Iniciando na Teoria de Estágios de Amplificadores Valvulados.

[xformer]

Fiquei empolgado com o tópico, já que bibliografias a respeito do assunto e em português são raras. O tópico do Xformer é um bom começo para o assunto, mas a parte de como produzir o próprio circuito é escassa aqui no fórum. Não sei se essa é a ideia a princípio desse tópico, mas fica a dica: teria como explicar como se chega aos valores de Rg, Rk, Rp e Cs?

Tem este PDF do ValveWizard que explica, mas está em inglês:
http://www.valvewizard.co.uk/gainstage.html

São 35 páginas, explicando tudo sobre o mais básico dos estágios de amplificação a válvula, que devem ser estudadas e compreendidas antes de tudo. Só depois de tudo compreendido é que se pode partir para outros estágios (inclusive o de potência).

Se quiser algo em português, visite o meu blog.

[Finck]

Põe o link,  XFormer  (de novo...)

[xformer]

Põe o link,  XFormer  (de novo...)

http://eletronicaxprojetos.blogspot.com.br/2013/08/

[tcholopi]

Uma dúvida, o nível de distorção da segunda harmônica é que causa o som característico dos valvulados correto? Em alguns datasheets de válvulas têm a distorção total, em outros a distorção da segunda harmônica. Há diferença entre elas ou são a mesma coisa? Na confecção de um amplificador de guitarra pode-se adotar a regra de quanto mais distorção da segunda harmônica melhor? No link sugerido do valvewizard diz que quanto maior o ganho de um circuito valvulado, menor a distorção da segunda harmônica. Como é feito o equilíbrio dessas duas variáveis no estágio de pré amplificação?

[Matec]

A distorção total é a soma das distorções de 2ª, 3ª, 4ª, 5ª e mais harmônicos que se quiser calcular. Basicamente as distorções de ordem par são mais agradáveis. Mas isso não que dizer que as distorções de ordem ímpar são inúteis.

"Som característico de valvulados", costuma ser clean, e mesmo se houver distorção, ela não é feita exclusivamente por harmônicos pares.

O Valvewizard está correto. Quando a válvula começa a distorcer, provavelmente será por harmônicos pares, porém os ímpares começam à crescer até suplantar os pares em amplitude, conforme se aumente o ganho do sinal.

O "segredo", ou melhor, o "Trabalho que se deve ter", é o de ajustar os estágios de modo que seu ganho produza uma distorção agradável aos ouvidos. "Como fazer isso?", é uma pergunta cuja resposta vale um milhão de dólares.

 

[xformer]

No link sugerido do valvewizard diz que quanto maior o ganho de um circuito valvulado, menor a distorção da segunda harmônica. Como é feito o equilíbrio dessas duas variáveis no estágio de pré amplificação?

Há uma terceira variável que pode aliar ganho mais alto e mais distorção: definir o ponto quiescente de forma a ter uma excursão mais assimétrica do sinal amplificado. Embora uma reta de carga mais deitada permite um maior ganho e mais linearidade (=menor distorção), há uma infinidade de pontos na reta que podem ser definidos como quiescente. Quando o ponto não estiver centralizado, haverá corte ou saturação de um dos semiciclos antes do outro, o que introduz distorção.

[tcholopi]

O resistor usualmente colocado em série com a grade serve para limitar a corrente e evitar a  clipagem do semiciclo superior na tensão de grade, correto? Quais as consequências desse achatamento do sinal? Pelo que entendi numa 12ax7 o vgk máximo é -0,9. Então o bias deve ser escolhido sempre abaixo desse valor? Não entendi bem esse conceito... Se alguém puder esclarecer toda ajuda é bem vinda.

[Matec]

O resistor usualmente colocado em série com a grade serve para limitar a corrente e evitar a  clipagem do semiciclo superior na tensão de grade, correto? Quais as consequências desse achatamento do sinal? Pelo que entendi numa 12ax7 o vgk máximo é -0,9. Então o bias deve ser escolhido sempre abaixo desse valor? Não entendi bem esse conceito... Se alguém puder esclarecer toda ajuda é bem vinda.

Isso não é totalmente correto. O resistor não evita a clipagem do sinal. Ele pode ajudar à limitar uma corrente direta, caso ocorra uma polarização positiva da grade. Isso alivia a carga do estágio anterior.
O uso mais comum para o Grid-Stopper é o de limitar a resposta em frequência dos estágios. Existem capacitâncias entre os elementos da válvula . A mais relevante é a capacitância ânodo-grade . Com a presença do resistor de grade, forma-se um filtro RC que limita a resposta de alta frequência. O importante é que esse filtro apresente um corte acima da faixa audível, de modo à não interferir no som que escutamos, mas que se torne uma barreira para sinais de rádio-frequência que podem interferir no funcionamento do circuito.

O achatamento do sinal não passa de um tipo de distorção. Em programas como música mecânica pode ser notado como uma ligeira compressão nos picos do sinal, até mesmo um som desagradável que chega à descaracterizar o sinal. Em amplificadores para instrumentos, pode formar uma maior quantidade de harmônicos que enriquecem o timbre, e melhoram a dinâmica do som.

Também não existe um único Vgk para uma válvula. O valor vai depender do ponto de polarização, assim como a corrente Ânodo-Cátodo. A válvula, sendo um componente tão simples, pode ter todo seu funcionamento alterado por conta de mudanças em  seu ponto quiescente. Dependendo do que se pretende o valor do ponto de polarização pode mudar. Isso já foi comentado acima pelo xformer.  Você pode escolher um ponto onde a resposta é linear ( normalmente com tensão de fonte alta e resistor de ânodo de valor alto), ou um ponto diferente, mais próximo de uma saturação assimétrica, mais ao modo de alguns amplificadores para instrumentos musicais.

Uma coisa que poucos entendem, é que não basta ter uma válvula no circuito para criar um som dos sonhos. A maioria dos circuitos que funcionam bem, foram exaustivamente testados e depurados, de modo à ter características únicas.

 

[kem]

...Uma coisa que poucos entendem, é que não basta ter uma válvula no circuito para criar um som dos sonhos. A maioria dos circuitos que funcionam bem, foram exaustivamente testados e depurados, de modo à ter características únicas...

Matec, eu diria que nem todos. Alguns, principalmente os primeiros foram feitos com o que tinha de disponível na época, e acabaram virando referência.

[Matec]

Matec, eu diria que nem todos. Alguns, principalmente os primeiros foram feitos com o que tinha de disponível na época, e acabaram virando referência.

Kem.
Sim, com alguns modelos foram assim, mas são muito poucos. No caso dos valvulados para instrumentos, você já viu quantos modelos de amplificadores Fender existiram, e quantos são o mesmo modelo, com pequenas variações? Creio que houve sim, muitos testes e ajustes. Mesmo o Léo Fender se baseou em amplificadores já existentes, para começar com sua produção.

 

[tcholopi]

Qual o valor da tensão produzida pela guitarra que deve ser considerada no estágio inicial do amplificador?

[Matec]

Existem muitos tipos de captadores, então não tem um valor único de tensão de sinal de entrada. Você pode considerar como base uma tensão de 100mV rms (282mv pico a pico), esse é o valor para um toque meio suave numa Fender Strato. Mas eu já fiz testes com uma Squier, que tocando forte dava uns 500mV pico à pico. Uma guitarra com humbuker pode chegar à 1V pico à pico.

 

[tcholopi]

Após um tempo parado voltei a estudar sobre o assunto de valvulados... eis que me surge uma dúvida à respeito do resistor de desacoplamento. Vi em alguns tópicos que é usual dimensionar a reatância capacitiva como 10 vezes menor que Rk. Já no livro do site valvewizard, diz que se (Ra+ra) for maior que Rk(µ+1) pode-se considerar Ck= 1/(2π*Rk*f). Como faço para dimensionar a frequência do circuito? Será a menor frequência que irá passar pelo circuito? Se sim, devo dimensionar baseado na menor frequência audível, 20Hz, ou na menor frequência emitida pela guitarra? Grato aos companheiros que puderem ajudar.

[xformer]

Para efeitos práticos use metade da menor frequência emitida pela guitarra (uma oitava abaixo, que é mais ou menos 40Hz). 

[tcholopi]

Para exemplificar... Se eu tiver um Rk de 820 Ohms e escolhendo um Ck de 4,7uF pela fórmula 1/6,28*4,7u*820= 41Hz aproximadamente. Logo os sinais abaixo de 41Hz serão cortados?