Monte um porteiro eletrônico

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É incrível como a Eletrônica Analógica nos permite desenvolver os mais variados tipos de circuito, ainda nos dias de hoje. Prova disso é o projeto proposto no presente artigo, onde temos um porteiro eletrônico elaborado com arranjos conhecidos de transistores bipolares de junção e a teoria de amplificadores. O circuito completo do porteiro eletrônico pode ser visto na Figura 1.

Figura 1 – Circuito Completo do Porteiro Eletrônico Transistorizado.

O diferencial deste circuito é a utilização de apenas dois alto-falantes com função dupla (alto-falante e microfone). Isto é possível pois os alto-falantes são transdutores, que além de gerarem ondas sonoras a partir de vibrações dos cones de acordo com os sinais elétricos recebidos, pode trabalhar de forma inversa gerando sinais elétricos a partir da vibração mecânica de seu cone. Tudo que é necessário fazer é casar a impedância no estágio de entrada e para isso, recorremos a uma configuração de amplificador não tão frequente em projetos, o amplificador em base comum. A ideia é converter a baixa impedância de 8 Ohms em uma alta impedância (aproximadamente 4,7k para o circuito da Figura 1). O sinal é aplicado ao emissor do transistor e teremos no coletor o sinal proporcional com a impedância casada (Figura 2).

Figura 2 – Estágio de entrada: Amplificador em base comum.

A impedância de entrada será o paralelo entre R1 e a resistência interna de emissor, que resultará em aproximadamente 20 Ohms. No circuito, o leitor poderá utilizar alto-falantes de 8 ou 16 Ohms sem problemas. O capacitor C1 acopla o sinal do alto-falante que funcionará como microfone ao emissor de Q1, somado ao nível DC da tensão de polarização de emissor. A base é mantida em um nível fixo de tensão, garantido pelos resistores R3 e R2 e estabilizado pelo capacitor C2. Como o potencial da base é comum à entrada e à saída do circuito, temos uma configuração em base comum. O resistor R4 define a impedância de saída que terá aproximadamente o seu valor, no caso do circuito é de 4,7k. O capacitor acopla o sinal amplificado e com impedância casada ao estágio de ganho de corrente (Figura 3).

Figura 3 – Etapa de potência.

O transistor Q2 é responsável por acionar a base de Q3 adequadamente, que conseguirá acionar a carga de baixa impedância (alto-falante). É aconselhável o uso de um dissipador de calor para Q3. R5 é um resistor de polarização para Q2. Não preocupou-se com fidelidade, uma vez que o objetivo deste circuito é o baixo consumo e apenas transmitir a voz humana de forma compreensível, por isso, o presente modelo poderá apresentar distorção.

Na Figura 4 apresentamos o detalhe da chave SW2, que consiste em uma chave H-H comandada pelo dono da residência/empresa. Com este método simples, pode-se alternar entre um alto-falante e outro, para entrada e saída do circuito.

Figura 5 – Exemplo de instalação do porteiro eletrônico.

Abaixo, confira a lista de materiais do projeto.

Resistores (todos de 1/4W)

R1: 100 Ohms

R2: 150k

R3: 1M

R4: 4.7k

R5: 2.2M

Capacitores

C1, C2: 10µF 16V

C3, C5: 100nF (cerâmico 50V ou poliéster 63V)

C4: 100µF 16V

Transistores:

Q1, Q2: BC547 ou equivalente

Q3: TIP42 ou equivalente

Outros:

SW1: Chave ON/OFF

SW2: Chave H-H

SP1, SP2: alto-falante 8/16 Ohms 3W

Diversos: suporte para 4 pilhas AA, pilhas ou fonte, caixa para alojamento,

fios, placa de circuito, dissipador de calor.

 

Autor: Eng. Wagner Rambo

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