Incrementar o som do carro, aumentar o número de alto-falantes, aumentar a potência de um sistema ou montar uma caixa acústica é algo que todo leitor "ligado" na eletrônica gostaria de fazer. No entanto, para isso é preciso ter um bom projeto ou ideias que se baseiem em técnicas que não afetem a qualidade do som original no sentido de piorar, mas sim de melhorar. Neste artigo damos alguns projetos interessantes: são quatro amplificadores e quatro divisores de frequência, que tanto podem ser usados no carro como no lar.
Os leitores desta Revista, adeptos da eletrônica, não podem se contentar com o que um toca-fitas ou rádio de carro sozinho pode fazer.
Eles desejam aumentar a potência, colocar mais alto-falantes... enfim, sempre obter mais do que um equipamento "fechado" pode dar. Igualmente, quando se trata de equipamentos de som domésticos, nossos leitores estão sempre querendo montar suas próprias caixas acústicas, ligar mais alto-falantes e estender aquela resposta em frequência do som original para valores limites que somente o uso de divisores apropriados pode conseguir.
É atendendo a estes leitores que preparamos este artigo. Daremos 4 projetos de amplificadores-reforçadores (boosters) especialmente projetados pela Philips Components para uso automotivo, com potências de 12+12 W (ou 24 W rms) que correspondem a aproximadamente 30+30 W ou 60 W PMPO, usando poucos componentes e com uma excelente qualidade de som.
Daremos, para complementar estes projetos, filtros divisores de frequências que separam graves, médios e agudos para alto-falantes apropriados, de modo a se obter melhor rendimento para o sistema de som de seu Carro. Os filtros divisores, assim como os boosters, também podem ter uso doméstico.
Para os boosters, basta montar a fonte de alimentação apropriada, e para os filtros, podemos instalá-los em caixas acústicas comuns de modo a ter a separação correta dos sinais entre os alto-falantes usados.
Características:
PROJETO 1 - Amplificador Mono de 24 W com o TDA1510AQ ou TDA1515AQ
• Potência de saída: 24 W (com 4 ohms - BTL)
• Tensão de alimentação: 14,4 V
PROJETO 2 - Amplificador de 12+12 W (estéreo) com o TDA1510AQ ou TDA1515AQ
• Potência de saída: com 4 ohms - 7+7 W
• Potência de saída: com 2 ohms -12+12 W
• Tensão de alimentação: 14,4 V
PROJETO 3 - Amplificador Mono de 24 W com TDA1516BQ ou TDA1518BQ
• Potência de saída: com 4 Q -24 W
PROJETO 4 - Amplificador Estéreo de 12+12 W com o TDA1516BQ ou TDA1518BQ
• Tensão de Alimentação: 14,4 V
• Potência de saída com 4 ohms: 7+7
• Potência de saída com 2 ohms: 12+12
• Tensão de alimentação: 14,4 V
PROJETO 5 - Divisor de 6 dB/oitava para 2 alto-falantes
• Impedância: 4 ou 8 ohms
• Potência máxima: 50 W por canal
• Frequência de crossover: 2 kHz (aprox.)
• Alto-falantes: woofer e tweeter
PROJETO 6 - Divisor de 12 dB/oitava para 2 alto-falantes
• Impedância: 4 ou 8 ohms
• Potência máxima: 50 W por canal
• Frequência de crossover: 2 kHz (aprox.)
• Alto-falantes: woofer e tweeter
PROJETO 7 - Divisor de 6 dB/oitava para 3 alto-falantes
• Impedância: 4 ou 8 ohms
• Potência máxima: 50 W por canal.
• Frequências de crossover: 500 Hz e 4 000 Hz (aprox.)
• Alto-falantes: woofer, mid-range e tweeter.
PROJETO 8 - Divisor de 12 dB/oitava para 3 alto-falantes
• Impedância: 4 ou 8 ohms
• Potência máxima: 50 W por canal
• Frequência de crossover: 500 Hz e 4 000 Hz
• Alto-falantes: woofer, mid-range e tweeter
PROJETO 1 - Amplificador de 24 W (rms -BTL)
Este amplificador tem a configuração em ponte (BTL = Bridge Tied Load), e seu circuito completo é mostrado na figura 1.
Na figura 2 temos a placa de circuito impresso para este amplificador. Observe que o circuito integrado é apresentado em invólucro SIL, mas com terminais dobrados de modo a ter um formato DIL (Dual In Line).
A chave S1 é o stand-by, que leva o amplificador a uma condição de espera de baixo consumo. O alto-falante deve ser compatível com a potência do amplificador. Para usar como booster devemos ter uma carga na saída do amplificador principal que pode ser o alto-falante normal ou um resistor de fio de 10 a 22 W x 10 W. Se a fonte de sinal for de alta impedância, o fio de entrada deve ser blindado.
PROJETO 2 - Amplificador de 12+12 W estéreo
Na figura 3 temos o diagrama completo deste amplificador.
Na figura 4 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.
O circuito integrado precisa de um radiador de calor das mesmas dimensões que o exigido no projeto anterior.
Para uso como booster é preciso resistor de carga na entrada ou manter o alto-falante original. O volume do sinal é controlado no rádio ou toca-fitas que excita este aparelho.
PROJETO 3 - Amplificador mono de 24 W
Este amplificador se caracteriza pela necessidade de menos componentes externos que os dois circuitos anteriores, tendo por base um circuito integrado TDA1516BQ ou TDA1518BQ, da Philips Components.
O diagrama completo da versão de um canal (BTL) é mostrado na figura 5. A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 6.
Observe que não temos resistores externos. Os três únicos capacitores não são críticos, e os seus tipos estão indicados na lista de material. Para usar como booster é preciso não esquecer de manter a carga de saída do aparelho que serve como fonte de sinal. O alto-falante deve ser capaz de suportar a potência do circuito.
PROJETO 4 - Amplificador estéreo 12+12 W 8
Na figura 7 temos o diagrama completo deste amplificador, que necessita apenas de capacitores no circuito externo. A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 8. O radiador de calor deve ser como na primeira versão, e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 16 V ou mais.
Os alto-falantes devem estar aptos a suportar a potência do amplificador, e se ele for usado como booster deve ser prevista uma carga para o circuito excitador. A chave S1 é de stand-by, e garante uma condição de espera em baixo consumo.
PROJETO 5 - Divisor de 6 dB/oitava para 2 alto-falantes
Este divisor pode ser usado com amplificadores de até 50 W rms por canal, e com saídas e alto-falantes de 4 ou 8 ohms. Na figura 9 temos o diagrama completo do divisor. Os valores de componentes entre parênteses são para 4 ohms.
Na figura 10 temos a aparência real da montagem. O capacitor C1 pode ser obtido com a ligação em oposição de dois eletrolíticos comuns com o dobro do valor exigido, conforme mostra a figura 11. Dois capacitores de 47 µF em oposição equivalem a um despolarizado de aproximadamente 23 µF
É claro que se o leitor já conseguir o tipo despolarizado, pode usá-lo. A bobina L1 é enrolada num carretel em torno de um bastão de ferrite de aproximadamente 1 cm de diâmetro e 5 cm de comprimento.
Deve-se utilizar fio 22 AWG para potências até 20 W e fio 16 AWG para potências de até 50 W. Neste projeto, para uma impedância de 8 ohms enrolamos 220 espiras, e para 4 ohms, enrolamos 150 espiras. O alto-falante FTE1 tanto pode ser um woofer como um full-range, enquanto que FTE2 é um tweeter.
PROJETO 6 - Divisor de 12 dB/oitava para 2 alto-falantes
Este filtro tem uma separação melhor que o anterior, com as mesmas características de potência e impedância.
Na figura 12 temos o diagrama completo do divisor. Os valores entre parênteses são para caixas ou saídas de 4ohms.
Na figura 13 temos o aspecto geral da montagem.
Os capacitores devem ser despolarizados (para divisores) e as bobinas são iguais. Tanto L1 quanto L2 são formadas por 300 espiras para alto-falantes de 8 ohms, e 180 espiras para alto-falantes de 4 ohms. A forma é a mesma do projeto anterior. O alto-falante 1 (FTE1) é para graves e médios, enquanto o alto-falante 2 (FTE2) é para agudos.
PROJETO 7 - Divisor de 6dB/oitava para 3 alto-falantes
Este projeto divide as frequências do espectro de áudio em três faixas: graves, médios e agudos.
Os sinais são então enviados aos alto-falantes apropriados. O diagrama completo do filtro é mostrado na figura 14. O aspecto real da montagem é mostrado na figura 15.
Os valores entre parênteses são Fig. 14 para 4 ohms, e os capacitores devem ser Projeto 7: despolarizados.
A bobina L1 é formada por 450 espiras, e L2 por 50 espiras, para uma para carga de 8 ohms. Para 4 ohms, L1, terá 200 espiras e L2 terá 30 espiras
O alto-falante 1 (FTE1) é de graves (woofer), enquanto o alto-falante 2 (FTE,) é de médios (midrange). Já o alto-falante 3 (FTE3), para os agudos, é um tweeter. Todos devem ter potências compatíveis com o sistema de som em que serão usados.
Projeto 8 - Divisor de 12 dB/oitava para 3 alto-falantes
Este circuito, de maior eficiência, utiliza 4 bobinas e 4 capacitores, sendo mostrado na figura 16.
O aspecto real da montagem é mostrado na figura 17. A bobina Li consta de 500 espiras e L4 de 140 espiras, L2 de 480 espiras. L3 de 150 espiras, todas na mesma forma e com os mesmos fios indicados no Projeto 5. Os valores indicados são para 8 ohms.
Para 4 ohms L1 terá 280 espiras, L2 terá 250 espiras, L3 100 espiras e L4 terá 90 espiras. Os capacitores são todos despolarizados. FTE1 é alto-falante de graves, FTE2 de médios e FTE de agudos.
OBSERVAÇÕES FINAIS
Os valores indicados para os componentes e o número de espiras das bobinas apresentam uma boa tolerância, podendo o montador fazer experiências caso desejar. A mudança do número de espiras das bobinas e de valores dos eletrolíticos muda a frequência em que ocorre a separação entre os canais, e isso pode ser importante para adequar as características dos filtros aos alto-falantes usados.
Recomendamos que os leitores façam experiências no sentido de obter o melhor som, o que, geralmente, corresponde a separar corretamente as frequências para cada tipo de alto falante.
