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sexta-feira, 28 de janeiro de 2022

Mixer de Áudio 4 Canais com LM3900 (Projeto Completo + PCI)

Circuito Mesa de Som "MIX" de 4 Entradas com CI LM3900 + PCI

Olá a Todos!

Hoje, vamos embarcar em um projeto fascinante: montaremos um circuito misturador de áudio, funcionando como uma mesa de som com 4 canais independentes, utilizando o circuito integrado LM3900 - um amplificador de quatro canais independentes.

Este projeto é perfeito para estudantes de eletrônica, músicos, técnicos de áudio e hobbistas que desejam entender o funcionamento de um mixer de áudio ou precisam de uma solução prática e econômica para pequenos eventos, estúdios caseiros ou apresentações.

O circuito é composto por duas entradas para usar microfones, com alta impedância, e duas entradas para instrumentos musicais. Mas o melhor de tudo: o número de canais pode ser facilmente expandido!

Dica do especialista: O número de canais pode ser dobrado ou até mesmo triplicado, necessitando apenas de montar dois ou três circuitos iguais e fazer a associação dos mesmos. Imagine as possibilidades!

Cada canal tem seu próprio amplificador, com entradas amplificadas separadamente, tornando um sistema de mesa de som quase que profissional, mas com um custo muito acessível.

🎵 Aplicações Práticas para sua Mesa de Som DIY

O Circuito Mesa de Som, "MIX", ou misturador de Áudio, pode ser utilizado em diversos projetos. Abaixo, algumas sugestões de uso:

  • 🎤 Controlador de Entrada de Microfones e Instrumentos musicais
  • 📱 Controlador de Players, como MP3, Smartfones, Discos
  • ⛪ Em Igrejas pequenas que não dispõem de Mesa de Som
  • 🎧 Home Estúdio para gravações caseiras
  • 🎸 Pequenos shows e apresentações acústicas
  • 🎓 Projetos escolares e feiras de ciências

Exemplo Prático: Setup para Músico Solo

Imagine que você é um cantor e violonista que faz apresentações em locais pequenos. Com esta mesa de som DIY, você pode:

  1. Conectar seu microfone no Canal 1
  2. Conectar seu violão com captador no Canal 2
  3. Conectar seu celular com backing tracks no Canal 3
  4. Manter o Canal 4 como reserva para um convidado especial

Tudo isso com controle individual de volume para cada fonte de áudio!

🔧 O Coração do Circuito: O CI LM3900

O CI LM3900 é um circuito integrado composto por quatro amplificadores operacionais independentes do tipo NORTON (Amplificadores Diferenciais de Corrente), de alta frequência e de ganho compensado. Eles foram fabricados especificamente para funcionarem a partir de um único encapsulamento, com uma boa gama de tensões de alimentação 4,5V à 32V.

Apesar de ter 4 amplificadores operacionais, é possível o funcionamento de apenas um ou dois, ou três canais sem problemas algum. A corrente de consumo do amplificador é bastante baixa, e pode ser utilizada também com baterias independentes para alimentação - perfeito para setups portáteis!

Características Técnicas

Característica Especificação
Gama de alimentação 4,5V a 32V
Tipo de fonte Funciona com fonte simples ou simétrica
Largura de banda Ampla
Oscilação de tensão de saída Grande
Proteção Contra Curto-Circuito na Saída
Compensação Compensação de frequência interna
Corrente de entrada Baixa corrente de Bias de Entrada
Compatibilidade Semicondutor Nacional LM2900 e LM3900

💡 Sabia que?

O LM3900 é um amplificador do tipo Norton, que opera com corrente em vez de tensão na entrada. Isso o torna particularmente útil em aplicações de áudio onde precisamos misturar múltiplos sinais sem interferência entre eles.

🔍 Como o Circuito Funciona

Para misturar sinais de áudio em entradas diferentes e independentes, é necessário um circuito separador para amplificação desses canais independentes. Como o CI LM3900 é um amplificador operacional quádruplo, utilizamos os seus amplificadores operacionais individuais para cada canal para funcionar a nossa MIX.

Cada entrada de áudio é controlada através de um potenciômetro (RV1 ao RV4) para controlar o ganho de cada amplificador operacional. Isso permite ajustar individualmente o volume de cada fonte de áudio antes da mistura final.

O LM3900 é compatível com o LM2900, o que difere é o range de temperatura que cada um suporta. Ambos têm 14 pinos, como apresentado na Figura 2 abaixo, e podem ser utilizados sem problemas algum nesse circuito.

Pinagem do Circuito Integrado LM3900
Fig. 2 - Pinagem do CI LM3900

Os capacitores são utilizados para fazer o desacoplamento do sinal de entrada da MIX, e cada canal tem um capacitor desacoplador. Isso garante que não haja interferência entre os canais e que o sinal de áudio mantenha sua qualidade.

🎓 Dica do Professor

Os capacitores de desacoplamento (C1 a C4) funcionam como "porteiros" para cada canal de áudio. Eles permitem que apenas o sinal de áudio alternado passe, bloqueando qualquer componente de corrente contínua que possa causar ruídos ou distorções no seu mixer.

🔌 Diagrama Esquemático do Circuito

Na Figura 3 temos o diagrama esquemático do Circuito Mesa de Som "MIX" de 4 Entradas com CI LM3900. É um circuito bastante simples, no entanto, tome cuidado para não inverter o Circuito Integrado, pois poderás danificar o mesmo se inverteres.

Diagrama Esquemático Circuito Mesa de Som MIX de 4 Entradas com CI LM3900 - fvml
Fig. 3 - Diagrama Esquemático Circuito Mesa de Som "MIX" de 4 Entradas com CI LM3900

⚠️ Atenção!

Ao montar o circuito, verifique cuidadosamente a pinagem do CI LM3900. Uma conexão incorreta pode danificar permanentemente o componente. Use sempre um soquete para o CI, isso facilita a substituição em caso de problemas e protege o componente durante a soldagem.

🧩 Lista de Componentes

  • Semicondutor
    • U1 ................. Circuito Integrado LM3900

  • Resistores
    • R1, R4, R7, R10, R13, R16 .... Resistor 220R 1/4W (vermelho, vermelho, marrom, ouro)
    • R2, R5, R8, R15 ..................... Resistor 1M 1/4W (marrom, verde, preto, ouro)
    • R3, R6, R9, R11, R12, R14 .... Resistor 470R 1/4W (amarelo, violeta, marrom, ouro)
    • RV1, RV2, RV3, RV4 ............. Potenciômetro 47K

  • Capacitores
    • C1, C2, C3, C4 ....... Capacitor Eletrolítico 1uF / 16V
       
  • Outros
    • Conector ........... WJ2EDGVC-5.08-2P
    • Outros ............... Placa de Circuito Impresso, Fios, Soldas e Etc.

💡 Dica de Compra

Antes de comprar os componentes, verifique se você já tem alguns em sua oficina. Muitos desses componentes são comuns em outros projetos de eletrônica. Para os potenciômetros, considere comprar modelos com botões para facilitar o ajuste durante o uso.

🖨️ A Placa de Circuito Impresso (PCI)

Disponibilizamos os arquivos da placa de circuito impresso, como também o diagrama esquemático, em diversos formatos como PDF, GERBER e PNG. Além disso, oferecemos um link direto para download gratuito desses arquivos em um servidor seguro, "MEGA".

PCI - Circuito Mesa de Som MIX de 4 Entradas com CI LM3900 - fvml
Fig. 4 - PCI - Circuito Mesa de Som "MIX" de 4 Entradas com CI LM3900

🛠️ Dicas para Montagem

  • Comece soldando os componentes menores (resistores e diodos)
  • Use um soquete para o CI LM3900 para facilitar possíveis substituições
  • Verifique duas vezes a polaridade dos capacitores eletrolíticos antes de soldar
  • Limpe a placa com álcool isopropílico após a soldagem para remover resíduos de fluxo
  • Teste cada canal individualmente antes de fazer a conexão final

📥 Link Direto Para Baixar

Para baixar os arquivos necessários para a montagem do circuito eletrônico, basta clicar no link direto disponibilizado abaixo:

Link para Baixar: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

🤔 Dúvidas Frequentes (FAQ)

Para garantir que seu projeto seja um sucesso, compilamos algumas das perguntas mais comuns sobre este carregador. Confira!

Posso usar o CI LM2900 no lugar do LM3900? 🔽

Sim, o LM3900 é compatível com o LM2900. A principal diferença entre eles é o range de temperatura que cada um suporta. Ambos têm 14 pinos e podem ser utilizados sem problemas neste circuito.

É possível expandir o número de canais deste mixer? 🔽

Sim! O número de canais pode ser dobrado ou até mesmo triplicado, necessitando apenas de montar dois ou três circuitos iguais e fazer a associação dos mesmos.

Qual a tensão de alimentação recomendada para este circuito? 🔽

O CI LM3900 funciona com uma vasta gama de alimentação, de 4,5V a 32V. Pode ser utilizado com fonte simples ou simétrica, e até mesmo com baterias independentes para alimentação.

Este circuito é adequado para iniciantes em eletrônica? 🔽

Sim, este é um circuito relativamente simples, ideal para estudantes e hobbistas que desejam aprender sobre misturadores de áudio. No entanto, é necessário cuidado ao montar para não inverter o Circuito Integrado, o que poderia danificá-lo.

👋 E por hoje é só, espero que tenhamos alcançado suas expectativas!

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Forte abraço!
Deus vos Abençoe!
Shalom.

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