Acrescentar um VU-meter ao equipamento de som é o desejo de muitos leitores. Existem muitos tipos de instrumentos â venda destinados a esta finalidade, mas como o leitor sabe, não basta adquiri-lo para colocação direta no aparelho de som A ligação no aparelho de som depende de um circuito adicional e é este circuito justamente que damos neste artigo.
Obs. Este artigo é de 1982.
Como acrescentar um VU-meter a um equipamento de som? O leitor que deseja ligar este importante instrumento ao seu aparelho de som sabe que não basta adquirir um dos muitos tipos de instrumentos existentes a sua disposição no comércio.
É preciso um circuito adicional, um circuito que seja capaz de converter a energia obtida na saída de um amplificador ou, outro aparelho em energia própria a deflexão da agulha do instrumento.
Os pequenos VU-meters simples ou duplos, existentes no comércio possuem uma corrente máxima de deflexão da ordem de 200 uA ou 1 mA e precisam de correntes contínuas para operação (figura 1).
Por outro lado, os amplificadores fornecem tensões alternantes e que, aplicadas diretamente num instrumento deste tipo provocam a circulação de correntes muito maiores.
O circuito que descrevemos neste artigo pode ser utilizado não só em amplificadores de áudio comuns, cuja saída é de baixa impedância, como também em pré-amplificadores, mixers, e outros aparelhos que possuem saídas de altas impedâncias.
A base deste circuito é um amplificador operacional 741 de baixo custo e que pode ser encontrado com facilidade, sendo alimentado com uma tensão entre 6 e 12 V, retirada do próprio aparelho de som.
Simples de montar e de instalar não oferecerá dificuldades aos leitores interessados.
COMO FUNCIONA
A base deste VU-meter é um circuito integrado 741, que consiste num amplificador operacional de alto-ganho (figura 2).
A característica principal deste circuito é a sua elevada impedância de entrada e baixa impedância de saída.
A elevada impedância de entrada permite que ele opere com sinais de amplificadores comuns, praticamente sem roubar sua potência, e que ainda possa ser ligado em fontes de baixo nível de potência como mixers ou pré--amplificadores.
A finalidade deste amplificador operacional é fazer o casamento da alta impedância de entrada do sinal com a baixa impedância do instrumento, daí seu ganho ser mantido no mínimo.
Este ganho mínimo é conseguido com a realimentação direta do sinal, interligando-se a saída à entrada inversora (seguidor de tensão), conforme mostra a figura 3.
Esta realimentação direta que proporciona um ganho unitário de tensão será utilizada no caso da operação com amplificadores de áudio de boa potência, caso em que a alta impedância impede o “roubo" de potência por parte do instrumento.
Se, entretanto, o sinal disponível não for suficiente para excitar totalmente o circuito, ou seja, não houver uma boa deflexão da agulha mesmo no máximo volume, pode-se aumentar o ganho do amplificador operacional com a ligação de um resistor entre 100 k e 1 M entre os terminais 2 e 5 do integrado, conforme mostra a figura 4.
Veja que o integrado apenas faz o casamento de impedâncias entre o circuito de áudio e o VU-meter, de modo que em sua saída temos ainda uma tensão alternante com as mesmas características do som original, ou seja, frequência e forma de onda.
Para excitar o instrumento é preciso retificar e filtrar este sinal o que é conseguido com o circuito da figura 5.
Este circuito leva dois diodos e um capacitor.
O circuito integrado utilizado é o amplificador operacional 741 que pode ser encontrado com denominações tais como uA741, MC1741, LM741, etc.
A placa de circuito impresso utilizada para a montagem prevê o integrado com invólucro DIL de 8 pinos. O leitor deve ter os elementos para a elaboração desta placa.
Os diodos são de silício para uso geral como os 1N4148 ou 1N914.
Os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 25 V pelo menos, e os demais são cerâmicos ou de poliéster.
P1 é um trimpot comum de 10 k e os resistores são todos de 1/8 W ou ¼ W com os valores indicados na lista de material.
O VU pode ser simples ou duplo de 200 uA de qualquer tipo disponível no comércio especializado.
Na saída da ponte temos um trimpot para ajustar o funcionamento do instrumento conforme a potência do amplificador.
OS COMPONENTES
Todos os componentes podem ser encontrados com facilidade nas casas especializadas. O VU pode ser de qualquer tipo, simples ou duplo. Se o aparelho for estereofônico, dois circuitos iguais devem ser montados, com a utilização de dois Vus ou de um duplo.
A alimentação do circuito pode ser retirada diretamente do aparelho com o qual o VU vai funcionar, ou então de uma fonte separada.
Na figura 6 damos o circuito de uma fonte separada para este VU-meter.
Na figura 7 temos um circuito redutor que permite obter 9 V de tensões entre 15 e 30 V que podem ser encontradas em amplificadores de áudio comuns.
MONTAGEM
O circuito completo do VU-meter com 741 é mostrado na figura 8 com os valores dos componentes usados.
A placa de circuito impresso com os componentes é mostrada na figura 9.
Veja o leitor que em alguns casos, o circuito do VU pode ser colocado no próprio interior do amplificador com o qual ele funcionar.
São os seguintes os principais cuidados que devem ser tomados durante a montagem:
a) Ao soldar o circuito integrado observe em primeiro lugar sua posição em função da marca que identifica o pino 1. Veja o desenho. Na soldagem seja rápido e tome cuidado para que o espalhamento de solda não envolva terminais próximos ao que está sendo soldado. Se isso acontecer use um palito fino para limpar o excesso de solda, mantendo-a aquecida com a ponta do soldador.
b) Ao soldar os diodos, observe sua polaridade que é dada pela posição do anel em seu invólucro. Seja rápido na sua soldagem, pois estes componentes são sensíveis ao calor.
c) Para soldar os resistores não é preciso observar sua posição, pois eles não são polarizados, mas tenha cuidado com seus valores. Estes valores são dados peias faixas coloridas. Seja rápido na soldagem.
d) Os capacitores C1 e C3 são polarizados, isto é, têm posição certa para sua ligação pois são eletrolíticos. Veja esta polaridade pela marca em seu invólucro.
e) O capacitor C2 não é polarizado, mas é sensível ao calor. Seja rápido na sua soldagem. O valor deste capacitor pode ser 47 nF ou ainda 0,047 ou 0,05 uF.
f) Solde o trimpot de ajuste. Os furos para encaixe deste componente devem ser um pouco mais largos que os demais, para se ajustar à espessura dos seus terminais. A posição de montagem do trimpot é dada pelo desenho.
g) Finalmente, faça as ligações para a entrada de sinal, para a fonte de alimentação, observando sua polaridade e para o VU. Neste último, deve ser observada a polaridade marcada nos seus terminais. Se a fonte de alimentação usar pilhas ou transformador, um interruptor geral deve ser colocado (figura 10).
Com a montagem completada, podemos fazer uma prova de funcionamento já no próprio aparelho de som em que ele vai operar definitivamente, ou em outro.
Este outro pode ser um rádio portátil, um gravador cassete, ou qualquer aparelho de som que tenha uma potência de saída de pelo menos 20 mW.
PROVA E USO
O VU-meter é ligado na saída do alto--falante do aparelho de som, ou na saída de áudio se for um pré-amplificador ou mixer.
A figura 11 mostra como deve ser feita esta ligação.
A fonte de alimentação do VU pode ser a mesma do aparelho de som ou separada, como já vimos. O importante é que ela tenha uma tensão entre 6 e 12 V.
Para provar o VU devemos então ligar o aparelho de som a médio volume. A agulha do VU deve acompanhar as variações da intensidade do som.
Se as oscilações forem muito rápidas, pode-se reduzir isso aumentando o valor de C3. Se forem muito lentas, podemos aumentar a resposta do instrumento com a redução de C3.
A sensibilidade do instrumento é ajustada em P1.
O ajuste deve ser feito com meia potência, para que a deflexão seja de aproximadamente 3/4 da escala, conforme a potência de seu amplificador.
Se na potência máxima não for conseguida a deflexão máxima, deve-se interromper a ligação entre os terminais 2 e 5 do integrado, e ligar neste ponto um resistor de 100 k à 1M.
LISTA DE MATERIAL
CI-1 - 741, uA741 , MCI 741 , LM741 ~ amplificador operacional
D1, D2 - 1N4148 ou 1N914 - díodos para uso geral de silício
VU - VU-meter comum de 200 uA
CI - 1 uF x 25 V - capacitor eletrolítico
C2 – 47 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster
C3 - 47 uF x 25 V - capacitor eletrolítico
R1 – 560 k x 1/8 W - resistor (verde, azul, amarelo)
R2 – 470 k x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, amarelo)
R3 - 1k2 x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, vermelho)
P1 – 10 k - trimpot comum
Diversos:.placa de circuito impresso, caixa para montagem fios, solda, fonte de alimentação (ver texto), etc.
