Fazendo um amplificador de qualidade

[edu.]

Olá. Ja criei um topico aqui onde com a ajuda de alguns de vocês eu desenvolvi uma fonte muito boa. Estou aqui para desenvolver um amplificador que também tenha sua qualidade. ;]

A principio seria um aplificador de classe D. Eu li em um outro topico um link muito interessante: http://www.mspc.eng.br/eletrn/ampcl110.shtml. Inicialmente há poucas restrições. Apenas quanto a alimentação, queria que fosse de aproximadamente 12V (uns 15 também é bom) e que não passasse de 1A. Pode ser simétrica. A potência aproximada dele seria 20W.

De inicio creio que esta bom. Podemos começar! ;]

Andei pesquisando um pouco mais, achei um materia muito interesante sobre amplificadores de audio: http://www.studior.com.br/amp_avan.pdf Li até o ponto 4.1.2 (se não me ingano). Então vi que um amplificador de classe I é bem eficiente, pois combina a qualidade da classe A com a aficiencia da D, que neste caso pode chegar a 80%. Quanto a alimentação e potencia continuaria a mesma coisa. O que vocês acham?

[BCP]

Colega EDU, você quer montar este amplificador trasistorizado ou com CI?, sei que com CI não tem "graça" pois já esta pronto!...Qual sua intenção?...

[cabteixeira]

Acho muito difícil que você consiga esquema de um amplificador desses...

Eles não são fáceis de se achar, aliás, eu os considero raros...

Outra coisa que você tem que levar em conta é a tua restrição ao consumo de corrente...

Note que fica difícil obter uma potência elevada consumindo apenas um ampére... É uma questão de aplicação da Lei de Ohm mesmo...

P = V x I

Se você tem a tensão de 12V e uma potência dissipada de 20W, tua corrente é de 1,6A.

Na realidade, na hora de transferir a energia do amplificador para a carga, tem formas mais eficientes e formas não tão eficientes assim.

Isso acaba influindo no aspécto de se conseguir potências maiores com tensão de alimentação menor (estou falando de tensão, não de corrente). Só para você entender melhor, até algum tempo atrás, os amplificadores de rádio de automóveis tinham baixa potência, pois a tensão de alimentação era de 12V e os amplificadores que tinham os auto-falantes acoplados com capacitores não transmitiam potência suficiente a carga...

Foi então que entrou em utilização os amplificadores com saída configurada em ponte (BTL):

Assim, você tem uma melhor transferência de energia (a corrente circula nos dois sentidos pela carga) e não precisa mais usar aqueles capacitores eletrolíticos gigantes acoplando a saída...

Mas note que, mesmo nesta configuração, a potência não ultrapassa em muito os 50W por canal...

[edu.]

Bom se o problema for um pouco quanto a alimentação eu posso muda um pouco. A fonte que pretendo usar é a que desenvolvi aqui. Ela me da duas saidas simétricas ajustaveis de 1.5A com segurança. O ajuste é de 1.5 a 24V. Se aumentarmos a tensão de entrada a corrente diminuirá proporcionalmente segundo lei de ohm certo?

P=VxI

20=24xI

I=20/24

I= 0.83A

Quanto a dificuldade de se fazer. Bom o consumo do amplificador A é bem inviavel certo? Se também for inviavel a junção dos dois é melhor usar o D. Porém a qualidade do som deve ser boa. Li em outro topic que para a qualidade do som ser boa o alto-falante deve se mover para frente e para tras. E o mlhor jeito de faze-lo é usando fonte simétrica, que no caso não é problema.

Quanto ao tipo da montagem não me importo se ele é transistorizado ou com CIs, prezo mais a qualidade do audio dentro das condições de alimentação e o tipo de amplificador que virá a ser escolhido. ;]

[cabteixeira]

Se aumentarmos a tensão de entrada a corrente diminuirá proporcionalmente segundo lei de ohm certo?

P=VxI

20=24xI

I=20/24

I= 0.83A

A Lei de Ohm fala exatamente o contrário.

Aumentando a tensão (aplicada numa resistência), a corrente aumenta e logicamente aumenta a potência dissipada.

Li em outro topic que para a qualidade do som ser boa o alto-falante deve se mover para frente e para tras. E o mlhor jeito de faze-lo é usando fonte simétrica, que no caso não é problema.

Sim, está correto.

Mas a tua conclusão (acerca da fonte simétrica) não é totalmente verdade. Você chegou a olhar a figura que eu postei anteriormente?

Se olhou, notou que a alimentação é simples (Vcc e GND), mas a corrente flui nos dois sentidos pela carga.

Este recurso, quando utilizado para controlar um motor DC, permite que ele gire nos dois sentidos (o pessoal chama de "Ponte H", pela sua topografia lembrar a da letra H). Quando utilizada em amplificadores, dizemos que é "em ponte".

Para entender como funciona, basta que você imagine dois amplificadores idênticos, porém operando invertidos (os sinais aplicados a eles estão defasados em 180°).

Assim, quando um amplificador está fornecendo energia a carga (semiciclo positivo) o outro está puxando energia da carga (semiciclo negativo, pois ele está defasado).

O sinal de áudio aplicado aos dois amplificadores é exatamente o mesmo. Só que num deles, este sinal é invertido antes de ser entregue ao amplificador em si.

Note que os dois amplificadores estão formando um único amplificador (não confunda com o estéreo).

Quanto ao tipo da montagem não me importo se ele é transistorizado ou com CIs, prezo mais a qualidade do audio dentro das condições de alimentação e o tipo de amplificador que virá a ser escolhido.

Se você já tem a fonte simétrica disponível, tem uma flexibilidade muito grande em relação ao projeto. Mas como a corrente fornecida pela fonte não é grande, não terá a potência sonora tão alta assim.

[edu.]

Sim, está correto.

Mas a tua conclusão (acerca da fonte simétrica) não é totalmente verdade. Você chegou a olhar a figura que eu postei anteriormente?

Se olhou, notou que a alimentação é simples (Vcc e GND), mas a corrente flui nos dois sentidos pela carga.

Este recurso, quando utilizado para controlar um motor DC, permite que ele gire nos dois sentidos (o pessoal chama de "Ponte H", pela sua topografia lembrar a da letra H). Quando utilizada em amplificadores, dizemos que é "em ponte"

É que eu ja li que a maior qualidade se obtem quanto o alto-falante vai para os dois lados e que a melho maneira de se fazer isso é com uma fonte simétrica.

O sinal de áudio aplicado aos dois amplificadores é exatamente o mesmo. Só que num deles, este sinal é invertido antes de ser entregue ao amplificador em si.

Note que os dois amplificadores estão formando um único amplificador (não confunda com o estéreo).

Sim. Para estéreo é só fazer dois esquemas iguais mono.

Se você já tem a fonte simétrica disponível, tem uma flexibilidade muito grande em relação ao projeto. Mas como a corrente fornecida pela fonte não é grande, não terá a potência sonora tão alta assim.

Não tenho a fonte em mão porém quando fizer este amplificador vou tê-la!

O que quero é que o esquema me dê 20W e possa ser utilizado com uma fonte simátrica (não é necessario mas tem a disponibilidade) com tensão entre 1.5 e 24V e cada saida com 1A. E que tenha qualidade no som.

O tipo do amplificador eu sugeri o A e o D porque um tem alta qualidade e outro tem bom desempenho. O I juntaria os dois fazendo um amplificador "ideal". Porém se a mistura não der certo ou outro tipo ser melhor estamos totalmente abertos a mudanças (se ficar como especificado logo acima).

Agora também me veio de ligar o amplificador na tomara, dai poderiamos usar um trafo que de exatamente a alimentação necessária para o amplificador. Sem incomodação com fonte. Com uma pequena chave regula-se 110/220. Muito simples. A fonte seria so um trafo/diodos/capacitor/regulador e deu! Dai não haveria preocupações com alimentação. ;]

[cabteixeira]

É que eu ja li que a maior qualidade se obtem quanto o alto-falante vai para os dois lados

Esta parte está certa...

e que a melho maneira de se fazer isso é com uma fonte simétrica.

...mas esta parte não está.

Quanto ao teu projeto, você pode usar o TDA1554.

Dentro dele já existem 4 amplificadores de 11W cada um e ele já tem tudo necessário para ligar na configuração BTL, o que nos daria dois canais com 20W cada um.

Note que na configuração BTL, o cone do alto-falante vai se deslocar para um sentido e para o outro, como se o amplificador estivesse sendo alimentado por uma fonte simétrica.

[edu.]

Ok, eu observei o esquema e reparei algumas coias e não entendi outras. Ele tem 2 esquemas. um com 4 canais de 11W e outro com 2 canais de 22W certo? Eu não consegui identificar qual é a especificação da fonte. Quantos volts e amperes? Dissipador de 50W no CI basta?

Valeu!

[edu.]

Eu procurei o datasheet do TDA, e nele veio o esquema bem parecido ( se não identico) ao que você me passou. Retirei a parte interna do componente e ficou muita fácil de se compreender.

A tensão é 14.4V. A corrente ainda é uma incognica.

Poderia ser:

P=VxI

44=14.4xI

I=44/14.4

I= 3.05A

???

O esquema se mostrou bem simples (o TDA ja faz tudo). Creio que um dissipador de 50W no TDA ja resolva qualquer problema certo?

[cabteixeira]

Eu procurei o datasheet do TDA, e nele veio o esquema bem parecido ( se não identico) ao que você me passou. Retirei a parte interna do componente e ficou muita fácil de se compreender.

Sinseramente, você não sabe o quanto é legal ouvir isso... Procurar o datasheet do componente para tirar as dúvidas é, sem dúvida alguma, o mais acertado que você poderia ter feito e, por incrível que possa parecer, é o que menos as pessoas tem feito (aqui no fórum sempre aparece alguém perguntando algo sobre algum componente enquanto a resposta está no datasheet do componente...).

A tensão é 14.4V. A corrente ainda é uma incognica.

Poderia ser:

P=VxI

44=14.4xI

I=44/14.4

I= 3.05A

Deve ser esta mesma a corrente... Pelo menos, eu fiz a conta por aqui e o resultado é o mesmo.

Acho que o ideal é que você calcule a fonte com uma margem de segurança (capaz de fornecer algo mais que os 3 amperes calculados)...

O esquema se mostrou bem simples (o TDA ja faz tudo). Creio que um dissipador de 50W no TDA ja resolva qualquer problema certo?

Esta é a parte boa! O TDA já faz tudo!

Assim, a montagem fica muito mais fácil, as chances de algum erro diminuem.

Quanto ao dissipador, o ideal é que ele seja de boa qualidade, com uma superfície grande... Mas na falta de um ideal, basta usar o bom senso.

[edu.]

Sinseramente, você não sabe o quanto é legal ouvir isso... Procurar o datasheet do componente para tirar as dúvidas é, sem dúvida alguma, o mais acertado que você poderia ter feito e, por incrível que possa parecer, é o que menos as pessoas tem feito (aqui no fórum sempre aparece alguém perguntando algo sobre algum componente enquanto a resposta está no datasheet do componente...).

Opa, valeu cara! Eu tive que me vira porque o que eu to perguntando aqui meus colegas nem sonham existir. hehe

Deve ser esta mesma a corrente... Pelo menos, eu fiz a conta por aqui e o resultado é o mesmo.

Acho que o ideal é que você calcule a fonte com uma margem de segurança (capaz de fornecer algo mais que os 3 amperes calculados)...

Fico feliz de ter acertado o calculo.

Esta é a parte boa! O TDA já faz tudo!

Assim, a montagem fica muito mais fácil, as chances de algum erro diminuem.

Quanto ao dissipador, o ideal é que ele seja de boa qualidade, com uma superfície grande... Mas na falta de um ideal, basta usar o bom senso.

Eu vou perguntar para a minha professora de desenho. Eu digo a ela a potencia para ser dissipada e ela me dis o tamanho da figura! ;]

Bom quanto a fonte (como ja desenvolvi uma no outro projeto fica mais fácil). Eu estou pensando em fazer uma fonte 14.4V de 3.5A (ficaria bem mais fácil 15V. Não da para arredondar? Bom a principio eu usaria um trafo 12v e 0 dai com o pico AC ia ficar la pelos 16V dai ia dar certinho! Diodos de 6A é tranquilo capacitor 10mF ja basta Um diodo pra proteger o regulador e um capacitor de 100nF no final. O capacitor do circuito do amplificador eu ia tirar. Aquele primeiro de 2200uF.

Agora uma parte interesante. Não seria legal fazer um pré amplificador? Se tiver um com TDA também é show. O bom é que pré amplificadores não precisam de dissipadores.

Uma duvidazinha. Como eu faria um controle de volume? Só colocar um pot na entrada do sinal? Ou num proprio pré amplificador eu ja colocaria?

Eu tenho o esquema de um pré amplificador só que ele é todo com componentes discretos e é mono dai fica complicado!

[edu.]

Bom quanto a fonte (como ja desenvolvi uma no outro projeto fica mais fácil). Eu estou pensando em fazer uma fonte 14.4V de 3.5A (ficaria bem mais fácil 15V. Não da para arredondar? Bom a principio eu usaria um trafo 12v e 0 dai com o pico AC ia ficar la pelos 16V dai ia dar certinho! Diodos de 6A é tranquilo capacitor 10mF ja basta Um diodo pra proteger o regulador e um capacitor de 100nF no final. O capacitor do circuito do amplificador eu ia tirar. Aquele primeiro de 2200uF.

Eu posso usar a fonte que o faller me indicou uma vez. Porém ela é de 3A, ficaria no limite!

[faller]

Para fazer um amplificador de áudio raramente se utiliza regulador na fonte de alimentação. É só ponte de diodos e capacitor. Respeitando alguma variáveis elétricas (por exemplo cuidar para que a tensão de pico no capacitor não ultrapasse a máxima tensão a ser aplicada no CI do amplificador) você pode fazer desse modo..

Veja ai alguns exemplos:

http://www.nabucoeletronica.com.br/files/manual-kit.pdf

http://www2.eletronica.org/projetos/amplificador-de-audio-de-25w-2

http://www.national.com/opf/LM/LM4732.html

http://www.sabereletronica.com.br/secoes/leitura/829

http://www.sabereletronica.com.br/secoes/leitura/861

Não se fixe no uso de fonte regulada para alimentar amplificadores de áudio pois é um luxo desnecessário..

Abraço...

[edu.]

Ok, esta ficando bom. ;]

Amplificador: Retirei os capacitores da entrada pois na fonte já tem. (A pinagem do TDA eu conto da esquerda para a direita independente de o pino estar mais atras ou mais na frente certo?

Fonte: Seguindo a orientação do fall eu não pus regulador. Usaei trafo de 10V porque o pico vai a 14.1V.

Pré-amplificador: Ainda não tenho nenhum esquema satisfatório. Queria um com controle de volume e que seja stereo. O esquema que tenho é todo com transistores. A alimentação a mesma do amplificador.

[Smarley2]

Com o TDA, seria 20W em 4ohms certo?

vocês não acham pouca potência?

Não seria melhor usar um LM3886 que daria até 90W ?

Eu também pretendo fazer um, pois tenho 2 trafos sobrando aqui, 12+12, cada um de 2,5A. Pensei em usar os 2 para fazer um ampli e tocar uma caixa que tenho aqui...

A caixa tem um selenium bass de 12" 200Wrms(4ohm), um supertweeter de 100Wrms(8ohm), e uma corneta de 100W(8ohm)...

Eu tocava o sub com 80W, o tweeter com 50W, e a corneta com 50W também e ficava muito forte...

Só que colocar 20W(4ohm) no sub, e 40W(8ohm) no resto seria pouca potencia né...

Sendo que eu nem sei se daria para ligar 8ohms neste TDA, e se ele daria o dobro dos 4ohms...

[cabteixeira]

Com o TDA, seria 20W em 4ohms certo?

vocês não acham pouca potência?

Não seria melhor usar um LM3886 que daria até 90W ?

Depende....

Exatamente o quê você pretende sonorizar? Ambiente fechado ou aberto?

20W RMS por canal é bastante coisa dentro de um ambiente fechado (no teu quarto, por exemplo) mas é praticamente nada num ambiente aberto (na rua, por exemplo).

Sendo que eu nem sei se daria para ligar 8ohms neste TDA, e se ele daria o dobro dos 4ohms...

Basta raciocinar dentro da Lei de Ohm.

Mantendo a tensão constante e dobrando o valor da resistência, a corrente cai pela metade... Logo, a potência também será menor.

[Smarley2]

Entendi, mas colocar somente 20W em um sub de 12" eu acho que não ira dar muito grave...

Eu não entendo muito de som... E não tenho alto-falantes menores.

[cabteixeira]

Entendi, mas colocar somente 20W em um sub de 12" eu acho que não ira dar muito grave...

Eu não entendo muito de som... E não tenho alto-falantes menores.

Iria dar 20W de graves....

Novamente eu pergunto: pra qual aplicação você quer isso? Vai promover um baile funk?

Eu também não sou especialista em áudio, mas tem certas coisas que se podem concluir apenas usando o bom senso.

Esse teu woofer de 12" foi projetado pra suportar uma determinada potência máxima. Se ultrapassar este valor, queima a bobina... Mas se colocar uma potência menor, você vai estar apenas sub-utilizando o woofer...

Montar um amplificador de 100W RMS só para incomodar os vizinhos eu acho besteira... Ainda mais que não é só o amplificador... Você já parou pra pensar qual a corrente que um amplificador desses consome? E qual a potência (e logicamente o tamanho) do trafo que você vai precisar? Amplificadores desse tipo usam trafos toroidais, com melhor rendimento que os trafos com lâminas E I convencionais.

Agora, se você realmente quer promover bailes funk, tudo bem... Eu acho que tenho um esquema dum amplificador de 100W RMS.

[edu.]

Bom, os projetos são diferentes. Eu ja havia apresentado o meu pedindo 20W. Então a partir dai desenvolvemos um bom projeto. O seu é bem mais potente o que requeriria outro projeto bem diferente. Porque não crias um topico ocm o seu? Será interesante. ;]

Voltando ao meu projeto.

-O amplificadr com TDA ta otimo. Vou por um dissipador de 50W.

-A fonte eu pensei mais um pouco e esqueci uma coisa nos calculos. Eu não contei a queda de tensão nos diodos que é de 0.7 cada um (1.4 os 2 juntos). Então me restam duas opções. Um trafo de 12V (que vai ser mais fácil de encontrar) que com o pico AC - os diodos vai dar: 15.5V. Ou um trafo de 11V que com o pico AC - os diodos vai dar: 14.1V. Não sei quela usar. Acho que uso o de 12V e coloco um diodo no fim que vai baxar de 15.5 para 14.8V.

-Ainda não tenho um pré amplificador stereo com controle de volume. Seria bom por um não?

[Smarley2]

Cara, desculpa se usei o teu tópico, eu só queria uma opinião pois me interessei pelo projeto...

Eu pretendo fazer uma caixa para o meu quarto somente...

O que vai me limitar na potencia é o trafo que tenho aqui, pois não pretendo adquirir um novo. O trafo que eu tenho é 12+12, 2,5A +ou-.

Para o projeto com o TDA acho que serve...

Qual dissipador tu vai usar? Vai colocar um tipo um cooler de pc, ou somente um dissipador de alumínio?

[edu.]

A principio eu vou usar um de aluminio 50W. Se superaquecer eu vou pensar num coler.

[cabteixeira]

Pra montar um amplificador de 100W, pode-se usar o TDA1514 configurado em ponte, conforme no esquema (o da parte de baixo):

[xyko-2020]

Se o esquema acima não servir, escolha o CI:

Amplificadores

[edu.]

-A fonte eu pensei mais um pouco e esqueci uma coisa nos calculos. Eu não contei a queda de tensão nos diodos que é de 0.7 cada um (1.4 os 2 juntos). Então me restam duas opções. Um trafo de 12V (que vai ser mais fácil de encontrar) que com o pico AC - os diodos vai dar: 15.5V. Ou um trafo de 11V que com o pico AC - os diodos vai dar: 14.1V. Não sei quela usar. Acho que uso o de 12V e coloco um diodo no fim que vai baxar de 15.5 para 14.8V.

-Ainda não tenho um pré amplificador stereo com controle de volume. Seria bom por um não?

Disculpe a insistencia mas ainda temos estes pontos para ver quanto ao meu amplificador!

[faller]

Disculpe a insistencia mas ainda temos estes pontos para ver quanto ao meu amplificador!

Te aligera guri..

Um conselho de quem, assim como tu, um dia não soube e procurou e a tarefa de procurar naquela época era milhões de vezes mais complicada que atualmente. Não tinha Internet, não tinha Google, mas tinha "saco", boa vontade e principalmente um senso de auto-didata.

Te vale de dados como os data-sheet. Veja ai como essa sua preocupação de cravar a alimentação não tem muito sentido..

Esse CI tolera como máxima tensão a alimentação de 18 Vcc..

Então um trafo com 12 Volts na saída vai dar de bom tamanho sim, mesmo com ponte retificadora (dois diodos)

Ou seja, conselho de amigo, que está aqui para te ajudar... Te mexe, futrica, pesquisa e não fica esperando respostas o tempo todo. Vais aprender muito mais rapidamente e muito mais... Nem por isso deixe de perguntar quando não entenderes, que é diferente de não saber...

Abraço...