Cálculo no par diferencial
A tensão no emissor de Q1 e Q2 é a tensão de 36V menos cerca de 0,6 ou 0,7V da queda entre base e emissor. Fazendo 0,65V
36V - 0,65V = 35,35V
Razão de rejeição de modo comum
Este nome pomposo é apenas para dizer que o par diferencial deve fucionar de modo a captar o menor ruido externo indesejavel possivel, rejeitar ruidos. Para
isto acontecer da melhor forma a corrente para o cálculo de R2 deve ser a menor possivel o que implica em um valor de resistência alta distanciando o +B do terra, este valor sendo alto ainda diminui a variação
da corrente quando a tensão da alimentação cair. A tensão tende a cair quanto mais potência for exigida mas a corrente deve ficar fixa num determinado valor.
Num amplificador mais elaborado se usa uma fonte de corrente constante ao invés de um simples resistor mas para um amplificador de guitarra não afeta
muito usar apenas um resistor pois toda essa variação entre corrente e tensão é maior nas frequências mais baixas (onde se puxa mais corrente) o que não é o caso do som das guitarras.
Geralmente se estima um valor de 1mA ou 2mA para ficar facil o cálculo (como expliquei num post anterior), esta corrente é chamada corrente de cauda.
Na prática estima-se nesse caso para alta rejeição de modo comum um valor de corrente umas 10 vezes menor que a usada no bootstrap (foi de 6mA), assim usando 0,006A /10 = 0,0006 ou 600uA
O valor de R2 então será 35,35V / 0,0006 = 58916Ω ≈ 59K no circuito foi usado o valor mais próximo disso 56K. Teve-se assim um valor
maior de resistência usando uma corrente menor que 1mA.
Essa corrente irá se diividir indo a metade para Q1 e outra metade para Q2.
Cálculo no VAZ
Esta é a parte mais complicada de ser feita de um modo apenas prático
Neste tipo de circuito tem-se dois diodos (D1 e D2) para barrar o semi-ciclo positivo do sinal vindo do VAS e também servir como sensor de temperatura (ficam
encostados no dissipador dos transistores de saida) para manter a corrente estavel. O Resistor R8 (56Ω) é só pra não deixar a atuação ser muito drástica (qualquer valor bem baixo
serve). Um amplificador de até uns 100W pode usar esse sistema usando dois diodos, mais potência que isso precisa de algo mais sofisticado usando um transistor (chamado de amplificador de VBE).
Em algum outro post
mais frente ainda falarei sobre estes sistemas de sensores de calor para controlar a corrente automáticamente e a imperfeição dos mesmos num amplificador (que jamais acontece nas válvulas) que alguns ditos perfeccionistas de Hi-End trasistorizados insistem em não enxergar.
Q3 está polarizado em ponte, o divisor de tensão na base (R3 e R2 passando por Q1). Tem-se a tensão de 35,35V no emissor de Q1 e a mesma tensão
de 35,35V na base de Q5 (que também polariza o coletor de Q3). No entanto a polarização do coletor está atenuada pelos diodos D1 e D2 e ainda tem a queda de tensão no emissor de Q3.
A queda de tensão nos diodos será de cerca de 1,3V a 1,4V mais a queda de 0,65V entre a base de Q3 e seu emissor (ainda existe uma pequena queda provocada
por R8).
A ideia no caso (no meu entender) seria saber como se polariza um transistor em ponte calculando o ganho, as correntes, etc, pelo modo acadêmico com todas as dificuldades que
citei anteriormente, ou então pelo menos de uma maneira prática. Num post lá atras no início deste blog eu mostrei uma maneira prática meio sem vergonha de fazer funcionar uma amplificação
de um transistor em ponte. Quando terminar esta serie sobre etapas de potência eu vou mostrar como eu calculo isso de uma maneira mais sofisticada (com mais cálculos e mais precisa) mas ainda sim prática.
No caso aqui no entanto, já se tem o valor de R2 (falta R3 para fazer o divisor de tensão) e o resistor de coletor é R6, R7 e R8 em serie (falta
R9 de emissor).
O ganho de Q3 é bastante dependente do beta do transistor a ser usado e precisa ter um valor bem baixo para R9 e assim se obter bastante amplificação.
De maneira simplificada o valor de R9 poderá ser estimado, um capacitor C5 ajuda a aumentar o ganho.
No circuito o R9 foi usado 330Ω para ficar facil a montagem pois é o mesmo valor escolhido para R11 e R15 (poderia ser ainda menor mas o transistor esquentaria
mais). É necessário então uma corrente para calcular R3. Dividindo a corrente de coletor (foi escolhido um valor de 6mA) pelo beta de Q3 tem-se a corrente de base IB.
Estimando em 200 o beta do BC337.
IB = 0,006 / 200 = 0,00003A ou 30uA (esta ainda não é a corrente em R3)
A tensão na base é 0,65V que é a diferença entre base e emissor somada no caso com a diferença da queda de tensão provocada
pelos diodos e R8 (que não foi sequer calculada), tem-se então um total de pelo menos 2V e poderá ser estimado em uns 3 ou 4V entre a base e o -36V.
O valor de R3 não é muito crítico pois será dependente do beta do transistor e mesmo que se calcule para o beta de um transistor, se
trocar o transistor por um de beta diferente o circuito funciona a mesma coisa sem muito prejuizo para o ganho.
A corrente em R3 deve ser 6 vezes maior que a corrente calculada IB sempre (isto será visto com detalhe em post mais pra frente no modo mais sofisticado de
um cálculo em ponte prático), assim:
RIBase = 0,00003 x 6 = 0,00018A
Estimando em 4V acima para a tensão na base tem-se:
R3 = V / I = 4 / 0,00018A = 22K
Se considerar a diferença de apenas 2V tem-se 2 / 0,00018 = 11K
Se for usado um transistor de beta mais baixo e repetindo estas contas todas, R3 dará um valor mais baixo ainda, e neste caso pode se quizer aumentar a diferença
de 4V para 5 ou 6V de forma a obter um valor de R3 mais alto.
continua. . .
