Amplificador Transistorizado

[FelipeZ.]

Boa noite colegas do fórum.

Recentemente estou estudando a ideia de montar um amplificador transistorizado de potência em torno dos 20W, eu andei dando uma olhada por ai e cheguei a este esquema de um amplificador que acredito ser de classe A. Estava dando uma olhada nos componentes em minha disposição e senti falta de algum transistor PNP de potência, então eu queria saber se tem alguma maneira de com algumas modificações substituir o transistor Q8 por um NPN? onde eu moro não existem lojas de componentes, e comprar online  somente um componente não vale a pena em função do frete.

 

Agradeço desde já, deixo o link do site onde achei o circuito.

http://sound.westhost.com/project12.htm

 

Felipe Z.

[mroberto98]

O projetista do circuito colocou o C7 no lugar errado kkkkkkkkkkkkkkkkkk

 

se você quem npn em cima, é só substituir o tip2955 pelo 3055! 

 

O CIRCUITO É CLASSE AB!

[FelipeZ.]

Muito obrigado Mroberto.

Nunca entendi muito de amplificadores então foi meio que um chute o classe A.

Se ali no circuito esta errado onde que iria o capacitor C7 ? desculpe minha ingenuidade na construção desses circuitos...

Obrigado pela ajuda 

FelipeZ

[aphawk]

@mroberto98,

 

Ué, de onde voce tirou que ele é classe AB ? Pelo projeto no site, ele é classe A !  Um pouco modificada, mas é A .

 

Basta ajustar a corrente Iq para isso.

 

Olhe este texto do mesmo autor....

 

"Another version of the Class-A amp looks exactly the same as a standard Class-AB (Class- power amp, except the quiescent current is increased to just over 1/2 of the peak speaker current. This is thought by some (including me up until I was shown the error of my ways) that this is not a "real" Class-A amplifier. It is real Class-A, and is best described as push-pull (as opposed to single ended) operation. If the bias current is not high enough for the actual reactive speaker load (not some quoted nominal resistive load), it is still possible that one transistor or the other will switch off at some part of the signal cycle. This will happen at a much higher power level than is normally the case, but if this happens, then the amplifier ceases to be true Class-A."

 

http://sound.westhost.com/class-a.htm

 

E não basta apenas substituir o 2955 pelo 3055 !!!! Se ligar igual acima, não vai funcionar nada.

 

Paulo

[FelipeZ.]

Eu andei dando uma mexida no circuito por meio do proteus, e numa das tentativas, eu cheguei a isso, que pareceu funcionar analisando no osciloscópio (anexo). Alguém poderia avaliar esse meu chute e ver se funcionaria assim? se estiver completamente errado não ficarei impressionado ....

 

Obrigado pela ajuda!

Felipe Z.

 

[mroberto98]

@aphawk,

 

Ué eu é que pergunto! Onde que isso é um amp classe A???

 

o circuito começando pela entrada, driver pros transistores de saida, e OS TRANSISTORES DE POTENCIA ESTÃO EM CLASSE AB!

 

agora se o autor inventa uma abobrinha de que aumentando a corrente de repouso se torna um A, ai é com ele kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

@FelipeZ.

 

Eu não disse onde seria o capacitor mas você acertou, é no c-b do Q2!!

@aphawk,

 

Segue simulação do circuito!

 

Foi feito sem nenhuma corrente de repouso!

 

No grafico tem o sinal sobre a carga e as correntes sobre o transistor de cima x transistor de baixo!

 

Ai me diz, isso ai é um classe A??

 

É 100% AB kkkkkkkk

 

001.bmp

Ah e é só trocar o transistor pnp pelo npn como está na segunda imagem em enexo! 

 

Só muda a ligação, mas até economiza em um resistor de 0R1 kkkkkkk

 

002.bmp

[aphawk]

@mroberto98,

Com baixa corrente quiescente ele trabalha em AB. Mas com alta corrente ele trabalha em classe A ! Veja que o autor pede para ajustar para 100 mA ! Ou seja, 7 watts perdidos, para um amplificador que deve entregar 15 watts...

Existem muitos circuitos onde o projetista faz um circuito em AB e aumenta a corrente para trabalhar em A . A distorção cai bastante pois ambos os transistores continuam conduzindo quando chega no limiar. Claro que a potencia dissipada é bem alta .

Veja este exemplo do Douglas Self :

http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1274886&page_number=5

Olhando o esquema, eu achei que era classe AB, depois me pareceu B, e quando lí ví que era A mesmo....

Hoje em dia não é só olhar a topologia da saída, pois com alta corrente quiescente sempre tem dois transistores conduzindo quando em baixo nível de sinal na saída.

Existem vários projetos na Web de circuitos amplificadores que até uma certa potência trabalham em A e acima disso funcionam em AB.

Mas de qualquer maneira ficou bonita a simulação !

Paulo

[FelipeZ.]

Obrigado muito pela resposta colegas,

Parece que eu tinha mesmo acertado como ligar o NPN, no chute, mas foi.

Vou montar ele e ver se funciona mesmo, entregando uns 15W esta ótimo para o tamanho que vai ficar.

Só uma última pergunta, quando deve ser a tensão média de saída deste circuito, para eu poder fazer os ajustes no final?

 

Agradeço muito pela ajuda!

Felipe Z.

[aphawk]

@FelipeZ.,

 

Ajuste VR2 para obter zero volt na saída, e VR1 para obter corrente quiescente de 100 mA.

 

Detalhe, não ligue o alto-falante na saída até realizar estes dois ajustes, e confirmar que a tensão é mesmo zero.

 

Pode ser que quando ajuste VR1, mude a tensão de saída, então basta ir reajustando os dois.

 

Paulo

[FelipeZ.]

Muito obrigado Paulo e Mroberto pela ajuda, vou montar o circuito, e ver se consigo botar pra funcionar.

Qualquer coisa eu pergunto aqui!

 

Obrigado novamente!

FelipeZ.

[mroberto98]

@aphawk

 

Eu jurava que amplificador classe A era definido por ser apenas 1 transistor amplificando todo o sinal! Mesmo alterando o valor da corrente de repouso já tão chamando isso de A? 

 

normalmente corrente de repouso é ajustada para 30~50mA.. disso para 100mA já estão chamando de classe A? kkkkkkkkkkkkkkkkk

 

7W perdidos? o amplificador entrega pra lá de 100W e estão chamando de classe A? kkkkkkkkkkkk

 

Enfim, não dá pra acreditar tudo que se ve pela net né? 

A coisa mais engraçada é que essa de classe A saiu do autor do projeto, o próprio que colocou o capacitor no lugar errado.... O próprio que colocou bc546 (suporta 65V) sendo que a fonte é de 70V... kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk dá pra rir com algumas coisas que se vê por ai! kkkkkkkkkkkkk

 

@FelipeZ.

 

Monte mas troque o Q2 por um que suporte uns 80V pelo menos, porque está acima do limite! Ou alimente com no max 60V.

 

E esse esquema entrega mais que 100Wrms!! 

[FelipeZ.]

Obrigado pela dica, realmente não tinha visto esse detalhe do Q2, provavelmente não vou alimentar com muito mais que 60V, mas de qualquer maneira montarei com outro para ter uma margem boa de tensão.

 

Obrigado!

Felipe Z.

[aphawk]

@mroberto98,

 

A definição de um amplificador classe A implica que em nenhum momento existe uma descontinuidade no sinal de saída. Isso também se consegue fazendo circular uma alta corrente quiescente, que mantém os dois transistores de saída em condução. E claro, quando chegamos naquele momento fatídico onde o sinal de saída é muito baixo, ambos os transistores estarão conduzindo no mínimo a corrente quiescente ! Não é um Pseudo classe A, e sim uma verdadeira classe A ! 

 

Os tempos mudam, a Eletrônica fica cada vez mais moderna, novos conceitos aparecem !

 

E lembre-se : ele é feito para saida de 15 Watts em classe A !  Se você exigir mais que isso, pode ser que mude para AB, mas não é esse o intento do autor !

 

Quanto ao VCE ser menor que a fonte, não vejo nenhum problema. Com certeza se voce rodar o simulador vai perceber que em nenhum instante a VCE sobre o BC546 ultrapassa a sua tensão limite.

 

E o capacitor não está errado... pode ser que ele seja necessário para compensar algum problema inerente à transformação de classe AB para A .

 

Esse site é muito respeitado pelos profissionais de áudio, pode verificar nas boards sobre HI-fI Áudio , não acredito que esse capacitor ou o transistor estejam errados, mas é só rodar a simulação e ver ....

 

Paulo

[mroberto98]

@aphawk,

 

Em primeiro lugar esse circuito não é hifi nem aqui nem na china! é um circuito classico e simples! Com uma topologia velha, muito velha!!

 

Então agora a definição do classe A é por existir uma corrente constante e nunca existir um corte? Os AB também n existe corte! Alias foi do classe B que não tinha uma corrente de repouso que surgiu o classe A-B! 

 

A diferença é que o B conduzia apenas 180° do sinal, o A conduzia os 360°, então juntaram isso dos dois, o AB que conduz apenas meio ciclo do sinal mas que contem uma polarização constante!

 

Eu juro pra você que eu não consegui achar lógica nisso!! 

 

E mesmo com corrente de repouso ajustada para ser alta, os dois transistores continuarão conduzindo cada um, apenas 180° do sinal, independente se o sinal está em baixo nivel ou em alto nivel!

 

OU SEJA, NÃO MUDA NADA, NÃO PASSA DE UM CORRENTE DE REPOUSO ALTA EM UM AMPLIFICADOR AB.

 

 

Bom eu acho que Q2 está errado sim, e o C7 no lugar, pelo menos não estratégico! 

 

Bom se bastante profissionais do audio confia nesse site, bom é igual nas universidades brasileiras, muita gente confia......kkkkkk 

 

 

Bom não precisava mas eu simulei pra mostrar!

 

o sinal vermelho é no coletor do Q2, que vai de +35 a -35V, ou seja 70V em cima de um BC556 kkkkkkkkkkkkkk Fala sério,  o autor só podia tar de brincadeira kkkkkkkkkkkkkkkkkk   

 

 

[aphawk]

@mroberto98,

 

No texo o autor deixa muito bem claro que este é um artigo teórico, que não foi montado, e que na prática vai precisar de algumas coisas , uma delas é o capacitor Miller ( esse que vai no transistor Q2 ) ... ou seja, não é uma montagem indicada a um iniciante de jeito nenhum !!!!!

 

Veja o texto :

 

"A Theoretical Examination Of Improvements
Note that this article is, for the time being, a "theoretical study", in that the amp described has been simulated but not built. The output stage is completely conventional, using the complementary pair configuration which is now the standard for all designers who have ever read anything by Doug Self, Matti Otala, John Linsley Hood, myself or a myriad of others who have all denounced the Darlington as an inferior output stage in every significant respect."

 

"This is an area where some experimentation is needed, and it might be necessary to connect a low value (47pF ?) capacitor between collector and base of Q2 - it was not needed in the original, but this configuration has vastly more gain and today's transistors are a great deal faster."

 

"Construction Hints
Please: bear in mind that these are all theoretical circuits - the designs are sound (pun intended) and have been simulated, but they have not been built at this stage. I have no reason to suspect that the designs as shown will not work perfectly - or as perfectly as they will work (que?) - but I would not be happy without providing this warning."

 

Mas mesmo com todos estes avisos, não sei porque o nosso amigo Felipe Z escolheu ele kkkkkkk !!!!

Vou manter a discussão aqui também na parte teórica.

 

 

Roberto,

 

Acho melhor colocar as definições sobre classe , pois sua definição da classe AB está equivocada quanto ao princípio de funcionamento.

 

A definição de Classe A SEMPRE foi o transistor conduzir durante 360 graus, ou seja, o tempo todo. Classe B , durante 180 graus, e na Classe AB a condução é sempre um pouco maior de 180 graus, indo até cerca de 205 graus.

 

Repare que este é o motivo de existir a corrente quiescente pequena, pois durante alguns graus da senóide os dois transistores estarão conduzindo ao mesmo tempo ! E quanto mais longe vai essa condução acima de 180 graus, maior é a corrente ! Como a conduçao de um dos transistores cessa quando passa de um certo grau da senóide, chamou-se a isto de classe AB, ou seja, é uma classe intermediária, não se enquadrando exatamente na A e nem na B.

 

Eu resolvi montar o esquema no Proteus 8, mas infelizmente como eles não me mandaram ainda o update para a simulação gráfica, não pude gerar os gráficos. Mas pude medir tensõers e correntes e usar o osciloscópio virtual. Não tive saco de refazer o esquema de novo no Proteus 7......

 

 

Ajustei o nivel DC para 0 volts na saída, e ajustei a corrente para 102 mA aproximadamente.

 

A tensão sobre Q2 não passou de 60 volts, isso com a saída já clipando a parte inferior.

 

 

Reparei que voce insistIU em testar ainda como classe AB pela posição do potenciômetro .... mas faça o ajuste a corrente quiescente conforme o artigo, que vai perceber a mudança.

 

Uma coisa que voce não percebeu : os dois transistores de saída estão sempre trabalhando na região ativa  !!!

 

Claro que um conduz mais que o outro conforme o ciclo positivo ou negativo, mas sempre trabalham na sua região linear !

 

Ou seja, conduzem durante 360 graus, sem entrar em nenhuma região não-linear como os classe B ou AB.

 

Justamente isso que coloquei em negrito é o que faz este tipo de circuito  ser o amplificador de som mais puro de todos, com as menores taxas de distorção.

 

Ah, mantive o capacitor igual ao circuito original ( em Q9 ), e estou usando o esquema original, com saída NPN / PNP !

 

 

voce modificou o circuito para usar dois NPNs. Ou seja, acabou comparando duas situações bem diferentes.

 

Como um comentário para reforçar o que o autor escreveu .... em 1 Khz a simulação é perfeita, mas já a partir de 4 Khz aparece uma oscilação de alta frequência na parte superior da senoíde !!!!!!

 

E realmente o circuito pode entregar muito mais potência do que os 15 Watts, mas não conseguí ver se ele muda o funcionamento para AB em potência alta. Preciso esperar chegar a licença do Proteus para isto grgrgrgrgrgrgr !

 

 

@FelipeZ.,

 

Não monte este circuito, procure por um outro já testado na prática, pois este circuito é apenas um conceito teórico, sem nenhuma montagem prática. Por exemplo, este aqui é um bem famoso, o "El Cheapo"  :

 

http://sound.westhost.com/project12a.htm

 

Paulo

[FelipeZ.]

Escolhi com base nos componentes que tinha a mão, mas se vocês dizem que é algo complicado, sem problemas, montarei o outro então... Já tinha dado uma olhada no el cheapo, e até considerado montar..

Vou dar uma olhada melhor no projeto do el cheapo e qualquer duvida eu posto aqui.

 

Obrigado pela ajuda!

Felipe Z.

[mroberto98]

@aphawk

 

A unica coisa que eu pude perceber, é que ajustado com 100mA, em +1.5V da senoide da saida, no transistor de baixo, a corrente ja cai de 100mA para uns 4mA...

Isso se deve ao aumento de corrente por parte do transistor de cima e consequentemente maior queda sobre o resistor equalizador, fazendo o outro cortar rápido! Mas isso o torna um classe A até +1.5 -1.5V??  Essa é nova kkkkkkkkk

 

Você me fez ir no proteus de novo! Não confia em mim? kkkkkkkkkkkkkkk

 

coloquei o c7 no Q9, coloquei a saida original com pnp e npn, e ajustei para 107mA~ 

 

A unica diferença é que o lado positivo pode ir um pouco mais acima devido que antes, em darlington se perderia mais 0.7V ~1V de base...

 

Mas deu na mesma, 70V sobre Q2!!

 

Na sua proxima simulação mande chumbo na entra pra saturar a saida, porque eu acho que você ficou com medo! kkkkkkkkkkkkkkkkkk

 

É assim que se testa! kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk

 

[aphawk]

@mroberto98,

A carga tem de ser 8 ohms e não 4 ohms como voce testou, veja no texto. Sem saturar a saída, não chega a 60 volts. Afinal prá quê que voce está forçando o circuito trabalhar onde ele não foi projetado ? O texto fala para potencia de 15 watts, isso é uma senóide de amplitude bem menor do que a tensão onde ocorre a saturação.

E aproveita e faz uma coisa interessante : aumente a corrente quiescente para 300 mA, mas não deixe a potência de saída ultrapassar 15 watts. Veja as correntes nos transistores.

Os classe A são problemáticos justamente por causa do baixo rendimento e alto aquecimento mesmo com volume cortado.

Paulo

[mroberto98]

@aphawk,

 

 

você está defendendo o que está de fato errado....

 

Você deve saber que todos amplificadores são testados com 10% de THD, esse é o padrão!

 

Quer dizer que o usuario está la na quarto dele ouvindo uma musica num amplificador assim, ai ele aumenta o volume no max e o amplificador tem que explodir por isso? kkkkkkkkkkkkkkkk 

 

Esse tipo de circuito nunca foi Hi-Fi... Talvez quase.... Se o Autor o projetou para garantir 15W sem distorcer, ok, mas o amplificador n pode explodir se o usuário saturar ele kkkkkkkkk

 

Você já viu algum amplificador explodindo por causa disso? qualquer amplificador quando é bem feito você satura a saida dele e não acontece nada!

 

E mesmo que tenha sido feito para 8 ohms, a tensão não muda, o que muda é apenas a corrente nos transistores de saida! Que a proposito, os Tip3055 suporta 4ohms de carga tranquilos!! 

 

E mesmo antes de distorcer, a tensão no Q2 ja atinge os 65V!! Não sei como você está simulando ai.... 

 

A questão é que o autor alem de fazer um cicuito teorico, ainda bota um transistor errado kkkkkkkkkkkkkkkkkkk

 

Na verdade esse circuito funciona muito bem... são só alguns detalhes que o autor comete que faz um circuito deixar de ser funcional e explodir kkkkkkkkkkk

 

[albert_emule]

@aphawk Lembra dos 366 da gradiente? kkkkkkkk

http://www.audiorama.com.br/gradiente/amplificador4.htm#MODEL%20366

 

 

Especificações Técnicas

• Circuito de amplificação Super-A (non-switching)

• Potência (por canal): 80W RMS (8 Ohms / 0,03% THD)

•                               120W RMS (4 Ohms / 0,2% THD)

•                               170W IHF (4 Ohms)

• Impedância de carga: 4 a 16 Ohms

• Resposta de Freqüência: 20Hz - 50kHz (+/-0,5dB)

• Distorção Harmônica Total (THD): 0,03% (8 Ohms)

• Fator de Amortecimento (Damping Factor): 50 (1kHz, 8 Ohms)

• Distorção por Intermodulação: 0,03% (8 Ohms)

• Controle de tonalidade: Graves +/- 10dB a 100Hz

•                                   Médios +/- 6dB a 1kHz

•                                   Agudos +/- 10dB a 10kHz

• Loudness (-30dB): +8dB a 100Hz, +4dB a 10kHz

• Hi-Cut: -6dB a 10kHz (12dB/oitava)

• Lo-Cut: -6dB a 60Hz (12dB/oitava)

• Entradas de áudio: 2 Phono, 2 Tape, 1 Auxiliar, 1 Tuner, 1 Mic

• Indicador de nível de pico fluorescente com ajustes de sensibilidade e velocidade.

• Controle Rec-Selector

• Controle Phono -Mix (Misturador para phono)

• Saída para fones de ouvido

Seção Pré-Amplificadora de Phono

• Relação Sinal/Ruído: 75dB (2,5mV de entrada, IHF-A)

•                               87dB (10mV de entrada, IHF-A)

• Precisão da equalização RIAA (30Hz - 20kHz): +/-1dB

• Distorção Harmônica: 0,06% (30Hz - 20kHz)

• Sensibilidade: 2,5mV

• Impedância de entrada: 47 K Ohms, 100pf

• Overload: 130mV

Seção Pré-Amplificadora de Linha

• Relação Sinal/Ruído: 97dB

• Resposta de Freqüência: 20Hz - 30kHz (+/-0,5dB)

• Distorção Harmônica: 0,04% (20Hz - 20kHz)

• Sensibilidade: 200mV

• Impedância de entrada: 50 K Ohms

Seção Pré-Amplificadora de Microfone

• Relação Sinal/Ruído: 65dB (IHF-A)

• Resposta de Freqüência: 20Hz - 10kHz (+/-2dB)

• Distorção Harmônica: 0,06% (1kHz / 8 Ohms)

• Sensibilidade: 2mV

• Impedância de entrada: 1 k Ohms

Geral

• Alimentação: 120/220V (50/60Hz)

• Consumo: 70W (sem sinal)

•                480W (máx. sinal / 4 Ohms)

• Dimensões: 420 x 132 x 300 mm (LxAxP)

• Peso: 11,5 Kg

 

@mroberto98 Veja se confere...kkkkk