Thursday, April 29, 2021

PAUSA INDETERMINADA

   Infelismente vou ter que interromper este blog por tempo indetermindado, tenho projetos incompletos e outros projetos em mente mas com total falta de tempo para dar andamento.

   A intenção desse blog além de ajudar a leitores que por ventura encontrem esse blog é também ajudar a mim mesmo pois é minha referência, geralmente eu costumo esquecer até fórmulas.

   Tem horas que me vem na mente uma ideia de circuito sobre algum projeto começado ou não, que pode parecer uma boa ideia, mas se eu não tiver tempo de desenvolver ou pelo menos começar naquele momento, no outro dia eu nem sequer lembro o que era. 

   Na minha vida eu já estudei eletrônica muito mais do que me lembro (por exemplo eletrônica digital), mas é o caso, aquilo que voce não gosta voce acaba deixando de lado, esquecendo e apenas concentrando naquilo que mais gosta.

   Meu trabalho que me sustenta não é eletrônica e estou num momento de muito trabalho.

   Volto a postar quando tiver tempo.

Wednesday, March 31, 2021

Post 90 - Ruim mas pra guitarra serve

     Já faz uns 20 anos que consertei um amplificador Fender FM112, como sempre os amplificadores da Fender têm bons pré amplificadores dedicados a guitarra, as unidades de potência geralmente são o básico que todos usam mas este no meu entender foi uma péssima escolha.

  No intuito de reduzir o número de componentes na placa e ter potência ao mesmo tempo tentaram usar um amplificador operacional capaz de trabalhar com alta tensão e assim eliminar par diferencial, fonte de corrente constante, amplificador de tensão e outros tantos de componentes necessários ao redor.

  Na saida a escolha de transistores darlington, hoje totalmente fora de moda, para economizar espaço e facilitar a montagem.


  MC1436 tão ruim que foi descontinuado

   Este CI em operacional para trabalhar com altas tensões, queima muito e com certeza os engenheiros que o desenharam ou a propria industria que o fabricava chegaram a conclusão que era péssimo de tiraram de linha. Foi o que queimou na época e naquela época existia pra comprar (comprei dois e ainda tenho um guardado).

    TIP147 e 142 transistores darlington - péssima ideia

  Porque acho uma péssima ideia? Ter um transistor excitador dentro do mesmo invólucro junto com o transistor de saida no meu intender é uma péssima ideia dos ditos engenheiros.

   Geralmente os excitadores não esquentam e quando se aquecem durante o funcionamento nunca aquecem tanto quanto os transistores de saida. O que então acontece é que os transistores de saida passam a esquentar os excitadores sem necessidade. Ao invés do calor se dissipar no dissipador de calor, se dissipa no transistor excitador primeiro.

  Numa montagem discreta com transistores excitadores e transistores de potência separados, os excitadores ficam na placa e só os de saida vão nos dissipadores.

  Os transistores antigos 147 e 142 tinha o encapsulamento grande e largo e na industria atual foram modificados para o encapsulamento pequeno (TO-220 ou TO-247) que limita mais ainda um projeto com eles quanto a dissipação de calor (não aguentam a potência que aguentavam antes). O desuso destes transistores é óbvio, não se vê mais projetos com eles.

  A única vantagem deles (o que deve ter sido a ideia dos engenheiros) é que o maior equilibrio elétrico no funcionamento, ou seja, mais igualdade no funcionamento pois na fabricação são mais iguais por dentro o que geralmente não acontece quando se tem que usar transistores separados para cada função com resistores discretos ao redor.

  O circuito montado virtualmente no Multissin mostra a péssima qualidade da forma de onda quadrada a míseros 1Kherts. Essa deformação na onda quadrada num amplificador de “boa” qualidade deveria acontecer acima dos 30Khz. Contudo para um amplificador de guitarra serve, saindo redondinha na onda senoidal a guitarra nem sente a distorção (THD de 0,7% na senoidal).

  A placa de circuito impresso deste amplificador apesar de bem desenhada era péssima com os resistores redutores da alta tensão para a baixa tensão para o pré tudo ali no meio, aquecendo todo o conjunto de componentes. O chassi era de aluminio com transformador do lado de dentro e dissipadores colados na trazeira do chassi, ou seja, uma bandeja de aluminio com o forno dentro da bandeja.

  Os ouvidos de técnicos de eletrônica conseguem escutar o amplificador dizendo: Ai, solta volume aí, me queima, me queima, me queima. Uma grande merda.

Saturday, February 27, 2021

Post 89 - Chave eletrônica estilo Boss - continuação

    Circuito de disparo

    Alterar a condição estavel do circuito é fazer com que a condição de saturação e corte dos transistores mude de lado que por sua vez modificará a condição de abre e fecha dos Fets.


   Isso é feito aplicando um pequeno pic negativo de tensão nas bases dos transistores através de C16 e C17. Capacitores não deixam passar corrente continua mas no primeiro momento que é aplicado uma corrente continua eles deixam passar um pic de tensão (no momento de um pic de tensão de 0V a determinado xV isso é como se fosse a subida ou descida de uma tensão alternada).

   R30 e R31 formam um divisor de tensão deixando este ponto ligeiramente positivo. Basta um leve contato da chave mecânica com o terra para aterrar este ponto e assim criar um pic de tensão negativa nas bases dos transistores. O transistor que estiver saturado (supondo Q7) tem sua base positiva recebendo um pic negativo. Q8 já estava com a base negativa e nessa troca passará a ficar positiva. Assim a coisa se inverte.

   Na realidade existe um pequeno curto circuito e isso logicamente adiciona ruido “Pop” no circuito. O ruido existe mas é atenuado e atrasado devido a ação dos capacitores.

   No momento em que se aciona a chave mecânica o capacitor C18 terá que se descarrega primeiro para então o pic negativo alcançar C16 e C17, isso suaviza o ruido do curto-circuito no circuito (a velocidade de descarga depende do valor de R31). Contudo na volta da abertura do contato da chave momentânea há um pequeno retorno de pic de tensão no terra de um curto-circuito voltando ao normal.

   Há ainda um detalhe que não se presta a atenção, o ponto de aterramento da chave não pode ser em qualquer ponto terra da placa. Ele deve ser conectado no ponto estrela da placa de circuito ou ter um filete de cobre na placa partindo do terra separado em direção contrária ao restante do terra do circuito. Está última opção é necessária se o efeito for de alto ganho como distorções e booster de sinal (enquanto maior o ganho mais tenderá a amplificar o “pop” gerado).

  Pode-se observar que nenhum pedal da boss tem ganho exageradamente alto de sinal porque dá “pop” do mesmo jeito que um “pop” de uma chave True-bypass.

    Chave de sinal com os Fets

  Numa explicação simples a resistência interna entre os pinos Dreno (d) e Supridouro (s) do fet pode ser muito baixa ou muito alta quando se aplica uma tensão positiva ou negativa no Gate.

  Faltou mostrar no desenho mas o supridouro geralmente está conectado na metade da tensão DC (4,5V) por um resistor de alto valor (acima de 470K), pode estar conectado no dreno ao invés do supridouro pois se inverter o lado transistor funciona do mesmo jeito (mas o mais correto é no supridouro). Mesmo se não tiver nenhum resistor no supridouro ou no dreno o fet ainda sim funciona (alguns circuitos têm resistores no supridouro e no dreno).

  Isto mantem o fet polarizado e o anodo dos diodos 1n4148 em torno da metade da tensão (em tese), assim quando se aterra o catodo do diodo (polarização direta do diodo) negativa-se o gate para perto de 0V e a resistência entre supridouro e dreno aumenta muito o que barra a passagem do sinal (fet como chave aberta). É o momento em que o transistor Q7 (ou Q8) estará como chave fechada (terra entre emissor e coletor).

  Ao abrir a chave (resistência alta entre coletor e emissor de Q7 ou Q8) o coletor ficará com a tensão positiva (em cima do resistor de coletor), o catodo do diodo recebe a tensão positiva numa polarização reversa (que carrega C12 ou C13). A tensão no gate passa a estar acima dos 4,5V (em torno de uns 7V ou mais) e faz diminuir a resistência entre supridouro e dreno deixando passar o sinal.

  O valor mínimo da resistência entre supridouro e dreno depende do fet (alguns tem baixíssima resistência mas outros nem tanto, enquanto mais baixa melhor).

  Os resistores de 1M (R23 e R32) protegem os gates dos fets de alto pic de tensão no momento da mudança. Os capacitores C13 e C12 controlam o tempo de atraso que haverá na variação das resistências internas do fet (entre dreno e supridouro). Esse tempo lento de mudança (enquanto os capacitores se carregam) atrazam a passagem do sinal enquanto o “pop” provocado pelo circuito de dispara acontece e este não é então percebido.

  Os valores de C13 e C12 são tipicamente de 0,047uF mas pode ser aumentado até uns 0,47uF ou mesmo 1uF para uma ação bem lenta da chave.

  O desenho numa placa de circuito

    É muito chato de desenhar pois o circuito todo em si deve estar longe das entradas e saidas do sinal (num canto oposto da placa de circuito). A trilha de circuito entre os catodos dos diodos e os gates dos fets devem ser as únicas trilhas mais longas entre o circuito completo da chave eletrônica e aonde estiverem localizados os fets (estes mais pertos da entrada e saida do sinal limpo e com efeito).

    A ideia é que este circuito de chaveamento fique bem distante do circuito de efeitos (seja lá qual efeito for) pois a proximidade principalmente do lado da entrada de sinal onde geralmente há mais amplificação, tende expandir o ruido do “pop” no restante do circuito. O ruido existe, só está mascarado devido a truque do atraso no circuito.

 

Friday, January 29, 2021

Post 88 - Chave eletrônica estilo Boss

     Aproveitando o desenho da chave do esquema do post anterior vou esmiuçar o entendimento de como funciona esta chave. Como disse anteriormente existe explicações do funcionamento em sites em Ingles, mas todas deixam a desejar nos detalhes, a explicação melhorzinha está no site da ElectroSmash mais precisamente na explicação do funcionamento do pedal TubeScreamer da Ibanez.

    Quando surgiu

    Até os meados dos anos de 1970 quando apareceram os pedais da Boss todos os pedais eram True-By-Pass, ou seja, usavam chaves mecânicas.

    Essas chaves eram um problema para os fabricantes de pedais brasileiros que na época eram apenas a Sound Malagoli e Giannini. Ambas se viravam para fazer uma chave que fizesse o trabalho pois eram simples chaves HH (dois polos e duas posições) mas de forma que fosse acionada pelo pé e invertesse os lados das conexões mas com um único movimento de um lado só (chaves HH ou posiciona para um lado ou para o outro).

   A Sound fabricava um pedal distorção e wha-wha e usava duas chaves bizarras que acho que foram inventada por eles e a Giannini até então só tinha um pedal de distorção com uma chave mecânica completamente adaptada, ambas arcaicas e davam defeito demais. Já os pedais importados tinham a chave americana igual a que é comum hoje. Na época importações eram proibidas.

   Com o aparecimento da Boss e Ibanez com pedais menores e com chaves eletrônicas todos os outros pedais começaram a ficar obsoletos e grandes fabricantes americanos foram perdendo espaço e sumindo, os japoneses conseguiram quebrar a EletroHarmonix e a MXR que eram as grandes da época. Até os dias atuais quando se chegou a conclusão que as chaves eletrônicas não são lá essa coisa toda. 

    Quando eu abri o meu primeiro pedal da boss (um compressor CS2) eu copiei o circuito e foi dificil entender o funcionamento da chave eletrônica a princípio, meu conhecimento na época ainda era limitado. Os resistores que correspondem a C14 e R26 assim como C15 e R27 neste esquema eram colados e cobertos com uma especie de pinche preto formando uma peça só e sem marcação ou número algum. Eu so fui descobrir que eram simples resistores e capacitores quando comprei um Tube-screamer da Ibanes e copiei o circuito (Era uma dificuldade conseguir um pedal importado). Então comecei entender que aquilo era uma especie de oscilador biestavel. Mais a frente explicarei o porquê que eu acho que boss juntou essa duas peças numa peça só.

   O pedal em si ainda era bem artezanal em algumas partes, a placa de circuito impresso parecia ter sido desenhada a mão e feita em silk-screen. O pedal era pesado como fosse feito de ferro e não de aluminio como os hoje.

 

  Como funciona a chave

     O coração do circuito que faz a mudança de posição da chave (liga-desliga) é um circuito biestavel, como num oscilador biestavel mas sem o circuito oscilador propriamente dito, a “oscilação” é feita manualmente e neste caso chamada apenas de disparo (a cada pulso de disparo muda o lado do biestavel), também pode ser chamado de circuito Flip-Flop analógico.


   Os dois transistores estão polarizados exatamente iguais, quando se energiza o circuito um transistor vai pro corte e outro satura, quem satura e quem entra em corte depende do beta do transistor e da desigulade entre o conjunto de componentes formado por C14 e R16 e C15 e R27. O lado que tiver o capacitor com um valor ligeiramente maior fará o transitor desse lado entrar em saturação. Em saturação a tensão no coletor do transistor estará próxima de 0V (uns 0,3V). No coletor do transistor em corte estará próximo da tensão da fonte.

  Os capacitores C14 e C15 têm a função de acelerar o processo de subida da tensão (acelerar a subida do pico de 0V para próximo da tensão da fonte). Se não houver os capacitores a subida será mais lenta e nesse caso o transistor que tivesse maior ganho beta é que entraria em saturação primeiro.

  Para a chave eletrônica onde irá passar ou barrar o sinal usa-se um transistor Fet conectado em cada coletor de cada transistor. No transistor que estiver saturado ficará o Fet que deixará passar o sinal limpo.

  Eu suponho que a ideia da boss fosse ter o conjunto capacitor/resistor com o capacitor de maior valor exatamente no transistor saturado, por isso a razão das duas peças previamente separadas e coladas antes da montagem. Assim sempre que energizasse o pedal (ou pedais) estes já entrariam com o sinal sem efeito. No entanto com o passar dos tempos a Boss parece ter desistido dessa ideia pois hoje quando se liga energia num conjunto de pedais uns aparecem com efeito ligado e outros em sinal clean (nunca se sabe qual). O resistor e o capacitor passaram a vir separados e não mais colados e cobertos com pinche como antes.

   O transistor que estiver saturado (Q7) tem a sua base com tensão positiva vinda do coletor do transistor que está em corte (Q8) atraves de C15/R27 (isto supondo que C15 seja pouco maior que C14).

   Estando saturado estará atuando como uma chave fechada entre coletor e emissor, a tensão no seu coletor então é 0V (perto disso), isso faz com que Q8 se mantenha no corte (chave aberta) pois joga 0V na sua base atraves de C14/R26. No coletor do transistor Q8 estará o Fet que deixara passar ou barrará o sinal modificado pelo circuito de efeito.

  Essa condição se mantem estavel até que seja modificado por um circuito externo de disparo.

Continua. . .