Pré Amplificador RIAA (ART2305)

Tendo por base um Duplo Amplificador Operacional SID, do tipo CA1458, elaboramos um pré-amplificador RIAA estéreo, para aplicações em sistemas de som com toca-discos. Este é o primeiro projeto de uma série em torno do duplo amplificador operacional CA1458.

Amplificadores operacionais permitem a realização prática de muitos projetos interessantes, principalmente envolvendo a amplificação de sinais de áudio de pequena intensidade.

O acesso a uma entrada de realimentação negativa (entrada inversora) permite o controle de ganho e equalização com pouquíssimos elementos externos e de forma bastante precisa.

Seu ganho elevado, baixa impedância de saída e alta impedância de entrada, permitem sua operação com fontes de sinais de pequena intensidade e a excitação da entrada de amplificadores de todos os tipos.

O projeto que apresentamos baseia-se num duplo amplificador operacional CA1458, que conta com dois amplificadores semelhantes em características ao conhecido 741.

Com a utilização de uma rede de realimentação externa para equalização RIAA, desenvolvemos um pré-amplificador que tem as seguintes características:

- Nível máximo de saída a 1kHz: 21dBm

- Nível máximo de saída em carga de 600 ohms: +17,5dBm

- Impedância de saída(1kHz):100 ohms

- Distorção harmônica (1kHz): 0,05%

- Ganho em1kHz: 55 dB

- Tensão de alimentação: 12+12V

- Corrente consumida: 5,6mA

Faixa de resposta: 20 a 20 000 Hz

O CIRCUITO

A base de nosso circuito é um duplo amplificador operacional do tipo CA1458, cuja pinagem é mostrada na figura 1.

Figura 1 – Pinagem do operacional

Cada um dos amplificadores internos a este integrado possui características próximas às do conhecido 741.

Tais características são: Faixa de tensão de alimentação: 3+3 a 18+18 V

Corrente de alimentação: 5,6mA

Resistência de entrada: 1M ohms

Taxa de crescimento: 1V/us

Faixa de operação: 500 kHz

Tensão máxima de offset de entrada: 6mV

Corrente máxima de offset de entrada: 200 nA

No nosso circuito aplicamos o sinal a ser amplificado na entrada não inversora e ligamos na entrada inversora uma rede de equalização RIAA.

Quando se grava um disco, a gravação é feita com a atenuação ou reforço de certas frequências por motivos técnicos.

Desta forma, o sinal que está no disco não corresponde realmente a um “retrato" da gravação ou do som original.

Para que tenhamos a correta reprodução do som gravado no disco, precisamos atenuar as frequências que foram reforçadas e reforçar as que foram atenuadas na mesma proporção original.

A maneira como cada frequência do espectro audível é reforçada ou atenuada obedece a uma norma denominada RIAA. Para os discos de 33 ½ rotações, as atenuações para as diferentes frequências são dadas pela tabela abaixo..

 

A rede de equalização do pré-amplificador é formada pelos resistores 4 RS e R7 e pelos capacitores C5 e C7, num dos canais.

O circuito deve ser alimentado por fonte simétrica. Como o consumo de corrente é muito baixo, a regulagem pode ser feita diretamente por zener, sem a necessidade de transistores ou integrados.

Este fato possibilita o aproveitamento da própria fonte do amplificador com o qual o pré operará.

MONTAGEM

Na figura 2 temos o diagrama completo do pré-amplificador.

Figura 2 – Diagrama do pré-amplificador

Na figura 3 temos a pequena placa de circuito impresso em que ele pode ser montado.

Figura 3 – Placa para a montagem

Lembramos que, como se trata de montagem de áudio sujeita à captação de zumbidos, todas as ligações de passagem dos sinais devem ser blindadas.

Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W com 10% de tolerância, enquanto os eletrolíticos são para 16 V ou mais de tensão de trabalho. Os demais capacitores podem ser de poliéster ou cerâmica.

Na figura 4 damos uma fonte de alimentação simétrica para este pré-amplificador.

Figura 4 – Fonte simétrica para o circuito

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12+12 V com 250 mA de corrente.

Os diodos zener são de 400 mW com tensão entre 9 e 12V. Os eletrolíticos de 10oop..F (ou mais) devem ter tensão de trabalho de pelo menos 25 V.

Os resistores de 100 ohms são de 1/2W.

Utilização

Os cabos de entrada e saída de sinal devem ser munidos de jaques ou plugues de acordo com a fonte de sinal e entrada do amplificador.

Lembramos que as características do circuito são para toca-discos com cápsulas cerâmicas.

O circuito deve ser instalado em caixa metálica devidamente aterrada para se evitar a captação de zumbidos.

Na fonte pode ser acrescentado um LED indicador para facilidade de utilização.

Observamos também que a equalização pode ser alterada com a modificação dos valores dos capacitores, mas isso depende do gosto de cada um.