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Pré-Amplificador com FET (ART398)

Se você ligou um microfone, um captador de instrumento musical num amplificador e teve a má surpresa de não ver o conjunto funciona com toda potência isso pode indicar que você precisa de um pré-amplificador. O amplificador pode não estar recebendo sinal suficiente da fonte de sinal, o que indica que esse sinal precisa de um reforço ou de um pré-amplificador. Simples de montar, o pré-amplificador que descrevemos é indicado para transdutores de alta impedância como microfones de cristal e cerâmicos, cápsulas e sensores de vibrações. Seu consumo é muito baixo, podendo ser montado numa pequena caixa plástica com alimentação independente por bateria de 9 V.

Os amplificadores precisam de uma tensão mínima de sinal na sua entrada para fornecerem a saída máxima, ou seja, para operarem à plena potência. Essa tensão mínima de sinal pode variar entre algumas dezenas de milivolts até mais de 1 volt, dependendo do aparelho, ou de sua "sensibilidade".

Se ligarmos na entrada de um amplificador um dispositivo qualquer que forneça uma tensão igual ou maior do que a que ele precisa para funcionar normalmente tudo bem: ele opera à plena potência com desempenho satisfatório.

No entanto, se a tensão fornecida pelo dispositivo for menor, ele não consegue excitar o amplificador e mesmo abrindo todo o volume ele poderá ainda "tocar baixo".

Uma maneira de contornar esse problema é utilizar entre a fonte de sinal, que pode ser um microfone, um captador de instrumento ou um aparelho de efeito, um pré-amplificador. O pré-amplificador vai aumentar a tensão do sinal e ao mesmo tempo reduzir a impedância da fonte em relação ao amplificador, facilitando a transferência de energia e portanto a excitação.

O pré-amplificador que descrevemos neste artigo utiliza apenas um transistor de efeito de campo na sua entrada, componente que se caracteriza pela sua elevada impedância. Isso o torna ideal para a operação com transdutores piezoelétricos como por exemplo cápsulas de toca-discos, microfones cerâmicos e captadores de "cristal" de instrumentos musicais.

O ganho obtido é bom, e a saída com uma impedância mais baixa permite a excitação fácil da maioria dos amplificadores de áudio comerciais e mesmo de montagem caseira.

Os componentes e a montagem não é crítica devendo apenas o montador ter cuidado com as linhas de entrada e saída dos sinais que devem ser muito bem blindadas para que seja evitada a captação de zumbidos.

 

Características:

  • Tensão de alimentação: 9V
  • Consumo: 0,5 mA (tip)
  • Impedância de entrada: maior que 1 M ohm

 

COMO FUNCIONA

Um único transistor de efeito de campo de junção (JFET) é utilizado como amplificador na configuração de fonte (source) comum. O resistor R1 polariza a comporta (gate) deste dispositivo de alta impedância enquanto que C1 faz o acoplamento do sinal de entrada, isolando o circuito das componentes DC de polarização.

O resistor R2 serve como carga para o dreno (drain) e C3 acopla o circuito à saída, também proporcionando o isolamento DC deste setor.

A finalidade do capacitor C2 é desacoplar o fonte (source) do FET de modo a atuar sobre o ganho do dispositivo na configuração empregada.

 

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do pré-amplificador numa versão monofônica. Para uma versão estéreo, basta montar duas unidades iguais.

 

Diagrama do pré-amplificador com FET.
Diagrama do pré-amplificador com FET.

 

A placa de circuito impresso é mostrada na figura 2. Para uma versão estéreo, os dois canais podem ser montados em placa única com uma só bateria na alimentação.

 

Placa de circuito impresso do pré-amplificador.
Placa de circuito impresso do pré-amplificador.

 

Como se trata de circuito muito sensível à captação de zumbidos, as ligações das entradas e saída de sinal devem ser blindadas. Se o aparelho não for incorporado à caixa de outro (interno ao amplificador), deve ser instalado preferivelmente em caixa metálica de modo que ela sirva de blindagem.

Os resistores são de 1/8W ou maiores e o transistor admite equivalentes. O MPF102 é um equivalente, mas sua disposição de terminais é diferente. Recomenda-se que, na compra de equivalentes seja verificada a nova disposição dos terminais. Os capacitores podem ser cerâmicos ou de poliéster, exceto C4 que é um eletrolítico para 12V ou mais de tensão de trabalho.

A bateria é ligada ao circuito por meio de um conector apropriado.

Os jaques de entrada e saída podem ser do tipo RCA ou de acordo com os cabos e fontes de sinais que serão usados. Na ligação dos jaques à placa de circuito impresso, use fio blindado com a malha devidamente ligada a caixa, se for metálica.

 

PROVA E USO

Para provar a unidade, basta ligá-la à entrada de qualquer amplificador (use a entrada auxiliar - AUX). Se ocorrerem roncos ao se abrir o volume, verifique as ligações dos fios blindados.

Ligue na entrada do pré-amplificador uma fonte de sinal apropriada e na saída um amplificador. Abra o volume do amplificador e verifique se a fonte de sinal o excita corretamente.

Se isso não ocorrer existem os seguintes pontos devem ser verificados:

a) A impedância da fonte de sinal é baixa e portanto não casa com as características de entrada do pré-amplificador (captadores magnéticos ou microfones de menos de 200 ? não excitam este circuito).

b) A intensidade do sinal da fonte é muito pequena, não excitando o circuito o que ocorre com as mesmas fontes citadas no item a.

c) A sensibilidade do amplificador é muito baixa, assim como a impedância de entrada e o pré-amplificador não consegue excitá-lo. Ligue na entrada do pré-amplificador uma fonte de sinal mais intensa como a saída de fones de um pequeno rádio para verificar.

d) Existe algum problema de montagem que deve ser verificado.

Comprovado o funcionamento é só usar o pré-amplificador.

 

Semicondutores:

Q1 - BF245 - transistor de efeito de campo de junção (JFET)


Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 2,2 M?

R2 - 12 k?

R3 - 2,7 k?


Capacitores:

C1, C2 - 100 nF - cerâmicos ou poliéster

C3 - 470 nF - cerâmico ou poliéster

C4 - 100 µF/12V - eletrolítico


Diversos:

S1 - Interruptor simples

B1 - 9V - bateria

J1, J2 - Jaques de entrada e saída (RCA ou conforme o aparelho)

Placa de circuito impresso, conector de bateria, fios blindados, caixa para montagem, solda, etc.

 

 

 

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