CHAMP CBS com Fet

[xformer]

Eu não sou perfeito e posso cometer erros. Senão eu escreveria tratados sobre todos os assuntos que me desse na cabeça, e não artigos num fórum onde todos tem conhecimento do assunto e podem opinar e fazer correções nas minhas afirmações. Graças a Deus.

Mas no caso desse assunto eu não estou totalmente errado.
Mesmo que eu utilizasse um componente ultralinear, e tudo ajustado para que o sinal se enquadrasse na parte mais linear da curva de resposta, ainda assim haveria essa distorção. Essa “distorção” na verdade é uma resposta matemática a um divisor de tensão com uma carga fixa e uma carga variável.

Em pequenas amplitudes, onde a variação da carga controlada é mínima, teremos um sinal de saída “quase” linear. Para “consertar” isso, nos componentes de estado sólido, foram criadas as saídas complementares, onde ambos os componentes são cargas variáveis. O que pode, com um bom controle, refletir uma saída bem linear.

Logicamente se a amplitude do sinal de controle for um pouco maior, em circuitos como o de cátodo comum, corremos o risco de que o componente entre em sua região de resposta não linear, e aí um efeito somado ao outro cria uma sensação de que só existe distorção em altas amplitudes.

Mas é claro que eu posso estar só falando besteira...

PS : Eu gostaria de saber a fórmula para desvendar seus códigos binários.

Matec, a sua análise de como ocorre a distorção por não linearidade está equivocada quando você justifica a não linearidade com a variação linear da resistividade do elemento amplificador e faz um divisor de tensão entre o resistor de carga e a resistência interna do dispositivo.  Você simplificou um transistor, um fet e uma válvula a um potenciômetro linear com controle do eixo respondendo proporcionalmente ao sinal de entrada (como se houvesse um motor de passo ou servomotor controlando o eixo do potenciômetro de acordo com a variação do sinal de entrada). Seria muito simplório estudar os amplificadores assim, então teríamos nas datasheets curvas mostrando a variação da resistência do componente de acordo com a tensão ou corrente de entrada. Mas eles não funcionam assim, e por isso a dificuldade de muita gente entender o funcionamento de semicondutores e válvulas e aqueles gráficos de tensão x corrente ou corrente x corrente. Assim numa válvula e nos fets, temos a figura da transcondutância (medida em S siemens ou ampéres/volt) que diz quanto que varia a corrente de placa ou de dreno quando variamos a tensão na grade ou no gate e o beta ou hfe nos bipolares (que é um ganho de corrente, um DC e ou AC) que diz quanto varia a corrente de coletor se variarmos a corrente de base. Veja que esses parâmetros não são fixos e variam conforme o valor das variáveis envolvidas (por isso temos os gráficos com as curvas).

Em palavras simples, o sinal de entrada no elemento amplificador não controla linearmente a resistência interna do mesmo, mas vai controlar outra grandeza que é a corrente elétrica que passa por ele. Esse controle da corrente pode ter uma boa faixa de controle que é linear e uma faixa que deixa de ser linear. Quando o controle atua na faixa não linear, ocorre a distorção. Assim se o controle for de baixa variação (ou amplitude), pode permanecer na zona linear desde que esteja inicialmente dentro da zona linear. Se ele tiver pequena variação e estiver inicialmente dentro da zona não linear, vai ocorrer não linearidade na saída. Esse ponto inicial chamamos de ponto de operação ou quiescente e é determinante pra estabelecer se vai ter distorção em menor ou maior nível.  

A partir do momento em que conseguimos variar a corrente mais ou menos linearmente de acordo com o sinal de entrada, temos que converter a grandeza corrente para outra grandeza chamada tensão. Fazemos isso usando um resistor como conversor corrente para tensão. Já que a corrente que passa pelo dispositivo amplificador passa também pelo resistor (de placa, de dreno ou de coletor nos seus exemplos), a tensão sobre eles é proporcional à corrente controlada, e assim por diferença temos a tensão sobre o elemento amplificador fazendo a diferença entre a tensão da fonte e a queda de tensão sobre esse resistor. Daí eu não concordar muito com o termo divisor de tensão que você usou (minha opinião)

Parafraseando o Eduardo com suas analogias,  a válvula eletrônica (e transistor e fet) como o próprio nome lembra, funciona como uma torneira ou válvula hidráulica onde se controla e o que importa é a vazão (litros por segundo ou m3 por segundo = similar à corrente elétrica) e não de quanto é a abertura da válvula (a secção do buraco que seria o equivalente à resistência).

Sobre meu código binário, a dica é complemento de dois.

[Matec]

druidamaluco.

Não tem nada de mais o que nós conversamos aqui. Com um pouco de experiência sua, a gente vai falar sobre esses assuntos sem nenhum stress. Se você também tiver alguma dúvida aqui, esteja á vontade para perguntar.
Também sigo outros tópicos, inclusive os seu, e acho normais suas dúvidas. Você tá indo bem!

 

[druidamaluco]

druidamaluco.

Não tem nada de mais o que nós conversamos aqui. Com um pouco de experiência sua, a gente vai falar sobre esses assuntos sem nenhum stress. Se vc também tiver alguma dúvida aqui, esteja á vontade para perguntar.
Também sigo outros tópicos, inclusive os seu, e acho normais suas dúvidas. Vc tá indo bem!

Abs

Olá Matec, ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ, o nível de vocês, claro é bem maior que o meu, estou aprendendo muito principalmente neste tópico, e todas as críticas, dúvidas e afins, são necessárias sempre, para aprimorarmos e aprendermos cada vez mais, claro, por isso, aproveitando a deixa, gostaria de perguntar uma coisa a respeito do seu esquema postado na página anterior.

As resistências de 100K, que controlam a voltagem que está alimentando os Fets, você os colocou já devidamente calculados, ou poderia substituí-los por Trimpots, pergunto isso, pois nem todos conseguiriam por exemplo, uma fonte exata, e muitos até acabariam improvisando na hora da Fonte..., com os Trimpots, poderia compensar qualquer tipo de diferença de voltagem nos Fets, correto? além de conseguir a alimentação correta para o mesmo. Fora isso, a questão ToneStack, se alterarmos o valor nos adaptados Trimpots de 100k, teremos uma diferente resposta para certos Tone Stacks? tipo um Chaveamento de Tone Stacks, por exemplo, um Fender, e um Marshall, acredito que na hora de regular a voltagem que passa pelos Trimpots em direção aos Fets, poderíamos conseguir certas facilidades na resposta dos ToneStacks, casando melhor, etc..., acho que falei besteira também, _, fugi um pouco do assunto.

[Matec]

xformer

Você me pegou de jeito e eu vou ter que estudar alguns compêndios de eletrônica para dar uma resposta à altura. Isso NÃO é ironia!
Ainda bem que poderemos fazer isso aqui, para proveito de todos. Quando eu tiver alguns bons argumentos eu poderei retomar essa conversa.

 

[xformer]

xformer
Vc me pegou de jeito e eu vou ter que estudar alguns compêndios de eletrônica para dar uma resposta à altura. Isso NÃO é ironia!
Ainda bem que poderemos fazer isso aqui, para proveito de todos. Quando eu tiver alguns bons argumentos eu poderei retomar essa conversa.
Abs.
Vou quebrar a cabeça com esse código!

Nem quero eu criticar sua intenção de explicar coisas que não são tão simples de se compreender. Meus professores sempre disseram que entender o funcionamento de um transístor bipolar é difícil. Não é simples visualizar o que ocorre nas junções pra entender como funciona o controle da corrente. Num transistor efeito de campo de junção, dá pra visualizar e imaginar mais facilmente, pois a tensão no gate faz aumentar ou diminuir a largura do canal entre dreno e source (nesse caso variando a resistência do canal e por tabela a corrente que passa - mas a relação linear ainda assim é mais com a corrente) onde poderia até fazer sentido a sua concepção de divisor de tensão. Mas como explicar um divisor de tensão com uma válvula termoiônica, onde nem tem matéria (em tese nem haveria então uma "resistência elétrica")  por onde transita a corrente (é no vácuo) e é um controle por campo elétrico.

Obs. decifre o código, mas não divulgue no fórum o que está escrito ...     Senão vou levar puxão de orelha.

[Matec]

druidamaluco

Justamente nessa hora é que eu não concordo com o que é feito em outros projetos.
Se fosse só a questão do resistor de dreno eu faria igual a todos, mas não é.
Essa resistência de 100k faz parte do circuito de carga do dreno, assim como tudo que está conectado a ele.
Esse sistema todo tem uma impedância, que entre outras coisas modifica um pouco as resposta de frequência, e por conseguinte, o som. Todas essas alterações são sutis, mas na comparação direta com um sistema semelhante utilizando Circuitos Integrados, onde uma carga semelhante não faria diferença, já dá prá perceber uma boa diferença.
Eu fiz esse circuito de modo que se alguém sentir necessidade de usar trimpots, pode utilizá-los no lugar dos resistores R7 e R17 pois aí as variações de resistência não afetarão de modo muito grave o ganho e a resposta do estágio.
Quanto ao tone stack, sim há uma pequena diferença de resposta e de ganho dependendo do valor do resistor de dreno. Quanto menor esse valor menos a carga, devido ao tone stack, será sentida, e menor as perdas no estágio.
Se você vai clonar um circuito, isso deve ser levado em conta.


xformer

O fato de haver um meio físico ou não, um controle por resistência, lacunas ou por cargas elétricas, nessa hora se torna irrelevante, o importante é compreender os resultados e as vantagens que se tem ao compreendê-los. Com certeza todos ganharemos com isso.

[kem]

Matec... R1 é mesmo necessário?

[Matec]

kem

R1 não é obrigatório, porém capacitores desterrados são sempre fontes de pluffs e outros ruídos semelhantes na hora de plugar e desplugar os cabos. Não é o que acontece também com os  Bypass de pedais que possuem capacitores sem esse resistor?

Abs

[kem]

kem

R1 não é obrigatório, porém capacitores desterrados são sempre fontes de pluffs e outros ruídos semelhantes na hora de plugar e desplugar os cabos. Não é o que acontece também com os  Bypass de pedais que possuem capacitores sem esse resistor?

Abs

Mas isso não acontece com amplificadores... Eu tiraria R1 sem pensar... mas é só sugestão.

[Matec]

Matec, a sua análise de como ocorre a distorção por não linearidade está equivocada quando você justifica a não linearidade com a variação linear da resistividade do elemento amplificador e faz um divisor de tensão entre o resistor de carga e a resistência interna do dispositivo.  Você simplificou um transistor, um fet e uma válvula a um potenciômetro linear com controle do eixo respondendo proporcionalmente ao sinal de entrada (como se houvesse um motor de passo ou servomotor controlando o eixo do potenciômetro de acordo com a variação do sinal de entrada). Seria muito simplório estudar os amplificadores assim, então teríamos nas datasheets curvas mostrando a variação da resistência do componente de acordo com a tensão ou corrente de entrada. Mas eles não funcionam assim, e por isso a dificuldade de muita gente entender o funcionamento de semicondutores e válvulas e aqueles gráficos de tensão x corrente ou corrente x corrente. Assim numa válvula e nos fets, temos a figura da transcondutância (medida em S siemens ou ampéres/volt) que diz quanto que varia a corrente de placa ou de dreno quando variamos a tensão na grade ou no gate e o beta ou hfe nos bipolares (que é um ganho de corrente, um DC e ou AC) que diz quanto varia a corrente de coletor se variarmos a corrente de base. Veja que esses parâmetros não são fixos e variam conforme o valor das variáveis envolvidas (por isso temos os gráficos com as curvas).

Em palavras simples, o sinal de entrada no elemento amplificador não controla linearmente a resistência interna do mesmo, mas vai controlar outra grandeza que é a corrente elétrica que passa por ele. Esse controle da corrente pode ter uma boa faixa de controle que é linear e uma faixa que deixa de ser linear. Quando o controle atua na faixa não linear, ocorre a distorção. Assim se o controle for de baixa variação (ou amplitude), pode permanecer na zona linear desde que esteja inicialmente dentro da zona linear. Se ele tiver pequena variação e estiver inicialmente dentro da zona não linear, vai ocorrer não linearidade na saída. Esse ponto inicial chamamos de ponto de operação ou quiescente e é determinante pra estabelecer se vai ter distorção em menor ou maior nível.  

A partir do momento em que conseguimos variar a corrente mais ou menos linearmente de acordo com o sinal de entrada, temos que converter a grandeza corrente para outra grandeza chamada tensão. Fazemos isso usando um resistor como conversor corrente para tensão. Já que a corrente que passa pelo dispositivo amplificador passa também pelo resistor (de placa, de dreno ou de coletor nos seus exemplos), a tensão sobre eles é proporcional à corrente controlada, e assim por diferença temos a tensão sobre o elemento amplificador fazendo a diferença entre a tensão da fonte e a queda de tensão sobre esse resistor. Daí eu não concordar muito com o termo divisor de tensão que você usou (minha opinião)

 

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Bem, o que eu posso dizer é que ele pegou direto na veia!

Realmente agora  eu verifiquei que cometi um erro na sessão "Válvulas e FETs, Assimetria na resposta" deste post ao afirmar que havia uma distorção constante, mesmo na região linear de resposta dos componentes, nos circuitos chamados cátodo comum, valvulado; fonte comum, com FETs; e emissor comum, com bipolares. Com certeza foi uma análise equivocada, e que está totalmente bem explicada no texto acima, incluindo o mecanismo desse erro.

Peço desculpas aos leitores e aos membros do fórum por lançar essas afirmações, que deveriam ter sido melhor filtradas

Vou entrar em contato com os administradores para ver a melhor forma de conter esse equívoco.

E Obrigado xformer, por explicar de forma tão clara os pontos onde havia o engano.

Ufa! Tomara que eu não tenha feito mais bobagens.
Abs.

[kem]

Matec, basta você mesmo editar seus posts...
E não se preocupe... estamos todos aqui aprendendo. Muito do que você e o xformer escreveram pra mim é quase grego... 
Não precisa pedir desculpas de forma alguma. A sua intenção foi a melhor possível, a coragem e disposição que você teve só podem (e devem) ser encorajadas...

[druidamaluco]

Continue Matec, não pare, todos estamos aprendendo bastante, eu, então, principalmente neste Tópico.

Parabéns tanto para você quanto para o Xformer e tantos outros que sempre contribuem e ensinam.

[Matec]

kem
druidamaluco

Calmaí pessoal! Eu não vou me afogar num copo d'água por conta disso. Eu realmente fiquei decepcionado com minha própria distração, com algo que era só fazer uns cálculos à mais para chegar no resultado certo.

Estou em fase de testes com o power mas tenho que testar com os componentes certos, que eu vou comprar daqui uns dias.

Mais adiante vou editar aquele post, que vai seguir o mesmo tema, e só não vai repetir a mesma barbaridade que eu preguei em algumas partes.

Uma coisa é certa: esse aprendizado é um dos que eu não esqueço mais.

Abs

[Adiel]

Matec, nós só temos a agradecer por sua seriedade e comprometimento com a informação.  Esse espírito é justamente o que move o nosso grupo, fazendo com que aprendamos cada vez mais.

Abraços a todos.

[Romildo]

Matec, posso dar uma sugestão?

Nao edite o seu post, pois "enganos" como o seu são comuns pra qualquer pessoa que se dispõe a aprender e ensinar. Nao se envergonhe do ocorrido.
O que aconteceu entendo como sendo um metodo pra cair no mesmo engano no momento de projetar um circuito.
Minha sujestão é colocar um novo post com calculos corretos, ratificando o que o Xformer colocou e pronto.
Fica tudo em casa...

Quanto a sua disposição e aos participantes desse topico em ensinar só tenho a parabenizar.
Estou aprendendo com seus posts.

Continue por favor