Pré para contra-baixo com FET (dicas, sugestões, esquemas)

[David Loos]

Bom dia pessoal,

Este é o meu primeiro post aqui no fórum, depois de acompanhá-lo a alguns anos sem me cadastrar, resolvi criar vergonha na cara  e fazer parte do grupo!
Espero estar postando na área correta, li as regras já umas 3 vezes para ter certeza que era o local correto e não estar infringindo nenhuma regra hehe.

Então, não costumo fazer montagens para terceiros, mas um amigo meu me pediu para fazer um cabeçote para usar no baixo dele, e ele queria um que tivesse um timbre macio e aveludado, me deu algumas referências como o markbass, hartke e aguilar tonne hammer. (eu não entendo nada de timbres de amp´s para baixo, não conheço estes amp´s.)

Eu dei uma pesquisada e o mais próximo do som aveludado (característico das válvulas) que ele queria foi deste pré amp com FET´s aqui: http://www.albertkreuzer.com/pics/el/pre/schem/preamp_sch21.gif

Eu fiz a montagem com a PCB descrita no site e usei um TDA7294 como power (se funcionar legal, vou fazê-lo em Bridge). até que o pré funcionou bem +ou-, com volume muito baixo, pois não consegui acertar a tensão nos fet´s e acredito que o problema do ganho seja por isso.

Alguém aqui do fórum já montou este projeto? poderiam me dar alguma dica sobre a polarização dos FET´s? não consigo colar o link direto do amp completo, mas é só entrar em http://www.albertkreuzer.com e clicar em eletronics, que é o segundo projeto.

Se eu não conseguir fazer este pré funcionar direitinho, terei que partir para outro, alguém me indica um pré já testado e aprovado?

[daniellp]

Olá David.

Dá uma lida neste post: http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=4086.0

Tem bastante informação lá, com um projetinho de um pré bacana baseado no GK400 postado pelo edyguitar.

Eu já fiz a placa dele e montei, mas não tive tempo de testar ainda, mesmo por que eu ainda não tenho contrabaixo...

Com relação a teu amplificador de potência estar baixo, tu pode tentar aumentar o ganho dele, elevando o valor do resistor de realimentação negativa. não sei que projeto tu usou como base para ele, mas em geral é um resistor de 22k.  Se o resistor de ligação entre a entrada inversora e o terra for de 680 ohms isso vai dar um ganho de 32,35. Um resistor de 27k vai dar um ganho de 39,7 e um resistor de 33k terá um ganho de 48,52... Evite ir além disso pois pode dar muita distorção. Além disso tenha cuidado com a tensão de alimentação. Pre tirar uns 80W do TDA tu vai precisar de um transformador de 25+25V @ 4A, pelo menos.

Boa sorte nas tuas empreitadas.

Daniel.

[Patines]

Nunca montei este pré do esquema, mas já utilizei JFET como pre, por seu baixo nível de ruído.  Que JFET tu utilizou?? Existe BF245A, BF245B e BF245C e todos tem VGSoff em faixas diferentes.

Para maior ganho, o melhor seria utilizar uma tensão maior para Vcc, e desta forma poder usar um resistor de dreno de maior valor.  Também adianta, para aumentar o ganho fixando Vcc, utilizar JFETs com menor VGSoff, como J201 ou J113.

Caso queira uma maior distorção(sem saturação), utilize correntes no dreno menores que Idss/4  e caso queira menos distorção, utilize correntes maiores(diminuindo resistor entre o terminal fonte do JFET e o GND). Veja em: Distortion in JFET Amplifiers

Após definir que resistor de terminal de fonte utilizar, o melhor seria utilizar um potenciômetro entre o terminal de dreno e Vcc e ajustar a tensão, como recomendado pelo projetista.  Para uma maior excursão de sinal, a tensão entre o terminal dreno do JFET e o Vcc deve ser a mesma que entre os terminais dreno e a fonte do JFET para o úlltimo estágio, caso for utilizar a saturação(fuzz).  No primeiro estágio, se pode fazer cair uma tensão maior no resistor de dreno, possibilitando maior ganho, pois provavelmente não vai saturar.

Abraços, Saúde e amor.

[David Loos]

Daniel:

O power que usei foi o esquema dado pelo próprio datasheet do TDA. Pra ti ter uma idéia do ganho dele, eu estava ligando ele direto na entrada no meu amp passando por mais outro pré, pois não tinha ganho nenhum para exitar a saída. O defeito é bem provável que é a alimentação dos FET´s, pois não estou tendo 1/2vcc no fet, e acho que é por isso que ele não está sendo polarizado corretamente. Logo quando eu chegar em casa, eu posto as medições que estou tendo!


Patines:

Usei o próprio BF245 descrito no projeto, porém não fiz corretamente os ajustes do VGSoff, estou apanhando pra isso e não entendi direito como tem que ser feito, e que tensão tenho que medir no DRAIN do FET. estou alimentando-o com 12V, e pelos meus cálculos, o DRAIN do FET deveria ser em torno de 4,5V, correto? posso simplesmente colocar um potenciômetro no drain para o terra e setar a tensão em 4,5V? o intuito é fazer o baixo soar limpo, sem fuzz e sem saturação.


Muito obrigado pela ajuda!


-----Só para deixar claro, vou tentar arrumar esta placa e se não der certo vou partir para este GK!

vou postando meus avanços aqui! só preciso saber como arrumar esse VGSoff

[xformer]

O ajuste de polarização (bias) dos JFETs teria que ser feito pela tensão Vgs (gate-source). Essa tensão é estabelecida em DC pelo resistor que liga os terminais source ao terra. No Primeiro JFET teria que alterar o R5 (se aumentar o valor, a tensão Vgs fica mais negativa, o que diminui a corrente de dreno e consequentemente aumenta a tensão de dreno (pois sobre R4 vai ter menos tensão pois a corrente sobre esse resistor cai). Observe que P1 tem efeito apenas em AC (sinal) e não influi no ponto de operação.
O mesmo vale para o segundo estágio, onde R10 define a tensão Vgs.
O último estágio com JFET não dá ganho, apenas é um buffer.

Se quiser aumentar um pouco do ganho da etapa de equalização, ou aumente R13 ou diminua R12.

[Patines]

Usei o próprio BF245 descrito no projeto, porém não fiz corretamente os ajustes do VGSoff.

VGSoff é uma característica de cada (um dos) JFET, não se ajusta, se mede ou aproxima, para poder trabalha numa faixa determinada para um amplificador.
O BF245 é um dos 3 BF245A ou  BF245B ou BF245C...  mas já que tu não sabe qual....

..estou alimentando-o com 12V, e pelos meus cálculos, o DRAIN do FET deveria ser em torno de 4,5V, correto?

Não.

...posso simplesmente colocar um potenciômetro no drain para o terra e setar a tensão em 4,5V?

Não, o potenciômetro é do drain para o Vcc (=12V, certo?).

Meça a tensão que existe entre o terminal de fonte(Source) do JFET e o GND do primeiro estágio e do segundo.     Daí poste aqui e te digo que tensão tu deve ajustar, medindo  entre o dreno e o GND.

Cálculo:  VD= (Vcc+Vs)/2  (se usar capacitor de desacoplamento entre o source e o GND)

exemplo 1:
medimos Vs (entre o source e o GND) = 3V
sabemos que a fonte é de 12V
VD(tensão entre o dreno e o GND)= (12V+3V)/2 = 7,5V

exemplo 2:
medimos Vs (entre o source e o GND) = 2V
sabemos que a fonte é de 12V
VD(tensão entre o dreno e o GND)= (12V+2V)/2 = 7V

exemplo 3:
medimos Vs (entre o source e o GND) = 1V
sabemos que a fonte é de 12V
VD(tensão entre o dreno e o GND)= (12V+1V)/2 = 6,5V

exemplo 4:
medimos Vs (entre o source e o GND) = 4V
sabemos que a fonte é de 12V
VD(tensão entre o dreno e o GND)= (12V+4V)/2 = 8V

Abraços, Saúde e amor!

[David Loos]

VGSoff é uma característica de cada (um dos) JFET, não se ajusta, se mede ou aproxima, para poder trabalha numa faixa determinada para um amplificador.
O BF245 é um dos 3 BF245A ou  BF245B ou BF245C...  mas já que tu não sabe qual....

Logo mais posto o modelo dele certinho, não sabia que existia mais derivações dele.

Não, o potenciômetro é do drain para o Vcc (=12V, certo?).

então posso substituir o R4 por um trimpot, certo? (e depois só mudo o valor do trimpot por um resistor fixo)


Outra pergunta meio óbvia, mas mesmo assim vou perguntar:
Se estas tensões do FET não tiverem corretas, vai afetar diretamente no ganho do meu preamp, certo? então o "defeito" do meu preamp não ter funcionado pode ser só o ajuste de tensão dos FET´s que eu não fiz corretamente?

O último estágio com JFET não dá ganho, apenas é um buffer.

Mas mesmo assim preciso ajustar a tensão em cima dele, certo?

Se quiser aumentar um pouco do ganho da etapa de equalização, ou aumente R13 ou diminua R12.

se eu colocar uma chave comutando valores de resistores, daí ele vai funcionar como uma espécie de chave "booster"?

Muito obrigado pelas dicas!

[xformer]

O último estágio com JFET não dá ganho, apenas é um buffer.

Mas mesmo assim preciso ajustar a tensão em cima dele, certo?

Se quiser aumentar um pouco do ganho da etapa de equalização, ou aumente R13 ou diminua R12.

se eu colocar uma chave comutando valores de resistores, daí ele vai funcionar como uma espécie de chave "booster"?

R23 e R24 formam um divisor de tensão de 2,8V polarizando o gate do JFET. A tensão de source tem que ser um pouco mais alta que isso (Id x 4k7), talvez colocando um trimpot no lugar de R25 até consiga ajustar a tensão DC de source, mas eu não vejo que isso possa influenciar muito o sinal, pois a amplitude do sinal não deve passar dos 2Vp ali.

Pode usar a chave pra um boost sim.

[Patines]

...O BF245 é um dos 3 BF245A ou  BF245B ou BF245C...  mas já que tu não sabe qual....

Logo mais posto o modelo dele certinho, não sabia que existia mais derivações dele.

Mais pragmaticamente, meça as tensões nos resistores que vão do source ao GND: VR5 e VR10.

então posso substituir o R4 por um trimpot, certo? (e depois só mudo o valor do trimpot por um resistor fixo)

Sim!  Meça VR5 e VR10, faça o calculo, ajuste com trimpot e substitua por um resistor.  Geralmente da certo porque o JFET é muito estável.
Só vai dar errado se VGSoff for muito alto e o JFET estiver quase saturando..    mas daí vai ter que trocar o JFET de qualquer modo para poder funcionar.

Outra pergunta meio óbvia, mas mesmo assim vou perguntar:
Se estas tensões do FET não tiverem corretas, vai afetar diretamente no ganho do meu preamp, certo? então o "defeito" do meu preamp não ter funcionado pode ser só o ajuste de tensão dos FET´s que eu não fiz corretamente?

Sim!  Isso é muito comum em projetos polarizados daquela forma, pois as características VGSoff e IDss são diferentes para cada JFET e prescrever resistores não adianta muito.  O melhor seria descrever a forma de polarizar, como estamos discutindo aqui.  Se cada projetista fizesse isso, a vida dos construtores copiadores seria muito mais fácil.

O último estágio com JFET não dá ganho, apenas é um buffer.

Mas mesmo assim preciso ajustar a tensão em cima dele, certo?

O melhor seria ajustar a tensão entre o source do JFET e o GND (VR25) em uma tensão de metade do valor de Vcc, no caso, 12V/2 = 6V.

David Loos:  Está utilizando fonte de ±12V regulada?  7812 e 7912??
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Em 12/10/2014:   Se funcionou, a informação se perdeu na noite dos tempos como lágrimas na chuva....

 Abraços, Saúde e amor!