá-lo na linha telefônica, conectando sua entrada ao plugue da linha e sua saída ao telefone. Feito isso, faça uma ligação e ajuste P1 para a melhor reprodução. Na terceira versão talvez seja necessário alterar R1 para melhor rendimento em função dos ganhos dos transistores usados que podem ter variações de unidade para unidade.
Comprovado o funcionamento, não será necessário retirar da linha a unidade quando o telefone estiver em uso sem o amplificador ligado. Para usá-lo bastará ligar seu interruptor e ajustar o volume da maneira desejada. O volume não deve ultrapassar o ponto em que ocorra a microfonia, ou seja, um forte apito devido á realimentação acústica. Este problema poderá ser minimizado se afastarmos o fone do telefone e o alto-falante do amplificador. Em uso, eles devem ficar pelo menos 1 metro afastados. Outra possibilidade é virar o alto-falante para longe do fone.
Se ocorrerem roncos, inverta a ligação dos fios X1, ou seja, tire o acoplamento do transformador do fio que passa direto na ligação original.
CASAMENTO DE IMPEDÂNCIA
Quando temos uma fonte de sinal como por exemplo, um microfone, uma cabeça gravadora, um pré-amplificador ou uma linha telefônica, a maneira como esta fonte fornece seu sinal é caracterizada por uma grandeza denominada impedância e é medida em ohms. Tanto os circuitos que fornecem sinais como os que recebem, possuem uma impedância própria: num caso temos a impedância de saída e no outro temos a impedância de entrada. Para que o sinal de um circuito passe totalmente para outro, sem perdas, é preciso que suas impedâncias sejam iguais, ou seja, que elas sejam "casadas".
A linha telefônica por exemplo, tem uma impedância baixa, enquanto a entrada de um amplificador é de alta impedância. Se quisermos ter um bom rendimento na transferência de um sinal de um para outro, como neste projeto, precisamos "casar" as impedâncias. Existem muitas maneiras de se mudar a impedância de um sinal, mas a mais simples é a usada neste projeto que consiste no uso de um transformador: de um lado temos o enrolamento de baixa impedância que "casa" com a linha telefônica e do outro de alta impedância que "casa" com a entrada do amplificador.
