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Amplificador de 7 a 14 W com o LM383 (ART606)

Escrevi este artigo em 2008, com base em documentação da própria National Semiconductor que, em 2011 foi adquirida pela Texas Instruments. Neste circuito é descrita a montagem de amplificadores de áudio com base nos circuitos integrados LM383. A montagem dos amplificadores descritos depende basicamente da obtenção dos circuitos integrados usados. São amplificadores analógicos de excelente rendimento e qualidade de som, podendo ser empregados em diversas aplicações práticas.

Existem diversas possibilidades de uso para o circuito integrado LM383 da National Semiconductor. Ele pode ser usado sozinho num amplificador mono de 8 W ou ainda na configuração em ponte com duas unidades, fornecendo uma saída de 16 W a partir de 14,4 V de alimentação. Trata-se de projeto que pode ser usado no carro ou mesmo em modo fixo com excelente qualidade de som.

O circuito integrado LM383, se bem que não seja um componente moderno, pela facilidade de obtenção, facilidade de uso e baixo custo consiste numa excelente solução para quem precisa de um amplificador de áudio de média potência para uma das seguintes aplicações:

* Sistemas de aviso

* Caixas amplificadas para violão e guitarra

* Instrumentos musicais

* Venda móvel

* Reforçador de som para o carro

 

Observamos que os 7 a 14 W rms que este amplificador fornecem, podem ser especificados como 40 a 100 W rms.

Com alto-falantes de boa qualidade, o leitor certamente vai se surpreender com a qualidade destes amplificadores.

 

O LM383

O circuito integrado Lm383 conta com um amplificador completo em seu interior já em invólucro SIL (single in line) de 5 pinos que permite sua montagem diretamente em dissipador de calor.

Na figura 1 temos a pinagem desse componente.

 

O Lm<sup>3</sup>83 é fornecido em invólucro SIL de 5 pinos.
O Lm383 é fornecido em invólucro SIL de 5 pinos.

 

 

Suas principais características são:

* Alta capacidade de corrente (3,5 A)

* Faixa de tensões de alimentação: 5 a 20 V

* Resistência de entrada: 150 k ?

* Faixa passante: 30 kHz

* Potência de saída: 7,2 W com 2 ? de carga e 14,4 V de alimentação

* Distorção Harmônica Total: 0,2% (tip)

 

Os Circuitos

Podemos usar o Lm383 tanto na forma comum como na forma BTL (Bridge Tied Load) ou em ponte. Vejamos as duas:

 

Versão 1 - Uso normal

Na figura 2 temos o primeiro circuito para a aplicação simples com ganho 100.

 

Versão do circuito para um canal com fontes simples
Versão do circuito para um canal com fontes simples

 

Esse ganho é determinado justamente pela relação entre o resistor de 220 ? e o resistor de 2,2 ?.

A placa de circuito impresso para essa versão é mostrada na figura 3.

 

Placa de circuito impresso para um canal com fonte simples.
Placa de circuito impresso para um canal com fonte simples.

 

Observe a necessidade de se manter as trilhas de alta corrente largas e as trilhas de entrada de sinal curtas para que não ocorram problemas de instabilidades ou ruídos.

O circuito integrado deve ser montado num bom radiador de calor.

Para uma aplicação fixa, pode ser usada a fonte de alimentação mostrada na figura 4.

 

Sugestão de fonte de alimentação simples, sem regulagem.
Sugestão de fonte de alimentação simples, sem regulagem.

 

Para cargas maiores de 2 ? o circuito também funciona, mas sua potência será proporcionalmente reduzida.

O alto-falante usado deve ser de pelo menos 15 cm de diâmetro com potência maior que a especificada para o amplificador.

Na figura 5 mostramos o modo de se agregar um tweeter para uma melhor reprodução dos sons agudos.

 

Ligação de um tweeter para melhor
Ligação de um tweeter para melhor

 

Na versão para uso automotivo deve ser agregado um fusível de 5 A em série com a alimentação.

Para a entrada dos sinais use um jaque conforme o tipo de cabo que costuma usar e faça a conexão interna à placa usando fio blindado. A malha deve ser ligada ao negativo ou terra da fonte (0V).

 

 

Versão 1

CI-1 - LM383 - circuito integrado, amplificador

C1 - 10 µF x 16 V - capacitor eletrolítico

C2 - 470 µF x 12 v - capacitor eletrolítico

C3- 470 nF - capacitor cerâmico

C4 - 2 200 µF x 25 V - capacitor eletrolítico

C5 - 100 nF - capacitor cerâmico

R1 2,2 ? x 1/2 W - resistores - vermelho, vermelho, dourado

R2 - 10 ? x 1/8 W - resistor - marrom, preto, marrom

R3 - 220 ? x 1/8 W - resistor - vermelho, vermelho, marrom

FTE - 2 a 8 ? - ver texto

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, radiador de calor, fios, solda, caixa para montagem, etc.

 

 

 

Versão 2 - Em ponte (BTL)

Na figura 6 temos o circuito completo para a versão em ponte que fornece uma potência de saída de 14 W quando alimentada por uma bateria de carro.

 

Circuito em ponte (BTL) com alimentação simples
Circuito em ponte (BTL) com alimentação simples

 

Nessa versão um dos amplificadores amplifica o sinal normal e o outro com a fase invertida. Dessa forma, ao serem aplicados à carga eles permitem que a potência seja dobrada, mesmo em carga maior de 4 ?.

Teoricamente, seria possível obter o quádruplo da potência em carga de 2 ?, mas essa configuração não é recomendada.

O trimpot serve para ajustar a simetria do sinal, o que preferivelmente deve ser feito com a ajuda de um osciloscópio.

A placa de circuito impresso para essa montagem é mostrada na figura 7.

 

Sugestão de placa do circuito acima.
Sugestão de placa do circuito acima.

 

Os circuitos integrados devem ser dotados de bons radiadores de calor e a fonte de alimentação deve fornecer uma corrente de pelo menos 4 A com excelente filtragem.

As trilhas de alta corrente (saída e alimentação) devem ser largas para suportar essa intensidade.

As trilhas de sinal devem ser curtas para que sejam evitadas instabilidades e a captação de ruídos.

O alto-falante deve ser boa qualidade, com imã pesado e pelo menos 15 cm para suportar a potência do amplificador.

Para uma versão estéreo duas unidades devem ser montadas, sendo alimentadas por fonte única com o dobro da capacidade de corrente e mesma tensão.

No carro, o circuito deve ser protegido por um fusível de 7 a 8 A.

Para a entrada de sinal deve ser usado um jaque apropriado e sua conexão feita através de fio blindado.

 

Versão 2

CI-1, CI-2 - LM383 - circuito integrado - amplificador

C1, C7 - 4,7 µF x 16 V - capacitor eletrolítico

C2, C5 - 470 µF x 16 V - capacitores eletrolíticos

C3, C4, C6 - 220 nF - capacitores cerâmicos

R1, R3 - 220 ? x 1/8 W - resistores - vermelho, vermelho, marrom

R2, R4 - 2,2 ? x 1/8 W - resistores - vermelho, vermelho, dourado

FTE - 4 ? x 15 cm ou maior - ver texto

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, radiadores de calor para os circuitos integrados, caixa para montagem, material para a fonte de alimentação, jaque de entrada, fios, solda, etc.

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