Voltando para os transistorizados

Post 63 - amplificadores de potência pra guitarra - parte 1

  Os amplificadores de potência transistorizados para guitarras não tem nada de diferente, são as mesmas configurações sendo Push Pull em classe AB ou B (um meio termo entre isso dependendo dos ajustes). A qualidade para o transistorizado não precisa ser tal qual os para alta fidelidade sendo então o circuito mais simplificado sem muitas correções para diminuir as distorções causadas pelos transistores.

  Logicamente sendo uma configuração simples o som não sai nada agradavel como uma potência valvulada. Então é necessário algumas correções de equalização principalmente no pré pra tentar melhorar a sonoridade, contudo eu tenho visto alguns esquemas novos que alguns fabricantes tem tentado melhorar direto na potência algo que pretendo também tentar a medida que tiver tempo.

  Válvula X Transistor

  Isso já é muito falado mas apenas lembrando 3 diferenças mais principais. Uma boa potência tipo para hi-fi seja transistorizada ou a válvula não deve colorir o som com hamônicos extras e ter a distorção (seja lá qual for o tipo) bem baixa.

1 - O valvulado geralmente colore o som amplificando sempre com um pouco mais de ganho as segundas harmônicas exemplo, uma nota La de 440Hz a frequência de 880Hz contida nessa nota vai ser mais amplificada num valvulado do que num transistorizado.

  Já no transistorizado a harmônica mais amplificada é a terceira. A segunda soa bem para guitarras, a terceira não, quando a potência for saturada com muito ganho no sinal de entrada. Essa é a principal diferença.

2 - A válvula atrasa o som (como se fosse um delay), o atraso é mínimo mínimo mas atrasa, os eletrons viajam no vácuo entre a grade e a placa, no transistor é como se a grade e a placa estivessem coladas uma na outra (a junção de materias diferentes é colada uma na outra).

3 - A válvula dá mais linearidade na sua amplificação, o transistor é mais logarítmo. Isso pode ser notado ao se tocar uma nota na guitarra, o primeiro ataque da nota sai sempre mais forte num transistorizado e a sustentação morre mais depressa, já no valvulado a coisa é mais linear.

  Eu nunca fui de estudar muito a fundo as potências transistorizadas e do que eu estudei já até esqueci muita coisa pois faz muito tempo atraz, sempre escolhia uma potência e montava e sempre preocupando em fazer todas as melhorias no pré. Desse modo vou apenas expor de maneira bem simples o que eu aprendi com o tempo (comprando livros) e até hoje estou aprendendo por ai (com a internet), a medida do possivel vou colocando esquemas e ir observando as diferenças.

  Hoje se faz muito uso dos circuitos integrados de potência (a maioria dos fabricantes de amplificadores) mas alguns soam simplesmente horriveis nas guitarras tendo que ter muita correção no pre. Aqui vou concentrar nos circuitos com componentes discretos.

  Entendendodo a topologia

  Mesmo sendo uma coisa análoga a uma potência válulada é bem mais complicado de entender (pelo menos eu acho).

  Push pull no transistorizado

  O par casado de transistores um NPN e um PNP são os transistores de potência.

  A fase positiva do sinal vindo do VAS (estagio amplificador de voltagem) faz o transistor NPN conduzir carregando o capacitor de saida, o sinal AC passa por ele indo ao alto falante, a tensão DC é empurrada para no capacitor mas para nele, A DC não passa.

  Quando a fase for negativa quem conduz é o transistor PNP, o sinal AC passa pelo capacitor e o transistor puxa a energia DC contida no capacitor para entrar em estado de condução pois o transistor NPN nesse momento está cortado não deixando passar tensão positiva diretamente da fonte para alimentar o PNP (este se alimenta da carga do capacitor). 

 Assim se tem o funcionamento Push-Pull (empurra e puxa) em classe B (em classe AB os transistores de potência são polarizados de forma a não se desligarem totalmente como na classe B).

  Transistor VAS e realimentação

  É mais ou menos parecido com a configuração valvulada “concertina” que expliquei no post 36 onde se separa as fases invertidas do sinal, porém aqui o transistor amplifica e muito a tensão.

  Configurado dessa maneira simplificada o transistor VAS pode também ser chamado de driver excitador do par de potência. Ele sofre e se aquece facilmente a qualquer variação de corrente pois não há transistores drives dedicados para excitar os transistores de potência.

  Realimentação negativa

  Igualmente a um valvulado, do sinal amplificado que vai para o alto falante se retira uma porção que volta como realimentação negativa para reduzir as distorções (é chamada negativa simplesmente porque teve a fase invertida no transistor Vas), esta realimentação entra de volta no transistor VAS mas geralmente funciona melhor entrando em algum transistor anterior (buffer ou amplificador) fechando um loop de realimentação. Num valvulado essa realimentação pode até não existir (loop aberto), mas com transistor é obrigatório e com um nivel maior, o sinal realimentando invertido bate contra o sinal que entra no Vas (sem inverção) reduzindo também o ganho.

  Resistores de balast

  O dois resistores de emissores na saida dos transistores de potência são chamados de resistores de “balast”, a tradução mais aproximada seria resistores de amortização ou de amortecimento. Muitos eletrônicos não sabem bem a função deles e a “escola não ensina” ou ensina só uma parte, aqui vai:

  Uma das funções é ajudar a dissipar o aquecimento dos transistores de saida, ou seja, estabilidade térmica sendo cada um uma carga para a saida de cada transistor antes do alto falante (assim um transistor não é carga direta do outro). Os valores usados geralmente são 0,33Ω (0R33) ou 0,47Ω (0R47) ou 1Ω, nunca outros valores.

 

  Se a potência de dissipação máxima dos transistores escolhidos para a função estiverem com pouca folga em relação a potência máxima que irão suportar os valores dos balasts é melhor que sejam de 1Ω, entretanto este valor maior está em serie com o alto falante fazendo perder potência principalmente nas baixas frequências (pra guitarra não é muito problema).

  Uma outra função é ajudar a dividir melhor a corrente entre os transistores pois cada transistor tem diferentes resistências internas e também diferentes ganhos HFE por mais bem casados que sejam (os PNP têm sempre um ganho beta maior). Em amplificadores que possuem mais transitores em paralelo pra maior potência é imprensendivel o uso dos balasts.

  Os circuitos empregados em amplificadores transistorizados são bem mais complicados, há muita variação de circuitos, os transistores são complicados para funcionarem perfeitamente e necessitam muitos artificios de circuitos extras para fazer correções. Para isso seria necessário varios exemplos e explicações de um por um. Felismente existe no youtube alguns bons samaritanos brasileiros que conhecem bastante com muitos videos explicativos, no entanto os ensinamentos são para amplificadores de audio em geral e não especializados em amplifcadores específicos para guitarras.

continua. . .