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Sirene de Uso Geral (utiliza poucos componentes de baixo custo)

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Alarmes, sistemas de aviso e muitas outras aplicações exigem o emprego de uma sirene.

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O circuito que descrevemos aqui utiliza poucos componentes de baixo custo, mas oferece uma excelente potência a um alto-falante comum, com a produção de um som semelhante ao de uma sirene de polícia.

O circuito opera com tensões na faixa de 6 a 15 V e com as tensões mais altas o volume obtido também será maior.

 

A montagem é bastante compacta, o que permite sua implantação tanto em sistemas de alarmes domésticos quanto em viaturas

 

Um oscilador que produza o som modulado em frequência com altas e baixas, mudando rapidamente porém com suavidade pode ser usado de diversas maneiras.

 

Dentre as aplicações possíveis sugerimos a instalação em viaturas (respeitando-se as limitações legais para uso), em alarmes ou mesmo shows e conjuntos musicais com a produção de efeitos sonoros.

 

O circuito que descrevemos se ajusta perfeitamente a estas aplicações com a vantagem de já possuir uma etapa de amplificação própria com boa potência de saída.

É claro que nada impede que o sinal de áudio seja aplicado a um amplificador externo mais potente, em função da aplicação visada.

 

Como Funciona

 

A base do circuito está em dois osciladores feitos em torno de 4 das portas existentes no circuito integrado CMOS 4093B.

Este circuito integrado possui portas disparadoras que podem ser usadas de modo independente tanto nas funções lógicas originais quanto em inversores e amplificadores digitais, conforme ilustra a figura 1.

 

Pinagem do CMOS 4093B:

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A tensão de alimentação do circuito integrado pode variar entre 5 e 15 V e como oscilador ele pode gerar sinais na faixa de frequências que vai de fração de hertz até 4 MHz, aproximadamente.

 

Usamos então duas portas para fazer um oscilador lento, com uma frequência em torno de 1 Hz e que vai ser responsável pela modulação, ou seja, as variações de tom do oscilador principal.

 

O oscilador principal é elaborado em torno das duas outras portas e opera com uma frequência próxima de 1 kHz, uma vez que esta frequência variará comandada pelo oscilador lento.

 

O modo como o oscilador lento influi no oscilador de áudio é determinado pelo potenciômetro P1, que consiste então no controle de modulação.

 

A frequência do oscilador lento depende de R1 e C2, componentes que podem ser alterados conforme a vontade do leitor. Sugerimos até que, se o leitor quiser gerar efeitos sonoros, que troque R1 por um potenciômetro de 4,7 M Ω em série com um resistor de 470 k Ω.

 

 

Com isso, será possível variar a frequência do oscilador numa faixa de valores de 1:10.

 

A frequência do oscilador de áudio é dada por R3 e C3, componentes que também podem ser alterados. A troca de R3 por um potenciômetro de 470 k Ω em série com um resistor de 10 k Ω possibilita a alteração da frequência numa gama bastante ampla de valores.

 

O sinal modulado de áudio é retirado do pino 11 do circuito integrado e aplicado, via R4, à base de um transistor Darlington de potência, que tem como carga um alto-falante de 4 ou 8 ohms de bom rendimento. Este alto-falante deve ficar num recinto acústico, como por exemplo uma pequena caixa.

 

O fusível F1 protege o circuito em caso de curtos, observando-se que o pico de corrente do circuito pode superar 1 A, o que mostra a sua potência de saída.

 

O sinal produzido é retangular modulado em frequência com a forma de onda vista na figura 2.

Sinal Retangular FM

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Começamos por mostrar na figura 3 o diagrama completo da sirene.

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A disposição dos componentes numa matriz de contatos universal é dada na figura 4.

 

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O transistor deve ser dotado de um radiador de calor e para o circuito integrado, sugerimos a utilização de um soquete DIL de 14 pinos.

 

Os resistores podem ser de 1/8 ou ¼ W de dissipação com qualquer tolerância.

Para acionamento pode ser empregado um interruptor de pressão.

 

Para retirar o sinal para um amplificador mais potente, basta eliminar R4 e Q1 e recolher o sinal do pino 11 para a entrada do amplificador, através de um capacitor de 100 nF.

 

Prova e Uso

 

Para provar, ligue a unidade a uma fonte de alimentação de 12 V com capacidade de corrente de pelo menos 1 A e acione o circuito.

Ajuste P1 para obter o som desejado.

 

O circuito também pode ser testado (ou alimentado) com 4 pilhas grandes ou mesmo baterias, mas o volume obtido para o som será menor.

 

Comprovado o funcionamento, basta fazer a instalação definitiva da sirene em sua caixa e usá-la.

 

*Originalmente na revista Mecatrônica Fácil Nº52

 

Fonte:mecatronicaatual

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