Um som modulado de sirene para efeitos especiais em seu carro ou para seu equipamento de som os conjuntos musicais poderão utilizar esta sirene com grande sucesso para efeitos sensacionais.
Obs. O artigo é de 1982, mas o projeto pode ainda ser montado com facilidade.
Existem muitos modos de se obter sons modulados, semelhantes aos de uma sirene, com recursos eletrônicos. Consultando este site e publicações técnicas especializadas os leitores poderão atestar o que dizemos pela ampla variedade de projetos encontrados.
A sirene que levamos ao leitor não pretende ser mais do que as outras, quer seja em potência ou em matéria de efeitos obtidos, mas usa uma tecnologia que muitos leitores ainda não estão acostumados.
De fato, o componente básico deste circuito, e que dá nome ao projeto, é um circuito integrado CMOS lógico, bastante comum em nosso mercado.
Como a saída deste integrado é muito fraca para excitar diretamente um alto-falante, uma etapa transistorizada de potência permite obter alguns watts de som a partir de uma alimentação de 9 ou mesmo 12 V, como a da bateria de um carro.
Um ponto importante a ser notado neste projeto é a simplicidade do circuito em vista do reduzido número de componentes.
Isso permite sua instalação fácil numa pequena caixa que, conforme sua aplicação, pode incluir o alto-falante.
Outro ponto importante do projeto é a possibilidade de se alterar os tipos de som emitidos, quer seja pela mudança da frequência de modulação, quer seja pela alteração do tom.
Os leitores que desejam realizar sua primeira montagem com circuitos integrados CMOS, que desejam simplesmente ter um efeito sonoro diferente para o carro ou, ainda, para outras aplicações, não podem deixar de experimentar esta sirene.
COMO FUNCIONA
O circuito integrado CMOS CD4001 consiste em 4 portas NOR de duas entradas que, conforme mostra a figura 1, podem ser ligadas de modo a formar dois osciladores independentes.
As frequências destes osciladores são determinadas pelos valores dos capacitores e dos resistores que podem então admitir uma ampla faixa de valores.
O funcionamento de uma sirene modulada exige realmente a utilização de dois osciladores: um de frequência mais alta que produz o som básico que é emitido pelo alto-falante e outro que produz uma frequência mais baixa responsável pela modulação, ou seja, pelas variações de tonalidade ou interrupções.
Para o oscilador de baixa frequência usamos resistores e capacitores de grande valor, enquanto que para o de mais alta frequência usamos capacitores e resistores de menor valor.
De modo a termos um ajuste da frequência de operação dos dois osciladores e com isso controlarmos os efeitos, usamos nesta função potenciômetros de valores apropriados.
Assim, no circuito, C1 determina a modulação enquanto que C2 determina a tonalidade. Os leitores podem fazer experiência com a finalidade de obter seus próprios efeitos especiais, alterando estes componentes em até 200% de seus valores.
O sinal do oscilador de frequência mais alta, já modulado, é levado -a uma etapa amplificadora de dois transistores na configuração Darlington, conforme mostra a figura 2.
O primeiro transistor dá a amplificação inicial enquanto que o segundo já permite obter um forte sinal que é levado então ao alto-falante.
Na alimentação de 12 V inclusive o segundo transistor, pela potência de operação, deve ser montado num bom irradiador de calor. Para 9 V o irradiador pode ser menor, aproveitando-se inclusive a caixa de metal em que o aparelho possa eventualmente ser instalado.
Observamos que para alimentar o aparelho com pilhas, estas devem ser do tamanho grande, de lanterna, em vista da corrente consumida e se for usada uma fonte ela deve fornecer uma corrente de pelo menos 1 ampère.
MONTAGEM
A montagem não deve oferecer dificuldade alguma ab leitor já que todos os componentes podem ser encontrados com facilidade no nosso mercado e seus custos são relativamente baixos.
Como se trata de aparelho que usa circuito integrado, o qual por sua vez exige cuidados especiais, a placa de circuito impresso como chassi é uma exigência.
Sugerimos que o leitor use para o integrado um soquete DIL de 14 pinos com a finalidade de protegê-lo contra o aquecimento excessivo na soldagem e também contra descargas estáticas.
De fato, se o leitor manusear o integrado, encostando seus dedos nos terminais do mesmo e estando alguma carga estática armazenada em seu corpo, pode ocorrer a queima do componente.
Acompanhe as nossas instruções para a montagem que não haverá perigo algum de que problemas de funcionamento ocorram.
O circuito completo da sirene é então mostrado na figura 3.
A placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.
Depois de confeccionar a placa de circuito impresso, aqueça bem um soldador de pequena potência e ponta fina, estanhando-o corretamente.
Monte em primeiro lugar o soquete do circuito integrado. Se for soldar o circuito integrado não toque nos seus terminais.
Na colocação do circuito integrado no suporte ou na sua soldagem deve ser observada a sua posição.
O transistor Q1 não precisa ser montado em dissipador, podendo, portanto, ser instalado na própria placa de circuito impresso. O leitor, entretanto, deve observar bem sua posição conforme o desenho.
Os capacitores de pequeno valor são cerâmicos ou de poliéster com tensão de trabalho superior a 25 V e o eletrolítico de 16 V.
Os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância.
Um dos potenciômetros pode ser do tipo com chave, para ligar e desligar a alimentação. Estes potenciômetros serão instalados no painel do aparelho e ligados a placa de circuito impresso com fios flexíveis de capa plástica.
O transistor Q2 deve ser montado num irradiador, conforme mostra a figura 5.
Veja que entre o transistor e o irradiador existe um isolador de plástico ou mica que impede o contacto elétrico entre estas partes.
O coletor do transistor (C) corresponde à sua carcaça, sendo ligado ao circuito com a ajuda de um terminal preso a um dos parafusos que o fixa no dissipador.
O isolador deve também ser usado se a caixa onde é montado o aparelho for usado como irradiador de calor.
Para proteger o circuito em caso de um eventual curto-circuito, pode ser intercalado um fusível de 4 A entre sua alimentação e o polo positivo da bateria.
O alto-falante colocado no local que o leitor quiser é de 4 ou 8 ohms, com pelo menos 10 cm de diâmetro. Deve ser usado um alto-falante de pelo menos 10 W de potência para melhor qualidade de som.
PROVA E USO
Para provar o aparelho, basta ligá-lo a alimentação. Acione S1 e ajuste os potenciômetros para obter os efeitos sonoros desejados.
Se não gostar destes efeitos mude os valores de C1 e C2.
Para usar o aparelho instale o alto-falante sempre a uma distância de menos de 5 metros da saída do circuito para não haver atenuação de som. Os cabos de alimentação também devem ser curtos.
Lista de Material
CI-1 - CD4001 ou equivalente – circuito integrado CMOS
Q1- BD136 – transistor de potência
Q2- 2N3055 - transistor de potência com irradiador
C1 - 100 nF - capacitor de poliéster (0,1 uF cerâmica)
C2 - 1 nF - capacitor de cerâmica ou poliéster
C3 - 47 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
R1 – 220 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, amarelo)
R2 – 330 k x 1/8 W - resistor (laranja,- laranja, amarelo)
R3 – 10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)
R4 – 100 R x 1/8 W - resistor (marrom, preto, marrom)
P1 – 470 k - potenciômetro com chave
P2 – 470 k - potenciômetro sem chave
FTE - alto-falante de 8 ohms
F1 - fusível de 4 A (se usado no carro)
S1 - interruptor simples incorporado a P1
Diversos: caixa para montagem, placa de circuito impresso, knobs para os potenciômetros, fios, solda, separadores para montagem da placa, irradiador e isolador para o transistor de potência, etc.
