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Amplificadores operacionais em áudio (ART987)

Os amplificadores operacionais encontrados nos aparelhos de som são diferentes? De que modo estes amplificadores influem no desempenho desses equipamentos? Como fazer a substituição destes amplificadores garantindo que a qualidade do som seja mantida, ou até mesmo melhorada? Estas perguntas cujas respostas são importantes tanto para o audiófilo como para o técnico, serão respondidas ao longo deste artigo.

Os amplificadores operacionais comuns também são usados em muitos projetos de equipamentos de som trabalhando como pré-amplificadores, e em algumas outras funções que envolvem o processamento de sinais de áudio de pequena intensidade.

Os primeiros amplificadores operacionais disponíveis, pelas suas características, não eram o que podemos chamar de componentes ideais para aplicações em áudio, por causa da distorção e do ruído que introduziam.

Com o tempo, entretanto, novos tipos e tecnologias foram desenvolvidos, e passamos hoje a contar com uma boa quantidade de amplificadores operacionais que podem trabalhar com excelente desempenho nos circuitos de áudio.

No entanto, é preciso ter cuidado! Milhares de tipos diferentes de amplificadores operacionais foram criados e suas características divergem tanto em direção a aplicações que nada tem a ver com áudio, como em relação aos tipos de configurações que são integradas.

Assim, se o leitor não tiver cuidado, poderá escolher um amplificador operacional que, mesmo sendo moderno, não possua as características ideais para a operação com sinais de áudio, e isso pode resultar num sistema de som de má qualidade.


Um amplificador operacional não tem ganho constante ao longo da faixa de áudio.
Um amplificador operacional não tem ganho constante ao longo da faixa de áudio.



AS CARACTERÍSTICAS QUE DEVEM SER OBSERVADAS

Os amplificadores operacionais possuem características diferentes quando operam em determinadas condições, mesmo sendo em princípio indicados como "equivalentes".

Assim, um ponto importante para aplicações em áudio é dado pelas diferentes tendências que os amplificadores operacionais têm para entrar em oscilação. Os mais rápidos tendem a oscilar de modo indevido com maior facilidade do que os mais lentos, afetando um sinal de áudio.

O que vai influir muito no uso de amplificadores mais rápidos em substituição aos mais lentos numa aplicação, é o layout do aparelho. Trilhas indevidas que não causam problemas com um tipo de amplificador operacional podem ser motivo de oscilações com outros.

Tudo isso significa que existem alguns amplificadores operacionais que são mais indicados para aplicações em áudio do que outros, e mesmo dentre os amplificadores operacionais comuns, uns são melhores para algumas funções do que outros.

Os amplificadores operacionais com transistores bipolares como o LT028, OP-27 e o OP-37, por exemplo, são melhores para aplicações como pré-amplificadores onde existe o problema do ruído. Esse tipo de componente também é indicado para ser usado com fontes de sinal de baixa impedância.

Por outro lado, os amplificadores com FETs como o OPA604 que tem alta taxa de crescimento, faixa de frequências mais larga e corrente de entrada muito baixa, são indicados para aplicações de alta impedância.

Na lista abaixo damos alguns amplificadores operacionais indicados para aplicações em áudio.


Simples:

AD845

AD847

NE5534

OP-27

LT115

AD811

HA5112

LT1028

AD744

SSM2016


Duplos:

AD842

AD827

NE5535

NE5532

LM833

AD712

OPA2604

OP249


É preciso tomar cuidado, pois alguns fabricantes fornecem os mesmos amplificadores apenas alterando os prefixos. A Texas Instruments, por exemplo, fornece circuitos equivalentes à Signetics apenas trocando o prefixo NE por TI. Isso significa que o TI5532N é o mesmo que o NE5532J.

Outros fabricantes fazem o mesmo, devendo o técnico apenas lembrar quem usa cada prefixo.


Operacionais com os prefixos de diversos fabricantes.
Operacionais com os prefixos de diversos fabricantes.


Prefixo Fábrica

AD Analog Devices

OPA Burr Brown

LT Linear Technology

MC Motorola

LF/LM National Semiconductor

TL Texas Instruments

SE/LE Signetics

µA Fairchild

OP PMI


MARCAÇÕES DE FÁBRICA

Um problema que dá muitas dores de cabeça a técnicos reparadores de equipamentos eletrônicos, incluindo equipamentos de áudio, é a chamada marcação de fábrica.

Muitos fabricantes utilizam componentes absolutamente comuns em seus equipamentos como por exemplo, circuitos integrados e transistores, que podem ser encontrados em qualquer loja de componentes.

No entanto, para proteger seu projeto ou ainda para forçar os clientes a procurarem somente as oficinas autorizadas, eles mudam a marcação destes componentes, colocando uma marcação própria.

É comum termos transistores marcados como TPX-214-AZ que no fundo nada mais são do que BC548 remarcados!

Da mesma forma, um fabricante pode trocar a marcação de um circuito integrado 555 ou 741 por algo como TMX-567-2Z ou coisas piores como 1-345-654-876, que mais parece um número telefônico.


Marcação com o código próprio que confunde o reparador.
Marcação com o código próprio que confunde o reparador.


Sem o esquema do fabricante ou sem a possibilidade de saber exatamente o que é aquele componente, qualquer tentativa de reparação de um equipamento se torna impossível, obrigando à procura da oficina autorizada.

Felizmente, em boa parte dos casos, analisando o circuito em que o componente se encontra (função e configuração), o que pode dar algum trabalho, o técnico consegue descobrir a função do componente com marcação estranha e com isso poderá tentar experimentar um equivalente.

Recentemente presenciamos isso com um regulador de tensão de 5 V, que pôde ser substituído com sucesso por um 7805, mesmo estando com uma marcação que não era encontrada em nenhum manual técnico.

Nós mesmos, na redação da Revista Saber Eletrônica, recebemos com muita frequência cartas de leitores desesperados que desejam saber o que é um "TXP-345-XZR-123", ou coisa parecida, o que é tão impossível para nós como para o técnico que pretende reparar o aparelho em que a peça se encontra.

O que muitos fabricantes não percebem é que esta prática, ao mesmo tempo que os protege da cópia do projeto e obriga os usuários a procurarem a oficina autorizada em caso de defeito, tem seus efeitos negativos: muitos técnicos são consultados pelos seus clientes antes de comprar determinados equipamentos, confiando na sua indicação.

Nenhum profissional vai indicar ao cliente um equipamento que tenha componentes que ele não conhece e sabe que seria impossível de conseguir em caso de necessidade. Preferirá antes indicar aquele equipamento que ele sabe como funciona (tem o circuito aberto) e usa componentes com os quais ele está familiarizado e, portanto poderá reparar em caso de necessidade.


CONCLUSÃO

Existem equipamentos com componentes comuns e componentes especiais. Nos equipamentos de som os amplificadores operacionais comuns podem estar presentes e são de tipos absolutamente normais que podem ser encontrados com facilidade.

Da mesma forma existem equipamentos com componentes cuja marcação é trocada, adotando-se um código de fábrica que pode confundir os técnicos.

Frequentemente os componentes com marcações esquisitas nada mais são do que componentes que o técnico usa no seu dia-a-dia. No entanto, nesses casos, a grande dificuldade está em saber qual é o componente que pode ser usado em sua substituição.

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Opinião

Atividades Recentes (OP180)

Nos últimos dois meses (abril e maio) tivemos muitas atividades com viagens e muito mais. Em 13 de abril, por exemplo, participamos da Campus Party em Natal – RN, com grande sucesso, com palestra e muitos contatos com leitores principalmente estudantes, professores e desenvolvedores. (veja filme em https://youtu.be/drvVA0dcBw0 ).

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