Handmades

Pessoal, essa semana vou começar um projeto com um professor da faculdade e ele queria um amplificador de baixo ou médio porte  de preferência que não seja valvulado e que reproduza as frequências de 8KHz à 22KHz com qualidade. Se alguém souber de algum artigo ou algum esquema por onde começar os estudos seria uma grande ajuda, eu já olhei alguns artigos também, mas como o pessoal aqui tem uma visão maior.  :) . Lembrando que eu preciso entender todos os procedimentos, calcular algumas etapas, modificar algumas também. Obrigado  [beer]

http://users.swing.be/edwinpaij/ampli_mosfet_simple.htm (http://users.swing.be/edwinpaij/ampli_mosfet_simple.htm)

Segundo o autor, reproduz de 4 Hz até 96 KHz (-3dB). Daí você faria um filtro passa banda e restringiria as frequências que você quer trabalhar.

O que quer amplificar?
DC?  AC?
Qual a amplitude do sinal de entrada?
Qual a impedância do circuito de entrada?
Qual a amplitude do sinal de saída?
Qual a impedância da carga?

Em eletrônica não existe "circuito genérico".
Abraços, T+

Ok, vou ressaltar esses aspectos também ao meu professor, ele deve ter uma ideia na qual o projeto será baseado. Obrigado

Sem se falar que sem especificação, um amplificador que responda de 20 Hz a 25 Khz, satisfaz ao enunciado parcial do problema! Ele tem que atenuar as frequências inferiores a 8 kHz?

Ué, penso que qualquer chip de amplificador (LM, TDA) daria conta do recado...

Vais precisar de um filtro passa altas de ordem alta para limitar a resposta.

O circuito tem que ser discreto?

Tem alguns termos que eu ainda não conheço, estou pesquisando a cada dia, mas demora um pouco...
Acho que o circuito pode não precisa ser dos 8K aos 22KHz, mas até 22KHz. Eu até olhei no datasheet do LM3886 pra dar uma clareada também. Como eu disse, na sexta feira vou conversar mesmo com meu professor a respeito, eu só sei algumas informações por alto, vou também questionar as suposições de vocês junto a ele também. Obrigado.

Você não anotou errado não ? Será que não era dos 8Hz a 22kHz ?  A não ser que seja para uma aplicação específica, pra áudio não deve ser (nenhum instrumento musical tem notas com frequência fundamental acima de 8kHz, e nem a voz humana atinge essas frequências).

Acho que eu me confundi mesmo, mas estou ansioso, eu meio que comecei a ver algumas coisas e não faz sentido começar entre 8K e 22KHz, digamos também que eu não estudei nenhuma matéria específica a essa área na faculdade, pois estou só no 2 ano de curso agora, um pouco prematuro mas aprendo, 6 feira trago novas informações.  ;)

Outra coisa pra aprender: o "k" do prefixo quilo é minúsculo.  Usa-se o "K" maiúsculo para kelvin (unidade de temperatura).

assim:
kHz   quilohertz
kg     quilograma
km     quilometro
kJ     quilojoules
kV    quilovolts
kA     quiloampéres

Pessoal, hoje eu tive a conversa com meu professor:

Bem ele disse que a intenção era fazer um amplificador que reproduzisse um tanto a mais da frequência audível pois isso garante segundo ele que frequências mais altas perto da casa dos 20kHz se sobrepõe sobre outras altas também e isso caracteriza certos timbres, e que ainda se pegar como referência somente um ampli que chegue até 20kHz ele vai modificar esse tipo de sobreposição, por isso é bom garantir uma faixa de atuação maior. Bem foi isso que eu entendi. Vou mudar o título do post. Se alguém puder me indicar alguns outros artigos e com esquemas de amplis, eu já tenho um que o nosso amigo jplavareda citou. Obrigado novamente.

Aí está o amplificador:

(http://www.bratfich.com.br/img/transistor-amplificador-sem-valor.jpg)

Abraços, T+

Qual transistor você indica para esse caso?

Olá
Pro esquema acima um BC548B por exemplo.
Mas seu professor não foi mais específico quanto aos parâmetros do amplificador?
Já foi citado antes, mas é um amplificador de potência, de tensão, ou só um exemplo teórico...
Muita coisa se encaixa nisso.

BC549

Achei esse esquema citado bom, tem algumas especificações no site e explicações, ainda será modificado alguns parâmetros no amp.
Patines, esse esquema de amp sugerido apenas com NPN não é básico demais não?

Segue a especificação que tu deu.  T+

Vendo algumas informações, percebi que falta um pouco de especificação... Não dá mesmo pra dizer que quero só uma coisa sem pensar nas outras, então, o que eu procuro são amplificadores classe AB que usem mosfets, fets ou bijunção. Acredito que assim estou sendo mais específico, quem conhecer alguns desses amplis com algumas explicações ia me ajudar, vou analisar todos. Obrigado.

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Esse quadro ilustra um pouco também.
(https://fbcdn-sphotos-a-a.akamaihd.net/hphotos-ak-frc3/971763_354341818028156_897741074_n.jpg)

Electric effects

Aí tá fácil!
Procure aqui no fórum um ampli de 30w mosfet que o Kem postou. Esse ampli, super simples, só com alguns ajustes resolveria fácil as suas necessidades. Procure pelo post. Depois a gente conversa sobre esse circuito. 

Pessoal, sexta feira eu montei esse amplificador:
(http://sphotos-d.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-prn1/1011346_357541617708176_546053541_n.jpg)

Montei ele usando PNP = BC560 e NPN = 2N5088, não coloquei o capacitor de 1uF pois não tinha no momento e no lugar de 400ohm coloquei 1 de 500ohm, sendo também que nos resistores de 0.5ohm coloquei um jumper.

Analisamos as frequências do amplificador com um osciloscópio demonstrou que ele era bem amplo desde 100kHz ele reproduzia fielmente, entretanto o sinal da entrada que era de 1V pico a pico foi para 900mV pico a pico, ele atenuou o sinal. Bem queria dicas de alguns materiais onde eu possa entender como aumentar o ganho desse circuito, seria Ic = Ib x ß ?
Observei também que em diversos amps o resistor de 0.5ohm é utilizado e alguns possui uma potência maior, esse valor é "Resistance is futile, if <1R" ou pode ser usado 1R com mesma potência nesses casos?
Obrigado

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Consegui achar alguma coisa, esse link tem uma calculadora que a partir das configurações do transistor dá pra se ser uma ideia.

Olá.
Esse circuito é um ótimo buffer com a utilização de transístores em configuração de coletor comum simétrico. A função dele é amplificar corrente, e não tensão.
Você pode utilizá-lo em vários circuitos. Só a tensão, como você mesmo já notou, tem ganho próximo, mas menor que 1.

O resistor de emissor utilizado nas saídas de potência serve entre outras coisas para limitar a corrente excessiva que pode pode acontecer em certas situações de funcionamento, o que levaria a um superaquecimento e a destruição do transístor. É uma "realimentação negativa por corrente". Uma resistência de 0,5 ohm sob uma corrente de 2 amperes exibe uma ddp de 1 V a ser medido nos seus terminais. Isso no emissor de um transístor faz muita diferença. Um resistor de 1 ohm daria essa mesma ddp com 1 ampere.
 

Entendi! Esse resistor é mais pelo fator potência = tensão * corrente que é menor nos resistores de 0.5ohm. Agora no ampli ele usa configurações nos transistores que somente possibilita ganho em corrente e não em tensão? Obrigado.

Me matem uma curiosidade, para aplicações de áudio, amplificação de corrente serve para que? Aumento de potência?
Já a amplificação de tensão, parece dar uma sensação de volume ou ganho...

O que nós conhecemos por potência, em eletrônica e eletricidade é um produto da tensão pela corrente P = V * I, uma força que produz trabalho. No caso de áudio, move um falante.
Se você amplificar tensão, como no caso dos pré-amplificadores, nós ainda não teremos potência para movimentar o falante.
Os amplificadores de áudio possuem amplificação de tensão e de corrente, pois mesmo com sinais baixos podemos obter uma grande potência.
No exemplo de amplificador abaixo Q3 é o responsável principalmente pela amplificação de tensão (ele também amplifica corrente de forma menos expressiva),
Q4, Q5, Q6 e Q7 fazem a amplificação de corrente. Logo temos a tensão e temos a corrente o que resulta em potência.


(https://imageshack.com/a/img199/2681/w9ek.jpg)

Agora as coisas estão ficando mais claras  (aplaus). Então a limitação de circuitos bem básicos e explicativos é que eles não conseguem fazer as 2 etapas, amplificação de corrente e tensão. Obrigado Matec  (brav)

Hoje eu fiz esse esquema no laboratório.
C1 = 6n8
C2 = 4n7
C3 = 47uF
R1 = 470K
R2 = 130K
Rc = 15k
Re = 100R
Trans = 2n5088
Vcc = 10V

O esquema de configuração do transistor é de emissor comum. Pude perceber no osciloscópio que houve inversão de fase, o sinal de entrada que era 1V foi para 0,92V mais ou menos, e a onda foi clipada em baixo. ** Usei um esquema parecido com o imput do big muff

Perguntas:

Na configuração de emissor comum não era pra ter amplificado a onda?
Por que clippou a onda de baixo?
Vou precisar de muitas considerações e estudo ainda pois a tensão na base do transistor era pra ser de 7,85V que era entre os 2 resistores, mas a tensão se modificou...
Aguardo notícias, obrigado.

Mesmo num circuito simples como esse a lei de Murphy pode acontecer:
O transístor pode estar estragado.
A alimentação podia não estar ligada.
Alguma parte do circuito poderia estar com mal contato.
Você pode ter medido a tensão AC com a escala errada.

Sempre que montar um circuito novo veja primeiro se as tensões DC estão equilibradas.
Neste circuito eu mediria a tensão no coletor do transístor e veria se a tensão está em torno de 50% de Vcc
Num circuito assim 1 Volt AC na entrada facilmente faria a tensão chegar ao máximo clipando.
Isso levaria o transístor a uma distorção assimétrica bem forte, com amplitude pouco menor que Vcc.
Abs

Foi testado com tensões menos que 1V AC, apresentou o mesmo comportamento, será que é o transistor? Bem, vou estudar um pouco mais ainda.

Pelos meus cálculos, deve estar havendo uma saturação do transistor devido à um resistor muito grande de coletor.
Coloque um resistor de coletor de 1k2 e faça as tuas medições novamente.

Deveria dar cerca de 0.35V no resistor de emissor e 4,5V num resitor de 1k2.  daí se consegue quase uma excursão simétrica.  A tensão entre a base e o GND dve dar em torno de 1V.  Isso com hfe de aproximadamente 300.

Pelos meus  cálculos, o capacitor de entrada com a resistência equivalente deixa passar aproximadamente a partir de 780HZ.

T+

Acertou, o HFE era de 470, e a tensão na base era de 1V aproximadamente, eu não lembro se tentei com um resistor de 1k8 no coletor... Estou com uns PDF's aqui para ler, um livro de componentes eletrônicos do Boylestad, pena que só na próxima sexta feira pra ter acesso ao osciloscópio novamente, mas vou tentar. Abraços.

Pois bem, amplitude de entrada, a partir de 780HZ, pelos meus cálculos, o ganho deste amplificador com resistor de 1k2 deve ser em torno de 160.  Então, com 25mV de entrada deve começar a cortar e saturar=achatar os picos de onda na saída...  se a saída estiver ligada em uma impedância alta..  maior que 12k e o capacitor de saída for maior que 1uF.

Experimente colocar um capacitor de 330nF na entrada que o amplificador pode trabalhar a partir de 20HZ.

T+

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Ficaria então o circuito assim:
C1 = 330nF
C2 = 1uF
C3 = 47uF
R1 = 470K
R2 = 130K
Rc = 1k2
Re = 100R
Trans = 2n5088
Vcc = 10V

T+

Pra um hfe 300 experimente o 2n3904 que tem essa média.

Vamos ver se aprendi a calcular corretamente algumas partes.
(https://fbcdn-sphotos-b-a.akamaihd.net/hphotos-ak-prn1/q71/1010331_366855323443472_1447007170_n.jpg)

Beta = 460
Vb = 1Vac

Vbe = 1 - 0,7 = 0,3
Ie = (0,3 - 0)/100 , então Ie = 3mA
Ib = Ie/1 + Beta => Ib = 6,5uA
Ic = Beta . Ib => Ic = 2,99mA
Pela lei de Kirchhoff temos que:
10V - Ic.Rc - Vc = 0    -> Vc = 6,42V
Vce = Vc - Ve => Vce = 6,12V.

Se eu estiver correto e a primeira parte dos cálculos estiverem certas também, agora vem a outra parte que peço a ajuda de vocês.
Na polarização da base do BJT, temos um referencial de de tensão contínua Vdc, que delimita a região de trabalho dele,
(https://fbcdn-sphotos-h-a.akamaihd.net/hphotos-ak-frc3/q71/1000085_366857516776586_1699629032_n.jpg)
Bem, o que acontece é que o transistor tem que estar na zona ativa, centralizada no Vo, totalmente nela para não clippar a onda como já ocorreu comigo em minhas observações com o osciloscópio, eu ainda não entendi como deixar o transistor nessa faixa e um pouco abaixo para garantir que não cortará os picos da onda. Gostaria de ajuda nessa parte, enquanto isso vou ler um pouco mais. Abraços.  [beer]
Já ia esquecendo, o fator de ganho do amplificador é a relação entre o sinal de saída e o de entrada? 6,42/1 ?

Eletric effects:
No caso da tua primeira experiência, não se pode supor que exista 1V entre GND e a base do transistor.  Esta tensão depende do resistor que existe no emissor e do ganho do transistor.

Uma regra prática é que para polarizar satisfatoriamente um transitor: o resistor equivalente  de thevenin ligado á base seja de raiz quadrada do ganho  X o resistor de emissor.

1) Se o resistor de coletor é de 1200, a resistência do transistor quiescente deve ser 1200(só por curiosidade).
2) A tensão entre o coletor e o emissor do transistor deve ser então: [10/(1200+1200+100)]*1200 = 4,8V
3) Neste caso a corrente deve ser de 4,8V/1200 = 4mA
4) A tensão no resistor de emissor é de 100 * 4mA = 0,4V
5) A tensão entrea base e GND deve ser: 0,4V + Vbe = 0,4V + 0,65V = 1,05V
6) Com resistor de emissor de 100 e o ganho é 460, Raiz quadrada de 460 = 21,44
7) O resistor equivalente de Thevenin ligado à base deveria ser de 2145.
8 ) O resistor de emissor visto da base é de aproximadamente 100 * (1+HFE ) = 46100
9) Com a tensão de  base 1,05V e resistor equivalente de 2145, eu chutaria um resistor de 2k2 da base ao GND e um resitor de 18K da base ao Vcc.
10) Chutando estes valores, a tensão equivalente de Thevenin é de 10V * 2k2/(2k2+18k) = 1,09V
11) O resistor equivalente de Thevenin seria de 2k2//18k = 1960.
12) com isso podemos calcular a tensão aproximada no emissor: (1,09V -0,65) * 46100/ (46100+1960) = 0,42V:  OK!!
13)agora que a tensão entre coletor e emissor é aproximadamente igual à tensão no resistor de 1200, teremos excursão simétrica no coletor do transistor.


Comentários:
O circuito tem impedância bem baixa de entrada, mas pra estudo serve. Também creio que a corrente de polarização é alta: 4mA.  Se o transitor for de silício, 1mA estaria  bom o suficiente para estabilidade...  basta multiplicar todos os valores de resistores por 4X que tudo estaria resolvido(será?).  Caso exista um capacitor de desacoplamenteo em paralelo com o resistor de emissor,  é de se cogitar aumentar o valor do resistor de emissor em relação ao resistor de coletor para melhor estabilidade.

Abraços, T+

Esses dias estive matutando, porque é que os alto falantes que compramos para amplificadores de guitarra operam numa faixa de uns 100Hz à 5kHz? Sendo que escutamos menos que o mínimo e mais que o máximo. A faixa gerada por uma guitarra é menor que 5kHz? Abraços.

Simples! É impossível encontrar um transdutor que atue linearmente numa faixa tão grande de frequência. E mesmo que encontre deve se muito caro. Se você reparar, uma caixa para reproduzir todas as faixas de som usa no mínimo três classes de transdutores: woofer, twiter e corneta.
Geralmente os falantes de guitarra que começam atuar linearmente a partir de 100Hz atingem uma faixa mais ampla se comparado aos que atingem até 3kHz.
Embora ele seja limitado, reproduz satisfatoriamente as faixas de interesse para um instrumento como a guitarra.
Abraço