Pré Amplificador RIAA (ART2305)

Tendo por base um Duplo Amplificador Operacional SID, do tipo CA1458, elaboramos um pré-amplificador RIAA estéreo, para aplicações em sistemas de som com toca-discos. Este é o primeiro projeto de uma série em torno do duplo amplificador operacional CA1458.

Obs. O artigo é de 1988. Os toca-discos apenas são usados na recuperação de mídias passando-as gravações para CDs ou outras, caso em que este circuito encontra utilidade.

Amplificadores operacionais permitem a realização prática de muitos projetos interessantes, principalmente envolvendo a amplificação de sinais de áudio de pequena intensidade.

O acesso a uma entrada de realimentação negativa (entrada inversora) permite o controle de ganho e equalização com pouquíssimos elementos externos e de forma bastante precisa.

Seu ganho elevado, baixa impedância de saída e alta impedância de entrada, permitem sua operação com fontes de sinais de pequena intensidade e a excitação da entrada de amplificadores de todos os tipos.

O projeto que apresentamos baseia-se num duplo amplificador operacional CA1458, que conta com dois amplificadores semelhantes em características ao conhecido 741.

Com a utilização de uma rede de realimentação externa para equalização RIAA, desenvolvemos um pré-amplificador que tem as seguintes características:

- Nível máximo de saída a 1kHz: 21dBm

- Nível máximo de saída em carga de 600 ohms: +17,5dBm

- Impedância de saída(1kHz):100 ohms

- Distorção harmônica (1kHz): 0,05%

- Ganho em1kHz: 55 dB

- Tensão de alimentação: 12+12V

- Corrente consumida: 5,6mA

Faixa de resposta: 20 a 20 000 Hz

 

O CIRCUITO

A base de nosso circuito é um duplo amplificador operacional do tipo CA1458, cuja pinagem é mostrada na figura 1.

 

Figura 1 – Pinagem do operacional
Figura 1 – Pinagem do operacional

 

Cada um dos amplificadores internos a este integrado possui características próximas às do conhecido 741.

Tais características são: Faixa de tensão de alimentação: 3+3 a 18+18 V

Corrente de alimentação: 5,6mA

Resistência de entrada: 1M ohms

Taxa de crescimento: 1V/us

Faixa de operação: 500 kHz

Tensão máxima de offset de entrada: 6mV

Corrente máxima de offset de entrada: 200 nA

No nosso circuito aplicamos o sinal a ser amplificado na entrada não inversora e ligamos na entrada inversora uma rede de equalização RIAA.

Quando se grava um disco, a gravação é feita com a atenuação ou reforço de certas frequências por motivos técnicos.

Desta forma, o sinal que está no disco não corresponde realmente a um “retrato" da gravação ou do som original.

Para que tenhamos a correta reprodução do som gravado no disco, precisamos atenuar as frequências que foram reforçadas e reforçar as que foram atenuadas na mesma proporção original.

A maneira como cada frequência do espectro audível é reforçada ou atenuada obedece a uma norma denominada RIAA. Para os discos de 33 ½ rotações, as atenuações para as diferentes frequências são dadas pela tabela abaixo..

 


 

 

A rede de equalização do pré-amplificador é formada pelos resistores 4 RS e R7 e pelos capacitores C5 e C7, num dos canais.

O circuito deve ser alimentado por fonte simétrica. Como o consumo de corrente é muito baixo, a regulagem pode ser feita diretamente por zener, sem a necessidade de transistores ou integrados.

Este fato possibilita o aproveitamento da própria fonte do amplificador com o qual o pré operará.

 

MONTAGEM

Na figura 2 temos o diagrama completo do pré-amplificador.

 

Figura 2 – Diagrama do pré-amplificador
Figura 2 – Diagrama do pré-amplificador

 

Na figura 3 temos a pequena placa de circuito impresso em que ele pode ser montado.

 

Figura 3 – Placa para a montagem
Figura 3 – Placa para a montagem

 

 

Lembramos que, como se trata de montagem de áudio sujeita à captação de zumbidos, todas as ligações de passagem dos sinais devem ser blindadas.

Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W com 10% de tolerância, enquanto os eletrolíticos são para 16 V ou mais de tensão de trabalho. Os demais capacitores podem ser de poliéster ou cerâmica.

Na figura 4 damos uma fonte de alimentação simétrica para este pré-amplificador.

 

Figura 4 – Fonte simétrica para o circuito
Figura 4 – Fonte simétrica para o circuito

 

 

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12+12 V com 250 mA de corrente.

Os diodos zener são de 400 mW com tensão entre 9 e 12V. Os eletrolíticos de 10oop..F (ou mais) devem ter tensão de trabalho de pelo menos 25 V.

Os resistores de 100 ohms são de 1/2W.

 

Utilização

Os cabos de entrada e saída de sinal devem ser munidos de jaques ou plugues de acordo com a fonte de sinal e entrada do amplificador.

Lembramos que as características do circuito são para toca-discos com cápsulas cerâmicas.

O circuito deve ser instalado em caixa metálica devidamente aterrada para se evitar a captação de zumbidos.

Na fonte pode ser acrescentado um LED indicador para facilidade de utilização.

Observamos também que a equalização pode ser alterada com a modificação dos valores dos capacitores, mas isso depende do gosto de cada um.

 

Pré-amplificador:

CI-1 - CA1458 ou equivalente - duplo amplificador operacional

R1, R2 – 47 k - resistores (amarelo, violeta, laranja)

R3, R4 - 470 ohms - resistores (amarelo, violeta, marrom)

R5, R6 – 51 k - resistores (verde, marrom, laranja)

R7, R8 – 560 k - resistores (verde, azul, amarelo)

C1, C2 – 1 uF - capacitores de poliéster

C3, C4 - 47 uF x 16 V – capacitores eletrolíticos

C5, C6 - 1n5 - capacitores de poliéster ou cerâmica

C7, C8 - 5n6 - capacitores de poliéster ou cerâmica

C9, C1O – 22 uF x 16 V – capacitores eletrolíticos

Diversos: placa de circuito impresso, soquete DIL de 8 pinos, fios blindados, jaques ou plugues de entrada e saída, caixa para montagem, solda etc.

 

Fonte de alimentação:

T1 - transformador com secundário de 12 + 12 V x 250 mA ou mais

D1 a D4 - 1N4002 ou equivalentes - diodos retificadores de silício

D5, D6 – 12 V x 400 mW - diodos zener

C11, C12 -1000 uF x 25 V - capacitores eletrolíticos

C13, C14 -. 100 uF x 16 V - capacitores eletrolíticos

R9, R10 - 100 ohms x ½ W - resistores (marrom, preto, marrom)

Diversos: cabo de alimentação, ponte de terminais ou placa de circuito impresso, fios, solda etc.

 

 


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