Este projeto foi publicado em 1980, consistindo numa solução econômica, bastante interessante para a época em que os discos de vinil ainda eram a fonte principal de programa para as mídias de som. Vale a curiosidade e para quem desejar ter um sistema para seus velhos discos de vinil.
Nas publicações especializadas vemos projetos de amplificadores de grandes potências, caixas acústicas de excelente qualidade, pré-amplificadores e muitos outros dispositivos para formar um equipamento de som que, sem dúvida, enchem de vontade os leitores.
No entanto, tais aparelhos não são sozinhos um sistema de som, ou seja, se você montar um amplificador precisará do toca-discos e das caixas acústicas, se montar as caixas precisará do toca-discos e do amplificador e assim por diante, e para complicar tudo isso, lembramos que às vezes, o custo de um único destes aparelhos já está completamente fora do bolso!
Por que não montar um conjunto completo de som, de baixo custo, mas que apresente as características que até agora não foram exploradas nos outros projetos?
Isso é exatamente o que nos propomos levar ao leitor: um sistema de som, econômico e completo um toca-discos com amplificador estereofônico e caixas acústicas!
Se o leitor procura por um projeto completo, algo que depois de montado não precise de nenhum complemento eletrônico, podendo ser de imediato ouvido, eis aqui a solução: Stereo Junior.
E, para os que possuem um equipamento de som maior, sofisticado e delicado, e não gostam que seus filhos o usem, chegou a hora de presentear os "guris" com um aparelho menor, de bom desempenho, que fará com que eles deixem seu precioso som “em paz"!
O CIRCUITO
A disponibilidade de circuitos integrados que são amplificadores completos é um fator que facilita tremendamente o nosso projeto.
De fato, consultando as características dos integrados de áudio mais comuns no nosso mercado e que oferecem uma potência e qualidade de som compatível com o que desejamos, além da possibilidade de ser alimentado por pilhas, optamos pelo TBA810S. (Não é um integrado comum atualmente, mas existem equivalentes que podem resultar em sistema semelhante.)
Este circuito integrado cujo aspecto e circuito equivalente são mostrados na figura 1, apresenta características excelentes que ficarão patentes quando as citarmos.
Podendo ser alimentado com tensões entre 4 e 20 V este circuito integrado chega a fornecer uma potência de saída de até 8 W, 0 que significam 16 W num sistema estereofônico.
Se o leitor acha isso pouco, lembramos que o toca-fitas comum de seu carro, a todo volume, com os dois canais no máximo lhe fornece 8 W ou menos!
Obs. Tipos comuns da época.
Na figura 2 mostramos por meio de um gráfico a potência obtida em função da tensão de alimentação para uma carga de 4 ohms.
No nosso caso, como queremos a possibilidade de alimentar o circuito com pilhas, temos de reduzir um pouco a tensão de alimentação fazendo com que o integrado não trabalhe no seu máximo.
Na verdade, este procedimento é conveniente para eliminar a possibilidade de sobrecargas que podem por em perigo sua integridade.
Temos então que, com uma alimentação de 12 V com pilhas, a potência obtida é da ordem de 4,5 W por canal o que corresponde ao nível de sinal de um rádio ou toca-fitas de carro de boa qualidade.
Quando alimentamos o circuito pela rede, a utilização de um transformador de 12 - 12 V permite que 14,5 V sejam aplicados ao integrado após a retificação e filtragem, caso em que a potência é maior, ultrapassando os 5 W.
Veja que, pelo gráfico da figura 3 o consumo de corrente do integrado é proporcional a potência obtida e à tensão de alimentação.
Isso significa que se aumentarmos muito a tensão, no caso de uma alimentação por pilhas teremos um consumo excessivo que afetará à durabilidade das mesmas.
Para uma tensão de 14 V de alimentação o consumo por integrado pode chegar a 800 mA.
Mas, analisemos outras características igualmente importantes do nosso integrado: a qualidade de som que ele pode fornecer.
Esta qualidade pode ser dada de diversos modos. Em primeiro lugar temos' a sua distorção harmônica, a qual é fornecida pelo gráfico da figura 4.
Conforme o leitor pode ver, usando o amplificador com seu volume um pouco antes do máximo, quando a potência é inferior a 4 W a distorção fica num nível inferior a 1% o que pode ser considerado excelente.
Com relação a curva de resposta, esta se estende dos 40 Hz aos 20.000 Hz quando a alimentação é de 14,4 V com uma carga de 4 ohms utilizando-se para C8 um capacitor de 820 pF.
Se este capacitor for aumentado para 1 500 pF a resposta ficará entre os 40 Hz e os 10 000 Hz. Isso significa que o leitor pode modificar o valor deste componente para adaptar a curva de resposta do seu amplificador se quiser que o mesmo apresente um desempenho diferente do original.
Visto o comportamento básico de nosso circuito integrado, vejamos como foi feita sua utilização no nosso projeto:
A montagem do sistema completo é então feita tendo por base dois circuitos integrados TBA810S, um para cada canal do seguinte modo:
Cada TBA forma um amplificador, para um dos canais do aparelho, recebendo sinal do fonocaptor por meio de um potenciômetro de controle de volume e por um potenciômetro de controle de tonalidade.
Estes amplificadores fornecem seu sinal a duas caixas acústicas separadas as quais utilizam alto-falantes de 4 ohms.
Escolhendo-se bem o alto-falante a ser usado em cada caixa, contribui-se de modo acentuado para o bom desempenho do aparelho, pois este depende não só do amplificador em si, mas também do próprio elo final de reprodução formado pelas caixas e seus alto-falantes.
Os dois amplificadores são alimentados por uma fonte ou por meio de pilhas.
Nesta fonte, encontramos um circuito redutor/regulador de tensão que é responsável pelo fornecimento dos 9 V que o motor do toca-discos precisa para seu funcionamento.
Uma característica interessante do circuito de alimentação é a comutação automática luz-pilha.
Quando desligamos o plugue da tomada ou quando há falta de energia na tomada, as pilhas entram automaticamente em e funcionamento (figura 5).
Tudo isso significa que o aparelho pode ser ligado à rede, com economia para as pilhas quando funcionar em casa, ou então operar com as pilhas se você o levar à praia ou ao campo!
Uma possibilidade interessante que o leitor pode aproveitar consiste em ligar em paralelo com o suporte das pilhas um conector para bateria do carro (que encaixe no acendedor de cigarros, por exemplo).
Tirando as pilhas do suporte, o circuito funcionará com os 12 V de seu carro o que é muito interessante quando você for à praia ou campo.
Se você ligar o positivo da bateria no catodo de D3 não precisará nem tirar as pilhas do suporte para usá-lo no carro!
MONTAGEM
Dividiremos a montagem em 3 partes:
a) Preparação da caixa para o toca-discos, amplificador e fonte
b) Montagem e ligação do amplificador e fonte
c) Montagem e ligação das caixas acústicas
a) Preparação da caixa para o toca-discos e amplificador
A preparação cuidadosa da caixa para a instalação do amplificador, do toca-discos e da fonte de alimentação é muito importante, pois dela dependerá bastante a aparência que seu aparelho terá depois de pronto.
Um montador cuidadoso pode obter uma aparência profissional.
Nossa sugestão é a montagem do conjunto numa caixa retangular do tipo mostrado em pormenores na figura 6.
Por esta figura o leitor terá todos os elementos para a realização desta parte do projeto. O painel da caixa, onde ficam os controles e o LED indicador, pode ser de alumínio trabalhado para melhor aparência. (figura 7)
A escolha da madeira para a montagem da caixa fica a cargo do leitor sendo nossa sugestão a utilização do compensado de 0,5 cm de espessura.
Veja que é muito importante manter as dimensões indicadas para que o toca-discos usado, de tipo comercial, possa encaixar facilmente na mesma.
Este toca-discos é do tipo Mini-Matic Rocket com motor de 9 V podendo ser encontrado com facilidade nas casas de material eletrônico.
Se o leitor pretender aproveitar outro toca-discos, deve fazer as alterações nas dimensões da caixa de modo a recebê-lo.
Na parte frontal da caixa devem ser feitos furos para a colocação da chave liga desliga, e dos 4 potenciômetros (volume A, volume B, tonalidade A, tonalidade B), além do LED que indicará quando a alimentação está ligada.
Na parte posterior deve ser feito um furo retangular onde será fixada uma placa.
Nesta placa de metal serão colocados os seguintes componentes: fusível de 500 mA ou 1 A; chave para mudar a tensão da rede (110 V/220 V), e ainda furos por onde saem os fios dos alto-falantes, e o cabo de alimentação (figura 8).
A tampa inferior da caixa, feita de Eucatex ou qualquer outro tipo de madeira, deve ser rígida o suficiente para suportar sem vergar o peso de todos os componentes internos.
A placa de circuito impresso dos amplificadores e a placa da fonte serão fixadas nesta tampa, assim como o transformador e o suporte das 8 pilhas (médias ou grandes).
Para o suporte das pilhas, recomendamos que o leitor faça uma ”porta" com uma ou duas dobradiças, conforme mostra a figura 9, por onde poderá ser feita a sua substituição quando as pilhas estiverem gastas, isso sem a necessidade de se remover toda a tampa inferior para esta operação.
Com a caixa totalmente preparada o leitor poderá dar-lhe um acabamento para obter a melhor aparência possível (ver item caixas acústicas), colocando letras autoadesivas no painel identificando os controles, passando spray incolor no painel para protegê-lo, etc.
b) Montagem e ligação do amplificador e da fonte
De posse da caixa preparada, passe a parte eletrônica. Na figura 10 temos o diagrama completo do amplificador e da fonte de alimentação.
Veja que temos dois circuitos amplificadores iguais que são montados na mesma placa, de modo que os pormenores de apenas um deles são suficientes para se realizar completamente a montagem.
Damos então os valores dos componentes apenas da metade do circuito já que a outra é exatamente igual.
As placas de circuito impresso para esta montagem são mostradas na figura 11.
Veja que usamos uma placa para os dois amplificadores e uma placa para a fonte de alimentação.
Na montagem dos componentes na placa do amplificador observe bem o seguinte: prenda no integrado antes de fazer sua soldagem o dissipador de calor que consiste em dois retângulos de alumínio conforme mostra a figura 12.
Observe bem a polaridade de todos os capacitores eletrolíticos.
Para a fonte, veja que o transformador fica fora da placa. Na montagem desta parte do circuito, observe a polaridade dos diodos e dos capacitores eletrolíticos. Veja que o transistor desta fonte tem posição certa para sua colocação.
O zener de 10V usado na regulagem da fonte tem polaridade certa para a ligação assim como o LED indicador que será instalado no painel. Com as duas placas montadas, os potenciômetros e chaves fixados na caixa, o transformador e o suporte de pilhas na tampa inferior, proceda às interligações conforme mostra a figura 13.
No caso dos alto-falantes, corte fios paralelos de 3 metros cada (se quiser use fio preto e vermelho para permitir o faseamento dos alto-falantes) e ligue-os a saída das placas dos amplificadores deixando as pontas dos alto-falantes livres para posterior ligação nas caixas.
Os fios do braço do toca-discos (cristal) devem ser ligados aos potenciômetros de entrada com cuidado, observe que sua malha deve ser aterrada, ou seja, ligada ao ponto de alimentação negativa do circuito amplificador. Se isso não for feito convenientemente o amplificador roncará.
Do mesmo modo, os fios de ligação dos potenciômetros à entrada do circuito devem ser bem curtos e se mesmo assim houver a produção de ronco no alto-falante, estes devem ser substituídos por fios andados.
Veja que o capacitor do controle de tonalidade é montado no próprio potenciômetro. Os terminais deste componente, assim como os seus fios de ligação à placa de circuito impresso devem ser os mais curtos possíveis. (figura 14)
Na ligação da chave 110/220V tome cuidado com a identificação certa dos fios do primário do transformador. Muitos dos transformadores existentes no comércio vem acompanhados de um folheto que indica exatamente quais são os fios que devem ser usados nesta conexão. Informe-se com o vendedor em caso de dúvidas.
Terminadas as interligações, confira-as todas e se tudo estiver em ordem passe à montagem das caixas acústicas.
c) As caixas acústicas
Na figura 15 damos todos os pormenores para a confecção de uma boa caixa acústica para este amplificador.
Como se trata de aparelho estereofônico, evidentemente, o leitor precisará de duas unidades iguais.
A aparência das caixas acústicas e muito importante pois se trata de parte do aparelho bastante visível. Assim, o leitor deve ter cuidado não só com a colocação do alto-falante, e as suas ligações como também com a parte estética da montagem.
Como para se obter uma boa montagem de caixa são necessários alguns cuidados especiais daremos ao leitor algumas informações importantes:
As caixas podem ser feitas com madeira compensada de 0,5 cm de espessura ou mais, se o leitor quiser uma montagem mais robusta e de melhor qualidade.
Terminado o corte das partes que formarão a caixa o leitor deve dar-lhes um acabamento perfeito. Para esta finalidade dê uma boa lixada em cada uma das peças de madeira. Comece usando uma lixa número 120.
O leitor pode depois pintar ou encerar as caixas.
Para pintar, o procedimento é o seguinte:
Nossa sugestão é o branco fosco mas existem outras cores que o leitor pode escolher segundo o seu gosto.
Aplique massa corrida em toda a caixa usando para esta finalidade uma espátula.
Espere secar por umas 4 horas e depois passe a lixa número 100.
Tire todo o pó da caixa e novamente lixe-a com a lixa número 100 tomando cuidado para não atingir a madeira.
Passe a primeira demão de tinta usando um rolo de espuma. Use um pincel para atingir os pontos em que o rolo não alcança.
Dar a segunda demão de tinta cobrindo as falhas que ficarem da primeira demão.
Para encerar ou envernizar o procedimento é o seguinte:
A caixa pode ser escurecida com extrato de nogueira. A tintura de extrato de nogueira (você pode comprá-lo em qual- quer casa de tintas), deve ser preparada do seguinte modo:
Umas 100 gramas de extrato serão suficientes para as duas caixas. Misture o extrato de nogueira (granulado) em 1 litro de água e em seguida ferva esta mistura por uns 2 minutos.
Depois de frio, coe a mistura com um pedaço de pano.
Aplique a tintura na caixa com um pincel macio, enxugando-a em seguida com um pedaço de pano.
Depois de seca, lixe a caixa com uma lixa 220.
Aplique cera incolor com um pedaço de pano (dê 2 ou 3 demãos).
Dê o polimento com uma flanela limpa ou então com a ajuda de sua furadeira.
Se o leitor optar por verniz, ele poderá ser aplicado com uma lata de verniz spray incolor.
Para colocar o pano (tela) o procedimento é o seguinte:
O pano escolhido deve ser do tipo especial para caixas acústicas.
Antes de colocá-lo pinte de preto fosco a parte da frente da caixa.
A fixação do pano é feita com grampos (ou tachinhas) devendo este trabalho ser feito com o máximo de cuidado para evitar que o tecido fique enrugado.
Para colocar o alto-falante proceda do seguinte modo:
Os alto-falantes devem ser de 4 ohms x 15 cm, de boa qualidade sendo fixados com parafusos tipo auto atarrachantes (parafusos para madeira). O aperto dos parafusos deve ser feito por igual para não deformar a carcaça do alto-falante.
A caixa que fornecemos no projeto já tem um furo adicional para a ligação de um tweeter que é feito segundo o diagrama mostrado na figura 16.
PROVA E USO
Em primeiro lugar, confira todas as ligações, o circuito eletrônico, a polaridade certa na ligação do suporte de pilhas, do motor, etc.
Estando tudo em ordem, faça inicialmente uma prova com a alimentação pela rede. Para isso coloque um fusível no suporte e ligue o aparelho (veja se a chave está na posição correspondente à tensão de sua rede).
Ligue a chave geral. O LED deve acender.
Acione o botão do toca-discos, colocando-o na posição do disco que você vai tocar.
Em seguida, atuando sobre os dois controles de volume, veja a reprodução nas duas caixas. Estas devem reproduzir os sinais com igual volume com todos os controles no máximo. Veja, em seguida, a atuação dos controles de tonalidade nos dois canais.
Se notar a presença de zumbidos com o volume todo fechado, abra a caixa do aparelho e troque os fios dos potenciômetros por fios blindados ligando suas malhas ao negativo da alimentação, ou encurte os fios já existentes.
Importante: os cabos dos alto-falantes não devem ter mais do que 3 metros de comprimento para não haver perda de potência.
Estando tudo em funcionamento correto, faça as mesmas provas com o aparelho alimentado por pilhas. Evidentemente, o volume máximo obtido deve ser um pouco menor.
Lista de Material
Amplificador ( componentes para 1 canal)
CI-1 - TBA8105
P1 - potenciômetro de 470 k log
P2 - potenciômetro de 470 K log
R1 - 100 k x 1/8 W - resistor ( marrom, preto, amarela
R2 – 100 R x 1/8 W - resistor ( marrom, preto, marrom
R3 – 560 R x 1/8 W - resistor (verde, azul, marrom)
R4 – 1 R x 1/8 W - resistor ( marrom, preto, prateado
C1 – 100 nF - poliéster ( marrom, preto, amarela
C2 - 470 uF x 12 V - capacitor eletrolítico
C 3 - 100 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C 4 - 100 uF x 16 V - capacitar eletrolítico
C5 - 5,6 nF - capacitor de poliéster
C6 - 100 nF - capacitor de poliéster
C 7 - 100 uF x 16 V - capacitar eletrolítico
C 8 - 1,5 nF - capacitor de poliéster
C 9 - 1 000 uF x 16 V- capacitar eletrolítica
C10 - 10 pF- capacitar cerâmico
Diversos: placa de circuito impresso, fios, dissipador para o C1
b) para a fonte (uma só para os dois canais)
T1 - transformador de alimentação: primário 110/220 V e secundária de 12 - 12 V por 1,5 A
D1, D2, D3 - 1N4001 ou equivalente
Z1 - zener de 10 V x 400 mW
Q1 - BC548
LED - LED vermelho comum
R5 – 470 R x ½ W - resistor ( amarelo, violeta, marrom)
R6 – 220 R x ½ W - resistor ( vermelho, vermelho, marrom
C11- 1 000 uF x 16 V – eletrolítico
C12 - 2 200 uF x 16 V – eletrolítico
CH1 - chave 2 x 2 para mudança de rede
CH2 - chave 2 x 2 tipo alavanca
F1 - fusível de 500 mA ou 1 A
Diversos - placa de circuito impresso, suporte de pilhas, dissipador para o transistor, etc.
Material geral. toca-discos (ver texto ) caixa para montagem, alto falantes de .15 cm x 4 ohms, fio de alimentação, fios solda, parafusos, knobs para os potenciômetros, tela para as caixas, etc.
