Problema com opamp (pré amplificador de audio)

MOR_AL · 24 de junho de 2015

Bom.

O Mroberto98 tem razão até certo ponto.

Minha solução só é válida para operacionais cuja entrada possua transistores PNP. Com estes operacionais, a tensão de entrada pode ir até 0V.

Como sugestão de alguns operacionais que funcionariam: LM158, 258, 358, 224, 324, 2902 e OPA335.

Caso deseje usar outros operacionais mais convencionais, teria que fazer o ganho para CC igual a 1.

Para isso, desconecte o resistor de 10k do terra e coloque um capacitor eletrolítico de 10uF entre este resistor e o terra. Fica 10k em série com o capacitor, desde a entrada negativa e o terra. Finalizando, altere o valor do resistor de 4k7 para 100k.

Normalmente os amplificadores já possuem um capacitor de entrada. Caso o seu não possua, então tem que inserir um na saída V0.

MOR_AL

ChicoDaRave · 24 de junho de 2015

Boa tarde pessoal.

@MOR: Amigo, o sinal na saída está muito estranho, a onda está clipada, dê uma olhada no meu post #19 por gentileza, postei um gráfico.

O circuito está no protoboard, não sei se vai adiantar eu te enviar uma foto, mas pode ter certeza que já desmontei e remontei ele diversas vezes, troquei todas as peças por desencargo de consciência.

Os capacitores na alimentação eu coloquei como informou.

O CI é o TL082 como sugerido no forum, não estava estabilizado mas acabo de estabilizar e o resultado foi o mesmo.

Ví que o TL082 e o LM358 são compatíveis pino a pino, então troquei um pelo outro e aparentemente o circuito funcionou (tinha muita curiosidade de saber porque com um dá certo e com o outro não), notei também que o consumo do LM358 é metade do TL082, o que me chama ainda mais atenção e interesse, não havendo perda de qualidade no audio por mim tanto faz, preferindo o que consome menos.

Eu sou o mais interessado em sua ajuda, o que precisar fazer ou medir aqui é só falar que eu faço, só não tenho muito conhecimento na área analógica pra resolver esse pepino, desculpe e obrigado.

@mroberto98: O CI é o TL082 como foi sugerido aqui no forum.

Obrigado.

aphawk · 24 de junho de 2015

@ChicoDaRave,

Isso só acontece na prática. Nos simuladores, ambos, o LM358 e o TL082 funcionam sem erro. Eu tive uma situação pareçida quando usei o TL084 em um compressor limitador de áudio, a saída ficava toda distorçida, e no Isis tava tudo redondinho. Tive de mudar o projetinho pois também estava usando fonte simples de 12 Volts. Resolví fazendo a configuração de amplificador inversor.

Quando voce usa um amp op mais antigo como o LM358, sempre vai ter perda de qualidade. Mas se é aceitável é o seu ouvido que vai decidir.

Existe uma diferença de uma geração entre o LM358 e o TL082, e mais uma geração entre o TL082 e o NE5532. Dá para se ter uma ideia das diferenças entre eles...

Paulo

MOR_AL · 25 de junho de 2015

Boa tarde pessoal.

@MOR: Amigo, o sinal na saída está muito estranho, a onda está clipada, dê uma olhada no meu post #19 por gentileza, postei um gráfico.

O circuito está no protoboard, não sei se vai adiantar eu te enviar uma foto, mas pode ter certeza que já desmontei e remontei ele diversas vezes, troquei todas as peças por desencargo de consciência.

Os capacitores na alimentação eu coloquei como informou.

O CI é o TL082 como sugerido no forum, não estava estabilizado mas acabo de estabilizar e o resultado foi o mesmo.

Pois é!

Ocorre o que eu mencionei na postagem #26. Com o TL082 não funciona. A entrada dele não é com transistores PNP. É com fets e isso impede de funcionar com o circuito que postei. Não basta que as pinagens sejam compatíveis.

Ví que o TL082 e o LM358 são compatíveis pino a pino, então troquei um pelo outro e aparentemente o circuito funcionou (tinha muita curiosidade de saber porque com um dá certo e com o outro não), notei também que o consumo do LM358 é metade do TL082, o que me chama ainda mais atenção e interesse, não havendo perda de qualidade no audio por mim tanto faz, preferindo o que consome menos.

A explicação já foi apresentada acima.

Eu sou o mais interessado em sua ajuda, o que precisar fazer ou medir aqui é só falar que eu faço, só não tenho muito conhecimento na área analógica pra resolver esse pepino, desculpe e obrigado.

@mroberto98: O CI é o TL082 como foi sugerido aqui no forum.

Obrigado.

Releia com atenção a postagem #26.

MOR_AL

mroberto98 · 25 de junho de 2015

E olha se eu nao tivesse chamado a atençao para o tipo do Amp Op usado...

ChicoDaRave · 25 de junho de 2015

Bom dia pessoal.

@aphawk: Paulo, você acha que, mesmo a resposta dando plana na analise eu terei muita diferença na qualidade do audio?

Obrigado.

@MOR: Putz, não brinca que era só isso...

Amigo, é muito complicado de modificar o circuito pra funcionar com o TL082? É aquela explicação que você fez ali? (colocar cap em série com 10k e trocar 4k7?).

Vale a pena? (atualização, fiz a modificação e obtive resposta plana)

No quesito qualidade de audio, pode me dizer algo? (entre os CIs)

Obrigado.

@mroberto98: Bem notado! Obrigado!

aphawk · 25 de junho de 2015

@ChicoDaRave,

Falar de som é muito subjetivo .....

Existe uma frase que ilustra bem esse caso : "Nenhuma corrente é mais forte do que o seu elo mais fraco."

Ou seja, de que adianta voce projetar tudo da mais alta qualidade, se a sua caixa acústica não tiver o mesmo nível de qualidade ? Ou se o seu amplificador tiver mais ruido ou distorçer bem mais que o seu circuito ? Ou se a fonte de som tiver uma qualidade horrível, ou se a música que você quer escutar ser mal gravada ?????

Eu já escutei aparelhos com som muito bom, e usavam 741 ...... como também escutei um Bang & Olufssem em 1984 , todo transistorizado, que tinha um som fantástico.

E hoje escuto aparelhos com muitíssimo mais tecnologia, tudo deveria ser maravilhoso, e acho que o som tá ruim ....

O que que eu posso te dizer ?????

Eu não usaria o LM358. Se precisar modificar o circuito para usar o TL082, modifique, uai ! Use ele como amplificador inversor, e pronto.

Paulo

MOR_AL · 25 de junho de 2015

Bom dia pessoal.

@aphawk: Paulo, você acha que, mesmo a resposta dando plana na analise eu terei muita diferença na qualidade do audio?

Obrigado.

@MOR: Putz, não brinca que era só isso... Éra, sim!

Amigo, é muito complicado de modificar o circuito pra funcionar com o TL082? É aquela explicação que você fez ali? (colocar cap em série com 10k e trocar 4k7?). Sim!

Vale a pena? (atualização, fiz a modificação e obtive resposta plana). Era o esperado!

No quesito qualidade de audio, pode me dizer algo? (entre os CIs). Os amplificadores operacionais, para propósito geral (esses comuns), possuem uma capacitância em seu interior, para que ele se comporte de modo estável, para qualquer valor de resistência de realimentação e para muitos tipos de carga. Mas tudo na vida possui prós e contras. O ponto contra é que a medida que aumentamos o ganho do operacional, diminuímos a faixa de passagem nas altas frequências. O produto Ganho x Frequência máxima é constante. Para amplificadores operacionais comuns e de geração anterior, o produto era de aproximadamente 250.000. Ex. Um ganho de 10, limitava a faixa em até 25kHz. O problema não acabava aí. Isso significava que na medida que a frequência do sinal aumentava, a folga da realimentação diminuía. Uma resposta razoável para um sinal é que ele possua cerca de 10 vezes a margem de ganho na frequência máxima, caso não houvesse realimentação negativa. O papel da realimentação negativa é fazer com que o ganho seja exclusivamente dependente do valor dos componentes passivos, como resistores, que possuem bem mais precisaão que os ativos.

O amplificador operacional (e os outros componentes ativos como transistores e fets) continuam com o ganho irregular, variando com suas correntes, tensão de alimentação, temperatura, etc. A realimentação reduz o ganho para valores de projeto. O que sobra é usado para corrigir os erros acrescentados pelo componente ativo.

Os amplificadores operacionais comuns de novas gerações, possuem melhoramentos em relação aos de gerações passadas (o que é óbvio). Estes melhoramentos tendem a se aproximar do comportamento ideal.

Alguns deles são:

1 - Entrada com alta impedância devido ao uso de fets na entrada. Isso também limita a tensão de entrada mínima que ele aceita. Fica alguns volts acima de -Vcc (-Vcc pode valer zero).

2 - Redução da tensão de offset.

3 - Aumento da excursão do sinal de saída em relação às tensões de alimentação.

4 - Aumento do ganho de malha aberta em função da frequência.

Se você me pergunta se vale a pena? Depende.

Você tem que avaliar se os prós são realmente necessários e se os contras não influenciarão no seu projeto.

Obrigado.

@mroberto98: Bem notado! Obrigado!

MOR_AL

aphawk · 25 de junho de 2015

@MOR,

E no caso de amplificadores operacionais específicos para áudio, temos o baixíssimo ruido interno e uma baixa impedância de saída. Com o uso de resistores de baixo valor, a relação sinal ruído chega a valores absurdamente baixos.

Existe um artigo bem detalhado do Douglas Self na revista Elektor, mostrando a extrema necessidade de se utilizar um amp op ainda superior ao NE5532 ( LM4562 ) no circuito que excita o controle de tonalidade tipo Baxandall, justamente por causa na baixíssima impedância de entrada que o circuito apresentava, quando utilizado com potenciômetros de baixo valor. As técnicas empregadas em todo o pré-amplificador são a última palavra em design de circuitos de áudio.

http://www.elektor-labs.com/project/preamplifier-2012-1-introduction-and-line-intonevolume-board-110650.12072.html

Mas como voce mesmo falou, e eu havia falado antes, precisa de tudo isso no projeto em questão ?????

Depende do ouvido do interessado !

Paulo

mroberto98 · 25 de junho de 2015

@MOR,

E no caso de amplificadores operacionais específicos para áudio, temos o baixíssimo ruido interno e uma baixa impedância de saída. Com o uso de resistores de baixo valor, a relação sinal ruído chega a valores absurdamente baixos.

Existe um artigo bem detalhado do Douglas Self na revista Elektor, mostrando a extrema necessidade de se utilizar um amp op ainda superior ao NE5532 ( LM4562 ) no circuito que excita o controle de tonalidade tipo Baxandall, justamente por causa na baixíssima impedância de entrada que o circuito apresentava, quando utilizado com potenciômetros de baixo valor. As técnicas empregadas em todo o pré-amplificador são a última palavra em design de circuitos de áudio.

http://www.elektor-labs.com/project/preamplifier-2012-1-introduction-and-line-intonevolume-board-110650.12072.html

Mas como voce mesmo falou, e eu havia falado antes, precisa de tudo isso no projeto em questão ?????

Depende do ouvido do interessado !

Paulo

É uma das explicacoes do porque um circuito relativamente bem simples discreto tem menos ruido que um integrado relativamente complexo...

ChicoDaRave · 29 de junho de 2015

Pessoal, tive fazendo mais testes, o circuito parece estar funcionando bem, agradeço a ajuda de todos!

A respeito do filtro passa-alta, vocês podem me dar uma ajuda? Pode ser por aqui ou seria melhor um tópico novo?

@aphawk: Entendo Paulo, mas se isso fosse simples como um elo de corrente a coisa seria bem mais fácil... acontece que existem perdas em todos os processos, que se somam ou até se multiplicam!

Por isso que perguntei a respeito da qualidade, eu já sei que não tenho ouvido pra qualidade de som nem conhecimento da parte analógica do circuito, então quis pegar opinião de quem entende mais que eu... pois se com +R$1,00 e/ou +2mA eu posso ter algo melhor então é de se considerar muito!

Obrigado!

@MOR: Amigo, estou bem feliz com o resultado!

Considerando o circuito modificado para trabalhar com o TL082 eu fiquei com algumas dúvidas:

1. Preciso colocar um capacitor em série na saída do opamp?

2. Posso simplesmente trocar o TL082 pelo LM358 nesse circuito ou preciso modificá-lo novamente? (hipótese apenas)

3. O pot de ajuste de volume VR1 deve ser LOG?

Agradeço muito sua ajuda!

@aphawk e @MOR: Tive a leve impressão de entender que o circuito com o amplificador trabalhando em modo inversor poderia ficar melhor (questão de qualidade e ruido?), é isso mesmo?

Para minha aplicação faria diferença ser inversor?

A respeito do passa-alta, achei isso aqui na internet, pelo que entendi esse é um passa-banda (passa-alta+passa-baixa), se realmente for simples assim eu tinha interesse de aplicá-lo como passa-banda mesmo (porém vou precisar que seja ajustável).

Esse circuito serve?

Como faria para deixá-lo ajustável? (trocando R1 e R2 por pots?)

E para aplicar no preamp? Posso colocar a saída dele ligada no lugar de V1 do circuito do MOR? Talvez suprimir o C2?

Que valores usaria para os componentes?

Cheio de dúvidas! Desculpe incomodá-los tanto!

Obrigado novamente!

Um abraço.

MOR_AL · 29 de junho de 2015

Pessoal, tive fazendo mais testes, o circuito parece estar funcionando bem, agradeço a ajuda de todos!

A respeito do filtro passa-alta, vocês podem me dar uma ajuda? Pode ser por aqui ou seria melhor um tópico novo?

Como disse antes, o cálculo dos filtros, e consequentemente seu entendimento, envolve teoria que é vista na faculdade. Mas, para circuitos bem simples de filtros, como os de primeira ordem( um RC simples), tudo se passa usando a fórmula:

W = 2 * pi * F = R * C

...

@MOR: Amigo, estou bem feliz com o resultado!

Considerando o circuito modificado para trabalhar com o TL082 eu fiquei com algumas dúvidas:

1. Preciso colocar um capacitor em série na saída do opamp? Acho que já respondi esta pergunta. Geralmente nas entradas do amplificador principal, o que aplica potência nos falantes, já possuem o tal capacitor em série. Verifique se o seu possui. Caso negativo, então tem que usar o tal capacitor, mas seu valor deve se situar em 22uF com o positivo no lado do pré.

2. Posso simplesmente trocar o TL082 pelo LM358 nesse circuito ou preciso modificá-lo novamente? (hipótese apenas) ACHO que sim, mas não entrei em detalhes. Teste sua questão.

3. O pot de ajuste de volume VR1 deve ser LOG? Sim! O ouvido humano não possui características de percepção linear, é por isso que TODO pré-amplificador comercial possui o potenciômetro logarítmico.

Agradeço muito sua ajuda! Tudo bem.

...

@aphawk e @MOR: Tive a leve impressão de entender que o circuito com o amplificador trabalhando em modo inversor poderia ficar melhor (questão de qualidade e ruido?), é isso mesmo? Não!

Para minha aplicação faria diferença ser inversor? Não. O ouvido capta a frequência, mas não a fase.

A respeito do passa-alta, achei isso aqui na internet, pelo que entendi esse é um passa-banda (passa-alta+passa-baixa), se realmente for simples assim eu tinha interesse de aplicá-lo como passa-banda mesmo (porém vou precisar que seja ajustável). Este passa banda, caso as frequências inferior e superior possuírem um fator de 10 ou mais, então seu cálculo recai na expressão que eu mostrei acima. Caso a relação das frequências seja inferior a 10, então o cálculo não é tão simples, pois haverá interação entre eles.

Considerando que as frequências tenham a relação maior quer 10, então R1C1 ditará a frequência de corte superior e R2C2 a inferior. A expressão é a de cima.

Esse circuito serve? Talvez.

Como faria para deixá-lo ajustável? (trocando R1 e R2 por pots?) Sim, desde que Fsup/Finf > 10.

E para aplicar no preamp? Posso colocar a saída dele ligada no lugar de V1 do circuito do MOR? Talvez suprimir o C2? Não entendi para que você quer colocar um filtro que lilita a resposta do sistema, mas deseja resposta plana nesse mesmo sistema. Se você quer introduzie controle de tonalidade, sugiro pesquisar por Baxandall.

https://www.google.com.br/search?q=baxandall+tone&também=isch&imgil=rz3gfuNqaBTFPM%253A%253By34Fzk4uM4OyHM%253Bhttp%25253A%25252F%25252Fwww.imagekb.com%25252Fbaxandall-tone-controls&source=iu&pf=m&fir=rz3gfuNqaBTFPM%253A%252Cy34Fzk4uM4OyHM%252C_&biw=1691&bih=898&usg=__aEETSxrfFZYp8oVEil7FEEd9n5o%3D&ved=0CCkQyjc&ei=IUyRVaBog8-wBdiTu5AI#imgrc=rz3gfuNqaBTFPM%3A&usg=__aEETSxrfFZYp8oVEil7FEEd9n5o%3D

Que valores usaria para os componentes? Siga a fórmula

Cheio de dúvidas! Desculpe incomodá-los tanto! Acho que agora você tem que analisar as respostas e estudar as sugestões.

Tudo que você deseja já está feito. Se deseja compreender, então tem que estudar.

Agora suas duas opções são:

1 - Copiar.

2 - Estudar.

Obrigado novamente!

Um abraço.

MOR_AL

mroberto98 · 29 de junho de 2015

3. O pot de ajuste de volume VR1 deve ser LOG?

Agradeço muito sua ajuda!

voce esta usando esse esquema certo?

http://forum.clubedohardware.com.br/uploads/monthly_06_2015/post-683989-0-73381300-1434465650.jpg

Qualquer modificacao, poste o esquema atualizado, para discutirmos...

MOR_AL · 29 de junho de 2015

voce esta usando esse esquema certo?

http://forum.clubedohardware.com.br/uploads/monthly_06_2015/post-683989-0-73381300-1434465650.jpg

Qualquer modificacao, poste o esquema atualizado, para discutirmos...

Até onde entendi, ele trocou R2 para 100K um capacitor de 10uF em série com R3 e Também o operacional para TL082. Isso para que o operacional não precise ter transistores PNP internos nas entradas.

MOR_AL

mroberto98 · 30 de junho de 2015

então, vou dar uma dica, abaixe os resistores de 100k, alta impedancia vai lhe provocar mais captacao de ruido!!

ChicoDaRave · 6 de julho de 2015

Pessoal, com base na ajuda do pessoal do forum + pesquisa na internet + muita experimentação (tentativa e erro) desenhei isso para a entrada, bandpass com chaves de bypass.
Se está certo não sei, mas no teste está funcionando.

Posso usar caps de 10v? (exceto os filtros da alimentação, claro).

@mroberto58: Coloquei 10k mas sinal baixo e o ruído aumentou... pelo menos da forma que está, a fonte não é bem bem adequada, é uma fonte de PC adaptada.

Obrigado.

Um abraço.

mroberto98 · 6 de julho de 2015

So pra efeito de comparacao, aqui no meu amplificador, a impedancia da entrada e de 22k.... (Maior que a sua)... E nao existe nenhum tipo de ruido...

Ou e a montagem, ou e a fonte que esta ruim, ou é o op amp....

ChicoDaRave · 8 de julho de 2015

@mroberto98: Realmente não colega ainda mais sem ter conhecimento nessa área...
Pode ser da análise também, é uma placa de som onboard, pode ser ela.

Não estou conseguindo encontrar potenciometro duplo log, os poucos que achei eram muito caros e o valor incompatível.

Tem alguma outra solução?

Encontrei isso, dá pra quebrar um galho será?

Obrigado.

Um abraço.

mroberto98 · 9 de julho de 2015

Em amplificadores, nao se usa potenciometro Log, so se usa LINEAR!

O LOG é usado em caso que nao tem jeito, como em pre que deve ter impedancia de entrada muito elevada... Talvez...

Eu ja falei a solucao a 10 post atras, e voce ainda ta perguntando se isso resolve? Kkkkkk

A solucao que eu dei, foi a da imagem que você postou....

É a mesma...

ChicoDaRave · 9 de julho de 2015

@mroberto98: Eu achei que era o contrário, áudio sempre log, exceção seria lin, mas mais uma coisa que aprendo.

Post #15 você quer dizer amigo?

Este foi o único mais ou menos no assunto e eu não consegui entender :/

mroberto98 · 9 de julho de 2015

Bom, parece que log e mais caro... Mais raro...

É pura burrice usar log se pode usar linear e obter exatamente a mesma curva... Horas... É totalmente ilogico usar log!

salvo em circuitos pre com impedancia de entrada muito alta, ai o log pode ter mais vantagens... Mas nao e o seu caso...

Sua impedancia de entrada é baixa, pra fones de ouvido, 32 ohms...

Estou repitindo todo o que eu falei..

ChicoDaRave · 9 de julho de 2015

@mroberto98: É que eu não consegui entender amigo, no post 15 você disse "aplicar um resistor", mas não disse onde, agora eu tenho impressão que é entre o cursor e uma das pontas da pista.
Vou encomendar pots lineares duplos de 1k a 1m, já pra usar com isso e já vou disponibilizar na loja também.
Pot log pelo que tive atrás esses dias é raro e caro... duplo então nem se fala!!!

mroberto98 · 10 de julho de 2015

Nao interessa se o resistor esta entre o cursor e o negativo! O que interessa e uma carga na saida do potenciometro!

E isso eu falei no post 15, eu comentei sobre o R1, usando o circuito original qje voce ia usar, e R1 é a carga que esta no cursor do potenciometro, independente se ele esta ligado ao negativo ou a uma tensão DC! Existe o capacitor de acoplamento, então nao importa! Se voce colocar um outro resistor no cursor como no exemplo que você postou agora, so iria piorar a curva, pois ja tem, o R1...

Ou no caso de outra topologia, é a mesma coisa, e so considerar a resistencia de carga equivalente da saida do potenciometro!

Sobre o pot log, tudo no mercado é conforme a demanda! Se é raro de encontrar e muito caro, é justamente porque a demanda é muito ruim, ou praticamente nem se usa!

voce ainda encontra valvula em qualquer esquina? Mas encontra transistores em qualquer uma!

E ambos fazem o mesmo trabalho, mesmo caso do potenciometro log x linear

ChicoDaRave · 10 de julho de 2015

Sobre o mercado, entendo bem... só não sabia que este item em específico era do tipo raro e caro, achei que era mais comum.

Sobre a aplicação do pot, eu continuo sem entender, no primeiro circuito R1 está em série com o que seria a "carga" mas eu não tenho noção de quanto essa carga "carrega", então simplesmente vou aceitar sua opinião e colocar pot lin no controle de volume.

Mas assim mroberto98, no post 41 eu coloquei o circuito passa-banda que desenhei, nos testes usei pot lin, eu senti na prática que o ajuste ficou "tipo log", o ajuste fica muito crítico, especialmente o passa-alta, por isso pensei que um pot log resolveria isso, deixaria menos crítico o ajuste.

O que me diz?
Se realmente for isso, usar aquele esquema do post 43 será que ajuda? Onde encontrei diz que meio que transforma o pot lin em log.

Um abraço.

mroberto98 · 10 de julho de 2015

Isso e falha de analise do circuito...

O circuito que eu falei no post 15, e um amplficador inversor... Portanto, no outro lado de R1 existe uma tensão DC fixa, como o terra! Qualquer sinal que entra no R1, nao aparece no outro lado! Sendo assim, o sinal inteiro ficara sobre a resistencia, essa sera a carga!