Amplificador multimídia(ART733)

Se bem que algumas placas de som para multimídia contenham amplificadores internos, outras precisam ser ligadas a amplificadores externos. Mesmo as que contem amplificadores incorporados admitem, por programação, a operação somente com amplificador externo, quando então potências elevadas podem ser obtidas com circuitos apropriados. O amplificador que descrevemos, pela sua versatilidade, fornece uma elevada potência de áudio a partir de placas de som, dando um realismo muito maior ao seu sistema de multimídia. Atualizado em 2012 o artigo apresenta algumas novidades em relação à versão original.

Os pequenos amplificadores com duas caixas acústicas de dimensões modestas que acompanham alguns kits de multimídia não fornecem mais do que um ou dois watts de som, limitados pela alimentação feita por pilhas ou por um eliminador externo (Nos equipamentos modernos os amplificadores são alimentados pela própria USB ou pela sua conexão que retira a alimentação do computador).

Estes amplificadores ainda têm como agravante o fato de que, quando as pilhas enfraquecem (o que ocorre rapidamente) a qualidade do som fica deteriorada.

O resultado final é um som que não está a altura dos efeitos especiais que as placas fornecem nas versões mono e estéreo.

Evidentemente, existe o recurso da ligação externa de um amplificador de alta fidelidade comercial, no entanto tais aparelhos que se destinam a outros tipos de aplicações contém recursos que não usamos mas pelo qual pagamos.

Por que não ter um amplificador de boa potência que reúna os recursos que a multimídia precisa o que nos permite concentrar os gastos em potência apenas e não em entradas, controles e instrumentos que não necessitamos?

Esta é a idéia básica deste projeto: um amplificador que pode chegar aos 28 watts PMPO na versão mono e o dobro na versão estéreo, com um circuito extremamente simples que reflete diretamente no preço na unidade e que tem excelente qualidade de reprodução quando usado com placas comuns tanto antigas como modernas.

Com base num circuito integrado bastante popular este projeto tem ainda a vantagem de ser alimentado pela rede de energia, junto com seu computador, proporcionando uma considerável economia de pilhas.

Se o leitor optar por uma versão compacta pode instalar o seu amplificador dentro de uma das duas caixas acústicas que ele usa, conforme mostra a figura 1.

Figura 1 - Sugestão de montagem.

No entanto, para os que desejarem um som maior, com alto-falantes mais pesados e, portanto melhor desempenho nos sons graves, pode ser usada uma caixa separada para o amplificador ficando os alto-falantes posicionados de modo que permita obter mais realismo, conforme sugere a figura 2.

Figura 2 - Usando caixas maiores.

Evidentemente, como o sistema usa jaques que podem a qualquer momento ser desencaixados do computador, o sistema pode ser usado com outras finalidades interessantes como por exemplo como reforçador de som para seu walkman ou CD-player e até mesmo para testes de bancada de microfones e outros transdutores, conforme mostra a figura 3.

Figura 3 - Usando o amplificador com CD-player, MP3 ou qualquer outro equipamento de som para fones.

COMO FUNCIONA

Na figura 5 temos as características do circuito integrado TDA2002 (ou o equivalente uPC2002) juntamente com suas características.

Figura 4 - O circuito integrado TDA2002

O ganho deste amplificador é determinado pelos resistores R1 e R2.

Sua relação de valores determinará o ganho de tensão que no nosso projeto foi fixado em 100 vezes.

O controle de volume é feito no potenciômetro P1 que ficará numa das caixas para a versão mono e um em cada caixa na versão estéreo, quando o leitor deve montar duas unidades semelhantes.

Quando este circuito está fornecendo sua potência máxima, a corrente exigida é da ordem de 3,5 ampères, mas como isso ocorre em curtíssimos intervalos de tempo (nos picos), de modo que o capacitor da fonte se encarrega de suplementar esta corrente.

Com isso o transformador usado pode ser menor, não precisando de tanta corrente de secundário.

No entanto, correntes elevadas provocam realimentações internas no amplificador se a fonte não for devidamente desacoplada.

Esse desacoplamento, no nosso projeto é feito pelos capacitores C3 e C4.

O amplificador pode usar cargas de 2 ou 4 ?.

Assim, para maior potência na versão mono, as duas caixas com alto-falantes de 4 ? podem ser ligadas em paralelo.

Observamos ainda que o controle de tom será feito a partir do próprio computador, utilizando o "mixer" ou "equalizer", conforme o caso.

MONTAGEM

Na figura 5 temos o diagrama completo do amplificador para multimídia.

Figura 5 - Diagrama completo do amplificador multimídia.

A placa de circuito impresso para este amplificador é mostrada na figura 6.

Figura 7 - Placa de circuito impresso para o amplificador.

Evidentemente, esta placa corresponde a um canal, o que significa que na versão estéreo devemos montar duas placas.

Veja então se na saída de seu computador o jaque existente tem dois ou três condutores, ou seja, se é do tipo mono ou estéreo, conforme mostra a figura 7, fazendo então a conexão apropriada de cabos e de entradas no sistema amplificador.

Figura 3 - Modos de conexão.

A fonte de alimentação para o aparelho é mostrada na figura 8.

Figura 8 - Uma fonte de alimentação simples para o amplificador.

O circuito integrado deve ser dotado de um bom radiador de calor que consiste numa chapa de metal de pelo menos 1,5 mm de espessura dobrada em forma de "U" e firmemente presa ao componente por meio de um parafuso.

Observe que as trilhas da placa de circuito impresso que correspondem à alimentação e saída de sinal para o alto-falante são mais grossas, em vista da elevada corrente que devem conduzir.

Os resistores são todos de 1/8W e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 25 V.

O potenciômetro de volume pode incluir o interruptor geral que liga e desliga a unidade.

O transformador tem enrolamento primário de 110V ou 220 VCA conforme a rede local e secundário de 9+9 ou 12+12V com pelo menos 2 ampères de corrente se a versão for mono.

Para uma versão estéreo a corrente deve ser de pelo menos 4 ampères.

Se o leitor quiser, pode ser acrescentado o LED indicador de funcionamento, o que é altamente recomendável, evitando assim que o aparelho seja esquecido com a alimentação ligada.

O alto-falante deve ser do tipo pesado, com pelo menos 10 cm de diâmetro, de modo a permitir uma boa reprodução dos sons.

Uma sugestão consiste em se agregar um filtro de graves na entrada e utilizar um alto-falante de graves, tornando aunidade um "bass booster". Outros dois amplificadores semelhantes podem ser usados nos canais de médios e agudos.

PROVA E USO

Para provar, basta ligar a unidade e aplicar na sua entrada um sinal de áudio que não precisa ser obrigatoriamente da placa de som de seu computador.

Pode ser usado o sinal da saída de um walkman, de um CD-player ou mesmo um rádio portátil.

Verificado o funcionamento faça a conexão na placa de som de seu computador.

Verifique se a saída é do tipo mono ou estéreo e faça as ligações corretas no plugue: o cabo de sinal deve ser o interno e a blindagem deve ser o terra.

Depois, rode um programa que tenha efeito sonoro ou um jogo em CD, e verifique sua reprodução.

Se ocorrerem roncos ou instabilidades verifique:

a) O cabo de conexão de sinais que pode estar com problemas de blindagens ou erros de ligações.

b) Verifique o comprimento dos fios da fonte do amplificador, encurtando-os se necessário.

c) Inverta a posição da tomada do amplificador, girando-a de 180 graus (meia volta)

d) Conecte a carcaça do transformador da fonte interna do amplificador ao terra do circuito de modo a evitar a irradiação de roncos.

e) Aumente o valor do capacitor eletrolítico de filtragem da fonte de alimentação.

Depois de obtido o funcionamento normal, é só utilizar o amplificador.

Para operar como reforçador para CD-players, pequenos radinhos e walkmans pode ser necessário fazer um plugue adaptador com um resistor, conforme mostra a figura 9.

Figura 9 - Fazendo a adaptação de um plugue mono para estéreo.

Neste caso, abra levemente o volume do radio, gravador ou outra fonte de sinal e controle o volume final no potenciômetro do amplificador.