Na entrada de todo amplificador deve existir um pré-amplificador universal com controle de tom. Este circuito é ideal para os nossos amplificadores e também para outros. Nele podem ser ligados toca-discos com cápsulas de cristal ou dinâmica e ainda sintonizadores, tape-decks e até mesmo microfones.
Obs. O projeto é de 1985, mas ainda serve para amplificadores analógicos modernos.
O controle de tonalidade e pré-amplificador que apresentamos pode ser incorporado ao projeto de nossos amplificadores Darlington de potência (Amplificadores de 30 40 50 70 100 e 120 Wrms (ART2471)), conseguindo-se assim um projeto completo de áudio de excelente qualidade.
Este controle possui características que, sem dúvida, atrairão o leitor interessado em som.
CARACTERÍSTICAS
Controles: volume, tonalidade (graves e agudos) e balanço (versão estéreo)
Entradas: toca-discos - dinâmico e cristal - sintonizador e tape-deck
Alimentação; qualquer tensão acima de 17,5 V
Equalização: conforme entrada selecionada
Sensibilidade:
- toca-discos dinâmico - 5 mV sobre 47 k
- toca-discos de cristal – 180 mV sobre 1M
- sintonizador – 100 mV sobre 500 k
- tape-deck – 250 mV sobre 500 k
- Faixa de frequências: 20 Hz a 50 kHz
- Saída: 440 mV sobre 10 k
- Distorção harmônica: menor que 0,2%
A utilização de um resistor Rx, que depende do valor da tensão de entrada, permite a utilização deste circuito em conjunto com qualquer um dos amplificadores descritos no ART2471, sem alteração na fonte.
Ensinaremos posteriormente como calcular Rx.
COMO FUNCIONA
O que temos é um circuito convencional de pré--amplificador na entrada, utilizando dois transistores de baixo nível de ruído (BC239 ou BC549) com uma rede de realimentação que depende da fonte de sinal.
Estas redes proporcionam a necessária equalização para se obter uma audição segundo a sensibilidade de nosso ouvido.
A saída do circuito pré-amplificador, retirada no ponto B em que temos um nível de sinal de 400 mV, é levada ao controle de volume que consiste num potenciômetro Iog de 22 .
Na versão estereofônica temos de utilizar dois circuitos iguais, o que significa que este potenciômetro, como os demais, deve ser duplo.
Do cursor do potenciômetro o sinal é levado a um controle de tom do tipo Baxandall, que proporciona tanto reforços como atenuações nas faixas de ação.
Na figura 1 damos a curva típica de ação de um controle deste tipo, observando-se que na posição central dos potenciômetros não obtemos nem reforço nem atenuação dos graves ou agudos.
Para fazer o acoplamento do sinal à entrada do amplificador temos mais um transistor, obtendo-se assim uma impedância de saída da ordem de 10 k.
CÁLCULO DE Rx
O circuito do pré-universal precisa de uma tensão de 17,5 V no ponto indicado para funcionar normalmente.
Como os amplificadores de potência têm uma tensão de alimentação bem maior, devemos intercalar o resistor Rx redutor no circuito, para obter tal tensão.
O cálculo de Rx se faz levando em conta a tensão de alimentação do amplificador no qual o ligaremos (Vcc), e a corrente do pré-universal que é de 2,6 mA aproximadamente.
Usamos então a fórmula:
Rx = (Vcc - 17,5)/0,0026
Para uma tensão de 30 V, por exemplo, temos:
Rx = (30 - 17,5)/0,0026
Rx = 12,5/0,0026
Rx = 4807 ohms ou aproximadamente 4k7
A dissipação para tensões até 100 V pode ser de ½ W.
MONTAGEM
Como se trata de montagem que opera com sinais de muito baixo nível e, portanto, sujeita à captação de zumbidos, todas as ligações devem ser curtas, os fios de entrada e saída blindados e os pontos de alimentação negativa bem aterrados.
Os resistores de equalização e entrada serão montados na própria chave seletora para maior comodidade.
Na figura 2 temos o circuito do pré-universal, para um canal.
Na figura 3 damos a nossa sugestão de placa de circuito impresso, também para um canal.
Na mesma figura damos as ligações dos potenciômetros duplos e do controle de balanço (P4) para a versão estéreo.
Na figura 4 mostramos a disposição dos componentes montados na chave seletora e os jaques de entrada.
Para a versão estéreo, esta chave deve ser dupla e as ligações são iguais nas duas seções.
São os seguintes os principais cuidados que o montador deve ter com os componentes:
a) Os transistores são do tipo de uso geral NPN. Na entrada (Q1 e Q2) recomenda-se utilizar os de baixo nível de ruído, como os BC239 ou BC549.
b) Os resistores são todos de 1/8 W ou ¼ W com tolerância de 10% ou 20%.
c) Os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 25 V ou mais e os demais capacitores tanto podem ser cerâmicos como de poliéster metalizado.
d) O potenciômetro P1 deve ser Iog e os demais lineares. Serão duplos para uma versão estereofônica. Na sua ligação use fios blindados com a malha aterrada. O potenciômetro P4 só é utilizado na versão estéreo.
e) A chave seletora de entradas é rotativa de 2 polos x 5 posições (4 polos, na versão estéreo). A 5ª posição pode ser utilizada para uma entrada auxiliar que será feita diretamente no ponto A. A sensibilidade será de 4 mV, com a possível ligação direta de microfones. Para esta posição a equalização será feita com um resistor adicional de 68 k.
f) Para entrada e saída devem ser usados jaques e plugues de acordo com a conveniência de cada um.
A prova de funcionamento será feita em conjunto com o amplificador.
PROVA E USO
Na figura 5 temos a maneira de se intercalar ó pré-amplificador ao amplificador e à fonte de sinal.
Esta deve ser a configuração para prova e uso do aparelho.
LISTA DE MATERIAL (PARA 1 CANAL)
Q1, Q2 - BC549 ou BC239 - transistores NPN de baixo nível de ruído
Q3 - BC237, BC238, BC547 ou BC548 - transistor NPN de uso geral
P1 – 22 k - potenciômetro log (ver texto)
P2, P3 – 100 k - potenciômetros lin
S1 - chave rotativa de 2 polos x 5 posições
R1, R19 – 1 M x 1/8W - resistores (marrom, preto, verde)
R2, R4, R17 – 39 k x 1/8 W - resistores (laranja, branco, laranja)
R3 – 470 k x 1/8W - resistor (amarelo, violeta, amarelo)
R5 – 68 k x 1/8 W- resistor (azul, cinza, laranja)
R6 – 220 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, amarelo)
R7, R9 – 150 k x 1/8 W - resistores (marrom, verde, amarelo)
R8 - 820 ohms x 1/8 W - resistor (cinza, vermelho, marrom)
R10 – 15 k x 1/8 W - resistor (marrom, verde, laranja)
R1I – 22 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R12 – 68 k x 1/8 W - resistor (azul, cinza, laranja)
R13 – 27 k x 1/8 W - resistor (vermelho, violeta, laranja)
R14 - 4k7 x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R15, R16, R18, R21 ~ 5k6 x 1/8 W – resistores (verde, azul, vermelho)
R20 - 1M2 x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, verde)
R22 - 1k2 x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, vermelho)
R23 – 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, vermelho)
C1, C15 – 47uF x 25 V - capacitores eletrolíticos
C2, C3, C6, C7, C8, C12, C16 - 4,7 uF x 25 V- capacitores eletrolíticos
C4 - 1n2 (122) - capacitor cerâmico ou de poliéster
C5 - 3n3 (332) - capacitor cerâmico ou de poliéster
C9, C11 - 2n2 (222) - capacitores cerâmicos ou de poliéster
C10 - 22nF (223) - capacitor cerâmico ou de poliéster
C14 – 100 nF (104) - capacitor cerâmico
Diversos: placa de circuito impresso, jaques de entrada e saída, fios blindados, 3 botões para os potenciômetros, solda, etc.
Obs..: Para a versão estéreo, deve-se adquirir o material em dobro, exceto o seguinte:
P1 – 22 k - potenciômetro duplo
P2, P3 – 100 k - potenciômetros lin duplos
P4 – 100 k - potenciômetro lin (só necessário na versão estéreo)
S1 - chave rotativa de 4 polos x 5 posições
4 botões para os potenciômetros
