Qual a utilidade de um intercomunicador? Se o leitor simplesmente levar em conta este nome certamente não poderá inicialmente ter muitas ideias. Entretanto, se denominarmos o mesmo aparelho de porteiro eletrônico, sistema de intercomunicação doméstica ou para o escritório, babá eletrônica, sistema de chamada então as possíveis aplicações a serem dadas começam a ser muito mais atraentes. De fato, com um circuito bastante simples de montar e consequentemente econômico, conseguimos um desempenho que permite a utilização deste aparelho em todas as aplicações citadas, nada deixando a dever aos tipos comerciais equivalentes.
Obs. Este artigo é de 1984.
As utilidades de um sistema intercomunicador no lar, no escritório ou na industria são patentes. Não se pode hoje em dia perder tempo levando recados ou procurando informações em locais mesmo que próximos como uma sala adjacente, se a eletrônica oferece os meios necessários a isso, sem a necessidade de qualquer deslocamento.
Os intercomunicadores hoje em dia exercem funções diversas no lar, ou no escritório e podem receber as denominações que caracterizam o seu funcionamento.
No lar podemos chamá-lo de intercomunicador simplesmente quando nos permite falar de um quarto a outro de maneira rápida na troca de recados ou informações. No escritório, esta função ainda permite a adoção do mesmo nome.
Entretanto, se ele for usado para monitorar o choro de uma criança que fica no quarto enquanto a mãe lava roupa, ou exerce outra atividade distante a denominação comum é de "babá eletrônica".
No escritório, esta mesma configuração usada para que o “chefe" ouça o que se passa num grande ambiente ou ainda numa loja podendo perfeitamente receber o nome de sentinela ou "vigia".
Finalmente, colocado no portão de modo a permitir um primeiro contacto com quem toca a campainha, evitando assim que a porta seja aberta sem a devida identificação do visitante, o aparelho pode ser chamado de porteiro eletrônico, uma versão bastante conhecida dos leitores que residem nas grandes cidades em vista da crescente onda de criminalidade.
O nosso aparelho cobre todas estas faixas de aplicação com excelente desempenho pela sua sensibilidade.
Além de ser muito simples de montar e instalar, ele pode ser alimentado tanto por pilhas como pela rede de energia o que é um trunfo a mais a ser considerado na sua escolha.
Analisando o circuito e o seu princípio de funcionamento o leitor estará apto não só a definir-se pela sua montagem como também até a encontrar outras possíveis aplicações não citadas na introdução.
COMO FUNCIONA
Em princípio qualquer amplificador de áudio de pequena potência pode ser usado como um intercomunicador.
Entretanto, as características de um amplificador comum exigem o emprego de microfones especiais de grande sensibilidade como sugere o circuito da figura 1.
São usados dois amplificadores, cada qual tendo um microfone e um alto falante.
Evidentemente, esta configuração não é econômica e muito menos simples.
Para tornar econômica e simples, a configuração pode ser melhorada a ponto de precisarmos apenas de um amplificador, tanto para quem está falando de um lado da linha, como para quem está falando do outro lado.
E, do mesmo modo, podemos aproveitar uma propriedade importante de um alto-falante comum que é a de poder também funcionar como microfone. (figura 2)
Neste caso, o amplificador usado deverá ter características especiais pois, como microfone os alto-falantes apresentam uma sensibilidade pequena e uma baixa impedância.
Igualmente, para fazer a troca de funções de microfone para alto-falante propriamente dito é preciso um sistema de comutação.
Na verdade, o sistema de comutação que é a chave falar/ouvir também possibilita a expansão do intercomunicador que poderá ter mais de 2 canais, conforme veremos na parte prática.
Importante para nós é analisar o circuito escolhido para poder funcionar bem dentro das condições indicadas.
Na figura 3 temos um diagrama de três blocos em que representamos o amplificador básico.
O primeiro bloco representa o circuito de entrada que é uma configuração pouco comum em que se obtém um bom ganho com baixa impedância de entrada de acordo com o alto-falante usado como microfone.
O transistor na configuração de base comum apresenta uma baixa impedância de entrada e impedância elevada de saída, conforme mostra a figura 4.
O segundo bloco amplifica através de um transistor o sinal do bloco anterior de modo a aumentar sua intensidade. Com isso o sinal pode excitar a etapa final de saída que leva dois transistores complementares.
Com estes dois transistores pode-se obter com bom volume de uma potência razoável o sinal para aplicação no alto-falante de escuta.
Todo o circuito é alimentado por uma tensão entre 6 e 9 V que na versão alimentada por pilhas pode vir de 4 pilhas pequenas ou médias.
O consumo de energia na condição de repouso, ou seja, quando tudo está ligado mas sem som (funcionamento como babá) é de apenas 7 mA aproximadamente o que significa uma grande durabilidade para as pilhas neste modo de funcionamento.
OS COMPONENTES
Todos os componentes usados são absolutamente comuns, e os alto-falantes podem até ser aproveitados de rádios velhos ou outros aparelhos fora de uso. Importante apenas é que os alto-falantes sejam de pelo menos 10 cm de diâmetro (4 polegadas) e que tenham impedância de 8 ohms.
Os alto-falantes de 4 ohms funcionarão, mas se o fio de ligação for comprido entre as estações, as perdas serão maiores e pode haver perda de volume.
Numa aplicação doméstica sugerimos um par de pequenas caixas acústicas para colocação dos alto-falantes e do circuito numa delas, conforme mostra a figura 5.
Daremos a versão básica para dois canais (local e remoto) mas o leitor terá os elementos para os circuitos de mais canais.
Os componentes eletrônicos usados admitem muitas variações conforme as indicações a seguir.
Os transistores podem ser os BC548 ou equivalentes como os BC237, BC238 e BC547 para os NPN. Para o PNP temos o BC558 ou equivalentes como o BC308, BC557.
Os diodos são de uso geral como os 1N914, 1N4148 ou mesmo1N4002.
Todos os resistores são de 10% de tolerância ou 20% com dissipações de 1/8 ou ¼ W.
Os capacitores eletrolíticos podem ter tensões de trabalho a partir de 10 V e preferivelmente devem ser de terminais paralelos para montagem na placa de circuito impresso em posição vertical.
A chave comutadora para a versão básica é de pressão 4 x 2 e além disso o leitor precisará de um interruptor simples e de um suporte de pilhas.
Para a fonte de alimentação o transformador é de 6 + 6 V x 250 mA e os diodos 1N4002. O eletrolítico de filtro tem tensão de trabalho de 16 V.
MONTAGEM
O uso de uma placa de circuito impresso bastante compacta exige cuidado nas soldagens que devem ser feitas com um soldador de pequena potência.
Para o trabalho mecânico de preparação de caixa e instalação o leitor deve ter os recursos necessários.
Na figura 6 damos o circuito completo do intercomunicador em sua versão básica, ou seja, o módulo referente a placa de circuito impresso, fonte e interruptor geral.
A montagem na placa de circuito impresso é dada na figura 7.
Fazemos algumas recomendações sobre a montagem dos componentes na placa de modo a garantir um desempenho sem problemas.
Observe que os transistores são de tipos diferentes (Q4 é diferente dos demais) e que sua posição na placa depende da parte achatada.
Os diodos D1 e D2 são polarizados. Siga a posição das faixas.
Os resistores têm valores que são dados pelas faixas coloridas segundo a lista de materiais. Eles são montados em posição vertical de modo a se conseguir uma placa compacta.
Os capacitores eletrolíticos são polarizados, isto é, tem marcação (+ ) ou (-)
que precisa ser obedecida.
O suporte de pilhas tem polaridade certa para ligação dada pelo fio vermelho que é o polo positivo.
De posse da placa pronta com a ligação do suporte e interruptor geral, temos a seguir as diversas opções.
1. Dois canais com pilhas
Na figura 8 damos a maneira de se fazer as ligações para um sistema de dois canais, o mais simples que pode funcionar como intercomunicador porteiro eletrônico ou babá.
O interruptor é de pressão 2 x 2 devendo ser instalado junto à estação local.
O fio usado na interligação das estações deve ser blindado e ter no máximo 25 metros de comprimento. Na sua colocação veja qual é a ligação do fio central e da malha pois se houver inversão teremos ruído.
Fio mais comprido que 25 metros pode trazer problemas de sensibilidade.
A caixa com o alto-falante, chave falar- ouvir (interruptor de pressão) e interruptor geral formam a estação local. O outro falante é a estação remota.
2. Fonte de alimentação
Na figura 9 damos um circuito de fonte de alimentação para a rede de 110 ou 220 V conforme o primário do transformador usado.
Esta fonte pode ser montada numa pequena barra de terminais que, juntamente com o transformador será fixado na caixa da estação local.
3. Versão de 3 ou mais canais
No circuito dado na figura 10 podemos ter um número indeterminado de estações, dependendo simplesmente da chave seletora usada.
No circuito exemplo damos uma chave de 1 polo x 5 posições que permite a realização de um sistema de 5 canais.
Este circuito permite que a estação local fale com cada uma das estações remotas, mas não permite que as estações remotas falem entre si.
Uma possível utilização do circuito seria num escritório em que a estação local (central) ficaria com uma recepcionista ou secretária que “passaria" as mensagens as diversas estações em caso de necessidade.
Este procedimento até seria conveniente para evitar a perda de tempo com conversas indevidas entre funcionários.
Na chave de 2 x 5 seleciona-se a estação com que se deseja falar, e na chave falar/ouvir faz-se a troca de funções.
4. Controle de volume
A troca do resistor R3 de 4k7 por um potenciômetro de mesmo valor permite agregar um controle de volume ao aparelho, conforme mostra a figura 11.
A utilização de fio blindado na sua ligação é importante para se evitar a captação de zumbidos.
INSTALAÇÃO E USO
Conforme salientamos será preciso usar fio blindado na ligação da estação local com a remota (s).
Este fio deve ter no máximo 25 m de comprimento, pois a partir desta distância podem ocorrer perdas em vista da baixa impedância de operação.
Para distâncias maiores uma sugestão consiste no acréscimo de dois transformadores de saída com 8 x 1000 ohms ou mais, conforme mostra a figura 12.
Com a utilização deste recurso distâncias superiores a 200 metros podem separar as estações sem problemas maiores de perdas.
Na aplicação como porteiro eletrônico, ou mesmo intercomunicador é evidente que o cabo deve passar por dutos nas paredes ou ficar bem oculto nos cantos da parede.
Na fixação do fio o máximo de cuidado deve ser tomado com os pregos usados que devem ser de tipo especial para fixação de fios.
Ao usar o intercomunicador nas diversas aplicações o procedimento é o seguinte:
Ligue o interruptor geral (S1) usando pilhas novas ou conectando a tomada à rede local.
Mantenha a chave falar/ouvir sem apertar e peça a alguém que fale no alto-falante remoto. Se houver um rádio ligado no local distante ou mesmo barulho de fundo, ao ligar o leitor já o ouvirá no alto-falante da estação local.
Apertando a chave falar/ouvir fale diante do falante local.L Sua voz deve ser ouvida no falante remoto.
Cada vez que terminar de falar solte a chave. Neste momento o interlocutor da estação remota poderá falar e você o ouvirá.
Na função de babá eletrônica é só ligar a estação remota que estará junto ao bebê.
Quando ele chorar você poderá ouvi-lo na estação local.
Como porteiro eletrônica é bom prever a instalação do alto-falante em local em que ele não receba chuva.
Sugestão:
Na figura 13 damos um circuito silenciador que serve para a aplicação do aparelho em escritórios.
Este consiste numa chave (interruptor simples) que liga em paralelo com o alto-falante um capacitor de 10 à 22 uF.
Na condição de espera em que o falante remoto funciona como microfone a presença deste capacitor reduz sua sensibilidade mas não a ponto de impedir a chamada em caso de necessidade.
A estação local, nestas condições não precisa ficar permanentemente com o máximo de volume com a audição do ruído de fundo que nem sempre é agradável. Ao fazer ou receber a chamada a estação remota simplesmente deve ter esta chavinha desligada.
LISTA DE MATERIAL
Q1, Q2, Q3 - BC548 ou equivalentes _ transistores NPN
Q4 - BC558 ou equivalente - transistor PNP
D1, D2 - 1N4148 ou equivalentes - díodos de uso geral
R1 – 1 M x 1/8 W - resistor (marrom, preto, verde)
R2, R5 – 150 k x 1/8 W - resistores (marrom, verde, amarelo)
R3 - 4k7 x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R4 – 100 R x 1/8 W - resistor (marrom, preto, marrom)
R5 – 1 k x 1/8 W - resistor /marrom, preto, vermelho)
C1, C2 - 4,7 uF - capacitores eletrolíticos
C3 – 22 uF - capacitor eletrolítico
C4 – 220 uF - capacitor eletrolítico
C5 - 47 uF - capacitor eletrolítico
S1 - Interruptor simples
B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas ou médias
Diversos: 2 alto-falantes de 8 ohms x 10 cm; uma chave de pressão 2 x 2, suporte para 4 pilhas; fio blindado conforme distância entre estações, placa de circuito impresso, etc.
