O injetor de sinal é a ferramenta mais velha da bancada de som: um oscilador de bolso que põe um apito de 1 kHz em qualquer ponto do aparelho, para você descobrir em que estágio o som some. Com ele, um rádio, amplificador ou caixa de som “mudo” deixa de ser um mistério e vira uma busca de trás para a frente, estágio por estágio. Nível: iniciante — um CI 555, cinco resistores, cinco capacitores e nenhum ajuste.
O coração do circuito é o astável da Figura 6-5 do datasheet SLFS022K (revisão de março de 2026) da Texas Instruments, seção 6.3.2, página 12 — o mesmo do pisca-pisca com 555 que já montamos aqui, com os mesmos R1 e R2 e um capacitor de tempo mil vezes menor. O que vem depois do pino 3 (divisor de nível, capacitor de bloqueio e ponta de prova) é um acréscimo nosso, passivo, e está explicado abaixo.
O que você vai precisar
| Ref. | Componente | Valor | Especificação | Qtd. |
|---|---|---|---|---|
| U1 | Temporizador | NE555 | DIP-8 (NE555P, LM555 ou equivalente bipolar); use soquete | 1 |
| R1 | Resistor de filme | 10 kΩ | 1/4 W, 5% (marrom-preto-laranja) | 1 |
| R2 | Resistor de filme | 68 kΩ | 1/4 W, 5% (azul-cinza-laranja) | 1 |
| R3 | Resistor de filme | 4,7 kΩ | 1/4 W, 5% (amarelo-violeta-vermelho) | 1 |
| R4 | Resistor de filme | 2,2 kΩ | 1/4 W, 5% (vermelho-vermelho-vermelho) | 1 |
| R5 | Resistor de filme | 100 kΩ | 1/4 W, 5% (marrom-preto-amarelo) | 1 |
| RV1 | Potenciômetro | 10 kΩ | linear (B10K), de painel | 1 |
| C1, C2 | Capacitor de poliéster | 10 nF | 63 V ou mais, passo 5 mm (código 103) | 2 |
| C3 | Capacitor cerâmico | 100 nF | 50 V, passo 5 mm (código 104) | 1 |
| C4 | Capacitor eletrolítico | 100 µF | 16 V, radial, passo 2,5 mm | 1 |
| C5 | Capacitor de poliéster | 100 nF | 250 V, passo 5 mm | 1 |
| D1 | LED vermelho | 5 mm | comum (indica “ligado”) | 1 |
| J1, J2 | Borne de parafuso | 2 vias | passo 5,08 mm | 2 |
| J3 | Borne de parafuso | 3 vias | passo 5,08 mm (liga o RV1) | 1 |
| S1, B1 | Chave e bateria | 9 V | chave liga-desliga + clipe de bateria | 1 |
| — | Ponta e garra | — | ponta de prova (ou prego num tubo de caneta) e fio com garra jacaré | 1 |
Como funciona
O oscilador. C1 carrega por R1 + R2 até 2/3 da alimentação (6 V com 9 V) e descarrega só por R2, pelo pino 7, até 1/3 (3 V). Cada vez que cruza um desses limites, a saída do pino 3 vira. O datasheet dá as contas (equações 1 a 4, página 12):
f = 1,44 / ((R1 + 2·R2) × C1) = 1,44 / (146 kΩ × 10 nF) = 986 Hz
talto = 0,693 × (R1 + R2) × C1 = 0,54 ms · tbaixo = 0,693 × R2 × C1 = 0,47 ms
R2 bem maior que R1 deixa a onda quase quadrada (53% do tempo em nível alto). E, como os limites são frações da própria alimentação, a frequência não depende da bateria: na simulação, com 7 V, 9 V ou 12 V, deu 986 Hz nas três.
Por que onda quadrada. Um apito de 1 kHz serve para os estágios de áudio. Mas a onda quadrada tem cantos vivos — a TI dá 100 ns típicos de subida e descida (tabela de características de chaveamento, página 7) — e por isso carrega harmônicos de 1 kHz em 1 kHz até alguns megahertz. Pela série de Fourier, com o nível no máximo, cada harmônico perto de 455 kHz (a frequência intermediária dos rádios AM) ou de 1 MHz (meio da faixa de ondas médias) tem uns 3 mV. É pouco, mas o estágio de FI ou de RF de um rádio amplifica isso e o apito sai no alto-falante. Esse valor é calculado, não simulado — o modelo que usamos não reproduz o tempo de subida do CI real.
A saída. R3 e RV1 formam um divisor: no máximo, o cursor entrega 4,2 V de pico a pico numa entrada de 10 kΩ; no meio do curso, 2,1 V; com 10% do curso, 0,5 V. C5 bloqueia a tensão contínua do ponto onde você encosta a ponta, e R5 descarrega o C5 entre um toque e outro (100 nF × 100 kΩ = 10 ms). Os desacoplamentos são os que a TI pede: C2 de 10 nF no pino 5 (nota A da Figura 6-5) e um capacitor de 0,1 µF entre VCC e GND (seção 7.3, página 18); o C4 de 100 µF segura a bateria quando ela começa a ficar fraca.
A placa de circuito impresso
A placa abaixo foi desenhada no KiCad a partir do mesmo esquema, com os encapsulamentos reais dos componentes da lista, em face única (64 × 44 mm), trilhas de 0,8 mm e folga de 0,4 mm. As ligações foram conferidas pino a pino contra o datasheet e o roteamento fechou com 95 trilhas, nenhuma via, nenhum jumper e nenhuma ligação pendente. A chave, a bateria e o potenciômetro ficam fora da placa, ligados pelos bornes.
Arquivos da placa:
- PDF do cobre em escala 1:1 — imprima a 100%, sem “ajustar à página”.
- Gerber + furação (ZIP) — para mandar fabricar.
- Projeto KiCad — para mudar o tamanho ou refazer o roteamento.
Montagem
- Resistores e soquete primeiro. O soquete com o chanfro para o lado da serigrafia; o CI só entra no fim.
- Capacitores de poliéster e cerâmico (C1, C2, C3, C5) não têm polaridade. Não troque C1 com C5: os dois têm o mesmo tamanho, mas o de 250 V vai na saída.
- Eletrolítico C4: perna longa (+) no pad quadrado. LED: perna curta (catodo) no pad quadrado.
- Bornes e fiação externa. Chave em série com o fio vermelho da bateria até o pad quadrado do J1. No potenciômetro, com o eixo virado para você e os terminais para baixo: terminal da direita no pad quadrado do J3, o do meio no meio, o da esquerda no terceiro — assim o nível sobe girando para a direita.
- Ponta e garra. Fio curto do pad quadrado do J2 até a ponta; fio com garra jacaré no outro borne. Encaixe o NE555 (bolinha do lado do chanfro) e ligue: o LED acende e, com a ponta num fone de ouvido ou alto-falante pequeno, ouve-se o apito.
Como usar: do alto-falante para trás
Com o aparelho ligado e mudo, prenda a garra no terra dele e comece com o nível baixo. Injete no alto-falante, depois na entrada do amplificador de potência, depois no controle de volume, no pré, no detector… Onde o apito aparecer, aquele estágio e todos os que vêm depois dele estão bons; o defeito está entre o último ponto que apitou e o primeiro que ficou mudo. É o raciocínio do diagrama de blocos posto em prática.
Segurança: use só em aparelho de baixa tensão, alimentado por pilha, bateria ou fonte isolada, e em pontos de até 50 V contínuos. Nunca encoste a ponta no lado da rede de uma fonte chaveada nem em chassi ligado direto na tomada — veja por que o transformador isolador existe.
Tensões esperadas
| Ponto (bateria de 9,0 V) | Valor esperado |
|---|---|
| U1 pinos 8 e 4 | 9,0 V |
| U1 pino 5 (CONT) | 6,0 V contínuos (2/3 da alimentação) |
| U1 pinos 2 e 6 (C1) | oscila de 3,0 a 6,0 V; o multímetro DC mostra 4,5 V |
| U1 pino 3 (saída) | 986 Hz, de 0,05 a ~7,8 V; o multímetro DC mostra uns 4,1 V |
| Cursor do RV1 no máximo, com carga de 10 kΩ | 4,2 V pico a pico (5,1 V sem carga) |
| Cursor do RV1 no meio | 2,1 V pico a pico |
| Corrente no LED | 3,2 mA |
Medido em simulação; na bancada aceite ±10%. No CI real, o nível alto do pino 3 fica até 1,7 V abaixo da alimentação com 100 mA de carga (tabela de características elétricas, página 6); com a carga leve deste circuito, a diferença é menor. Capacitores de poliéster de 5% deixam a frequência entre ~940 e ~1.040 Hz.
Onde costuma dar errado
- Componente invertido. O 555 de cabeça para baixo esquenta em segundos — desligue e confira a bolinha. C4 invertido estufa com o tempo; LED invertido só não acende.
- Não oscila. Pino 4 solto (o RESET precisa estar no +9 V) ou ponte faltando entre os pinos 2 e 6. Apito muito grave, uns 100 Hz? Puseram um 104 (100 nF) no lugar do 103 em C1.
- Aquecimento. Nada deve esquentar. O consumo é de uns 7 a 12 mA, conforme a tensão e o CI (a tabela da TI vai de 2 a 10 mA típicos só para o 555). CI quente é curto na saída ou pino trocado.
- Ruído e apito distorcido. Nível alto demais na entrada de um estágio sensível (pré de microfone, entrada de rádio) satura tudo e soa como ronco. Comece com o RV1 quase no zero. Sinal fraco e com zumbido: a garra não está no terra do aparelho.
- Alimentação. O NE555 trabalha de 4,5 a 16 V (seção 7.3). A frequência não muda quando a bateria cai; o que cai é a amplitude (3,1 V pico a pico com 7 V). Abaixo de 4,5 V, troque a bateria.
Variações
- Tom mais grave. C1 = 100 nF dá 99 Hz, bom para testar alto-falante grande e crossover.
- Mais força em RF. C1 = 1 nF dá 9,9 kHz. O apito fica agudo, mas os harmônicos ficam dez vezes mais espaçados e cada um dez vezes mais forte (dezenas de milivolts perto de 455 kHz, pela mesma conta de Fourier): melhor para rádio AM. A TI recomenda o 555 até 100 kHz.
- Versão CMOS. O próprio datasheet do NE555 indica o TLC555, a versão CMOS da TI, para quem precisa de frequências acima de 100 kHz.
Circuito do fabricante, conferido em simulação. Ainda não montamos esta placa na bancada. A TI não publica um modelo SPICE do NE555 que rode no ngspice; usamos um modelo comportamental nosso, feito a partir da descrição funcional do datasheet. Ele confere a rede em volta do CI: a simulação deu 986,4 Hz contra 986,3 Hz da fórmula (diferença de 0,01%), nível alto de 0,541 ms contra 0,540 ms, e o capacitor virando exatamente em 3,00 e 6,00 V. Se você montar, mande a foto para a Saber.
Veja também
- Temporizador e pisca-pisca com 555: o mesmo astável, mil vezes mais lento
- Amplificador de áudio com TDA2003: um bom primeiro aparelho para treinar o injetor
- Osciladores: como um circuito gera sinal
Achar o estágio mudo é o primeiro passo; se você quer o mesmo raciocínio de estágio por estágio aplicado a placas de verdade, é disso que trata o Mapa do Reparo.
