Compressor Para Microfone (ART2140)
Publicado: Terça, 16 Fevereiro 2021 00:00
Obtenha maior rendimento para seu transmissor de radioamador (PX ou PY) mantendo constante o nível de modulação, independentemente do nível de sua voz. Com o compressor descrito temos um ganho variável pra o microfone, levando a modulação próxima aos 100% independente da intensidade do sinal de entrada.
Não basta ter boa potência na saída de um transmissor para termos um bom rendimento numa transmissão. De nada adianta que sua portadora chegue com toda a intensidade na estação distante se sua modulação estiver "fraca" a ponto de dificultar o entendimento de sua mensagem.
Como a modulação depende da potência dos circuitos de áudio e esta varia com o nível de sua voz não é muito fácil manter a fala de tal forma constante que tenhamos sempre o rendimento máximo numa transmissão.
Existem, entretanto, circuitos que podem fazer isso com certa facilidade. São os compressores de microfone ou também chamados "mikes de ganho" que consistem em pré-amplificadores com uma curva de ganho logarítmica.
Estes circuitos têm um ganho de amplificação muito alto quando o nível de sinal na entrada é baixo, e um ganho pequeno quando o nível de sinal é alto.
Desta forma, se a fonte de sinal for um microfone, teremos na saída um nível de sinal para modulação constante mesmo quando falamos alto ou baixo.
Neste circuito temos um sinal de 300 mV na saída mesmo quando o sinal fornecido pelo microfone varie entre 2 e 100 mv, conforme mostra a figura 1.
Figura 1 – Atuação do circuito
Desta forma, uma vez ajustado o nível de modulação para 100% com 300 mV de saída, não precisaremos nos preocupar em falar sempre com o mesmo volume de voz para obter o máximo de nosso equipamento.
O circuito é alimentado com 12 V de fonte simples, o que quer dizer que ele poderá facilmente ser incorporado ao seu sistema móvel ou alimentado pela mesma fonte de um sistema fixo, ou ainda uma fonte com boa filtragem e regulagem, separada.
Corrente consumida: 10 mA (tip.)
Faixa de sinais de entrada: 2 mV a 100 mV
Sinal de saída: 300 mV
Distorção máxima: 0,2%
A base do projeto é um duplo amplificador operacional integrado do tipo MC1458.
Cada um dos amplificadores deste integrado tem as mesmas características do 741.
Desta forma, nada impede que na falta do integrado original o layout da placa seja modificado para se usar dois 741 em lugar do MC1458.
Em cada um dos amplificadores a rede de realimentação determina o ganho e a faixa de frequências de operação.
Desta forma R4 e R5 determinam o ganho, e C3 e C4 determinam a faixa de frequências passante. Se o leitor desejar um som mais graves para seu circuito bastará aumentar os valores de C3 e C4.
A entrada é feita por meio de um potenciômetro que opera como divisor de tensão controlando a sensibilidade do circuito, em função do tipo de microfone usado.
O ganho logarítmico é dado pela rede formada pelos resistores R7, R8, R9 e R11, os diodos D1 e D2 e os capacitores C7 e C8.
Esta rede opera como um atenuador automático que corta os sinais mais intensos, mantendo sempre o nível de sua saída na faixa desejada para o amplificador seguinte sem, entretanto, distorcê-lo.
Temos então na entrada do segundo amplificador um sinal de amplitude constante que recebe então nova amplificação para ser entregue na saída de baixa impedância.
Mesmo com uma impedância de saída de 600 ohms, este circuito pode facilmente excitar entradas de transmissores de impedância maiores, já que esta especificação indica quanto de potência se dispõe para o circuito seguinte.
Assim, qualquer transmissor cuja entrada de microfone tenha impedância maior que 600 ohms e que seja excitado com 300 mV pode funcionar com este circuito.
Na figura 2 temos o diagrama completo de nosso compressor.
Figura 2 – Diagrama completo do compressor
Os componentes podem ser todos instalados numa pequena placa de circuito impresso conforme mostra a figura 3.
Para o integrado sugerimos a utilização de um soquete DIL de 8 pinos que facilitará a troca do componente em caso de necessidade.
Os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 12 V. Os demais capacitores podem ser tanto cerâmicos como de poliéster, conforme o valor.
Os diodos D1 e D2 devem ser obrigatoriamente de germânio, e o potenciômetro P1 pode incorporar a chave que liga e desliga o aparelho.
Os resistores são de 1/8 ou ¼ W com tolerâncias de 5 a 20% e para entrada e saída do sinal devemos usar cabo blindado de modo a ser evitada a captação de zumbidos.
O jaque de entrada deve ser de acordo com o plugue do microfone disponível.
Já para a saída podemos usar um jaque comum com um cabo com dois plugues de conexão ao transmissor, ou então simplesmente um cabo blindado com um plugue de acordo com a entrada do microfone do transmissor.
E interessante montar o aparelho em caixa de metal, já que ligando a ela
o negativo da alimentação, teremos uma melhor blindagem para o circuito
com menor probabilidade de captação de zumbidos.
Para conexão à fonte devemos usar cabos de cores diferentes.
Para provar o aparelho podemos ligá-lo na entrada de um transmissor ou mesmo de um amplificador de áudio comum.
Na verdade, a utilização deste circuito com amplificadores comuns consiste num recurso muito eficaz para a escuta de conversas.
O maior ganho com um nível menor de conversação permite cobrir áreas maiores do que seria possível com um amplificador comum.
Na figura 4 mostramos o modo de se instalar o aparelho com um transmissor.
Figura 4 – Usando com um transmissor
Ajustamos P1 de modo a obter a melhor modulação com qualquer nível de voz. O uso de um Osciloscópio permite avaliar a modulação com muito maior eficiência, conforme mostra a figura 5.
Figura 5 – Formas de sinal de modulação
Para isso podemos injetar na entrada do circuito um sinal de 1 kHz inicialmente com 2 mV e depois com 100 mV.
Na saída do circuito devemos ter sinais com a mesma amplitude para as duas intensidades de sinais de entrada.
Comprovado o funcionamento é só usar o aparelho, não se preocupando mais em falar mais próximo ou mais longe do microfone para obter sempre a mesma modulação máxima.
CI-1 - MC1458 - circuito integrado duplo operacional
D1 e D2 - 1N34 - diodos de germânio - ou equivalente
P1 – 100 k - potenciômetro (com chave)
S1 - Interruptor simples (conjugado a P1)
C1,C7, C8 e C9 - 2,2 uFx 12 V - capacitores eletrolíticos
C2 - 22 uF x 12V - capacitor eletrolítico
C3 e C4 - 10 pF - capacitor cerâmico
C5 e C6 - 470 nF - (474 ou 0,47) - capacitores de poliéster ou cerâmicos
C10 - 100 nF - capacitor cerâmico (104 ou 0,1)
R1 e R6 – 10 k X 1/8 W – resistores (marrom, preto, laranja)
R2 e R3 – 15 k x 1/8 W – resistores (marrom, verde, laranja)
R4 e R5 – 1 M x 1/8 W – resistores (marrom, preto, verde)
R7 – 470 k x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, amarelo)
R8 – 15 k x 1/8 W - resistor (marrom, verde, laranja)
R9 - 1k2 x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, vermelho)
R10 - 100 ohms x 1/8 W – resistor (marrom, preto, marrom)
Diversos: placa de circuito impresso, soquete para o circuito integrado, caixa para montagem, fios blindados, botão para o potenciômetro, fios, solda, etc.