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sábado, 29 de maio de 2021

Amplificador de Áudio Automotivo de 14,4 V Estéreo de 80 W - CI TDA8560Q + PCI

Fig. 1 - PCI Amplificador de Áudio Automotivo de 14,4 V Estéreo de 80 W - CI TDA8560Q

For English version, click here!

Olá a Todos!

No post de hoje, iremos montar um circuito amplificador de áudio com pouquíssimo componentes externos e de fácil montagem, que oferece uma potência de saída de 80W em dois canais de saída,  2 × 40W / 2 Ω na configuração BTL. Por ter sua alimentação de 12V e com fonte simples, esse dispositivo é ótimo para aplicação principalmente em rádio de carro. 

Este é um circuito Amplificador de Potência Estéreo para som de Carro super fácil de construir, devido ao número de componentes externos ser poucos, torna este amplificador bastante viável para quem quer montar um amplificador de potência e super simples e rápido de fazer.

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O TDA8560Q é um amplificador de saída Classe B integrado em um conjunto de potência Single-In-Line (SIL) de 13 derivações.

O TDA8560Q contém dois amplificadores idênticos e pode ser usado para aplicações de ponte. O ganho de cada amplificador é fixado em 40 dB. As características especiais do dispositivo são as seguintes.

  • Chave de seleção de modo (pino 11)
  • Em espera: corrente de alimentação baixa (<100 µA)
  • Mudo: sinal de entrada suprimido
  • Operacional: normal na condição.

Como este pino tem uma corrente de entrada muito baixa (<40 µA), uma chave de alimentação de baixo custo pode ser aplicada. Para evitar plops de ativação, é aconselhável manter o amplificador no modo mudo durante ≥100 ms (carga dos capacitores de entrada no pino 1 e pino 13).

O diagrama esquemático do Circuito Amplificador de Carro, está disposto na Figura 2 abaixo, é um circuito muito simples de construir, com poucos componentes externos, porém é um circuito muito potente, que fornece 80W em dois alto-falantes de 2 Ohms.

Fig. 2 - Amplificador de Áudio Automotivo de 14,4 V Estéreo de 80 W - CI TDA8560Q

A tensão de operação deste circuito pode variar entre 6V a 18Vcc, o que abre as possibilidades de uso em amplificador para; Som residencial, estéreo automotivo, caixa de som, alto-falante de computador, entre outros tipos de amplificadores de áudio portáteis ... 

Por possuir alimentação comum e baixa tensão, este amplificador de circuito é ideal para essas finalidades.

Lista de Componentes

  • U1 .................. Circuito Integrado TDA8560Q
  • R1, R2, R3 ..... Resistor de 10K ohms 1/8 W - (marrom, preto, laranja, dourado)
  • C1, C2 ........... Capacitor de Poliéster 470nF 
  • C3 .................. Capacitor eletrolítico de 47uF / 35V
  • C4 .................. Capacitor eletrolítico de 2200uF / 35V
  • C5 .................. Capacitor de cerâmica 100nF
  • RP1, RP2 ....... Potenciômetro de 20K ohms
  • JP1, JP2 .......... Conectores RCA fêmea para PCI
  • P1, P2, P3 ....... Blocos dois terminais soldáveis para PCI
  • Outros ............. Fios, soldas, postes, PCI, etc.

Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, o Diagrama Esquemático, o PDF, GERBER e JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para download gratuito em um link direto, "MEGA".\


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domingo, 2 de maio de 2021

Transmissor de FM Estabilizado a Cristal, 1.8W com Transistor 2N3866 + PCB

Fig. 1 - PCI Transmissor de FM Estabilizado a Cristal, 1.8W com Transistor 2N3866

Olá a Todos!!!

No post de hoje, iremos montar um simples Transmissor de FM, com estabilização à Cristal, com long alcance e com baixo custo e componentes mínimos. 

Este Transmissor opera na faixa de VHF e comtempla toda a faixa de Frequências Moduladas FM e sua frequência de operação varia entre 75MHz à 146MHZ

Sua etapa de saída utiliza o transistor 2N3866, ele tem potência de saída máxima de 3.5W, no entanto precisa-se levar em consideração alguns fatores como: Tensão de Trabalho, Frequência de Trabalho, e  Potência de Excitação. Em nosso caso, para Frequência Modulada - FM escolhida, ele fornece aproximadamente 1.8W com alimentação em 12V.  

Funcionamento

A primeira etapa desse Transmissor, é a etapa de entrada de sinal de áudio, que é composta por um circuito pré-amplificador de áudio formado pelo transistor Q1 que é um transistor BC548 do tipo NPN, e está configurado para ter um alto ganho na entrada, e podermos utilizar com circuitos que tenham pouco potência no sinal de saída, para excitar a entrada de áudio. 

A segunda etapa, é um circuito Oscilador formado pelo Transistor Q2 2N2222 que é um transistor de 0.5W de potência, que excita a etapa de saída, ele está em configuração classe A, e em sua base temos o conjunto oscilador à cristal, o que garante a estabilização desse oscilador.

O Cristal X1 é um cristal de 17Mhz, e podemos variar de acordo com a frequência que vamos trabalhar, cuja frequência de saída dependerá também da frequência do Cristal, que é aproximadamente 6 vezes a frequência de saída ficando assim: 17 X 6 =  102Mhz.

As Bobinas L1 e L2, são bobinas com núcleo de Ar 22AWG de 7 mm e devem ter o número de espiras de acordo com a frequência desejada, como tabela abaixo:
  • 6 voltas para 75 MHz a 85 MHz
  • 4 voltas para 85 MHz a 100 MHz 
  • 3 voltas para 100 a 146 MHz
Para frequências acima de 102 MHz, o cristal será superior a 20 MHz, e o capacitor C4 conectado entre o emissor e base, deve ser menor que os 56pF, mude para um de 47pFL3 é um choke de RF Comercial de 4.7uH.

O campo de Rádio Frequência - RF gerado por este transmissor é relativamente grande, e com isso, possivelmente pode causar problemas de interferências em equipamentos mais sensíveis, por isso é recomendável utilizar Placa de Circuito Impresso - PCI, em Fibra de Vidro, e também, blindar o transmissor colocando-o dentro de uma caixa metálica, o com papel envolvendo todo o involucro em folha de alumínio, também é recomendado manter toda a fiação interna o mais curta possível.

A fonte de alimentação deve ser muito bem filtrada, por se tratar de alimentação de um transmissor de RF, devemos tomar muito cuidado com a filtragem, a tensão de alimentação é de 12V, para quem for utilizar bateria ou banco de baterias devem ser do tipo alcalino, pois o consumo de corrente será maior se comparado ao consumo de corrente do microtransmissor já vistos aqui em nosso site. A corrente média drenada deve ficar em torno de 200mA contínuo.

Na Figura 2 temos o diagrama esquemático do circuito Transmissor de FM, e como podemos ver, é de fácil construção, devido a sua simplicidade e poucos componentes. Não estamos falando que é fácil para qualquer um construir, estamos falando que é fácil para no mínimo alguém com bom conhecimento técnico em eletrônica construir.

Fig. 2 - Transmissor de FM Estabilizado a Cristal, 1.8W com Transistor 2N3866

Lista de componentes

  • Q1................. Transistor NPN BC548
  • Q2 ................ Transistor 2N2222
  • Q3 ................ Transistor 2N3866
  • C1 ................ Capacitor eletrolítico de 1uF / 25V
  • C2 ................ Capacitor Cerâmico / Poliéster 4.7nF  
  • C3 ................ Capacitor de cerâmica 22pF
  • C4, C7 ......... Capacitor de cerâmica 47pF
  • C5 ................ Capacitor de cerâmica 8.2pF
  • C6 ................ Capacitor de cerâmica 33pF
  • R1 ............... Resistor de 450k ohms (amarelo, verde, amarelo, ouro)
  • R2 ............... Resistor de 4,7 k ohms (amarelo, violeta, vermelho, ouro)
  • R3 ............... Resistor de 47 k ohms (amarelo, violeta, laranja, ouro)
  • R4 ............... Resistor de 220 ohms 1/2W(vermelho, vermelho, marrom, ouro)
  • X1 ............... Cristal 17Mhz *Ver texto
  • L1, L2 ......... Bobina com núcleo de ar de 7mm 22AWG *Ver Texto
  • L3 ............... Choke de RF de 4.7uH
  • P1, P2 ......... Blocos de 2 terminais Pinos soldáveis - ou equivalente
  • Outros ......... PCI - Fibra de Vidro,  fios, soldas e etc.

Para quem deseja fazer o download dos materiais como, o diagrama esquemático em PDF, PCB Layout, GERBER e JPG, estamos disponibilizando um link direto para fazer o download de todo o material.

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quinta-feira, 22 de abril de 2021

Amplificador de Potência 300W RMS com Transistores Complementares 2SC3858 e 2SA1494 + PCI

Fig 1 - PCI Amplificador de potência 300W RMS


Olá a Todos!!!

No post de hoje, iremos montar um um amplificador de alta potência 300W RMS, usando quatro transistores de potência complementares, 2SC3858 e 2SA1494, esse circuito foi enviado para nós pelo nosso parceiro elcircuits.com, por isso o circuito e a placa de circuito impresso tem o slogan da ELC "Electronic Circuits". 

Este amplificador possui uma excelente qualidade de áudio, e utiliza quatro transistores de potência de saída, atinge uma potência sonora de 300 W RMS sob carga de 4 ohms, alimentado por uma fonte de alimentação simétrica. 
Este amplificador não é um circuito tão simples de montar, será necessário ter pelo menos conhecimento e um pouco de experiência em eletrônica, sua complexidade é moderado, e se você não tem conhecimentos em circuitos eletrônicos, aconselhamos que não o faça, porém, se realmente quiser fazer, chame alguém com experiência, para ajudá-lo. 

Você pode verificar o diagrama esquemático do circuito amplificador de potência na Figura 2 abaixo.

Fig. 2 -  Diagrama esquemático Amplificador de potência 300 W RMS

Fonte de Alimentação

A fonte de alimentação consiste em um transformador simétrico de +45Vac 0V - 45Vac, com uma corrente de 6 Amperes, logo depois de passar pela retificação, teremos aproximadamente +63Vcc 0V -63Vcc,  na saída da fonte de alimentação simétrica.

Lista de componentes

Q1, Q2, Q3, Q5 ......... Transistor NPN C1815
Q4 .............................. Transistor PNP A1015
Q7 .............................. Transistor PNP TIP 42C  
Q8, Q9 ....................... Transistor de potência NPN 2SC3858
Q10, Q11 ................... Transistor de potência PNP 2SA1494 
Q6 .............................. Transistor NPN TIP41C 
D1 à D7 ..................... Diodo 1N4148, ou equivalente, como 1N4001
C1, C4 ....................... Capacitor eletrolítico de 2.2uF / 25V
C2 .............................. Capacitor Cerâmico / Poliéster 220pF  
C8 .............................. Capacitor de cerâmica / Poliéster 100nF 
R2, R10 ...................... Resistor de 47k ohms (amarelo, violeta, laranja, ouro)
R3, R5 ........................ Resistor de 2,2 k ohms (vermelho, vermelho, vermelho, ouro)
R4 ............................... Resistor de 270 ohms (vermelho, violeta, preto, ouro)
R6, R7 ........................ Resistor de 51K ohms - 1 / 2W (verde, marrom, laranja, ouro)
R8, R9, ....................... Resistor de 100 ohms (marrom, marrom, preto, ouro)
R11 ............................. Resistor de 470 ohms (amarelo, violeta, marrom, ouro)
R12 ............................. Resistor de 390 ohms (laranja, branco, marrom, ouro)
R13, R14 .................... Resistor de 100 ohms - 2W (marrom, marrom, preto, ouro)
R17, R18 .................... Resistor de  6R8 ohms - 1W (azul, cinza, ouro, ouro)
R15, R16, R19, R20 ... Resistor de  100 ohms - 1W (marrom, marrom, preto, ouro)
R21, R22, R23, R24 ... Resistor  0,33 ohms - 5W (laranja, laranja, ouro, ouro)
R25 ............................. Resistor de 22 ohms (vermelho, vermelho, preto, ouro)
R26 ............................. Resistor de 10 ohms -1W - (marrom, preto, preto. ouro)
P1, P2 ..........................Blocos de terminais 2 Pinos - PCB - EK500V-XXP 20A - ou equivalente
P3 ................................Blocos de terminais 3 Pinos - PCB - EK500V-XXP 20A - ou equivalente
Outros ........................ Alto-falante, fios, soldas e etc.

Para quem deseja fazer o download dos materiais como, o diagrama esquemático em PDF, PCB Layout, GERBER e JPG, estamos disponibilizando um link direto para fazer o download de todo o material.

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segunda-feira, 12 de abril de 2021

Amplificador de Áudio BTL de 5 W com Controle de Volume CC com TDA7056 + PCI


Olá a Todos!!!


No post de hoje, iremos montar um circuito amplificador super simples, minúsculo e super fácil de se construir, com pouquíssimo componentes externos, este circuito amplificador de áudio é baseado no TDA7056B, que é um CI amplificador de saída BTL (Bridge-Tied Load) mono com controle de volume CC

Nós da FML já tínhamos postados esse simples amplificador aqui em nosso site, no entanto estava sem a PCI, e como estamos com parceria com a ELCIRCUITS, que fizeram a PCB, resolvemos postar aqui para nossos inscritos, para que deseja ler o Post da elcircuits é só clicar AQUI!.

Esse CI foi projetado para uso em amplificadores de Áudio de PC, TVs e Monitores, mas também são bastante usados em Rádios e Gravadores portáteis alimentados por bateria. O dispositivo está contido em um encapsulamento  de média potência de 9 pinos.

Um limitador de corrente ausente (MCL) está embutido. O circuito MCL é ativado quando a diferença de corrente entre o terminal de saída de cada amplificador excede 100 mA (300 mA Typ.). Este nível de 100 mA permite aplicações de fone de ouvido (terminação única).

Este amplificador de áudio TDA7056B fornecerá uma potência de saída máxima de 5 watts em uma carga de 8 ohms usando uma fonte de alimentação de 6 volts ou uma potência de saída máxima de 3 watts em uma carga de 16 ohms usando uma fonte de alimentação de 11 volts.

O ganho de áudio do CI é fixado internamente em 40 dB. A tensão de entrada máxima suportada por este circuito é de 18 volts. O diagrama esquemático do circuito está disposto na Figura 2 abaixo, e com podemos visualizar, são poucos os componentes necessários para construir este amplificador de áudio.
Fig. 2 - Esquemático do Amplificador de Áudio TDA7056

Controle de Volume

Em circuitos de volume CC convencionais, o estágio de controle ou entrada é acoplado ao estágio de saída por meio de capacitores externos para manter a tensão de compensação baixa. No TDA7056B, o estágio de controle de volume CC é integrado ao estágio de entrada, portanto, capacitores de acoplamento não são necessários. 

Com esta configuração, uma baixa tensão de compensação ainda é mantida e a tensão de alimentação mínima permanece baixa.

O amplificador é à prova de curto-circuito ao terra, VP e através da carga. Também é implementado um circuito de proteção térmica. Se a temperatura do cristal subir acima de +150 ° C, o ganho será reduzido, reduzindo assim a potência de saída. Atenção especial é dada aos cliques de ativação e desativação, baixa radiação HF e uma boa estabilidade geral.

Recursos

  • Controle de volume CC
  • Poucos componentes externos
  • Modo mudo
  • Proteção térmica
  • À prova de curto-circuito
  • Sem cliques para ligar e desligar
  • Boa estabilidade geral
  • Baixo consumo de energia
  • Baixa radiação HF
  • ESD protegido em todos os pinos.

Lista de materiais

U1 .................. Circuito integrado TDA7056 
C1 .................. Capacitor eletrolítico - 1uF - 25V 
C2 .................. Capacitor de Poliéster - 0,47uF 
C3 .................. Capacitor eletrolítico - 100uF - 25V
R1 .................. Resistor - 100K ohms - 1/8 W - "marrom, preto, amarelo, dourado"
R2 .................. Resistor - 1K ohms - 1/8 W - "marrom, preto, vermelho, dourado"
RP1 ................ Potenciômetro - 22 k ohms
P1, P2, P3 ...... Terminal de bloco Kre Terminal 2 vias Conector duplo
Diversos ........ Placa de circuito impresso, estanho, fio, etc.

Estamos oferecendo para baixar o link com os arquivos de impressão da placa de circuito impresso, eles são; Gerber, layout PDF, PNG, todos os arquivos com link direto para Mega.

Link direto para download

Clique no link para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER

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sexta-feira, 9 de abril de 2021

Simples Circuito Temporizador usando um Transistor BC548 + PCI

Fig. 1 - PCI Circuito Temporizador com um Transistor
Olá a Todos!

No post de hoje, iremos montar um circuito temporizador bastante simple com apenas um transistor de uso geral, como o BC548, e outros pouquíssimo componentes que compõem o circuito, a ainda estaremos disponibilizando a PCI para que precisar montar em PCI.

Esse circuito pode ser usados para vários fins de temporização em projetos eletrônicos, já que temos a possibilidade de usarmos as duas saídas, NF (Normalmente Fechado) e NA (Normalmente Aberto), podemos utilizar esse temporizador para acionar uma carga e ela desligar depois de um tempo, ou para acionar uma carga com retardo, ou seja, a carga ser acionada depois de um tempo pre-programado.

Na Figura 2 abaixo, temos o diagrama esquemático do temporizador, que como podemos visualizar é bastante simples e podem ser montado com bastante facilidade, são poucos os componentes necessário para a montagem desse circuito.
Fig. 2 - Simples Circuito Temporizador usando Transistor 

Funcionamento

O circuito temporizador simples tem o funcionamento bastante simples, após energizado, no momento que o botão de disparo for pressionando, o relê fecha o seu contato acionando a carga, e mantem isso por cerca de 45 segundos, esse tempo é determinado diretamente pelo capacitor que armazena essa carga, e mantém o transistor polarizado, e você pode está aumentando esse tempo substituindo o capacitor para um de carga maior, como por exemplo 1000uF, que o temporizador passará parar um tempo médio de 2 minutos e meio.

Na Placa colocamos as saídas do Relê NA e NF, e você pode está ligando uma carga após ter pressionando, utilizando o contato NA, e a carga desliga após o tempo determinado, ou pode a utilizar o contato NF, para acionar a carga após o tempo determinado, fica a sua escolha.

O Relê utilizado é o relê padrão de cinco pinos, com bobina de 12V e corrente de carga de 10A, para quem precisar mudar a tensão de trabalho, esse circuito pode funcionar sem problemas algum com tensões menores como  5V, 6V, 9V, 12V, basta para isso colocar um Relê que tenha sua tensão de contato para as tensões da alimentação. 

Lista de Materiais

Q1 --------------------- Transistor de uso geral BC548, ou equivalentes
D1 --------------------- Diodo 1N4007, or equivalente
R1 --------------------- Resistor 1/8W 470K
R2 --------------------- Resistor 1/8 47K
C1 -------------------- Capacitor Eletrolítico 470uF /16V
K1 -------------------- Relê T73 DC-12V 5T 10A - Relê de uso geral
P1, P2 ---------------- Borner para placa soldável dois terminar parafusado
Chave_1 ------------- Micro-chave contato padrão 
Outros ---------------- PCI, ferro de solda, estanho fios etc...

Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando a Placa de Circuito Impresso para baixar, como ilustrada na Figura 1, é um link direto, e nele estamos disponibilizamos os arquivos GERBER, PDF, LAYOUT, PNG, para download no link abaixo.

Arquivos para download

Link direto para o MEGA:

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domingo, 4 de abril de 2021

Classes de Amplificadores - As Principais Características dos Amplificadores de Áudio!

Olá a Todos!!!

Em eletrônica, o amplificador é o dispositivo de circuito mais comumente usado com grandes possibilidades de aplicação. E quem não gosta de um bom amplificador com audio de qualidade e que não nos custe o olho da cara.... 

Para os pré-amplificadores e amplificadores de potência eletrônicos relacionados a áudio, estão dois tipos diferentes de sistemas amplificadores que são usados ​​para propósitos relacionados à amplificação sonora. Mas, além desta finalidade específica da aplicação, existem enormes diferenças em vários tipos de amplificadores, principalmente em amplificadores de potência. 

Então, aqui vamos explorar no mínimo o básico sobre as diferentes classes de amplificadores e desenvolver um pouco mais nossas habilidades no conhecimento.

Classes de amplificadores de potência

Por muito tempo, as únicas classes de amplificadores relevantes para áudio de alta qualidade eram Classe-A e Classe-AB
Isso ocorria porque as válvulas eram os únicos dispositivos ativos, e os amplificadores de válvula Classe-B geravam tanta distorção que mal eram aceitáveis, mesmo para fins de endereçamento público. Todos os amplificadores com pretensões de alta fidelidade operavam em push-pull Classe-A.

Amplificadores Classe-A

Em um amplificador Classe A, a corrente flui continuamente em todos os dispositivos de saída, o que torna a sua eficiência muito baixa, mas quase nenhuma distorção de crossover. 

O amplificador final Classe A é a configuração mais simples e também uma das melhores configurações para reprodução de áudio de alta qualidade e pode ser implementado usando um seguidor de emissor padrão. 

A corrente quiescente através do transistor é igual ao pico da corrente de saída AC, o que significa que o transistor é polarizado no meio de sua faixa de trabalho e simplesmente conduz mais ou menos corrente quando acionado por uma voltagem alternada.

A eficiência de um amplificador classe A é muito baixa: 25% na amplitude máxima de saída e ainda menos em níveis de sinal baixos. A eficiência pode ser melhorada usando um projeto simétrico com 2 transistores, mas mesmo assim a maior eficiência. é 50%, o circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 2 abaixo.
Fig. 2 - Amplificador Classe-A 

Amplificadores Classe-B

A operação de um amplificador de áudio Classe-B usa um par de transistores polarizados de forma que o transistor ativo, conduza em uma das metades da forma de onda, ou seja, meio ciclo da onda, e a outro na outra metade, ou seja, em outro ciclo de onda, que significa que eles conduzem cada um em seu momento um ângulo de 180° que é a metade do ciclo total. 
Estágios de áudio Classe-B podem ter números de eficiência de até 75%, embora às custas de uma distorção um tanto maior do que com um estágio Classe-A usando o mesmo layout. O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 3 abaixo.

Fig 3 - Amplificador Classe-B

Maior eficiência permite que uma maior potência de saída seja obtida com dissipadores de calor menores, e o uso de feedback negativo pode, com um projeto cuidadoso, reduzir a distorção a níveis desprezíveis. O Classe-B (ou Classe A – B, que usa corrente sem sinal mais alta) é o método de operação preferido para amplificadores com CI em níveis de potência de até cerca de 15 W de saída.

Amplificadores Classe-AB

Os amplificadores Classe-AB, não foram um desenvolvimento de classe, e sim uma combinação de duas classes já existentes, o Classe-A e o Classe-B, que já pudemos estudar acima.
Eles são atualmente os tipos mais comumente usados ​​na grande maioria dos fabricantes de amplificadores de áudio de potência. 

O amplificador Classe-AB é uma variação de um amplificador de Classe-B conforme descrito acima, exceto que ambos os dispositivos podem conduzir ao mesmo tempo em torno do ponto de crossover das formas de onda, eliminando os problemas de distorção de crossover do amplificador de Classe-B anterior.

A Classe-AB é menos linear do que A ou B, os dois transistores têm uma tensão de polarização muito pequena, normalmente de 5 a 10% da corrente quiescente para polarizar os transistores logo acima de seu ponto de corte. 

Então, o dispositivo de condução, seja bipolar ou FET, ficará “LIGADO” por mais de meio ciclo, mas muito menos de um ciclo completo do sinal de entrada. 

Portanto, em um projeto de amplificador de classe-AB, cada um dos transistores em configuração push-pull está conduzindo por um pouco mais do que meio ciclo de condução na classe-B, mas muito menos do que o ciclo completo de condução da classe-A. O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 4 abaixo.
Fig 4 - Amplificador Classe-AB


Amplificadores Classe-C

As estruturas dos amplificadores Classe-C teem maior eficiência, no entanto, a linearidade são as menores das classes de amplificadores mencionados aqui. As classes anteriores, A, B e AB são consideradas amplificadores lineares, pois a amplitude e fase dos sinais de saída estão linearmente relacionadas à amplitude e fase dos sinais de entrada.

No entanto, o amplificador de classe-C é fortemente polarizado de modo que a corrente de saída seja zero por mais da metade de um ciclo de sinal senoidal de entrada com o transistor ocioso em seu ponto de corte. Em outras palavras, o ângulo de condução do transistor é significativamente menor do que 180 graus e geralmente está em torno da área de 90 grausO circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 5 abaixo.
Fig 5 - Amplificador Classe-C

Embora essa forma de polarização do transistor dê uma eficiência muito melhorada de cerca de 80% ao amplificador, ela introduz uma distorção muito forte do sinal de saída. Portanto, os amplificadores de classe-C não são adequados para uso como amplificadores de áudio.

Devido à sua forte distorção de áudio, os amplificadores classe-C são comumente usados ​​em osciladores de onda senoidal de alta frequência e certos tipos de amplificadores de frequência de rádio, onde os pulsos de corrente produzidos na saída do amplificador podem ser convertidos em ondas senoidais completas de uma determinada frequência pelo uso de circuitos ressonantes LC em seu circuito coletor.

Amplificadores Classe-D

Esses amplificadores alternam continuamente a saída de um ciclo para o outro em uma frequência supersônica, controlando a relação marca/espaço para fornecer uma média que representa o nível instantâneo do sinal de áudio; isso é alternativamente chamado de modulação por largura de pulso (PWM). O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 6 abaixo.

Fig 6 - Amplificador Classe-D

Grande esforço e engenhosidade foram devotados a essa abordagem, pois a eficiência é em teoria muito alta, mas as dificuldades práticas são graves, especialmente em um mundo de legislação EMC cada vez mais rígida, onde não está claro que uma onda quadrada em 200kHz com alta potencia é um bom lugar para começar. 
A distorção não é inerentemente baixa, e a quantidade de feedback negativo global que pode ser aplicada é severamente limitada pelo pólo devido à frequência efetiva de amostragem direto de feedback

É necessário um filtro passa-baixa de corte nítido entre o amplificador e o alto-falante, para remover a maior parte do RF; isso exigirá pelo menos quatro indutores (para estéreo) e custará dinheiro, mas seu pior recurso é que ele só dará uma resposta de frequência plana em uma impedância de carga específica.

Amplificadores Classe-F

Os amplificadores Classe-F aumentam a eficiência e a saída usando ressonadores harmônicos na rede de saída para moldar a forma de onda de saída em uma onda quadrada. Os amplificadores Classe-F são capazes de altas eficiências de mais de 90% se a sintonia harmônica infinita for usada. O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 7 abaixo.
Fig. 7 - Amplificador Classe-F

Amplificadores Classe-G

Este conceito foi introduzido pela Hitachi em 1976 com o objetivo de reduzir a dissipação de potência do amplificador. Os sinais musicais têm uma relação de pico/média, passando a maior parte do tempo em níveis baixos, então a dissipação interna é muito reduzida ao correr pelas grade de baixa tensão para saídas pequenas, mudando para grade de correntes mais altas para excursões de maiores potências.

A série básica Classe-G é com duas tensões de alimentação (ou seja, quatro grades de alimentação, como ambas as tensões são ±), a corrente é retirada dos grade de alimentação V1 inferiores sempre que possível; se o sinal exceder V1, TR6 conduz e D3 desliga, de forma que a corrente de saída agora é inteiramente retirada da grade de alimentação V2, com dissipação de energia compartilhada entre TR6 e TR8

O estágio interno TR3, TR4 é normalmente operado na Classe-B, embora AB ou A sejam igualmente viáveis ​​se a polarização do estágio de saída for adequadamente aumentada. Os dispositivos externos estão efetivamente na Classe-C, pois conduzem por menos de 50% do tempo. O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 8 abaixo.
Fig 8 - Amplificador Classe-G

Em princípio, os movimentos da tensão do coletor nos coletores do dispositivo interno não devem afetar significativamente a tensão de saída, mas na prática o Classe-G é frequentemente considerada como tendo uma linearidade mais pobre do que a Classe-B devido a falhas devido ao armazenamento de carga nos diodos de comutação D3, D4.

Amplificadores Classe-H

O amplificador Classe-H é mais uma vez basicamente Classe-G, mas com um método de aumentar dinamicamente a tensão de alimentação (ao invés de mudar para outro bloco de alimentação) a fim de aumentar a eficiência. O mecanismo usual é uma forma de bootstrapping. A Classe-H é ocasionalmente usada para descrever tecnicamente um nível acima do Classe-G; podemos prescindir melhor o nosso entendimento abordando o assunto dessa maneira.

Amplificadores Classe-I

Os amplificadores Classe-I  teem dois conjuntos de dispositivos de comutação de saída complementares dispostos em uma configuração push-pull paralela com ambos os conjuntos de dispositivos de comutação amostrando a mesma forma de onda de entrada. 

Um dispositivo alterna a metade positiva da forma de onda, enquanto o outro alterna a metade negativa semelhante a um amplificador classe-B
Sem nenhum sinal de entrada for aplicado, ou quando um sinal atinge o ponto de cruzamento zero, os dispositivos de chaveamento são LIGADOS e DESLIGADOS simultaneamente com um ciclo de trabalho PWM de 50% cancelando quaisquer sinais de alta frequência.

Para produzir a metade positiva do sinal de saída, a saída do dispositivo de comutação positiva é aumentada no ciclo de trabalho, enquanto o dispositivo de comutação negativo é diminuído da mesma forma e vice-versa. 

As duas correntes de sinal de comutação são intercaladas na saída, dando ao amplificador classe-I o nome de: “amplificador PWM intercalado” operando em frequências de comutação superiores a 250 kHz.

Amplificadores Classe-S

Amplificador de Classe-S é um amplificador que trabalha em modo de comutação não linear, ele é bastante semelhante ao tipo de operação dos amplificadores classe-D

A Sony desenvolveu sua tecnologia S-Master, em sua tecnologia, a Sony combinou várias técnicas para tornar a configuração de Classe-D adequada para aplicações domésticas de alta fidelidade. Aqui, o processo de conversão do sinal de entrada em um sinal de largura de pulso correspondente é chamado de modulação de comprimento de pulso complementar.

O amplificador classe-S converte sinais de entrada analógicos em pulsos de onda quadrada digital por um modulador delta-sigma e os amplifica para aumentar a potência de saída antes de finalmente ser Demodulado por um filtro passa-banda. O circuito básico ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 9 abaixo.
Fig 9 - Amplificador Classe-S

Como o sinal digital deste amplificador de comutação está sempre totalmente “LIGADO” ou “DESLIGADO(na teoria, dissipação de energia zero), tecnicamente a eficiências desse amplificador chegaria a 100% de eficiência.

Amplificadores Classe-T

Os amplificadores Classe-T são outro tipo de formato de amplificadores de comutação digital. Amplificadores Classe-T estão começando a se tornar mais populares atualmente como um projeto de amplificador de áudio devido à existência de chips de processamento de sinal digital (DSP) e amplificadores de som surround multicanal, pois converte sinais analógicos em sinais modulados por largura de pulso digital (PWM) para amplificação aumentando a eficiência dos amplificadores. 

A empresa Tripath desenvolveu uma técnica que combina a qualidade do sinal de amplificadores classe A e AB com alta eficiência (cerca de 80-90%). Isso é feito usando uma combinação de circuitos analógicos e digitais, juntamente com algoritmos digitais que modulam o sinal de entrada usando uma forma de onda de comutação de alta frequência. O circuito ilustrativo, pode ser visualizado na Figura 10 abaixo, esse foi obtido pelo datasheet do mesmo.

Fig. 10 - Amplificador Classe-T

Os projetos de amplificadores de classe-T combinam os níveis de sinal de baixa distorção do amplificador de classe-A e classe-AB e a eficiência de energia de um amplificador de classe-D.


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quinta-feira, 1 de abril de 2021

Amplificador de Audio 50W RMS com Mosfets IRF530 e IRF9530 + PCI

Fig. 1 - PCI amplificador de 50W rms com mosfets

Olá a todos!!!

Ha algum tempo fizemos um post com esse amplificador, no entanto, não tínhamos a Placa de Circuito Impresso, e muitos dos nossos inscritos nos solicitou, como o nosso parceiro elcircuits.com fez a PCI com o mesmo circuitos, poucas alterações, achamos interessante replicar aqui em nosso site, então hoje nós iremos montar um Amplificador de Audio simples porém de boa qualidade com 2 Transistores Mosfets de saída, que irá fornecer 50W RMS em um alto falante de 8 ohms.

Funcionamento

O funcionamento do circuito basicamente é dado pelo primeiro estágio do amplificador, que é um amplificador diferencial baseado nos transistores Q1 e Q2. O capacitor C2 é o desacoplador que impede tensões CC na entrada entrada, R1 é um atenuador de corrente de entrada, e o capacitor C1 desvia as altas frequências indesejáveis jogando-as para o aterramento, e evitando que sejam amplificadas. 

O segundo estágio é o estágio do drive composto pelos transistores Q3 BC546, que amplifica o sinal advindo do par diferencial, e envia para os transistores de saída um potência suficiente para alimentar os a saída, e o transistor Q4, é um transistor regulador de bias, que através do trimpot RP1 que é um resistor variável, ajusta-se a corrente quiescente do transistores de saída.

O estágio de saída é um estágio push-pull complementar baseado nos MOSFETs IRF530 e IRF9530
A rede composta por R15 e C5 é um filtro de alta frequência, que destina-se à atenuar as altas frequências e evitar que vão para os alto falantes. Capacitores C6 e C7 são capacitores de filtro da fonte de alimentação.

O diagrama esquemático está disposto na Figura 2 logo abaixo, nos pegamos do nosso parceiro elcircuits.com, como também a placa de circuito impresso, para download logo abaixo, sinta-se livre para baixar, montar, é tudo gratis com link direto.

Fig. 2 - Diagrama do Circuito Amplificador de 50 Watts

Lista de componentes

Q1, Q2 .................. Transistor PNP 2N3906 (ou BC558, A733)
Q3, Q4 .................. Transistor NPN 2N3904 (ou BC548)
Q5 ......................... Transistor Mosfet tipo P IRF9530
Q6 ......................... Transistor Mosfet tipo N IRF530P 

D1 ....................... Diodo 1N4007 
C1 ....................... Capacitor de Cerâmica / Poliéster 220pF
C2, C3, C4 .......... Capacitor eletrolítico 47uF / 35V
C5 ....................... Capacitor de Cerâmica / Poliéster 68nF 
C6, C7 ................ Capacitor Eletrolítico de 470uF / 50 V  

R1, R8 ................ Resistor de 4,7 k ohms (amarelo, violeta, vermelho, ouro)
R2, R7 ................ Resistor de 47k ohms (amarelo, violeta, laranja, ouro)
R3 ....................... Resistor de 560 ohms (verde, azul, marrom, dourado)
R4 ....................... Resistor de 15k ohms (marrom, verde, laranja, dourado)
R5 ....................... Resistor de 1,2k ohms (marrom, vermelho, vermelho, dourado)
R6 ....................... Resistor de 2,2 k ohms (vermelho, vermelho, vermelho, dourado)
R9 ....................... Resistor de 10k ohms (marrom, preto, laranja, dourado)
R10 ..................... Resistor de 820 ohms (cinza, vermelho, marrom, dourado)
R11, R12 ............ Resistor de 2,7 k ohms (vermelho, violeta, vermelho, ouro)
R13, R14 ............ Resistor de 680 ohms (azul, cinza, marrom, dourado)
R15 ..................... Resistor de 10 ohm 3W - (marrom, preto, preto. Dourado)
RP1 .................... Trimpot de 1K ohms

Outros ................. Alto-falante, fios, soldas e etc.

A alimentação e simétrica +/- 35V CC para alimentar o amplificador mono, para stereo, monte dois circuitos iguais.
Para a bobina L1: Enrole 12 voltas de fio de cobre esmaltado em um 1cm de diâmetro sem núcleo.
C6 e C7 devem ter sua tensões mínimas de 50V, os outros eletrolíticos podem ser  de 16, 25 ou 35V.

É necessário um Dissipador de Calor para os MOSFETs. Que devem ter as dimensões médias de 8x4x4 polegadas já funcionarão sem problemas.
Fique atento ao alto falante, pois a saída desse amplificador é de 50W RMS.

Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando a Placa de Circuito Impresso para baixar, como ilustrada na Figura 1, é um link direto, e nele estamos disponibilizamos os arquivos GERBER, PDF, LAYOUT, PNG, para download no link abaixo. Link do nosso parceiro elcircuits.com.

Arquivos para download

Link direto para o MEGA:

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sábado, 13 de março de 2021

Amplificador Hi-End de 56W RMS com o CI LM3875 + PCI

Fig. 1 - Amplificador Hi-End de 56W RMS com o CI LM3875


Olá a Todos!!!!

No post de hoje, iremos montar um Amplificador de Audio Hi-End, de alta performance, capaz de produzir uma excelente qualidade de audio, utilizando o circuito integrado LM3875.

Nós já tínhamos feito esse circuito aqui em nosso site, no entanto, não tínhamos produzido a placa de circuito impresso, e como o nosso parceiro elcircuits tinha elaborado a PCB, resolvemos passar para vocês nossos leitores, o mesmo circuito, sendo que agora com a PCB para você baixar gratuitamente.

LM3875 é um amplificador de audio de potência de alto desempenho amplificador capaz de fornecer 56W de potência contínua em carga de  com THD + N a 0,1% de 20Hz a 20KHz.

O LM3875 tem circuito de proteção de temperatura instantânea com auto pico (°Ke) (SPiKe), o que coloca-o em uma classe acima de amplificadores discretos e híbridos, fornecendo inerentemente área de operação segura (SOA) protegida dinamicamente pelos circuitos.

Proteção SPiKe, isso significa que todo o circuito é completamente protegidas na saída contra sobretensão, subtensão, sobrecargas causadas por curtos nos saída, fugas térmicas e picos de temperatura instantâneos.

LM3875 mantém uma excelente taxa de transientes sinal-ruído superior a 95dB (min), com um nível típico de baixo ruído de 2,0μV. Exibe valores THD + N extremamente baixos de 0,06% para a  carga de alimentação nominal de 84V sobre o espectro de áudio e fornece excelente linearidade com uma classificação típica do IMD (SMPTE) de 0,004%.

Características do LM3875

  • Potência de saída média contínua de 56W em 8Ω
  • Capacidade de saída de pico instantânea de 100W
  • Relação sinal-ruído> 95dB (min)
  • Proteção de saída de curto para o terra ou para os suprimentos via circuito interno de limitação de corrente
  • Proteção contra sobretensão de saída contra transientes de cargas indutivas
  • Fornece proteção contra subtensão, não permitindo a polarização interna quando | V + | + | V− | ≤ 12V, eliminando, assim, os transientes de ativação são desativados
  • Pacote de 11 PFM de chumbo
  • Ampla faixa de tensão de alimentação: | V + | + | V− | = 20V a 84V
  • Distorção harmônica total (THD) inferior a 0,03% na faixa de frequência de 20Hz a 20kHz e na faixa de alimentação de +/- 40V.
Na figura 2 abaixo, temos o diagrama esquemático do Amplificador Hi-End de 56W com o CI LM3875.
Fig. 2 - Diagrama esquemático Amplificador Hi-End de 56W RMS com o CI LM3875

Alimentação do Circuito

A alimentação do circuito amplificador é fornecida por uma fonte de alimentação CC, de corrente contínua, podendo ser elaborada através de um  transformador 28-0-28V, que depois de passado pela retificação, ficará em torno de 40V CC, e com pelo menos Amperes. 

Como vimos nas características do LM3875 acima, ele tem uma ampla faixa de tensão de alimentação, o que podemos utilizar uma fonte de menor tensão ou de maior tensão, podemos fazer com o que temos em nossa bancada.

Lista de Componentes

  • CI 1 ------------ Circuito Integrado LM3875T
  • R1, R4 --------- Resistor 1/8w 22K
  • R2, R3 --------- Resistor 1/8w 1K
  • R5 -------------- Resistor 2w 
  • C1 -------------- Capacitor cerâmico/poliéster 220pF
  • C2 -------------- Capacitor Eletrolítico 22uF
  • C3, C4 --------- Capacitor Eletrolítico 470uF
  • C5, C6, C7 ---- Capacitor cerâmico/poliéster 100nF
  • P1 -------------- Potenciômetro 47K
  • Outros --------- Fios, Soldas e Etc.

Placa de circuito impresso

Estamos disponibilizando a Placa de Circuito Impresso para baixar, como ilustrada na Figura 1, é um link direto, e nele estamos disponibilizamos os arquivos GERBER, PDF, LAYOUT, PNG, para download no link abaixo.

Arquivos para download

Link direto para o MEGA:

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