Pré Amplificador Com Ganho Ajustável (ART2143)

Este pré-amplificador utiliza dois transistores de efeito de campo e apresenta excelente ganho permitindo sua operação com amplificadores de praticamente qualquer tipo. Podemos usá-lo tanto com fontes de sinal de alta como de baixa impedância com tensões de saída a partir de 10 mV. A alimentação com tensões entre 9 e 15 V permite o uso de bateria ou a ligação direta no próprio amplificador com que ele funciona.

As excelentes características de linearidade dos transistores de efeito de campo tornam este componente ideal para a amplificação de sinais fracos de áudio.

Neste circuito damos uma demonstração disso com este projeto que utiliza duas etapas e entre elas um controle de ganho.

O ganho ajustável é importante para se fixar a intensidade máxima na saída do pré-amplificador e com isso evitar-se a saturação do amplificador que é causa de distorções.

A sensibilidade do circuito permite que sinais de 50 mV produzam uma saída de 5 V (rms) na saída, mas como a maioria dos amplificadores comuns já é totalmente excitado com 1 V rms, isso significa que fontes de sinal de 10 mV podem ser utilizadas sem problemas neste circuito.

Como o consumo de corrente é extremamente baixo, a alimentação pode ser feita com uma bateria de 9 V, que terá grande durabilidade, isso será importante numa aplicação portátil com microfones e instrumentos musicais.

Para uma aplicação fixa, nada impede que a tensão de alimentação entre 9 e 15 V seja retirada do próprio amplificador.

Como o consumo da unidade é pequeno (da ordem de miliampères) não haverá possibilidade de sobrecarga ao amplificador, (figura 1).

Figura 1 – Retirando a alimentação do amplificador

Para uma aplicação estéreo, duas unidades semelhantes devem ser montadas e alimentadas por uma fonte comum.

COMO FUNCIONA

Os transistores de efeito de campo são ligados na configuração de fonte comum (s), sendo polarizados na região linear de sua curva característica.

O desacoplamento da fonte (s) é feito pelos capacitores C3 e C5 enquanto que as polarizações de comporta são feitas por R1 e P1. P1 serve como um divisor de tensão para dosar o sinal aplicado à segunda etapa do circuito.

O acoplamento de sinal da entrada para o primeiro transistor é feito por C1 do primeiro transistor para o segundo por C2 e do segundo para a saída por C3.

Eventualmente estes capacitores podem ser aumentados para até 1 uF (despolarizado), para se obter uma melhor resposta de graves.

C6 faz o desacoplamento da fonte.

Para o caso de ocorrerem ruídos ou roncos AC na alimentação a partir de um amplificador sugerimos desacoplar ainda mais a fonte com o circuito mostrado na figura 2.

Figura 2 -= Desacoplamento da fonte

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo do pré-amplificador.

Figura 3 – Diagrama completo do aparelho

Todos os componentes, exceto os jaques de entrada e saída e a fonte de alimentação, além de S1, são montados numa pequena placa de circuito impresso conforme mostrado na fig. 4.

Figura 4 – Placa para a montagem

Os eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho um pouco além da tensão da fonte de alimentação.

Para 9 e 12 V use capacitores de 12 V e para 15 V use capacitores de 25 V.

Os demais capacitores podem ser de poliéster, enquanto que todos os resistores são de 1/8 ou ¼ W com tolerância de 5 a 20%.

Como se trata de montagem de áudio que opera com sinais de muito pequena intensidade todos os cuidados para se evitar a captação de zumbido são importantes como o uso de fios blindados nas conexões de entrada e saída, trilhas curtas e se possível o uso de caixa metálica devidamente ligada ao negativo da alimentação, de modo a também servir de blindagem.

Os jaques de entrada e saída de sinal são escolhidos de acordo com o tipo de equipamento com que o pré-amplificador vai operar.

Jaques RCA são ideais para a maioria dos casos e podem ser fixados de lados opostos da caixa, conforme mostra a figura 5.

Figura 5 – Sugestão de caixa

O leitor deve então dispor de um cabo com dois plugues RCA (ou dois cabos se a versão for estéreo), para conexão na entrada do amplificador.

Para uma aplicação com diversas fontes de sinais, sugerimos trocar o trimpot por um potenciômetro que será fixado no painel da caixa que aloja o aparelho. Se for usada fonte separada, ela deve ter excelente filtragem e a corrente indicada para saída está entre 50 e 100 mA.

Esta fonte deve ser estabilizada.

PROVA E USO

Basta intercalar o pré-amplificador entre a entrada do amplificador e a fonte de sinal. Depois, abra todo o volume do amplificador, e ajuste o trimpot do pré-amplificador para que, com a fonte de sinal se obtenha máxima intensidade de saída (maior volume) sem distorção.

A partir daí o volume só deve ser ajustado no próprio amplificador e o pré-amplificador fechado definitivamente em sua caixa.

Para a versão estéreo proceda do mesmo modo para ajustar o outro canal.