O Amplificador SS Mais Simples Possível.

[Patines]

Mas também não pode usar classe A.
para classe AB precisaria pelo menos mais 1 transistor.
Classe D não pode, porque não pode ter indutor ou transformador.
Só sobra Classe C ?
Mas que coisa é essa?
Amplificador de antena?

Também não vale classe D  

xformer

Aqui está o circuito classe A um pouco mais eficiente. O Patines vai reconhecer um tipo de girator que está no quadro. Ele faz o papel de um indutor

(O que eu estou pensando é num circuito AB com uma corrente quiescente de uns 100mA)

Camarada, estou quase montando um valvulado com mosfet assim e nem me dei conta da coisa.  Pode ser que de certo.  o problema é só a resposta em frequência que desta maneira ficaria reduzida.  Tem que usar o dobro da tensão por não usar indutor de verdade.  Pode dar certo.

tem que usar mais uns capacitores  e resistores pra polarização, pra não passar ondulação e ruído da fonte.

Se puder usar um LM317 (CI) ou LM350 e um mosfet na saída, dá pra fazer o estágio de saída com o LM317/350 funcionando como regulador de corrente para o mosfet, em classe A.

CI tem muitos transistores dentro.  não tá valendo

[xformer]

CI tem muitos transistores dentro.  não tá valendo

É, esse não vale mesmo.  Mas saiba que tem projetos de amplificador usando só o LM317 que é um regulador de tensão ou corrente (porque dentro do circuito do regulador, na verdade há um amplificador).

Eu sou grande admirador do LM317  e dos seus irmãos LM350 e LM338.  São cis fantásticos, super úteis e com muitas aplicações, pau pra muita obra.  Vale um artigo sobre eles.

[Patines]

Matec, desta maneira que está ligado o capacitor, traria muita distorção.   Corrente Quiescente de 150mA não vai dar, tem que ser 1,93A pra funcionar...  Porém não acrescenta corrente como classe A normal.   só passa a não consumir do MOSFET de baixo.

Tem que usar 50V de fonte, pra 15W

Abraços.

[Matec]

Matec, desta maneira que está ligado o capacitor, traria muita distorção.   Corrente Quiescente de 150mA não vai dar, tem que ser 1,93A pra funcionar...  Porém não acrescenta corrente como classe A normal.   só passa a não consumir do MOSFET de baixo.
Tem que usar 50V de fonte, pra 15W
Abraços.

Patines

Eu atualizei o esquema da página anterior.

Mas é claro que 150mA não dá nem pro cheiro. Com aquele esquema pode-se conseguir os 15w com uma corrente quiescente de ~ 1,3A e consumo total de 52W. O capacitor não traz distorção, pois ele não é uma carga para o sistema. O que pode trazer distorção é a carga representada pelo falante, e o próprio transístor. Com mais 2 Mosfets servindo de buffer, esse já seria um amplificador hi-fi.

Por falar em "valvulado com Mosfets" alguém já viu esse JFET Infineon-IJW120R100T1? Por algumas de suas características, ele deixaria uma KT150 no chinelo. Mas ainda tem uma capacitância de gate muito alta....

http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IJW120R100T1-DS-v02_00-en.pdf?fileId=db3a304341e0aed001420353f03a0e4b

Mas nada disso vem ao projeto que tenho em mente, e olha que não tem nada mais simples....   

Abs

[Patines]

Eu atualizei o esquema da página anterior. ....Com aquele esquema pode-se conseguir os 15w com uma corrente quiescente de ~ 1,3A e consumo total de 52W. O capacitor não traz distorção, pois ele não é uma carga para o sistema. O que pode trazer distorção é a carga representada pelo falante, e o próprio transístor. Com mais 2 Mosfets servindo de buffer, esse já seria um amplificador hi-fi.

Não consigo ver mais um desenho na pagina anterior.

O capacitor não traz distorção, mas o lugar onde está ligado.  Para ter 15W, não basta 1,3A:  veja:

P=1,3*1,3*8/2 = 6,78W

Com 1,93A:

P=1,93*1,93*8/2 = 15W

Daí a fonte daria quase 100W, para sair no falante 15W.

Distorção do MOSFET é legal.

Abraços

[Matec]

Oi Patines

Por acaso você não está falando de corrente de pico? Para mim , potência RMS  => P=I²*R ; e essa divisão por 2 só vale para corrente de pico.

Veja: 15= I²*8 => I² =15/8 => I=Raiz(1,875) => I = 1,369A

Com certeza com a corrente de pico, a conta vai mais alta.

Numa coisa tenho que concordar, essa seria a corrente mínima para que o sistema funcionasse, e quando isso ocorre, é distorção na certa.

Abs

[Patines]

Por acaso você não está falando de corrente de pico? Para mim , potência RMS  => P=I²*R ; e essa divisão por 2 só vale para corrente de pico.

Neste tipo de amplificador, a corrente Quiescente é a corrente de pico, diferente dos Classe A (convencionais), onde a corrente de pico é o dobro da corrente quiescente.

Eu diria que esse amplificador que tu desenhou é Classe A.

No amplificador que tu desenhou, com Gyrator ligado no Vcc, a corrente para a fonte é constante e igual a corrente de pico.  Isso para ter o MOSFET de cima com fonte de corrente.  Agora com o capacitor ligado no source do transistor de cima, certamente não funcionará como indutor, mas pode diminuir a corrente, quando com sinal de entrada.  Mas a corrente quiescente deve continuar a mesma que é a corrente de pico.

Pois essa é a minha crítica a esse tipo de amplificador.  prefiro classe AB com mais um transistor pra controlar os dois.

Abraços.  T+

[Guilherme]

Matec, o que encontrei de mais próximo dos seus desejos:

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/M J_Magazine.jpg

Eu colocaria um lateral no lugar do IRF530...

[Matec]

Patines

O peculiar desse último circuito que eu postei, é que ele trabalha um pouco como Push-Pull e não exatamente como um classe A. Então ele tende a ser um pouco mais eficiente.

Guilherme

Obrigado pelo esquema. É um classe A, e como todo classe A, esse tem muitas qualidades e alguns defeitos. Creio que não fará muita diferença utilizar um Mosfet lateral ou vertical, já que a configuração em que ele está no circuito é de Dreno comum. Mas é só um palpite, já que só testando é que teremos garantias sobre isso.

Eu com certeza estou muito longe de ser um Nelson Pass, mas sugiro que você acompanhe o tópico até o circuito final, e monte seu mini amplificador. Acho que não perderá seu tempo.  

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nessa pequena preliminar, entre os circuitos apresentados o mais próximo que os  colegas chegaram do meu projeto, foi justamente o circuito que o xformer apresentou. Um circuito pra lá de conhecido, o Transistor em Emissor Comum.
Porém nesse amplificador que ele apresentou, a ideia era utiliza-lo em classe A.
Já a minha ideia seria utilizar em classe B.

Vejam o circuito abaixo:



O circuito igual ao sugerido pelo xformer, só que calibrado para funcionar como um classe “B+” (ou se preferir um “A-“).  

O que não foi sugerido, é que um segundo circuito poderia ter um transistor PNP. Esse circuito, que tem as mesmas características do anterior, tem apenas a polaridade da fonte invertida.
Assim:





Passemos agora ao problema dos amplificadores “B+” .  

A distorção neles é suficientemente forte para incomodar o ouvido menos exigente, o que em tese inviabiliza o uso em circuitos de áudio, como é mostrado nas duas imagens seguintes:








Mas o que se pode notar é uma assimetria “complementar” nos dois circuitos.
É claro que isso não é novo, ( aliás duvido que haja algo “Novo” em termos de circuitos lineares em áudio). Esse é o princípio de todos os amplificadores push-pull já criados , valvulados ou não. Tendo isso em vista, vamos pegar esse conceito antigo e Somar esses dois circuitos de polaridade simétrica e ver no que dá:





Vejam que não há mais distorção aparente, e a onda parece bem “limpa” (nunca será perfeita).
Vejam também que ao contrário de um valvulado não há necessidade de inversor de fase na entrada de um dos circuitos.
Mas nota-se que os circuitos estão só somados e não combinados. Não há mudança no circuito e nem no funcionamento de ambos. Isso prejudica um bocado o desempenho global dos amplificadores.

Uma maneira de se resolver isso será vista mais tarde.

Abs

[Patines]

Mas camarada Matec, este circuito que tu desenhou por último é um seguidor de emissor!  Técnicametne não seria bem um amplificador.

Desculpe a vesguiçe.

Abraços.

[xformer]

Pra chegar em 15W no alto-falante, tem chão ainda ...   

[Matec]

Mas camarada Matec, este circuito que tu desenhou por último é um seguidor de emissor!  Técnicametne não seria bem um amplificador.

Desculpe a vesguiçe.

Abraços.

Sem problema

Pra chegar em 15W no alto-falante, tem chão ainda ...   

Realmente! O que na teoria parece perfeito, na prática pode só dar defeito.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Como em uma simples Soma dos circuitos eu teria o dobro de componentes, o dobro de consumo e o desempenho ruim igual à um único estágio, excetuando a melhor linearidade. Essa ideia não é das melhores.

Então o que pode ser feito é uma combinação real dos dois circuitos simétricos

Eu conheço duas versões para essa combinação:

A primeira combina os circuitos pelos coletores dos transístores. Os emissores são jogados nos trilhos +B e -B. Desse modo o resistor de coletor é dispensado e os circuitos se tornam um verdadeiro Push Pull de transístores em emissor comum. A carga é ligada diretamente ao nó que une os coletores.
Devido á simplicidade do circuito há a necessidade do capacitor de desacoplamento na saída. Mesmo com um “par complementar” é muito difícil manter o nível de tensão DC próximo de 0.

Para melhorar a linearidade, a própria polarização DC fornece também Realimentação Negativa independente para cada transístor. Isso é interessante pois a diferença entre transístores PNP e NPN fica muito evidente nesse tipo de circuito.

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

Na figura pode-se notar que o ganho de tensão aumentou muito, apesar de que os componentes básicos do circuito não foram alterados.

Já é um caminho andado. Parece que pode ser possível executar o desafio proposto no início do tópico.

Abs

[guilhermeantonini]

Eu sempre tive problemas em construir esses push-pulls, nunca acho esses transistores, nem mesmo os similares! Pra alta potência eu usaria os Tip142 e Tip147. Já pra 15w eu usaria um par de tda2003 em bridge. É classe Ab, bom nível de THD, facil de encontrar, usa poucos componentes e funciona com 12v. Da até pra usar uma fonte chaveada de 2A pra trabalhar...

[Matec]

Eu sempre tive problemas em construir esses push-pulls, nunca acho esses transistores, nem mesmo os similares! Pra alta potência eu usaria os Tip142 e Tip147. Já pra 15w eu usaria um par de tda2003 em bridge. É classe Ab, bom nível de THD, facil de encontrar, usa poucos componentes e funciona com 12v. Da até pra usar uma fonte chaveada de 2A pra trabalhar...

guilhermeantonini

Não existe problema em encontrar pares complementares. O maior problema seria encontrar esses pares que sejam “casados” . Atualmente existem centenas de fabricantes e o que mais se encontra são transístores de fabricantes diferentes para se formar o par. Mesmo entre lotes do mesmo fabricante é complicado.
Porém neste projeto eu ignoro tudo isso, fazendo o papel de um curioso que só quer experimentar se a montagem funciona.

Quanto à utilizar power chips, não vejo muito problema nisso. Mas fazendo-se isso, qual a novidade? E depois, perde-se alguns detalhes que são atropelados pela arquitetura de todos os amplificadores transistorizados existentes, e que fazem uma certa falta.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------


A outra versão desse circuito, que combina dois circuitos simples de emissor comum, funciona de maneira semelhante.

Ela tem as mesmas características da anterior, mas o diferencial é que ela é unida pelos emissores:

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

Vejam que agora o Push Pull é feito utilizando os trilhos +B e -B da fonte. Os emissores são aterrados criando um "terra virtual".

Muitos não vão entender essa arquitetura, eu não tenho dúvidas disso. À primeira vista ela desafia os conceitos normais à que estamos acostumados, e por isso surge uma dúvida sobre sua viabilidade.

Por isso mesmo, foi essa a versão que eu decidi utilizar.

Percebam que em relação ao terra, a fonte (incluindo transformador e ponte de diodos) assim como qualquer outro dispositivo acoplado à ela, estarão acoplados ao caminho do sinal de saída, mas não interferem nele. Os próprios capacitores da fonte são utilizados para a saída do sinal para o falante, retirando a necessidade de capacitores de desacoplamento adicionais.

Parece muito estranho, mas não é.

Abs

[Patines]

Ligando o falante ao GND e somente um capacitor aos emissores tu ecomomiza um capacitor.  Mas veja que neste circuito se escutaria ou 120HZ da fonte.  Acrescente um AC de 2VPP à fonte e simule.

Se acrescentando algumas peças isso seria resolvido.

Aí volta minha crítica:não está exposto, mas existe circuito com outros transistores para drive deste circuito:  O circuito prático não funciona a 2 transistores, aida mais precisando de 15W.

Tuas simulações devem emitir os 15W para estar comprovado o funcionamento.

Creio que estamos percorrendo caminhos de convencimento até voltar às topologias mínimas Já conhecidas.

************************************************
Não esqueça também de acrescentar a resistência de saída à fonte de sinal, tipo uma bem baixa: 500R como ponto de partida.  Depois de funcionar com os 15W, implemente o circuito para elevar o sinal de 2Vpp de entrada com a impedância de saída de 500R e tensão suficiente para que funcione o amplificador procurado.

Abraços