O sinal (da ordem de micro-volts) dos microfones de baixa impedância não é suficiente para excitar um amplificador de potência, ou outros circuitos menos sensíveis que precisem de pelo menos 100 mV e em alguns casos até 1 Vpp para poderem ser excitados à plena potência ou da maneira necessária a aplicação.
O circuito que descrevemos aqui possui duas etapas: uma adaptadora de impedância que faz uso de um transistor de alto ganho e baixo nível de ruído e outra amplificadora de tensão com um amplificador operacional numa configuração tradicional.
O microfone é então ligado ao emissor do transistor, excitando-o com um ganho de potência elevado, se bem que o ganho de tensão seja baixo. O resultado é que esse circuito apresenta uma baixa impedância de entrada (para o microfone) e uma elevada impedância de saída (no coletor).
O sinal do coletor é aplicado à entrada de um amplificador operacional, cujo ganho de tensão é fixado pelo ajuste de P1. Esse componente deverá ser justamente ajustado para se obter a amplitude do sinal de saída necessária à aplicação, em função das características do microfone usado.
Observe que mesmo utilizando um amplificador operacional, o circuito não exige fonte de alimentação simétrica e funcionará bem com tensões entre 9 e 25 V.
Como o consumo é muito baixo, a alimentação poderá ser obtida da própria aplicação com a qual ele vai funcionar. Na figura 1 temos o diagrama completo do pré-amplificador.
Figura 1
Um ponto importante na montagem desse circuito numa placa de circuito impresso é tomar cuidado com a disposição dos componentes, uma vez que se trata de uma aplicação que opera com sinais de áudio de pequena intensidade. Toda precaução deve ser tomada para que as trilhas sejam curtas evitando, assim, instabilidades ou a captação de ruídos.
O amplificador operacional é do tipo LinFET da Texas Instruments, mas equivalentes com FETs na entrada como o CA3140 também funcionarão satisfatoriamente nesta aplicação.
O transistor é o BC549 que consiste em um componente de alto ganho e baixo nível de ruído, o que é importante nessa aplicação para que chiados (ruído branco) não sejam introduzidos em excesso, aparecendo no sinal amplificado, o que seria notado na ausência de som.
Uma sugestão de placa de circuito impresso para uma montagem separada é dada na
figura 2.
FIgura 2
Se o circuito for usado separadamente, será conveniente utilizar caixa de metal devidamente ligada ao negativo da fonte, para que sirva de blindagem. O jaque de entrada deve ser de acordo com o microfone empregado e o jaque de saída de acordo com o cabo de conexão à aplicação.
Para outros tipos de aplicação em que o circuito seja embutido deve-se utilizar cabos blindados sempre que o sinal deva ser transferido para distâncias longas.
Dependendo das características do microfone, poderá ainda ser necessária a alteração de valores dos componentes na etapa transistorizada. As principais mudanças que podem ser requeridas são em R
1, que pode ter valores entre 220 k ohms e 1 M ohms e R
2, que pode ter valores entre 2,2 k e 10 k tipicamente.
Para uma versão estéreo, devem ser montadas duas unidades semelhantes que terão alimentação comum.
Feita a montagem, ligue o microfone desejado à entrada e ajuste P
1 para obter a excitação necessária ou a amplitude desejada do sinal de saída. Use um osciloscópio para realizar esse ajuste.
Lista de Materiais
CI
1 – TL081 – amplificador operacional – ver texto
Q
1 – BC549 – transistor NPN de alto ganho e baixo ruído
P
1 – 1 M Ω - trimpot
R
1 – 220 k Ω x 1/8 W - resistor
R
2 - 22 k Ω x 1/8 W - resistor
R
3 – 2,2 k Ω x 1/8 W - resistor
R
4, R
8 – 560 Ω x 1/8 W - resistor
R
5 – 1 k Ω x 1/8 W - resistor
R
6, R
7 – 12 Ω x 1/8 W - resistores
C
1 – 4,7 µF x 16 V - capacitor eletrolítico
C
2 – 22 µF x 12 V - capacitor eletrolítico
C
3 – 100 nF - capacitor cerâmico ou poliéster
C
4, C
5 – 10 µF x 16 V - capacitores eletrolíticos
C
6 – 220 µF x 16 V - capacitor eletrolítico
J
1, J
2 – Jaques de entrada e saída - ver texto
Diversos:
Placa de circuito impresso, caixa para montagem (opcional), fios blindados, fios, solda, etc.
*Artigo exclusivo do Portal Saber Eletrônica
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