Ajustar bias de polarização

[Epron]

Olá amigos!
Montei um amplificador de potencia transistorizado, e agora estou com dificuldades em ajustar o trimpot que polariza o transistor...

O amplificador é esse aqui:



No artigo fala pra fazer o ajuste com uma lampada em série, o problema é que o autor não diz qual é a potencia da lampada...

No meu caso quando eu ligo, ela acende com um forte brilho e depois fica bem fraquinha com o filamento avermelhado... to usando uma lampada de 25W...

Conto com a ajuda de voces!

Abçs!

[GrAmorin]

A lampada deve ter pelo menos 60W, mas nao fara tanta diferença neste caso, se ela tiver mais. Mas pode comprometer um pouco (o teste) se tiver menos, isso poderia causar uma instabilidade.
Geralmente este ajuste é feito da seguinte forma:
Com o amplificador ligado, e sem sinal na entrada (repouso), mede a corrente de consumo.
Esta corrente deve estar em torno de 20mA.
Obs, alguns modelos de amp a corrente em repouso é de até 80mA. Ve se tem alguma referencia para o ajuste.

[aron62br]

Caro Epron,

por favor me perdoe se minha resposta for um tanto "elitizada" mas, se possível, coloque um esciloscópio na saída, com uma carga resistiva simulando um altofalante (4 ou 8 Ohm, como indicado no projeto) e acerte a polarização para a melhor simetria, aplicando uma onda senoidal na entrada.

Saudações

Aron

[Epron]

Olá amigos!

Não possuo osciloscópio e tambem não tenho acesso a nenhum. =/

Em relação a lampada, eu tentei com uma de 60W, só que ela acende e apaga rapido, o filamento nem fica avermelhado.
Medi a corrente e ficou em torno de 15mA, deve ser um valor aceitavel.
Sem o alto falante eu consegui 0V na saida. agora quando eu meço com o falante ligado fica em torno de 2 a 3V.
É normal ?

Outra coisa que eu queria saber é o propósito desse trimpot.

Abçs!

[aron62br]

Epron,

o propósito desse trimpot é ajustar o ponto de operação em cada um dos transistores do par complementar da saída.  No seu caso, T5+T7 formam um conjunto tipo darlington fazendo a vez do NPN e T6+T8, da mesma forma, fazem o PNP.

Esses amplificadores em classe B ou AB, operam com um desses transistores em cada "metade" do ciclo de onda, um conduz no ciclo positivo quando o outro está em conte, quando o outro conduz - no ciclo negativo - o "um" está em corte.

Como as fontes (+ e -) não são absolutamente iguias, os transistores da saída também não, tendo ainda a tolerância dos componentes. não é possível uma montagem absolutamente simétrica, esse ajuste é necessário, de forma que a tensão coletor-emissor de T3 seja tal que permita essa transição no "meio" do ciclo de onda acontecer sem distorção. Quando o "serviço" é passado de um ao outro transistor e vice-versa.

Espero ter conseguido esclarecer algo, mas se tiver mais dúvidas, é só perguntar.

Saudações

Aron

-----Amorin e pessoal mais experiente,

permita-me fazer-lhes uma pergunta:

não seria adequado ajustar RV1 para iguais quedas de tensão em R14 e R15 (com sinais invertidos, obviamente), com carga e sem sinal na entrada? Seria esse um ajuste adequado, mesmo que aproximado, mas possível com um multímetro simplesmente?

O ajuste da lâmpada parece buscar o ponto de menor corrente de repouso? Seria essa a idéia?

Saudações

Aron

[Patines]

Este amplificador funciona em Classe AB, é por isso que devemos polarizar corretamente a saída.

No transistor para ajuste de bias de corrente, devemos ter mais ou menos a tensão de 3 X Vbe, logicamente começando de uma tensão bem menor, para não queimar os transistores de saída por corrente em demasia.
O darlington deixa cair 2 X Vbe  enquanto o par complementar deixa cair 1 X Vbe, totalizando 3X vbe.

Muitos iniciantes em consertos de amplificadores queimam seus componentes ajustando essa corrente, pois é um ajuste delicado.  Se passar corrente demais, os transistores de saída esquentam e podem queimar.

A evidência de que está passando a corrente correta para polarizar os transistores é medir a queda de tensão nos resistores de emissor do darlington (R14 de cima) e do par complementar ( R15 de baixo).  ou nos dois em série.

Exemplo 1:
Se os resistores forem de 0,47 R e a corrente de bias for 80mA, vamos medir em cada resistor: V= R*I = 0,47*0,08=37,8mV.  Nos dois em série:75,2mV
Potencia de polarização nos transistores: P= 2*V*I=2*42V*0,08A=6,72W

Exemplo 2:
Se os resistores forem de 1 R e a corrente de bias for 100mA, vamos medir em cada resistor: V= R*I = 1*0,1=100mV.  Nos dois em série:200mV
Potencia de polarização nos transistores: P= 2*V*I=2*42V*0,1A=8,4W

Exemplo3
Se os resistores forem de 1 R, nos enganamos no ajuste e regulamos para 4X Vbe:
tensão nos resistores: 0,7V;  I= 0,7V/1R=700mA =0,7A
Potencia de polarização nos transistores: P= 2*V*I=2*42V*0,7A=58,8W
QUEIMA???  PELO MENOS O DEDO QUEIMA!!  O transistor?  quem sabe?

Por isso, cole o multímetro com umas garrinhas naqueles resistores, antes de iniciar o ajuste, e tenha em mente qual tensão deve ser medida, pois um tempo mínimo a potências altas pode queimar os transistores de saída.

Neste ajuste não interessa muito ligar um resistor de saída, pois a entrada deve estar aterrada.

Abraços, T+




-----Depois de ajustar a corrente de polarização, medimos a tensão de saída.  Se der entre a saída e o GND "0V", daí ligamos a carga, e se não tem osciloscópio, liga o som.  Se tiver distorção de crossover(polarização precária), tu vai logo escutar.

Se a tensão de saída não der "0V", ou alguns mV, vai achar o problema, e quando muito, liga uma carga de 330R pra ajudar na busca.

T+

[GrAmorin]

Quero retificar minha resposta anterior. Nao havia prestado muito atençao no esquema (ja estava com sono  ).
Agora vendo melhor o esquema, tem alguns pontos de referencia, demarcados A, B, C, D e E.
Veja no artigo qual a leitura para estes pontos.

Uma boa forma para ajustar o trimpot mencionado é com o osciloscopio, como mencionado, desta forma da para ver a exata simetria.
NAo tendo ele, pode fazer uma rede de atenuação (com resistores) e usar auqles ociloscopio de PC.
Audivelmente, da para perceber a distorçao, mas em deterinados casos, a distorção pode aparecer so em niveis mais alto, por isso é mais recomendavel um osciloscopio.

Aron, concordo com a ideia da queda de tensão.

O proposito da lampada é apenas proteger caso um dos transisotores conduzir "demais", isso evita que eles queimem, ja que se conduzir acima do limite, a corrente aumenta, como tem a lampada, ela acaba limitando e protegendo... nao sei se fui claro 
Para assim dizer, de uma forma superficial, a lamapda diminuiria a eficiencia do transformador, e assim diminuindo a corrente que fornece.

[Epron]

Opa! Obrigado pelas resposta gente!
Muito mais esclarecedor do que o artigo. hehe

GrAmorin:

Esses pontos A B C D E, são os pontos onde voce liga o circuito protetor... em casos de curto o protetor segura a queima dos transistores em até 2 min.

Patines:

Não entendi muito bem os cálculos... O que significa Vbe ?

aron62br:

Obrigado pela explicação. Realmente quando eu medi a fonte, eu notei alguma diferença... No multimetro ela marca +47V e -46.7V... me pareceu um pouco alta pro que o projeto recomenda, eu li que no maximo 45V poderia chegar a uma potencia de 150Wrms, não sei se 47V é muito critico... rs

O que eu notei tambem é que de acordo com a potencia da lampada a corrente tambem muda. Por exemplo, coloquei uma lampada de 25W, ele marcou de corrente 15mA.. e com a de 60W ele marca em torno de 20mA.

Quando não tem sinal a saida fica sempre em 0V isso sem o falante, com o falante fica em torno de 3V...

Como devo efetuar o ajuste do trimpot ?

Mais uma vez agradeço a ajuda do forum! =)

Abçs!

[Patines]

Patines:
Não entendi muito bem os cálculos... O que significa Vbe ?

Os cálculos: É SÓ LEI DE ÔMI!!  Leia com atenção, pois está bem explicado e com 3 exemplos.
VBE = tensão entre base e emissor de um transistor, é mais ou menos 0,65V para 25 celcius...  mas pode variar(um pouco) de transistor para transistor e dependendo da corrente que passa entre base e emissor.

... de acordo com a potencia da lampada a corrente tambem muda. Por exemplo, coloquei uma lampada de 25W, ele marcou de corrente 15mA.. e com a de 60W ele marca em torno de 20mA...

Corrente de onde pra onde???

Quando não tem sinal a saida fica sempre em 0V isso sem o falante, com o falante fica em torno de 3V...

3V dc??  3V AC ?? 3V onde?? Se for entre GND e o falante: o amplificador ou ainda não funcionou(por falta de ajuste??) ou oscilando!  cuidado pra não estragar teu falante!!

Como devo efetuar o ajuste do trimpot ?

Expliquei ali abaixo:  começe ajustando a tensão entre emissor e coletor de T3, em torno de 1,4V.  Torça o trimpot (muito devagar) em direção a aumentar a tensão, mas monitorando a tensão dos resistores R14 e R15, como comentei abaixo.

No projeto, o autor deve comentar quanto de corrente passa para polarizar os transistores, ou então a tensão nos resistores estes.

Abraços, T+

[Epron]

Os cálculos: É SÓ LEI DE ÔMI!!  Leia com atenção, pois está bem explicado e com 3 exemplos.
VBE = tensão entre base e emissor de um transistor, é mais ou menos 0,65V para 25 celcius...  mas pode variar(um pouco) de transistor para transistor e dependendo da corrente que passa entre base e emissor.

Os calculos eu entendi, o que eu não entendi foi o VBE.. rs

Corrente de onde pra onde???

Entre a alimentação +B da fonte e da placa do Amp.

3V dc??  3V AC ?? 3V onde?? Se for entre GND e o falante: o amplificador ou ainda não funcionou(por falta de ajuste??) ou oscilando!  cuidado pra não estragar teu falante!!

3VDC, parece que ele ta funcionando, ja sai som... e o falante não me preocupa, estou usando um falante velho. só vou colocar o novo quando tiver certeza! =)

Expliquei ali abaixo:  começe ajustando a tensão entre emissor e coletor de T3, em torno de 1,4V.  Torça o trimpot (muito devagar) em direção a aumentar a tensão, mas monitorando a tensão dos resistores R14 e R15, como comentei abaixo.

Vou fazer os testes como voce falou e depois volto!

No projeto, o autor deve comentar quanto de corrente passa para polarizar os transistores, ou então a tensão nos resistores estes.

Abraços, T+

No outro esquema que tenho aqui é 1,2V no T5 e no T6 -1,2V... mas a alimentação ta muito acima da do esquema, então continua sendo válida essa leitura ?

Abçs!

[Patines]

3V dc??  3V AC ?? 3V onde?? Se for entre GND e o falante: o amplificador ou ainda não funcionou(por falta de ajuste??) ou oscilando!  cuidado pra não estragar teu falante!!

3VDC, parece que ele ta funcionando, ja sai som... e o falante não me preocupa, estou usando um falante velho. só vou colocar o novo quando tiver certeza! =)

Neste caso não está funcionando!  Deve dar zero =0V, sem sinal na entrada.  Se não for isso, tá com defeito ou desajustado.

No projeto, o autor deve comentar quanto de corrente passa para polarizar os transistores, ou então a tensão nos resistores estes...

No outro esquema que tenho aqui é 1,2V no T5 e no T6 -1,2V... mas a alimentação ta muito acima da do esquema, então continua sendo válida essa leitura ?

T5?  T6 ? entre que terminais?? Se expresse melhor.
Seja com que alimentação for, a corrente de polarização deve ser parecida.  Mas de que valores são R14 e R15 ??  Seria 1,2V no R14 e 1,2V no R15?

T+

[Epron]

Desculpe pela falta de expressão.
É a base de T5 e T6 que tem a tensão de 1,2V.
O valor dos resistores são 0,33r por 5W...

Em relação a saida, eu consigo 0V mas sem o falante e com a entrada aterrada.

[Patines]

Reforço:  
1)hipótese 1: se não está polarizado, um dos transistores estará conduzindo antes do outro, e ao colocar a carga, pucha para o negativo ou para o positivo.

ajusta aí(sem o falante ou carga) medição de 100mV entre o emissor de T7 e o coletor de T8, daí vai passar:
I=100mV/0,66R=150mA.

Se não der..    aí começa o trabalho!

Boa sorte!!  T+

[Epron]

Amigos, estou começando a duvidar do trimpot...
Eu meço a base de T3 e a leitura não muda quando eu giro o trimpot... só fica marcando 0,5V sem o falante e 5V com o falante...

Fiz a medição que Patines recomendou e tambem não obtive sucesso, não marcou nada medindo entre o emissor de T7 e o coletor de T8, só marcou por volta de 10mV medindo cada um em relação ao terra...

Há alguma possibilidade de algum transistor ter queimado ? mesmo com a lampada em série e o circuito protetor ?
Ainda não senti cheiro de queimado e nada tão quente...

Abçs!

[xformer]

- Você fez o amplificador usando layout próprio ou do autor ? Se fez layout próprio você tomou cuidado com as pontes ? Somente as ligações com bolinhas são ligações, os demais cruzamentos de linhas não. Por ex. RV1 é ligado somente a R11, mas tem um cruzamento entre eles que não é ligado. Confira tudo.

- Tem certeza de que os pontos A, B, C, D, E são para ligar o circuito de proteção ? No ponto A nem vai passar muita corrente pois não chegou nos transistores de saída.  Eu estou com o pensamento do GrAmorin, devem ser test points com tensões de referência.  Transcreva o texto do autor pra gente entender. Tá em outro idioma ?  Geralmente a lâmpada de proteção vai na fonte, não no meio do circuito.

- Circuito sem nomes de componentes nem valores são ruins pra gente ter uma visão do funcionamento, pelo menos diga quais são os transistores pra termos uma idéia.

- Suas medições são referenciadas ao terra do circuito ?

- Sem osciloscópio é como trabalhar no escuro, você não vai ajustar nada se pelo menos não tiver alguma coisa pra saber o que ajustar. De que adianta ter o trimpot se você não sabe em que ponto ele deve ficar pra que os transistores estejam polarizados adequadamente. Tá faltando informação ou você não entendeu alguma coisa do texto.