Revista Elektor - Ia802808.us.archive

Finalmente saiu!AMPLIFICADORES OPERACIONAISE FILTROS ATIVOSpor Anlomo Pertence JrPE 410PE 820PE 1650PE 2460PLACASEXPERIMENTAISPE 3280Porta-FusíveisUtilizados para fusíveis de vidrodo tipo (3AG), I5AG), (20AG),com aplicações em painéis, c.i.e outros nos tipos: rosca,engate rápido, horizontal, com lâmpadasinalizadora e presilha.Para cáoacidades até 30A-250Vca.ConectoresEste livro se destina a todos aqueles quetrabalham com eletrônica nas mais diversas áreas;tais como: Eletrônica Industrial, Instrumentação,Telecomunicações, Bioeletrônica, Controle eServomecanismos, etc.Trata-se de um texto prático e objetivo sobre asaplicações e proietos com AmpliticadoresOperacionais.Completando o trabalho, são apresentadasexperiências práticas para serem realizadas pelosleitores ou estudantes.MANUAIS - NATIONAL SEMICONDUCTORLINEAR DATA BOOK I VOLUME I - 1988LINEAR DATA BOOK - VOLUME 2-1988LINEAR DATA BOOK - VOLUME 3-1988LS/S/TTl LOGIC DATABOOK - 1987ALS/AS LOGIC DATABOOK - 1987NON-VOLATILE MEMORY DATABOOK - 1987RANDOM ACESS MEMORY DATABOOK - 1987APPS DANDBOOK I - MASS STORAGE - 1986APPS HANDBOOK 2 - MEMORY SUPPORT - 1986MICROCONTROLER DATABOOK - 1987INTERFACE DATABOOK - 1986VOLTAGE REGULATOR HANDBOOK - 1982SWITCHED-CAPACITOR FILTEI1 HANDBOOKMANUAIS - INTEL CORPORATIONLABORATÓRIOSEXPERIMENTAISBarras de bornes para conexõeselétricas terminais em latão niqueladopara solda fio, c.i. e salda em 90 para c.iMaterial: baquelitecom variação de 1 à 30 bornes comou sem fixação lateralResistência isolação: 500 MURigidez dielétrica: 2000Vca/1 minuto.Capacidades até 20A-250Vca.MICROPROCESSADOR AND PERIPHERAL HANDBOOK - 2VOLUMES - 1988EMBEDDED CONTROLLER HANDBOOK - 2 VOLMES - 1988MEMORY COMPONENTS HANDBOOK - 1988MICHOCOMMUNICATIONS HANDBOOK - 1988IAPX 86/88, 186/188 USER'S MANUAL PROGRAMMERSREFERENCE - 1986IAPX 86/88. 186/88 USER'S MANUAL HARDWARE REFERENCE 198580286 OPERATING SYSTEMS WRITER S GUIDE - 1986IAPX 88 BOOK - WITH AN INTROOUCTION TO THE IAPX 188 1983Micro-Chaves80286 AND 80287 PROGRAMMEH'S REFERENCE MANUAL - 198780826 HAR0WARE REFERENCE MANUAL - 1987Aplicação em painéis e c.i.Contatos prateados ou douradospara solda fio ou c.i.Unipolar, Bipolar, Tripolar eTetrapolar com Alavancas Metálicas13 tamanhos) ou PlásticasFunções: (On-On), (On-Off-On),IMon-Off-Mon), (On-Mon).Capacidade Máxima: 2A-250Vca.ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA - RamshawINTRODUCCION AL CONTROL ELETRÓNICO - FrohrELECTRÓNICA Y AUTOMATIC A INDUSTRIALES - TOMO I E IIMundo ElectrónicoELECTRÓNICA INDUSTRIAL. TÉCNICAS DIGITALES - AldanaELECTRÓNICA INDUSTRIAL - COMPONENTES Y CIRCUITOSBÁSICOS - CeacELETRÓNICA INOUSTRIALBornesTerminais para painéiscom acoplamentos em pinos bananas de 0 4,0 mmCores: pt, vm, vd, az, am, cz, mf, br.Rigidez Dielétrica: 2000Vca/1 minuto.Capacidades até 25A-250Vca.Peças p/TestePLACAS EXPERIMENTAIS COM FONTESFPE 820 - FPE 1640FPE 2640 - FPE 3280Pontas de prova para aparelhosde medição e outros, acompanhapino banana 0 2,0 e 4,0 mm,garra jacaré, terminal e com1 metro de fio liso ou espiralado.Peças avulsas: pinças,garras jacaré, pinos bananae terminais em todas as coresCapacidades até 25A-250Vca.REPRESENTANTES DO BRASILPEPEPEPEPELELE410- 3.95820- 7.091650- 9.462450 - 13.043280 - 14.351640 -38.532460 - 280 43.56 OTNs4100 50.73 OTNs820 17.02 OTNs1640 21.67 OTNs2460 22.94 OTNs3280 25.33 OTNsPara saber a quantidade de pontos bastaverificar a referência. Por exemplo, a PE 820tem 820 Pontos. A LE 4100 tem 4100 Pontos.30% DE DESCONTOPara pagamento por: VALE POSTAL ouCHEQUE NOMINAL CRUZADO em favor daCEDM - Comércio e Indústria Eletrônica Ltda.,Rua Rio Grande do Sul, 85 - CEP 86025Caixa Postal, 1642 - Fone: (0432) 23-9065Londrina - ParanáDESPESAS POSTAIS POR CONTADO CLIENTERio de JaneiroClever Com. Repres. Ltda. Tel.: (021) 392-6806Rua Timbuassú, 87 - Freguesia22.745 - Jacarepaguá-RJRio Grande do SulPaulo B. Polito Tel.: (0512) 42-2466Rua 16 de Julho, 4590.450 - Porto Alegre-RSMinas GeraisL.C. Girundi Tel.: (031) 461-9103R. Vicente Risala, 83 - Sta. Inês31.080 - B. Horizonte-MGSanta Catarina/ParanáRepar Repres. Paraná Ltda. Tel.: (041) 253-4367Rua Eduardo Geronasso, 455 - Bacacheri82.500 - Curitiba-PRParafba / Alagoas / PernambucoSolutron Com. Repres. Ltda. Tel.: (081) 361-0956R. Verde Vale, 4.59454.420 - Jaboatão-PEAN INTROOUCTION TO POWER ELECTRONICS - Bird/KingEL TIRISTOR - APLICACIONES - CARACTERÍSTICAS FUNCIONAMIENTO - RedeCONVERTER ENGINEERING - AN INTROOUCTION TO OPERATIONAND THEORY - MollgonAMPLIFICADOR MAGNÉTICO Y EL TIRISTOR - FUNDAMENTOS YAPLICACIONES - NosbomTIRISTORES V TRIACS - LllenTRIACS Y TIRISTORES - BorgtoldPOWER ELECTRONICS AND ÁC DRIVES - BoseLASER/FIBRA OTICATECNOLOGIA Y PRATICA DEL LASER - Tur/MarlinezTHE LASER EXPERIMENTER'S HANDBOOK - McAleoseLASERS - THE LIGHT FANTASTIC - 2nd edllion - Hallmark/HornPRINCIPLES & PRACTICE OF LASER TECHNOLOGY - MuncheryanFUNDAMENTOS Y APLICACIONES DEL LASER - CarrollBUILD YOUR OWN WORKING FIBEROPTIC INFRARED ANO LASERSPACE-AGE PROJECTS - lannimBUILD YOUR OWN LASER, PHASER. ION RAY GUN S OTHERWORKING SPACE-AGE PROJECTS - lannimPULSE CODE FORMATS FOR FIBER OPTICAL DATACOMMUNICATION - BASIC PRINCIPLES AND APPLICATIONS MorrisFIBER OPTICS DEVICES AND SYSTEMS - CheoFIBER OPTICS - LacyOPTOELECTRONIC SWITCHING SYSTEMS INTELECOMMUNICATIONS AND COMPUTERS - Elion/MorozovBIJLK ACOUSTIC WAVE THEORY AND DEVICES - RosenbaumOPTICAL FIBRE COMMUNICATION - CsellOPTICAL THIN HLMS USER S HANDBOOK - RancouUOPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEMS - GeckelerOPTICAL FIBER COMMUNICATIONS - PRINCIPALES ANDPRACTICE - SéniorCOMUNICACIONES POR FIBRA ÓPTICA IglosiaFIBER OPTICS COMMUNICATIONS - TayltvOPTICAL SENSING TECHNIOUES AND SIGNAL PROCESSING JenkinsOPTICAL WAVES IN CRYSTALS - Yariv/YebOPTICAL COMMUNICATION SYSTEMS - GovrarFIBER OPTICS IN COMMUNICATIONS SYSTEMS - Ellon/EllonCONSULTE-NOS, TEMOS SEMPRE TÍTULOS NOVOSPUBLICADOS POR EDITORES NACIONAIS OUESTRANGEIROS.Atendemos pelo Reembolso Postal e VARIG, com despesaspor conta do cliente, para pedidos acima de Cz 500,00(VARIG: Cz 1.000,00). Pedidos menores devem vir acqmpanhados por cheque nominal ou Vale Postal, acrescidosde Cz 50,00 para as despesas de despacho pelo Correio.SOLICITECATÁLOGOComponentes Eletrônicos Joto Ltda.Rua Visconde de Parnalba, 3042/50 - BelémCEP 03044 - S. Paulo - Tel.: 291-2255Telex (011) 53710 CEJTLIVRARIA EDITORA TÉCNICA LTDARua dos Timbiras. 25701208 São Paulo SPTelefone: (011) 222-0477Caixa Postal 30 869

Após nosso artigo que expôs a teoria e as possibilidades dos vocoders, muitosleitores devem estar impacientes para ver um projeto de cunho prático e,eventualmente, montar seu próprio codificador de voz. Pois aqui está uma versão de10 canais, concebida pela equipe européia da Elektor, com a colaboração deespecialistas da área. Ideal para músicos com muito entusiasmo e pouca verba, elaoferece excelente desempenho e custo acessível.VOCODER ELEKTOR:codificador de vozsemiprofissional1 ? partePara aqueles que preferemempunhar um soldador a encararfórmulas, a teoria dos vocodersvista nas duas edições anterioresdeve ser mais que suficiente.Assim, antes de publicar umsegundo artigo sobre essesaparelhos, falando de modelosmais recentes e detalhando melhorcertos aspectos de projeto,resolvemos passar à prática eapresentar a montagem de umverdadeiro vocoder, com tudo aque ele tem direito. Esperamoscontentar, com isso, os maisvocoder elektorimpacientes, sem prejuízo para osque desejam aprofundar-se naparte teórica; sempre haverátempo, mais tarde, para novasinformações.Não são poucas as dificuldadesassociadas ao projeto de umcodificador de voz, principalmentequando se trata de uma montagemartesanal. Os circuitos devem serabsolutamente confiáveis e o efeitoda tolerância dos componentes,reduzido ao mínimo possível.Felizmente, tais problemasrevelaram não ser intransponíveis.FICHA TÉCNICA— número de canais:— entrada de falasensibilidade:impedância:1010 mV a 7,7 V 10 k 0— entrada de portadorasensibilidade:impedância:770 mV100 k0— saída de linhanível de saída:770 mV— gama de frequências:30 Hz/16 kHzelektor — 13

possibilitando implementar umcircuito ao mesmo tempo simplese comparativamente barato, comoveremos.Embora já tenha uma certa"idade" (foi publicado na Inglaterraem janeiro de 1980), o codificadorproposto permanece totalmenteatual, utilizando apenascomponentes modernos e fáceisde encontrar (TL084, LF357 eassim por diante); dispensa,portanto, aqueles CIs altamenteespecíficos e impossíveis deadquirir em nosso comércio. Onúmero de placas utilizadas(quatorze, ao todo) é sem dúvidaelevado, encarecendo a montagem;mas isto foi necessário para tornaro sistema completamente modulare simplificar o trabalho domontador. De qualquer modo, seucusto final será certamente beminferior ao de qualquer equivalentecomercial.Esta nova série foi dividida emquatro partes, dada a extensão doassunto. Nesta primeira etapavamos nos familiarizar com aoperação de todo o circuito dovocoder, para que na segundapossamos tratar apenas de suamontagem e dos ajustes. Emseguida, será oferecida apossibilidade de acrescentar umdetector de sons surdos e sonorosao conjunto. Para encerrar, um14 — elektorlongo artigo vai explicar comoutilizar o codificador Elektor, tirandoo máximo proveito de seusrecursos e com várias sugestõesde aplicação.Recapitulando maisuma vez.Pensando nos que ainda estãoum pouco inseguros sobre ofuncionamento dos vocoders, ounão tiveram a oportunidade de leras edições passadas da revista,resolvemos fazer uma breveretomada do assunto — quetambém vai servir como"transição" entre teoria e prática.O vocoder ou codificador de vozé uma "caixa” com duas entradas:uma delas recebe o sinal de fala ea outra, urp sinal "portador" ou"substituto' (que, na prática, équase sempre algum tipo deinformação musical). No interior da"caixa", as características da falasão sobrepostas ao sinal portador,resultando em uma única saída.O sinal que deixa o vocodercontém todas as características (ea inteligibilidade) da fala, mas osom básico que seria reproduzidopelo alto-falante — contendovibrações das cordas vocais eressonâncias das cavidades oral enasal — é substituído pelo do sinalmusical. 0 efeito final é algo quesoa como música, mas quetambém pronuncia palavras comogente.Diga-se de passagem que grandeparte dos codificadores de vozvocoder elektor

3figura 3 - Circuito completo do filtro passafaixa padrão.pertence à categoria conhecidacomo "vocoders de canais”; osdemais sistemas existentes (talcomo o heteródino, por exemplo)raramente são postos em prática,devido à sua complexidade. Comonossa versão tirou proveito daconfiguração por canais, vamosesquecer as outras possibilidades,ao menos por enquanto.Os artigos teóricos quemencionamos forneceram osdiagramas de blocos necessáriospara ilustrar todo o princípio deoperação; observando o diagramado codificador Elektor (figura 1),vê-se que não há muitas diferençasentre eles. O vocoder de canais,portanto, é composto por duasgrandes seções, ambas muitosemelhantes entre si e constituídaspor um número idêntico deestágios filtrantes (em nosso caso,dois grupos de dez filtros).Na seção analisadora, os filtrossão usados para dividir o sinal defala em um número equivalente defaixas de frequência. A saída decada filtro é retificada e entregue aI outro filtro, do tipo passa-baixas;vocoder elektorTABELA 1n? do filtropassa-faixaBPF 1BPF 2BPF 3frequênciacentral265 Hz390 Hzgama defrequências210320460-320460640BPF 655080012001770HzHzHzHz640 - 960960 - 14401440 - 2100BPF 7BPF 82650 Hz3900 Hz2100 - 32003200 - 4600BPF 4BPF 5Cl .C8C9CIOCl 182 n220 n150100684733 n22 n15 n330 n5639271812nnnnn8n25n6nnnn47 n10 n6n86n8220 n150 n100 n68 n68 n47 n47 n6n86n868 n68 ntabela 1 - Os valores de C1.C11, na figura3, devem ser selecionados nesta relação.em consequência, tem-se umconjunto de tensões CC variáveis,cada uma delas correspondendo à"envoltória” do sinal de fala, dentrode cada faixa específica defrequências.A seção sintetizadora encarregase de dividir o sinal "portador" emum mesmo número de gamas defrequência. Aqui, porém, o nívelfinal de cada faixa é variadoatravés de um amplificadorcontrolado por tensão (VCA), quepor sua vez fica sob o comando deuma das tensões CC produzidas naseção analisadora. Como resultadoglobal, a "envoltória" de amplitude,em cada faixa de frequências dosinal de fala, é sobreposta à gamacorrespondente do sinal portador.As saídas de todos os VCAs sãoenfim somadas, dando origem aosinal único de saída — formado,basicamente, pelas característicaselektor — 15

tonais do sinal portador, mas coma articulação do sinal de voz.Música que fala, em outraspalavras. E aí está: consideramosmais que suficiente estaexplanação, dados os objetivos dasérie; informações realmentedetalhadas poderão ser obtidas nosn 25 e 26 de Elektor.O vocoder ElektorApós muito experimentar com osmais variados circuitos decodificação de voz, os projetistasdo circuito toparam com osfabricantes dos vocoders inglesesSyntovox. Algumas reuniõesbastante proveitosas com essesespecialistas foram suficientes paragerar o sistema aqui descrito: umvocoder semiprofissional, masprojetado especificamente paramontagem doméstica.Para começar, o número decanais (ou seja, as bandas defrequência nas seções analisadorae sintetizadora) foi limitado a dez,por diversas razões bemfundamentadas. Esse número foiconsiderado adequado tanto para16 — elektoruma boa reprodução musical comopara uma "fala” inteligível, além deum compromisso aceitável entredesempenho e custo. Claro queuma versão de vinte canais iriasoar melhor, mais "detalhada";na prática, porém, osaperfeiçoamentos nem semprecompensam a complexidade e ocusto requeridos, neste caso bemmaiores que no modelo de dezcanais.Na verdade, o problema não serestringe a dobrar o número defiltros: eles devem ter também umcorte muito mais acentuado (50dB/oitava, aproximadamente), o queexige um projeto sofisticado ecomponentes caros. Além disso,tais filtros iriam exigir uma seleçãorígida de componentes,possibilidade remota para umhobista de qualquer país.Em um vocoder de dez canais,por outro lado, pode-se empregarfiltros de 24 dB/oitava sempreocupações, pois sãoinfinitamente mais simples e — oque é mais importante — permitemobter resultados confiáveis, semque seja preciso recorrer acomponentes exóticos eequipamentos profissionaisde teste.Por esse motivo, a confiabilidadedesempenhou um importante papelno projeto de todo o circuito e nãoapenas dos filtros. Sempre quepossível, tomou-se providênciaspara que a fiação e a tolerânciados componentes não afetassemsua operação. Além disso,procurou-se incluir pontos de ajusteem grande quantidade (bem maisque os encontrados nosequipamentos profissionais), paraque o codificador funcione acontento, sem a seleção decomponentes normalmente exigida.Dois recursos foramdeliberadamente omitidos nestaversão básica: análise espectral dossinais e detecção de sons surdos esonoros — ambos reconhecidamenteúteis mas também dispendiosos. 0projeto não deixou de prever, noentanto, seu acrésicmo comoopcionais: o detector, por exemplo,está prometido desde já para aterceira parte da série e poderá serincluído pelos montadores maisexigentes; quanto ao analisador devocoder elektor

figura 5 - Unidade de filtragem passa-altas.espectro, terá que ficar para outraocasião. Em seu lugar, porenquanto, existem 10 LEDs (umpara cada canal) indicando oespectro variável do sinal de fala;nada de muito útil, mas é barato edá uma certa "vida" ao paineldo aparelho.Por dentro da "caixa"0 diagrama de blocos do nossocodificador está representado nafigura 1, como já vimos; a metadesuperior corresponde à seçãoanalisadora e a inferior, à seçãosintetizadora. Começando pelaprimeira, vê-se que o sinal vindo domicrofone é antes entregue a umpré-amplificador, cuja sensibilidadepode ser ajustada ao longo de umaampla faixa — permitindo suautilização também como entradapara um pré externo de microfones.Logo após o pré foi inserido umestágio adaptador, contendo umcorte de graves com início em 30Hz, aproximadamente. 0 sinal éenviado então para a filtragem,onde sofre uma divisão em váriasvocoder elektorfaixas; são dez filtros, como jásabemos, correspondentes a outrastantas bandas de frequência. Maseles não são idênticos: como umtodo, os filtros cobrem o espectrode áudio inteiro (de 30 Hz a 16kHz), mas o primeiro e o décimodeles — passa-baixas e passaaltas, respectivamente — sãoresponsáveis por uma parceladesproporcionalmente extensadesse espectro. Dessa forma, ofiltro passa-baixas trabalha entre30 e 200 Hz, enquanto o passaaltas encarrega-se de todas asfrequências superiores a 4600 Hz.A faixa central de 200 a 4600 Hz,por ser a mais importante para avoz humana, foi dividida em oitobandas pelos filtros remanescentes.Cada um dos filtros é entãoacoplado a um conjunto formadopor retificador de precisão e filtropassa-baixas; este último, aliás, nãoaparece no diagrama, pelo fato deser considerado parte integrante doretificador. Explica-se: em umvocoder, não estamos interessadosem rápidas flutuações do sinal defala ou nos componentes defrequência deixados pela retificaçãoem meia onda ou onda completa;queremos, na verdade, apenas atendência geral de nível em cadafaixa de frequências.O primeiro estágio da seçãosintetizadora é também um préamplificador, desta vez para o sinalportador. Aqui temos novamente oestágio adaptador, de onde o sinalpassa para os filtros; estes, comojá mencionamos, seguem a mesmafilosofia do primeiro grupo. Dafiltragem, porém, os vários sinaissão enviados aos amplificadorescontrolados por tensão (VCAs).Cada VCA recebe sua tensão decontrole do par filtro/retificadorcorrespondente, na seçãoanalisadora, e todas as saídas vãopara um grande somador,formando um sinal único. Essesinal pronto para uso aparece nasaída de um último adaptador.Vejamos agora o que significamtodas aquelas linhas tracejadas. Emprimeiro lugar, tanto na seçãoanalisadora como na sintetizadora,a conexão entre o pré inicial e seurespectivo adaptador estãodisponíveis ao usuário, que temassim a liberdade de incluir, a seuelektor — 17

critério, um detector de sonssurdos e sonoros. Na prática, asduas entradas e saídas são levadasa um primeiro conector e daí paraum segundo (destinado aodetector), através de uma placabarramento; ao longo do caminho,as trilhas do cobre sãoestrategicamente unidas, demaneira que a saída de cada préfique ligada à entrada do bufferque lhe corresponde. Naeventualidade de se acrescentarum detector de sons surdos esonoros, as pontes entre as trilhasdevem ser desfeitas.Outra conexão representada porlinha tracejada é a que une cadaretificador à entrada de controle deseu VCA; esses pontos tamb

VOCODER ELEKTOR: um codificador de voz semiprofissional - 1 f parte. 13 . Uma boa oportunidade de colocar em prática tudo o que foi visto sobre os vocoders nas duas edições anteriores, montando seu próprio aparelho de 10 canais . Um prático carregador para baterias chumbo-ácidas. 21 .