Para aplicações em TVs, som doméstico, distribuição de som, caixas amplificadas, as soluções analógicas Classe AB ainda são bastante interessantes pelo seu baixo custo, número pequeno de componentes e elementos não críticos no projeto. A National Semiconductor (www.national.com) possui em sua linha de componentes a série Overture de Amplificadores de Potência que oferece ao projetista uma boa gama de soluções desse tipo. Neste artigo descrevemos o LM4701 Overture, um amplificador de 30 W dessa série.(2008)
O circuito integrado LM4701 da série Overture da National Semiconductor consiste num amplificador de 30 W com recursos de mute e Standby, utilizando um mínimo de componentes externos. Este amplificador conta ainda com a proteção SpiKe que proporciona recursos das últimas gerações de amplificadores de áudio desse tipo, o que garante uma operação segura em diversas condições adversas.
Essas condições incluem curtos na saída, deriva térmica, sobre e subtensão, etc. A taxa de distorção harmônica mais ruído (THD+N) na faixa de 20 Hz a 20 kHz para uma saída contínua de 30 W em 8 Ω é de 0,08%, e a corrente no modo standby de apenas 2,1 ma (tip)
O LM4701 é fornecido em invólucro SIL de 9 pinos com a pinagem mostrada na figura 1.
O LM4701 pode ser alimentado com tensões na faixa de 20 V a 66 V e admite configurações tanto com fonte simétrica como com fonte não simétrica.
Um circuito típico de aplicação para uma versão monofônica com alimentação simétrica é mostrado na figura 2. Com uma alimentação simétrica de 28 + 28 V e carga de 8 Ω, este circuito fornece uma potência típica de saída de 30 W. a corrente quiescente típica é de 25 mA e de apenas 2,0 mA no modo standby. O modo mute tem o mesmo consumo é obtido a partir de um pino de controle para entrada de lógica externa.
Os componentes marcados com (*) no diagrama são opcionais, dependendo apenas do projeto.
Para se obter maior potência, podemos usar dois amplificadores deste tipo na configuração em ponte ou BTL. Nela, temos a vantagem de multiplicar por 4 a potência, já que dobra o pico de tensão na carga (alto-falante).
Como a potência é proporcional ao quadrado da tensão, temos uma potência quatro vezes maior. Isso significa que dois amplificadores de 30 W podem fornecer uma saída de 120 W. na figura 3 temos a configuração BTL para este amplificador, usando uma fonte de alimentação simétrica.
Os componentes marcados com (*) também são opcionais para este projeto dependendo apenas de condições específicas de montagem.
Para uma aplicação com fonte não simétrica (fonte simples) temos o circuito mostrado na figura 5. Neste circuito também temos os componentes assinalados como opcionais e o transistor usado é um NPN de uso geral. Pode ser utilizado o BC548 ou equivalentes nesta aplicação. Observe que temos nesse diagrama a inclusão do potenciômetro de volume.
Uma curva interessante para projetos é que mostra a potência de saída em função da impedância da carga, mostrada na figura 6.
Informações adicionais para projeto, como as que possibilitam o cálculo das dimensões do dissipador de calor podem ser obtidas no datasheet deste componente, disponibilizado no site da National Semiconductor em formato PDF.
