Guia prático para a construção artesanal de um transformador de áudio para o projeto AX84-P1.

a) Observações:O texto abaixo não tem pretensão de constituir é um manual técnico de enrolamento de tansformador de áudio, apenas um relato de uma montagem artesanal de um pequeno transformador específico para amplificador Single-ended de guitarra.

Trata-se da montagem que utiliza os materiais mais simples possíveis sem a disponibilidade de equipamentos especiais. Embora a experiência relatada tenha sido bem sucedida, a técnica empregada bem como a escolha dos materiais, não representam necessáriamente as melhores opções de projeto.

A aplicação desse tipo de transformador, como qualquer equipamento valvulado convencional, envolve voltagens elevadas e potencialmente letais. Portanto, este tipo de dispositivo não deve ser manuseado por aqueles que não tenham em mente as noções fundamentais de segurança.

b) Especificações técnicas.Trata-se de um transformador desenhado para aplicação em amplificador de guitarra tipo SE classe A, com válvula de potência EL84/6BQ5 ou 6V6. Entretanto, foi testado com válvulas de saída EL34, 6L6GB e 6L6GC, com resultado satisfatório ao teste auditivo. Caso sejam usadas essas válvulas, é recomendável utilizar somente a saída de auto-falantes de 8 Ω. Apenas para eventual conferência as especificações e dados utilizados no o cálculo foram os seguintes:Impedância do alto-falante (saída): R= 4Ω ou 8 ΩFreqüência mínima de resposta:

Fd = 60 Hz (valor adequado para amplificador de guitarra)Potência real de saída da válvula: 5,7 W- Valor máximo para uma EL84.

Impedância da carga no primário: Ra= 5200 Ω - É um valor usual para usar válvula EL84, mas funcionará bem com EL34, 6L6CB, 6L6CC, e 6V6.

Corrente máxima no primário (placa): Ia= 0,095 A (suficiente para suportar qualquer uma dessas válvulas).

Área do núcleo:

F= 6,16 cm² (mínimo calculado) – 2,5cm x 2,5cm = 6,25 cm² (real)Nº de voltas no primário:

np= 1928 Voltas (espiras)Nº de voltas no secundário: ns= 53 Voltas para tap de 4 Ω e 76 voltas para o total de 8 Ω

Corrente máxima no secundário:

I=1,194 A @ 4Ω (para EL84)

Layout do núcleo:

A laminação a ser utilizada é do tipo E-I. Como se trata de um transformador para saída Single-Ended, a montagem deve ser feita com GAP (uma pilha de E's e outra de I's) para evitar saturação do núcleo, conforme figura abaixo:

b) Material utilizado.▬ 750g de laminação de aço-silício Grão Orientado (G.O.) com perna central de 25 mm (quantidade aproximada para formar uma pilha de E's e I's 25 mm de altura – (conferir essa altura na hora da compra).

Algumas lojas vendem um mínimo de 1Kg.A laminação G.O. é fácil de ser distinguida da laminação de aço comum pela espessura mais fina e pela tonalidade geralmente acinzentada e sem brilho, conforme ilustração abaixo. 1 carretel de plástico de transformador para núcleo de 25 mm x 25 mm

Esse carretel pode ser feito artesanalmente de papelão, mas existem modelos comerciais prontos em plástico como o da ilustração acima mais recomendado com encaixes para terminais de solda.
Já neste outro modelo abaixo (sem terminais) as pernas do trafo são soldadas diretamente na ponta do fio esmaltado do enrolamento e a junção é geralmente fixada com um pedaço de fita isolante.

▬ 80g de fio de cobre esmaltado 32 AWG (esta quantidade dá de sobra, mas geralmente o mínimo vendido é 100g).▬ 50g de fio de cobre esmaltado 21 AWG (quantidade de sobra)▬ Cantoneiras de montagem, escudo ou perfil lateral e parafusos para trafo de 7,5cm x6,25 cm x 2,5cm (de núcleo), dependendo do layout escolhido para o fechamento do trafo.▬ Diversos: Folhas de papel de seda mais fino possível, pedaço de papel craft (tipo papel de embrulho marrom), Cola branca comum.c) Montagem do trafo

O primeiro passo para a montagem do trafo consiste composição dos enrolamentos, que é montagem de duas bobinas distintas (denominadas enrolamento primário e enrolamento secundário) em volta de um mesmo núcleo, conforme o diagrama esquemático abaixo.
Para facilitar o trabalho, utiliza-se o carretel onde são enroladas as bobinas para depois colocar o núcleo.

Os enrolamentos devem ser feitos em camadas. Cada camada é constituída por uma espiral como uma mola de um lado a outro do carretel (indo e voltando a cada camada).
Ao término do enrolamento de cada camada, esta é coberta com uma fina película de cola branca envolvendo-a , em seguida, com uma tira de papel de seda (com 2,5cm de espessura) apertando-se com a mão para que não fiquem vazios entre o papel e a camada.

Este isolamento (entre camadas de um mesmo enrolamento) visa diminuir a capacitância parasita, a qual prejudica o rendimento do trafo na a transferência de sinal de freqüências mais altas.
Também para melhor resposta de altas freqüências, é recomendável dividir cada enrolamento em duas partes, enrolando-se primeiro uma parte do secundário, parte do primário, o restante do secundário e, por fim o restante do primário.

Para orientar melhor o enrolamento, todos os procedimentos são ordenados a baixo na seqüência de trabalho.

1) Recorte 3 ou 4 tiras de papel craft com largura de 2,5cm por 21 de comprimento no mínimo.

2) Recorte uma dúzia e meia de papel de seda do mesmo tamanho das tiras de papel craft.

3) No carretel vazio, iniciar o enrolamento pelo secundário (o fio mais grosso de 21 AWG). A ponta do fio será o terminal de 0 Ω que pode ser soldado num terminal como o da figura abaixo ou a um fio comum (fixado com um pedaço de fita isolante). Lembre-se de raspar bem a ponta para remover o esmalte, assegurando assim uma boa soldagem.

4) Enrolar as 53 voltas do secundário puxando o tap de 4 Ω. O ideal é que o enrolamento seja feito de forma bem organizada com uma espira ao lado da outra (como uma mola). Contudo, nessa camada de enrolamento primário, o número de voltas não é suficiente para preencher a camada inteira. Portanto, procure distribuir as espiras dessa camada de forma mais homogênea possível.Ao fim das 53 voltas, solde a ponta em outro terminal (no mesmo alinhamento) que será o tap de 4 Ω.

5) Aplique uma FINA camada de cola branca sobre o enrolamento e cubra-o com uma tira de papel craft. Essa tira deve dar uma volta completa transpassando apenas um pequeno pedaço de menos de meio centímetro para garantir uma boa colagem.
Acomodar o papel apertando com os dedos para não deixar vazios.
A função desse papel craft (entre enrolamentos) é de isolar eletricamente o primário do secundário, pois um eventual curto que faça comunicação entre os dois enrolamentos queimaria o transformador e, possivelmente a fonte do seu amplificador.

6) Solde uma ponta do fio mais fino (32 AWG) em um terminal do lado oposto do carretel, o qual será um dos dois taps do enrolamento primário (terminal da placa).

7) Enrolar a primeira parte do secundário de forma mais organizada possível, em 9 camadas com "uma média" de 113 espiras cada uma. SEMPRE anotando em uma tabela o número de espiras de cada camada.
Esse memorial de contagem é fundamental para não se perder no caminho.

8) Ao término de cada uma das camadas, aplicar cola branca e numa tira de papel de seda, segundo as mesmas recomendações feitas para a aplicação do isolamento de papel craft.
A organização no enrolamento secundário é fundamental para que não haja surpresas desagradáveis no final, pois o caso o novelo fique muito bagunçado os enrolamentos podem formar um grande volume e não caber na janela do trafo (cuja largura é igual à altura da aba do carretel).

Ao fim das nove camadas, com bastante cuidado e sorte, teremos um total na faixa de 1000 a 1030 espiras.

9) Não corte o fio do secundário, apenas prenda-o provisoriamente na aba do carretel para não atrapalhar o enrolamento do restante do secundário.

10) Aplique um isolamento de camadas com papel carft, conforme feito anteriormente.

11) Soldar uma ponta de fio 21 AWG (o mais grosso) no mesmo terminal onde terminou a primeira parte do secundário (o tap e 4 Ω).

12) Enrolar 23 espiras e soldar outra ponta no terminal que será o tap de 8 Ω, terminando assim o enrolamento secundário.

13) Aplique um isolamento de camadas com papel craft, conforme feito anteriormente.

14) Enrolar mais 8 camadas do primário com aproximadamente 113 espiras cada uma, se guindo os mesmo procedimentos descritos anteriormente, sempre isolando com papel de seda e anotando o número de espiras de cada camada.


15) Ao fim, solde a ponta do fio ao terminal que será o tap B+ do primário.
Neste ponto, é possível que a altura da bobina não permita completar as 1928 espiras calculadas, mas procure chegar o mais próximo possível disso.

16) Sobre o enrolamento pronto, aplique outro isolamento de papel craft e, se preferir, aplique ainda uma camada de umas duas voltas fita isolante de boa qualidade ou uma tira de papelão, silver tape ou qualquer outro material que ofereça proteção mecânica para o enrolamento. (lembre-se que neste enrolamento exposto serão aplicados mais de 250V).

17) Encaixe a bobina na pilha de Lâminas “E”, conforme ilustrado abaixo, parafusando a base das cantoneiras para que fique bem firme.


18) Por fim, basta colocar o gap e a pilha de lâminas “I” e parafusar.

O gap é uma folha de papel ou plástico entre os E's e I's. Sua espessura pode ser medida em pilha - Medindo, por exemplo, uma pilha de 20 folhas de papelão e dividindo a espessura total por 20 para obter a espessura média.
Nesse caso o gap usado foi um pedaço de papel de fotografia. Há que prefira montar os terminais dos enrolamentos no mesmo lado do carretel, como na figura abaixo.

19) Como a cola branca utilizada nas camadas é à base d’água, é bom esperar umas 24 horas antes de testar em uso num amplificador.
Nesse caso, é possível colocar um escudo na face oposta e instalar o trafo no chassi com um o orifício retangular deixando das barras de terminal para dentro.

20) Se houver verniz de transformador à disposição é bom mergulhar o trafo no verniz e esperar curar alguns dias.

21) Em muitos trafos comerciais, é comum utilizar cores padronizadas para os terminais: Vermelho para o B+, Azul para a placa, preto para o secundário comum (OΩ), amarelo para o secundário de 4Ω e verde para o tap de 8Ω.
Fonte: Sérgio Trindade – sergio@itazi.com.br
Postado por Adrih às 11:04:00 0 comentários
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Domingo, 28 de Setembro de 2008

Grampo Telefônico

A maioria das pessoas ao lerem o título deste artigo certamente irão pensar que se trata de um circuito para escutar as conversas telefônicas de outros.Embora esta possa ser uma das possíveis aplicações do circuito que descrevo, sua maior utilidade é a de permitir que outras pessoas participem da conversação, ouvindo os dois lados das chamadas telefônicas através de um receptor comum de rádio na faixa de Freqüência Modulada, de 88 Mhz a 108 Mhz.Devido às características deste transmissor telefônico, ele poderá ser usado para participar de uma chamada telefônica já esperada e enquanto isso estar ouvindo sua estação preferida de FM.Ao estabelecer a chamada telefônica o transmissor será automaticamente ativado e, devido à maior proximidade, seu sinal irá cobrir o sinal de sua estação de rádio, passando a ouvir a conversação telefônica ao invés da transmissão comercial.Apesar destas possíveis aplicações, quem estiver tentado a usar o aparelho para espionagem deverá lembrar-se de que estará invadindo a privacidade alheia e ninguém gostaria que isto lhe acontecesse.O circuito é bem simples, é de fácil montagem e utiliza componentes baratos e de fácil de encontrar no comércio especializado.O funcionamento deste transmissor telefônico não gera sinais que interferem na linha telefônica e também não altera ou perturba seu funcionamento normal, e quando desativado, a presença do transmissor telefônico é bastante difícil detectar.Quando ativado, a freqüência de transmissão foi escolhida para a faixa de transmissão comercial em Freqüência Modulada, o que facilita a sua detecção e evita as tentativas mais sérias de espionagem.Funcionamento do transmissor O circuito completo do transmissor está desenhado na figura abaixo.É um circuito formado por três transistores, sendo um o transistor oscilador transmissor propriamente dito e os outros dois transistores são os que realizam as funções de comutarem automaticamente a alimentação quando o telefone estiver sendo usado ou não.

Descrição de funcionamento do circuito:

O oscilador é formado pelo transistor T3, que é do tipo NPN para altas freqüências, ligadona já conhecida versão de base a terra para os sinais de rádio freqüências.A polarização do transistor T3 é fixada pelo divisor resistivo de base composto pelos dois resistores R4 e R5 de respectivamente, bem como pelo resistor de emissor R6.A base do transistor T3 é desacoplada para a terra por meio do capacitor C3 e a realimentação necessária para manter as oscilações é feita pelo capacitor C4 conectado entre o emissor e o coletor de T3.No circuito do coletor de T3 temos o circuito sintonizado formado por C5 e pela bobina L, que determinam a freqüência de transmissão, que deve ser escolhida para estar dentro da faixa de rádio difusão em FM .O capacitor C2 também desacopla a alimentação do oscilador, aliás, para que o oscilador descrito funcione é necessário que tenhamos uma tensão aplicada ao mesmo, tensão esta proveniente da bateria de 9 volts que será controlada pelos outros dois transistores, T1 e T2.

Vejamos o funcionamento desta outra parte do circuito.

Caso a linha telefônica esteja livre (fone no gancho), teremos entre os terminais do par telefônico uma tensão de cerca de 48 ou 50 volts, mas oo usarmos o aparelho telefônico a tensão nos mesmos terminais do par telefônico irão baixar para menos de 8 volts.

Esta diferença de voltagem nos terminais do par telefônico é que será utilizada para ligar e desligar automaticamente o transmissor telefônico.
Quem for mais atento terá observado que no par telefônico a tensão é baixa quando em uso e alta quando fora de uso, isto é, ao inverso do que precisamos, e caso queiramos controlar o transmissor com transistores do tipo de junção NPN.
Por isso foram empregados dois transistores, T1 e T2, funcionando T1 como inversor e T2 como a chave liga-desliga.
Quando o telefone estiver no gancho, a tensão próxima de 48 volts irá passar pelo diodo D1 e pelo resistor R1, carregando o capacitor C1, como a tensão será alta, o diodo zener D2 de 15 volts conduzirá e passará uma corrente direta na base do transistor T1, levando-o para a saturação.
Estando o transistor T1 a conduzir, a sua tensão entre emissor e coletor será baixa e não será suficiente para fazer circular uma corrente por R3 e pela base do transistor T2.
Sem corrente direta de base o transistor T2 estará cortado, e no nestado cortado, não irá circular corrente entre seu coletor e emissor.
Em outros termos, a parte transmissora do transistor T3 não estará sendo alimentada pela bateria de 9 volts e nenhum sinal estará sendo irradiado, exatamente como é o desejado no caso do telefone no gancho.

Na situação contrária, quando o telefone estiver, fora do gancho e em uso, não mais teremos a tensão elevada nos fios do par telefônico e o capacitor C1 irá descarregar, não sendo mais possível a condução do diodo zener D2 nem a passagem de corrente direta de base em T1.
Ao parar a corrente de base do transistor T1, o mesmo irá para o estado de corte e não circulará corrente entre coletor e emissor de T1 .
Com o corte de T1, a corrente irá circular pelos resistores R2 e R3, uma corrente proveniente da bateria de 9 volts que irá polarizar diretamente a base do transistor T2.Com a polarização direta na base de T2, este irá para o estado de saturação e circulará corrente entre seu coletor e emissor.
O fato de circular corrente entre coletor e emissor significa que o transistor T3 passará a ser alimentado pela bateria e, portanto, ligará o transmissor.

Com estas explicações sobre o funcionamento do circuito verifica-se que o circuito responde da forma desejada e somente será ativado quando necessário, e automaticamente.Finalmente, basta completar com uma pequena a explicação referente à modulação do transmissor.

A modulação do transmissor também retirada da linha telefônica e teremos dois lados da conversação sendo transmitidos.Os capacitores C6 e C7 acoplam o sinal modulado ao transistor T3 e o resistor R7 ajusta a sua profundidade.

Finalmente a montagem:

A montagem do transmissor telefônico poderá ser feita numa pequena placa de circuito impresso para ocupar pouco espaço e ter estabilidade, já que se trata de um circuito que manipula rádio frequência (RF).Inicie a montagem controlando a qualidade da placa de circuito impresso, para evitar trilhas interrompidas ou em curto-circuito.
Coloque primeiro todos os resistores, depois os capacitores, e observando a polaridade correta, coloque os diodos e finalmente os transistores.
Jamais aqueça demais qualquer dos componentes, especialmente os semicondutores, que poderão danificar se por calor excessivo.O único componente que o interessado terá que fabricar é a bobina L, que deverá ser enrolada com fio n° 18 AWG com diâmetro de 10 mm e com cerca de 4 espiras.

A tomada para a antena deverá ser feita na primeira espira a contar do lado ligado ao positivo da alimentação.Com isto a montagem estará pronta, resta verificar mais uma vez se todas as soldagens foram bem executadas e se nenhum componente foi montado em posição errada ou com os terminais trocados.

O passo seguinte é o dos ajustes:Uma vez concluída a montagem e verificada, podemos passar à calibração do aparelho, que consiste no ajuste da freqüência de operação do transmissor telefônico.Para realizar estes ajustes o transmissor deverá estar transmitindo e para isto deveremos curto-circuitar temporariamente o emissor e o coletor do transistor T2 (na realidade basta não conectar a linha telefônica ainda no aparelho).Usando um rádio-receptor de FM próximo procure sintonizar o sinal da portadora gerado pelo transmissor.Com pequenos ajustes no capacitor C5 ou no espaçamento da bobina L conseguiremos que o transmissor opere na freqüência desejada.Este é o único ajuste a ser feito e o aparelho estará pronto para ser instalado e funcionar.

Instalação:

Ao instalarmos o aparelho à linha telefônica deveremos confirmar a polaridade dos fios do par telefônico, de forma a mantermos a condução do transistor T1 com o aparelho telefônico no gancho, sem ser usado.

No caso de estar invertida, bastará trocar os fios na ligação com os fios telefônicos e não mais alterar as conexões, então o aparelho está terminado e pronto para uso.

Usos:

O uso do transmissor telefônico é totalmente automático e não requer nenhuma intervenção humana.A pequena bateria de 9 volts estará ligada ao transmissor somente será ligada (automaticamente) durante o uso do aparelho telefônico e durará muito tempo antes que seja necessário substituí-la.
A antena a ser usada poderá ser um simples pedaço de fio e seu tamanho deverá ser limitado ao mínimo necessário para cobrir a distância de transmissão desejada e não causar interferências indesejadas.

Lista de componentes:

TR1, TR2, TR3 - Transistores do tipo NPN, o recomendado é utilizar 2N2222 ou equivalente
D1 - Diodo retificador do tipo 1N4001 ou equivalente
D2 - Diodo Zener de 15V o recomendado é 1N5245
R1 - 100K
R2 - 3K9
R3 - 10K
R4 - 15K
R5 - 3K9
R6 - 220 R
R7 - 22 a 47 K (Escolher um valor para melhor rendimento no volume de modulação)
C1 - 10 mF por 25 volts ou mais
C2, C3 e C6 - Capacitores de disco cerâmico de 0.01 mF
C5 - Capacitor de disco cerâmico de 4,7 pFC5 - Trimer de 3 a 30 pF (capacitor ajustável)
C7 - Capacitor de disco cerâmico de 0.1mFDiversos: Bateria, fios, solda, placa de circuito impresso.