Handmades

Comprei uns módulos destes na aliexpress e resolvi fazer um amplificador de guitarra levinho e potente:

        www.aliexpress.com/item/DC-12V-24V-TPA3116-Digital-Power-Amplifier-Board-Mono-100W-for-Car-Motorcycle-free-shipping/32423507686.html

(https://drive.google.com/uc?id=0BxIvWLPZdQbJQmdVRVBNRHJzcTQ)

Montei com um pré do site (uma placa nova que estou usando agora) e uma fonte chaveada de 24V @ 150Watts. Precisei Reduzir os 24 V para 9 e usei um 7660S para criar a tensão negativa. O resultado é este:

(https://drive.google.com/uc?id=0BxIvWLPZdQbJaldpZ2VhUHlnNUk)

Estou fazendo testes, mas até agora está bem divertido. É muito alto e extremamente leve.

Vou testar em alguns ensaios e colocar na menor gabinete que eu conseguir.

Meu objetivo é ter algo bem pequeno que possa servir de amplificador reserva de boa qualidade. Afinal, não pretendo deixar de usar os meus valvulados para tocar por ai!

Haroldo, se puder, um dia tire fotos ou capture algumas telas no osciloscópio, do sinal de saída. Tenho curiosidade em ver a atuação do filtro de saída desses amplificadores compactos.

Farei com certeza!

Só fiz testes com o pré, mas injetei sinais senoidais de 10 a 20 KHz. A resposta grave, só começou a ficar decente lá pelos 60/80. A senoide e entra e sai bem. Vejo uns transientes aqui e ali, mas tem um detalhe, para olhar no osciloscópio, uso uma carga resistiva (imagina colocar uma senoide de 1000 Hz, em um falante e com o amplificador no talo? minha filha e vizinhos irão atentar contra minha vida). Fico na dúvida se o algoritmo interno destes amplificadores não é otimizado para cargas "malucas" como alto-falantes! Ou seja, só vamos "perceber" a real performance do bicho em um alto-falante de verdade. Para isso, tenho que alugar um estúdio para testar!

Farei testes apenas com o amplificador sem o pré!

Só uma dúvida. Por quê a tensão negativa? Se ele é originalmente um amplificador para carros e motos como diz o anúncio, deveria trabalhar com 12VDC positivos.

O amplificador trabalha com fonte simples, mas o pré do site precisa de tensão +B e -B.

Abs

Mesmo porque o 7660S só da conta de poucos mA.
Não teria como suportar um power.

O "ruim" dessa placa é que pra 100W tem que ligar falante(s) de 2 ohms.

Amigos,

fiz os primeiros testes hoje! Começamos com a sequência  "Ace of Spade", "Rock you like a Hurricane", "Restless and Wild", "Fade to Black", "Symphony of Destruction", "The Hellion + Electric Eye" e "Holy Diver". O bico passou com louvor! Tá bom?!?

Caraca é um arrasa quarteirão! Alto mesmo, som bem encorpado, pressão forte no bordões.

Quanto aos 2 ohms, tem alguma coisa errada nessa especificação! Com carga resistiva, sem distorção, cheguei a próximos 64 -  68 Watts, com carga de 4 ohms! Tenho um pequeno osciloscópio que mede potência em tempo real, fiz testes hoje e vi coisas próximas a 72 Watts em uma 4x12 de 8 ohms. No datasheet, a configuração bridge em 4 ohms e alimentação de 24 Volts, dá 100 Watts. Não levo fé nestes tais 2 ohms!

O bicho não esquenta de jeito nenhum. No final do ensaio, coloquei o dedo no dissipador, cheio de medo! Mas estava morno feito beijo de mãe!

Botando, por pura sacanagem, as coisas no máximo possível, a distorção do amplificador é medonha! Mantendo ele na região linear, funciona muito legal!

Com certeza, farei ajustes, afinal, essa empolgação de primeira noite de sexo dura pouco no mundo handmade!

Mas é muito interessante o conceito. Uma fonte industrial fácil e barata, um módulo mais barato ainda e um dissipador minúsculo., resultam em algo muito usável! Montar algo parecido com um LM3886 da vida seria muito mais trabalhoso e pesado, e mesmo assim precisa  manter na região linear (transistor não tem jeito é melhor manter)!

Pretendo montar um amplificador analógico mais tarde e comparar. Tenho certeza que o classe D perde, mas acredito que seja por pouco!

Dica da Fonte:

      http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:28470,familia_id:294/fonte-industrial-12v-12-5amp-110-220-slim-150w-s-150-12

Provavelmente a de 120 Watts funciona e é bem mais barata!

 Se não me engano, esses CI's mais modernos de amplificadores classe D utilizam espectro espalhado em frequências bastante altas (até alguns MHz), diminuindo em muito a filtragem da saída e melhorando a relação sinal ruído.

 Muito interessante seu experimento Haroldo! O negócio ficou muito compacto!

 Para amplificadores de baixo, vejo uma tendência inicial na utilização de fontes chaveadas com amplificadores classe D. Em guitarra eu nunca vi (será que os guitarristas são mais preciosistas com o equipamento que os baixistas?).

 Um abraço,

 Eduardo

Ledod,

    Os amores dos baixistas pela classe D é a questão da potência e do peso dos equipamentos. Enquanto um equipamento de ensaio para guitarra pesa uns 4kg, um razoável de contrabaixo fica na casa dos 15kg!!!!
    Por causa disso, pequenas perdas de timbre são relevadas pela facilidade de deslocamento, hehe!!! Também estou fazendo experiências com um classe D e um pré valvulado, que inclusive já lancei aqui no Handmades. Ainda em fase de estudos e prototipagem. Mas acredito que vai ficar animal!!!!  (rckt
    Quando tiver resultados mais expressivos vou postar aqui também!

Essa ai é de 12V. De 24V tem essas abaixo:
http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:27810,familia_id:291/fonte-industrial-24v-5amp-110-220-slim-120w
http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:26133,familia_id:291/fonte-industrial-24v-8-3amp-110-220-200w

Quanto a potencia, dei uma olhada no datasheet... eu só tinha visto informação dos vendedores (o que nem sempre é confiável).
No datasheet ta: The TPA31xxD2 series are stereo efficient, digital amplifier power stage for driving speakers up to 100W / 2 Ω in mono.
Nos graficos  no final do datasheet, em 4 ohms o maximo com 10% de THD é em torno de 86W (70W com 1% de THD). Mas com 2 ohms, a coisa, pelo menos no grafico, vai até uns 162W... ???
De qualquer forma, uns 70~80W com esse tamanho e com essa eficiencia (acima de 85% - por isso que quase não esquenta) ta MUITO bom!!!

Este é o "State of Art" para Amplificadores de Baixo Classe D:
http://www.genzbenz.com/?fa=detail&mid=2427&sid=610&cid=95
São 900W em 4 ohms, em menos de 2 Kg de equipamento, e o Pre é valvulado!  Tudo de bom, menos o preço....
Esse " é o bicho " !!!
 (guitar_player

Ignorante !  (guitar_player

Estou acompanhando esse tópico e acabei achando no Mercadolivre uma placa já montada em stereo com TDA7492 de 50+50W num preço interessante. Gostaria de saber dos mais entendidos como colocar esse CI pra trabalhar em bridge para dar os 100W em 8ohms.
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00205863.pdf
Desde já agradeço.
Abraços!

A saída de cada canal desse amplificador já é ligada em ponte (ele é dual BTL = bridge tied load),  mas ele não tem o modo Mono como no ci TPA3116 (onde nesse modo, cada canal tem suas saídas ligadas em paralelo, com mesma fase).
Uma tentativa seria ligar o mesmo sinal nos dois canais e ligar a saída positiva do canal L com a do R em paralelo, e a saída negativa do canal L com a negativa do canal R em paralelo. Isso reforça a corrente de saída (mas não a tensão), o que poderia alimentar um falante com menor impedância e assim obter uma potência maior.

Bom, o tópico é sobre Classe D, mas 50 Watts é bastante potência, faz um belo barulho.

Desta experiência, aprendi que a leveza da coisa como um todo é espetacular. Duas coisas são muito chatas de resolver em amplificadores: transformadores e dissipadores.

Irritantemente, comprar transformadores hoje em dia está se mostrando uma aventura, há picaretas em toda parte. Há piadas por ai sobre transformadores com "amperagens reais" (depois o Eduardo explana melhor).

Usar um amplificador convencional com uma fonte chaveada, me parece o meio termo dos dois mundos. Existem fontes chaveadas simétricas no mercado, mas são mais difíceis de achar!

hgamal
Concordo que conseguir uma combinação que deixe o amplificador leve seria excelente mas se ele fosse mais eficiente seria melhor ainda.
Fontes chaveadas que atenderiam a maioria de projetos de amplificadores já existem. Por exemplo, as fonte de 48VDC daria pra serem usadas alimentando TDA2050 fazendo divisor de tensão pra obter os 24+24VDC. As fontes de 70VDC (35+35)atenderiam os TDA7294 e LM3886 e assim por diante.
Eu sempre faço manutenção em amplificadores e o maior problema que enfrento é superaquecimento. Amplificadores que tocam 30 minutos em palco e começam a distorcer o som por excesso de temperatura e a situação é a seguinte: ou os amplificadores tem um dissipador insuficiente sem cooler, ai geralmente eu adapto um ou nem tem espaço para instalação da ventoinha para que se amenize o aquecimento. Um projetp de amplificador que esquentasse pouco como esses classe D e que chegasse aos 100W com qualidade de som resolveria muitos problemas. Inclusive para fim de reposição de estágio de potencias de amplificadores já existentes no mercado.
Abraços!

Será que um divisor de tensão teria eficiência em correntes altas como as para alimentar esses amplificadores?

kem
Na realidade não seria bem um divisor. Pega o sistema de fonte normal desses amplificadores que seriam dois capacitores em série e injeta a tensão da fonte nas extremidades. Para que haja tensão igual em cada capacitor eu coloco resistores de valores igual em paralelo com esses capacitores para drenar pelo menos 1mA da tensão em cada capacitor. Esse modo tem funcionado em meus testes.

Uma dúvida:
Esta "topologia" de amplificador é utilizada por vários fabricantes para Contrabaixo, porém não é muito utilizada (ou, não é efetivamente utilizada) para amplificadores de guitarra.
Quais são os principais motivos para isso?  A faixa do espectro em frequências de uma guitarra não é suportado por esta topologia?  Ou o impedimento vem do tipo de fonte?
Como foi dito anteriormente, a maior dificuldade (no quesito tamanho) em um amplificador está na fonte e transformadores, e vejo excelentes perspectivas se este "paradigma" dos amplificadores Classe D "cair por terra", em relação a aplicação para guitarra.
Hgamal, espero que estes testes mostrem uma opção a mais para nós, mesmo que com pequenas restrições, mas que possamos ter mais um tipo de topologia para "nossos brinquedos".
Parabéns pela iniciativa e vamos aguardar mais resultados!
Abraços,
Antonio.
 

É impressionante a eficiência dos Classe D, por volta dos 0,45kW/kg. Mas ainda bem abaixo da eficiência dos motores Formula 1 que está na casa dos 1,4kW/kg. A relação potencia/unidade de volume deve seguir a mesma razão, talvez ainda maior no caso dos motores F1.

Haroldão, não adianta querer beber um Bordeaux 1968 (arghhhhhhhhh) mas pagar o preço de um sangue de boi, ou tomar uma Stout Baden-Baden e querer pagar o preço de uma Cintra  [beer]

Transformadores bons são caros e não há como ser de outra forma, concorda ? Se você quiser tirar a prova, pergunte ao seus fornecedores se ele conhece e aplica os Standards VDE no que concerne a transformadores de baixa-tensão. Caso afirmativo, pergunte quais são as designações VDE que se aplicam nesse caso. Pronto, você fugiu dos picaretas, mas vai pagar o preço.

Quanto aos Classe D, gostaria de ouvir o finado Jaco tocando em um e Edward Van Halen substituir seus racks de HH Electronics por eles.

Bom, essas são apenas as minhas modestas e particulares opiniões sobre o assunto.

Guilherme, meu amigão, o pateta aqui não sofre do mal da "falta de bons transformadores", quando preciso de ajuda, recorro a um amigão meu, choro minhas mágoas e ele me ajuda! Engraçado, ele tem um nome parecido com o seu, e olhando o endereço dele, acho que você está se passando por ele.  :)

Minha queixa para com os picaretas reside na maldade amplamente difundida de enganar as pessoas. Se eu vou a uma loja e me oferecem um transformador de 50 Watts com 100 gramas, o máximo que acontece é uma bela risada. Já nossos companheiros aqui, muitos não terão este espírito crítico, vão se &*##$#* mesmo!

A pesquisa pelo classe D nasceu dos perrengues que eu passei, chegando em uma apresentação e descobrindo que o amp de guitarra era ruim, ferrado ou inexistente. Queria poder levar um reserva, algo que fosse leve e pequeno ao ponto de caber no bag da guitarra. Como o tempo anda pouco e tenho trabalhado muito além do expediente - não se se você sabe, moro num país governado por uns comediantes de mau gosto que não perceberam que a brincadeira foi longe demais - bolei algo que pudesse ser montado rapidamente.

Você conhece o meu espírito distribuidor de conhecimento, foi ele que me fez partilhar a experiência.

CLARO que não faz sentido trocar anos de válvula no sangue por um amplificador que nem analógico é! Imagina, o bicho tem um processador de sinais por dentro. Tem ciclo de boot e o escambau. Mas é divertido ver o bicho expulsar os demônios decibélicos com muita facilidade.

Acredito que vivemos a fronteira do final do áudio. Daqui para frente, estas coisas serão a tônica do mundo. As simulações melhorando, a resolução aumentando, processamento de sinais de grande velocidade. Posso até manter meus sentimentos ligados as tecnologia vítrea do áudio, mas, a minha alma exploratória me faz querer ir adiante. (sei que você não pensa diferente). Tenho certeza que o Jaco ia atravessar a rua se visse alguém que só olhou para uma propaganda de um amp classe D. Mas o Eddie?!?! Ele pode até não usar, mas que ele ia experimentar.... ISSO IA!

Brincando com o amplificador mais um pouquinho, tirei algumas conclusões, e alguma muito óbvias - me desculpem. No campo do áudio limpo, onde o power não pode distorcer, ele é muito legal. Os que usam distorções muito cheia de harmônicas - aqueles que estragam com distorção de power - a coisa é muito séria, faz muito sentido usar um este projeto. Já o campo das distorções baixas, com influência da queda de performance da fonte, o som é muito HiFi. Acredito que a única forma de compensar isso seja simular esta iteração, ou amplificar um amp pequeno.

Já testaram o TDA7297?

O legal desse integrado é que é potente com som bem definido e pode ser alimentado por uma fonte atx de computador, e o melhor é que pode ser refrigerado com um dissipador de processador, com o cooler de resfriamento alimentado pela mesma fonte atx.

O único problema que encontrei é que ele tem duas saídas, para dois alto falantes, quando testei, testei com dois falantes de 12', com um só não sei se é possível.

De quebra, pode-se alimentar até um pré em conjunto, utilizando a tensão +12v e -12v, também presentes na fonte atx.

Considero isso como uma ideia muito prática e de custo baixíssimo, que pode salvar o dia.

Mallermb,

não quero ser o estraga festa, mas enquanto algumas fontes de PC podem fornecer até 19 amperes em um único rail de 12V, as que tem rail de -12 V não costumam ultrapassar 0.5 A de corrente. Ou seja, ela fornece meros 6 Watts de potência no rail de -12V!

Ou seja, dá para fazer barato... mas nem tanto!

Haroldo como ficou a questão dos harmônicos artificiais mais altos?

Pelo que eu andei lendo a um tempo, os classes D parecem "ratiar" em frequências mais altas.
Mas acho que, com a melhora da tecnologia, maiores frequências empregadas, podem reduzir esse gap.

Aqui tem uns gráficos legais que mostram as harmônicas naturais que existem em uma corda solta.
http://music.stackexchange.com/questions/6942/music-theory-frequencies-related-to-playing-a-note-on-guitar
São as partes mais agudas do gráfico que os classe D tem dificuldade de reproduzir sem oscilar, teoricamente. Por isso tempos alguns amps de baixo bem legais em classe D.
 (guitar_player

Na procura encontrei essa criatura aqui:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA8950.pdf
Deve servir legal para algo mais "alto" "alto"

O que você disse é verdade Haroldo, porém o TDA7297 usa alimentação simples, de 12VDC com 5A de corrente, e o pré amp, tem alguns esquemas pela net que também usam alimentação simples. e mesmo os que usam alimentação simétrica dá pra alimentar tranquilo com 0,5A de corrente no rail negativo.
eu já usei esse integrado alimentando com uma fonte ATX genérica dessas que custam 50,00 e não passam de 200W e funcionou bem.

Também testei com uma fonte atx fraquinha e genérica e foi tudo bem, quanto a tensão negativa, apenas para um pré amplificador, funciona muito bem.
O legal é que com um dissipador de processador e um cooler, o integrado fica no máximo morno.

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hgamal, o rail negativo seria apenas para tensão negativa de um pré amplificador, no mais, parabéns pelo tópico, sonho com o dia em que não precisaremos levar tanto peso.

Acredito que vivemos a fronteira do final do áudio. Daqui para frente, estas coisas serão a tônica do mundo.
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Haroldão, infelizmente concordo. Os porta-vozes dessa industria já estão dizendo que o full-stack é um penduricalho desnecessário, um anacronismo, uma maquiagem, um trambolho, uma coisa que jamais deveria ter existido !
E eles, é claro, já tem a solução, e a baixo custo! Pode ser que em breve tenham mesmo, mas o "full-stack" deles sempre será a p*****a e um full-stack Marshall SLP sempre será a f**a.

É bem provavel que Mr. Eddie já tenha experimentado amps DSP mas faz uns dias ele estava com seu velho rack  HH V800 fabricados em 1982 cuspindo fogo por aí....

Seguinte: quem quiser saber qual a seção magnetica e volume/peso do nucleo que atenda as exigencias contidas nos principais Standards atuais (CSA, EN, DIN-VDE) antes de encomendar a fabricação de um determinado transformador de potencia, é só perguntar.

Vamos ficar por aqui para não poluir o tópico.