Bom, até que dá pra chutar os valores sem cálculo nenhum e pra quem já esta prático já olha o esquema e já tem-se a ideia dos valores dos capacitores a serem usados. Mais facil ainda pra um amplificador de guitarra porque a frequência mais baixa gerada por uma guitarra é bem mais alta que a frequência a requerida
na entrada para um amplificador Hi-fi.
Sem chutar tanto e nem ser acadêmico demais pode-se determinar os valores com poucos cálculos.
Os capacitores de acoplamento barram a tensão contínua entre os estágios do circuitos deixando passar somente o sinal alternado, normalmente formam com a impedância
de entrada um filtro passa altas de 1ª ordem. Por ser de 1ª ordem o filtro não é muito acentuado, ou seja, a frequência escolhida de corte do filtro deixa passar ainda com bom volume as frequências
abaixo (um filtro de 3ª ordem por exemplo cortaria pra valer).
A corda mais grave da guitarra gera 82hz, assim fixando a frequência de corte em 70hz por exemplo vai passar tranquilo os 82hz e ainda vai ajudar a amenizar
qualquer ruido por exemplo de 60hz da rede. Para um contrabaixo poderia-se usar uns 40hz e para amplificador de música uns 20hz (hi-fi menor ainda) para o cálculo. Enquanto mais baixa a frequência escolhida
maior o valor da capacitância o capacitor deve ter.
A fórmula usada (admitindo -3 decibeis de queda de volume na frequência escolhida para o corte) é:
F = 1 / (2ϖ x R x C) como se quer a capacitância então fica C = 1 / (2ϖ x R x F)
R será a impedância ( Z ) aproximada do circuito.
Impedância de entrada
Usando o desenho do circuito do tópico anterior como exemplo.
Inicialmente determina-se aproximadamente o melhor possivel a impedância de entrada do circuito pré (ou entradas dos demais estágios de um mesmo
circuito), o que vai variar de estágio pra estágio. O valor para a impedância é o maior responsavel por uma melhor exatidão no cálculo mas calcula-la exatamente nem sempre é
facil.
Geralmente considera-se a impedância de entrada como sendo simplesmente a soma do resistor stopper R1 com o resistor entre a base e o terra (Rb + ReQ2 neste
circuito). Despreza-se a impedância refletida da resistência interna da base do transistor somado com o resistor de emissor.
De forma simplificada essa impedância refletida pode ser considerada como sendo o beta (Hfe) do transistor multiplicado pelo valor da resistência de
emissor. Essa impedância refletida só entrará no cálculo se o valor do resistor de emissor for baixo como neste circuito. (um resistor de 10K por exemplo elevaria a impedância nas alturas e aí
passaria a não influenciar no restante do cálculo).
Considerando um Beta para o transistor de 250 (qualquer BC549 dá mais de 300).
Zrefletido = 250 x 560Ω = 140000Ω (140K)
Assim entre a base e o terra tem-se o paralelo entre Zrefletido e Rb somado com ReQ2
A impedância de entrada será Zin = R1 + (140K // 470K + 1K8)
1K8 é um valor tão baixo em relação a 470K que pode-se desconsidera-lo para simplificar.
Calculando o paralelo de resistores (140000 x 470000) / 140000 + 470000) = 107868Ω ≈ 108K
Estimando R1 = 68K tem-se Zin = 68000 + 108000 = 176000 = 176K
C = 1 / (2ϖ x 176K x 70hz) = 1 / 6,28 x 176000 x 70) ≈ 0,000 000 013
Farady miliF uF nF
0, 000 000 013 ou seja 13nF = .013 poderia ser usado um de .022uF
Pode-se observar que se considerar uma frequência de corte de 35hz ( metade dos 70hz) a capacitância dobraria (seria de .026uF) e a queda de volume passaria de -3dB para 0db (sem queda), assim .022 seria mais
que suficiente.
Na saida do circuito a impedância calculada ou estimada após o capacitor de acoplamento da saida (tudo que tiver depois dele) deve ser somada com o
resistor de coletor (RcQ2 = 8k2) porque o sinal está sendo retirado do coletor (RcQ2 entra no cálculo).
Geralmente a impedância é sempre mais baixa na saida e é de praxe ter o valor do capacitor de saida umas 10 vezes (pelo menos) maior que o capacitor
usado na entrada (aqui seria por exemplo no minimo 22nF ou seja .22uF).
