Um amplificador de excelente qualidade que você pode usar para montar um sistema de 20 watts de som, como reforçador multicanal para o carro, em sonorização ambiente e com muitas Outras finalidades. Podendo ser alimentado tanto pela rede local como pela bateria de carro é extremamente simples de montar.
Obs. Este projeto é de 1980, existindo versões muito mais modernas e de melhor desempenho. Na época o circuito chegou a ser vendido na forma de kit.
Você é principiante, estudante, hobista e está procurando um bom amplificador estereofônico para montar? Veja então se o projeto que apresentamos neste artigo tem as características que você procura:
- Potência de 20 W.
- Pode ser alimentado tanto com fonte como por bateria de Carro.
- Apresenta excelente qualidade de som.
- É simples de montar.
- Usa circuitos integrados.
- Não precisa de qualquer tipo de ajuste.
- Pode ser usado na construção de excelentes sistemas de som.
E claro que, com um amplificador estereofônico que apresente as características acima citadas você pode fazer muita coisa.
Nós mesmos temos algumas sugestões interessantes. Você poderá usá-lo dos seguintes modos:
- Como amplificador para toca-discos estereofônicos formando um sistema de som de excelente qualidade.
- Como reforçador para o som de seu carro, usando um canal para cada alto-falante e usando um ou mais aparelhos em paralelo com tanto maior potência quanto mais amplificadores forem usados.
- Como amplificador para sintonizador de FM Com qualidade de som de acordo com os aparelhos de melhor qualidade.
- Como amplificador reforçador para rádios portáteis de AM e FM, e para gravadores cassete.
E a montagem? O leitor verá que não pode haver um amplificador de qualidade que tenha uma montagem mais simples.
Poucos componentes numa placa de circuito impresso pequena podem fornecer uma potência de aproximadamente 10 W por canal e isso tudo com antes de alimentação de 9 à 16 V.
O circuito também tem um controle de tonalidade eficiente independente para cada canal.
O CIRCUITO
A base do nosso projeto é o circuito integrado TBA810, que consiste num amplificador de áudio completo. Embora nosso velho conhecido, vamos voltar a apresentar suas características, visando uma familiarização maior dos nossos leitores.
Com isso, esperamos que tenham condições de elaborarem seus próprios projetos num futuro próximo. O aspecto (ampliado) deste integrado e o seu circuito equivalente são mostrados na figura 1.
Uma das características mais importantes deste circuito integrado é a possibilidade de ser alimentado com tensões entre 4 e 20 V,r caso em que sua potência RMS variará entre 0 e 8W (RMS), o que corresponde a mais de 11 W IHF.
Na figura 2A temos um gráfico em que a potência em função da tensão de alimentação é mostrada.
Em função deste gráfico, o leitor pode perceber que numa versão estereofônica com alimentação máxima podemos ter perto de 10 W por canal, o que significa uma potência total de 20 W e que usando este aparelho no carro como reforçador, podemos ter com alimentação de 12 V, uma potência extra de 5 W para cada canal.
Na figura 2B damos um gráfico em que o consumo de corrente de cada integrado é analisado. Veja que a corrente consumida é proporcional à potência de áudio.
Os leitores que estão acostumados a pensar em termos de muitos watts para o carro, devem ter em mente que para cada 12 W de potência que você põe no seu som para uma bateria de 12 V você precisa de 2 A de corrente, levando em conta um rendimento de 50%.
Num amplificador de 60 W, por exemplo, a corrente será de 10 A, o que é mais do que suficiente para esgotar uma bateria em poucas horas se não houver recarga constante.
No nosso caso, teremos um consumo de corrente de aproximadamente 800 mA em cada canal o que dá um total de aproximadamente 1,5 A para o amplificador. Este consumo numa bateria de carro é considerado bastante baixo o que permite a utilização do amplificador sem problemas de desgaste rápido.
Mas, realmente a qualidade de som de um amplificador não é medida pela sua potência mas sim pela pureza do som que ele pode fornecer e isso é dado pela taxa de distorção harmônica.
Quanto menor for esta taxa, melhor é o amplificador.
No nosso caso, a distorção também depende da potência, estando esta característica mostrada no gráfico da figura 2C.
Veja que, quando a potência por canal se situa em torno dos 5 W é que temos a melhor qualidade de som com uma distorção em torno de 3%. Com níveis menores a distorção cai a valores desprezíveis.
A curva de resposta do amplificador, ou seja, as frequências que ele pode reproduzir depende do capacitor ligado entre o pino 5 e o pino 12 do integrado que no nosso projeto é de 2,2 k.
Quanto maior for o valor deste componente mais estreita será a faixa de resposta, o que quer dizer que se o leitor quiser melhora a resposta de agudos do amplificador bastará diminuir o valor deste componente.
Com 820 pF por exemplo a resposta poderá se estender além dos 20 kHz.
Na figura 3 damos uma sugestão de ligação de dois amplificadores em paralelo, com uma potência total de 20 W, alimentando então 4 alto-falantes independentes com controles de tons igualmente independentes.
Um recurso deste tipo em seu carro, sem dúvida, permitirá a obtenção de uma qualidade de som excelente.
O aparelho completo é formado por dois amplificadores idênticos montados numa mesma placa. Cada amplificador pode alimentar caixas separadas de 4 ou 8 ohms, sendo maior a potência obtida no caso das caixas de 4 ohms.
O controle de volume é feito no circuito de realimentação por meio de um potenciômetro de 100 k.
Os circuitos integrados em vista de sua potência de operação são dotados de dissipadores de calor de médias dimensões. Na montagem deve ser prevista uma boa ventilação para estes dissipadores.
MONTAGEM
Como todas as montagens de áudio sujeitas a captação de zumbidos pela sensibilidade dos circuitos de entrada, esta deve ser realizada em placa de circuito impresso.
Para a soldagem dos componentes, principalmente do circuito integrado o leitor deve ter cuidado usando um soldador de pequena potência, máximo de 30 W e solda de boa qualidade.
Como ferramentas adicionais para a parte eletrônica da montagem recomendamos a utilização de um alicate de corte lateral, um alicate de ponta fina e chaves de fenda.
O circuito completo do amplificador é então mostrado na figura 4, sem a fonte de alimentação.
No caso de ligação ao carro deve ser incluído um fusível de 4 A para proteção em série com o polo positivo da alimentação.
Para uso doméstico temos uma sugestão de fonte de alimentação simples na figura 5.
O transformador usado nesta fonte deve ser de 1,5 A pelo menos de corrente, e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 25 V no mínimo.
A placa de circuito impresso do amplificador completo é mostrada na figura 6.
Veja que esta placa aloja com bastante folga os componentes facilitando assim a montagem pelos menos experientes.
Para montar o seu amplificador, comece pela soldagem dos componentes da placa seguindo os seguintes cuidados:
Solde em primeiro lugar os circuitos integrados, observando a figura 7 que mostra o modo de sua fixação.
Ao soldar seus terminais pelo lado cobreado cuidado para não haver espalhamento de solda que possa atingir as trilhas próximas.
Veja que a disposição dos terminais dos circuitos integrados é tal que eles só podem ser encaixados de um modo na placa de circuito impresso não havendo a possibilidade de uma inversão acidental.
Solde em seguida os resistores de R1 à R8 observando que cada um destes componentes tem um valor certo que é dado pelos anéis coloridos em seu corpo.
Os resistores são todos montados em posição horizontal tendo seus terminais dobrados e encaixados na placa de modo a saírem pelo lado cobreado.
Estes terminais devem então ser soldados no cobre e seus excessos cortados. Na operação de soldagem deve-se agir rapidamente para que o calor não danifique os componentes.
Você agora soldará os capacitores eletrolíticos de C15 à C24 observando que estes componentes são polarizados, ou seja, têm um polo positivo e um polo negativo que devem ser colocados em posição certa.
A marcação é feita no próprio invólucro com um sinal (+), (-) ou uma seta que indica o lado positivo. Os eletrolíticos podem ser de dois tipos: de terminais axiais que são montados em posição horizontal e de terminais paralelos que são montados em posição vertical.
Pelo desenho da placa do lado dos componentes o leitor pode ver facilmente o modo de montagem de cada um.
Os próximos componentes a serem montados são os capacitores menores que podem ser cerâmicos ou de poliéster de C1 à C14. Estes componentes não são polarizados não havendo posição para sua montagem, mas o leitor deve tomar muito cuidado com a identificação dos seus valores em vista das codificações empregadas por diversos fabricantes.
Assim, no caso do capacitor de 0,1 uF o leitor pode encontrar a marcação 100 nF ou 104 simplesmente.
Para o capacitor de 2n7 pode ser encontrada a marcação 2,7k , 2k7 ou ainda 2 700. Para o de 1n8 teremos 1,8 k, 1k8 ou 1 800.
Para o de 0,047 uF poderemos ter 47k; 47 nF ou 473.
O próximo passo na montagem consiste em se fazer a colocação dos fios dos potenciômetros. Estes fios devem ser os mais curtos possíveis para não haver perigo de captação de zumbidos e realimentações.
Assim, depois de fazer a caixa prevendo a colocação dos potenciômetros e a fixação da placa de circuito impresso, corte pedaços de fios de comprimento apropriado soldando-os nos furos 18 e 19 para o controle de tom do canal A; 15, 16 e 17 para o controle de volume do Canal A; 7 e 8 para o controle de tom do canal B e 4, 5 e 6 para o controle de volume do canal B.
Solde também os fios correspondentes às seguintes funções:
1. entrada (terra)
2. entrada do canal direito
3. entrada do canal esquerdo
9. alimentação positiva-
10. alimentação negativa
11. saída do alto-falante esquerdo
12. saída do alto-falante direito
13. saída do alto-falante esquerdo
14. saída do alto-falante direito
20. terra adicional para ligação ao chassi, blindagens, etc.
Veja que os fios de ligação à entrada (2 e 3) devem ser blindados se tiverem comprimento maior do que 10 cm para se evitar a captação de zumbidos sendo sua malha ligada ao terminal 1.
Usando uma caixa metálica solde o terminal 20 a um terminal parafusado na caixa que então servirá de blindagem.
O interruptor geral será colocado no enrolamento primário do transformador interrompendo a corrente da rede no caso da fonte e em série com o terminal 9 no caso de bateria.
Com a parte eletrônica montada podemos falar da caixa.
A CAIXA
O leitor pode fazer a caixa para alojar seu amplificador segundo sua vontade.
Na figura 8 damos um modelo padrão que pode ser usado tanto na versão alimentada por fonte como pela rede.
Esta caixa pode ser de madeira com painel frontal de alumínio ou então totalmente metálica. Existem no comércio boas caixas para amplificadores já prontas facilitando assim a realização deste projeto.
Na parte frontal da caixa ficam os controles enquanto que na parte posterior ficam os bornes de ligação dos alto-falantes e os jaques de entrada para som.
O fusível também é instalado na parte posterior.
A placa de circuito impresso será fixada no interior da caixa com parafusos longos com espaçadores, conforme mostra a figura 9.
Estes espaçadores podem ser facilmente confeccionados com tubos de canetas esferográficas.
PROVA E USO
Para provar seu amplificador você precisará de duas caixas acústicas ou dois alto-falantes que aguentem a potência de 10 W dada em cada canal e de uma fonte de sinal que pode ser um toca-discos, um gravador,ou um rádio.
Estes aparelhos são então ligados à entrada do amplificador que deve ser ligado em seu volume médio. O aparelho que serve de fonte de sinal será então ajustado para se obter uma reprodução livre de distorção.
No caso de toca-discos, em vista da sensibilidade do amplificador devem ser usadas cápsulas de cristal ou cerâmicas.
Outros tipos de cápsulas exigem o emprego de um pré-amplificador. O mesmo acontece no caso de microfones.
Para usar o amplificador basta fazer sua ligação na fonte de sinal do modo indicado na figura 10.
Se você deseja um super-reforçador para o som do seu carro com ligação de 4 alto-falantes independentes com 4 controles de volume e tonalidade e dois tweeters, veja na figura 11, como conseguir isso usando dois amplificadores. A potência por alto-falante será da ordem de 8 W (IHF) o que resultará num som de 32 W de excelente qualidade.
Lista de Material
IC1, IC2 - circuito integrado TBA 810AS com dissipador
C1 à C8 - 0,1 uF - capacitores de cerâmica
C9, C10 - 2n7 - Capacitor cerâmico
C11 , C12 - 0,047,uF ou 47 nF - capacitor cerâmico
C13, C14 - 1n8 ou 1,8 k - capacitor cerâmico
C15 à C20 - 100 ,uF x 16 V- capacitores eletrolíticos-
C21, C22 - 470 yF x 16 V - capacitores eletrolíticos
C23, C24 - 1 000 uF x 16 V - capacitores eletrolíticos
R1, R2 - 1 ohm x 1/4 W- resistores (marrom, preto, dourado)
R3, R4 – 470 R x ¼ W - resistores (amarelo, violeta, marrom)
R5, R6 – 100 R x ¼ W - resistores (marrom, preto, marrom)
R7, R8 – 56 R x 1/4 W - resistores (verde, azul, preto)
P1, P2, P3, P4 - potenciômetros de 100 k (lineares)
Diversos: placa de circuito impresso, fios, solda, caixa para a montagem, jaques de entrada, bornes de saída, separadores para a placa, knobs para os potenciômetros, interruptor geral, etc.
