Sino e Gongo Acionado Por Toque (ART2092)

Uma campainha residencial ou mesmo um instrumento musical acionado por toque, podem ser elaborados a partir deste circuito que imita o som de sino ou gongo dependendo dos valores básicos dos componentes. Alimentado à por tensões entre 6 e 9 V (de bateria ou mais elevadas de fonte), este circuito pode aplicar seu sinal na entrada de qualquer pequeno amplificador.

Osciladores de duplo T amortecidos podem imitar com fidelidade instrumentos de percussão e assim servir de base para interessantes projetos como este.

Um oscilador excitado por um sensível amplificador de entrada pode produzir o som de um gongo, sino ou outro instrumento semelhante pelo simples toque num sensor.

A sensibilidade é muito grande, o que quer dizer que mesmo um toque muito suave pode disparar o circuito, e se você ligar a saída num potente amplificador terá um enorme gongo ou sino soando com toda a sua potência.

A base do circuito é um oscilador de duplo T que produz sinais de forma de onda senoidal cuja frequência depende dos elementos do circuito de realimentação ou duplo T.

Os valores dos componentes deste duplo T precisam manter entre si uma relação bem definida.

Controlando a realimentação deste circuito através do potenciômetro P2 no diagrama principal podemos levar o circuito a uma operação crítica e com isso à produção de oscilações amortecidas, ou seja, oscilações que decrescem em intensidade até desaparecer.

Estas oscilações quando amplificadas e aplicadas a um alto-falante geram sons semelhantes ao que obtemos quando batemos em objetos de vidro ou metal que ressoam por um certo tempo, como o som produzido quando batemos num sino, num gongo, num vidro ou numa barra de metal.

Com a escolha dos valores apropriados para os capacitores do duplo T podemos imitar com perfeição os sons destes objetos, bastando para isso ajustar convenientemente P2.

Como o oscilador de duplo T é um pouco instável para se obter um ajuste crítico, no nosso circuito acrescentamos uma segunda temporização para garantir um prolongamento, sem que a oscilação se mantenha "travada" indefinidamente.

No nosso circuito isso é conseguido por Q1 que a partir do estímulo em sua base obtido pela carga de C2 controla a alimentação do duplo T de forma precisa, por um intervalo ajustado em P1.

O sinal de estímulo pelo toque vem a partir de um amplificador operacional do tipo 741.

Este sinal nada mais é do que o ruído de rede que normalmente é captado pelo nosso corpo e que transfere ao circuito quando tocamos num sensor, via C1.

O ganho do operacional nesta função é dado basicamente por R3 e pode ser alterado. Valores menores permitem uma redução da sensibilidade caso haja tendência ao disparo errático do circuito.

Valores entre 10 k ohms e 4,7 M ohms podem ser usados neste projeto. Até mesmo um terceiro potenciômetro pode ser acrescentado nesta função, dependendo da aplicação que o leitor tenha em mente.

O sinal de áudio obtido na saída do oscilador é fraco demais para excitar um alto-falante, por isso precisamos de um bom amplificador externo.

No caso dos sons mais graves, como de gongo e sino, como temos uma frequência muito baixa, os melhores resultados são obtidos com sistemas de som que possuam alto-falantes pesados.

A alimentação do circuito com uma bateria de 6 V ou 9 V é possível graças ao baixo consumo de corrente da unidade.

Na figura 1 temos o diagrama completo de nosso aparelho.

 

   Figura 1 – Diagrama completo do aparelho
Figura 1 – Diagrama completo do aparelho | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa universal ou matriz de contatos.

 

Figura 2 – Montagem na matriz de contatos
Figura 2 – Montagem na matriz de contatos

 

Para a montagem em placa sugerimos a utilização de soquete para o circuito integrado. Os transistores podem ser substituídos por equivalentes.

O diodo D1 também pode ser substituído por equivalentes como o 1N4002 ou 1N914. P1 e P2 podem ser trimpots para montagem na matriz ou potenciômetros, dependendo da aplicação.

Os capacitores eletrolíticos são para 12 V ou mais e os demais capacitores são de poliéster ou cerâmica. Os capacitores do duplo T podem ser escolhidos conforme a tabela 1.

 


 

 

O sensor pode ser a simples ponta de um fio descascado ou uma chapinha de metal com não mais que 5 cm de lado. Chapas maiores podem causar instabilidades ao circuito assim como fios mais longos que 1 metro.

Neste caso devem ser usados fios blindados.

Para provar basta ligar a saída do circuito a um amplificador de áudio a médio volume. Acione S1 e toque no sensor ao mesmo tempo em que ajusta P1 e P2. Pelo ajuste de P1 temos a temporização e pelo ajuste de P2 temos o amortecimento que permite imitar o som desejado.

Uma possibilidade interessante para o projetista consiste em acrescentar uma chave que comute os valores dos capacitores do duplo T.

Se for usada fonte de alimentação externa ela deve ser de 9 a 12V com pelo menos 50 mA e excelente filtragem para que não ocorram roncos no alto-falante.

Não use fonte sem transformador já que o acionamento é feito diretamente pelo toque.

 

Cl-1 -741

Q1 e O2 - 80548 ou equivalentes

D1 - 1N4148 ou equivalente

P1 e P2 - 100 k ohms - potenciômetro ou trimpot

B1 - 6 ou 9 V - pilhas ou bateria

S1 - Interruptor simples

 

Resistores: 1/8 W

R1 e R2 - 22 k ohms

R3 - 1M ohms

R4 - 10 k ohms

R5 - 1 k ohms:

R6 e R7 - 100 k ohms

R8 - 5,6 k ohms

 

Capacitores

C1 - 100 nF - cerâmico ou poliéster

C2 - 10 uF x 12 V - eletrolítico

C3 - 10 nF - cerâmico ou eletrolítico

C4 e C5 - 2,2 nF - ver texto - cerâmico ou poliéster

C6 - 4,7 nF - ver texto - cerâmico ou poliéster

C7 - 100 nF - cerâmico ou poliéster

 


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