Univox modificado

    Post 8   Univox Kimsolo

  Este é o meu esquema do Univox super fuzz modificado para ser usado com fontes comuns estabilizadas.

  Apenas montei na minha placa protboard de testes, ainda farei uma placa de circuito impresso para uma dessas caixas metálicas da Hammond.

  Se alguem tiver intenção de construir um desses as observações são:

  Os transistores devem ser tipo baixo ruido (BC550 ou 549) e Q4 e Q5 devem ter seus ganhos betas medidos com valores próximos.

  R16, R17, R18 e R19 devem ter uma margem de erro pequena, não é necessário que sejam resistores de filme de 1%, podem ser comuns mas devem ser medidos para que tenham valores bem próximos R16 de R17 e R18 de R19.

  R20 é o resistor mais crítico, o valor usado foi 22K. Para verificar se o funcionamento está perfeito deve-se testar tudo com o volume máximo inclusive o amplificador, o nivel de ruido humm deve ficar bem baixo (ou nenhum) quando não estiver tocando nada (sem sinal). Pode-se inicialmente colocar um resistor de 15K para observar o nivel de humm (com 15K os transistores amplificam constantemente) e depois trocar pelo de 22K. O valor de R20 deve ser o menor possivel mas de forma que não deixe os transistores ficarem amplificando direto (só quando houver sinal).

  Também pode ser verificado da seguinte forma, mede-se a tensão nos coletores de Q4 e Q5 (ou nas bases) enquanto se toca algum acorde essas tensões se modificam conforme o volume da nota tocada, as da base diminuem enquanto a de coletor aumenta. Numa situação normal sem sinal na entrada a tensão de coletor deverá ficar muito próxima da tensão de emissor.

  O diodos são qualquer um de germânio (OA90, 1N34, etc.).

  C5 se for de cerâmica é bom que se use um valor maior que 100 nanofaradys por garantia (cerâmicos têm margem de erro grande e ali não deve ser menor que 100nF).

  R23 ajusta o volume do sinal entre o grave e o agudo ao se mudar a chave. Se o sinal grave estiver muito alto é só diminuir o valor de R23, está ajustado para terem mais ou menos o mesmo volume. O filtro em T utilizado para o timbre agudo é drástico, com a chave no grave ele corta os médios e com a chave no agudo ele corta os graves e acentua os médios e agudos.

  Ligação da DPDT

  No esquema de ligação da chave push buton DPDT utilizei a combinação LED/LDR para se poder usar um DPDT comum (ao invés de uma 3DPDT bem mais cara e mais facil de estragar). Assim é possivel ter o led indicador, ter a entrada completamente isolada (true bypass) entre com efeito e sem efeito (o LDR terá uma resistência enorme separando) e ter uma consideravel redução do ruido “ploc” muito comum nas chaves DPDT principalmente as xing-ling chinesas. C16 é de vital importância para diminuir este ruido, melhor seria se ele fosse de tântalo para melhor durabilidade mas um eletrolítico comum funciona bem.

  Tem apenas que se observar a exata combinação de ligações nos pinos da chave dupla contida na DPDT, por isso marquei com letras tipo a e a’.

  O terra que será ligado na chave DPDT deve ser o mais distante possivel separado do terra restante do circuito. Para isso geralmente se desenha uma trilha unicamente para este terra vindo do ponto terra principal (chamado ponto estrela) onde está conectado o terra vindo direto da fonte. Desse mesmo ponto sai uma outra trilha no circuito impresso que será o terra que alimentará todo o restante do circuito, Assim se tem uma trilha indo numa direção e outra em outra direção, o ponto estrela fica mais ou menos no meio entre as duas. Na pior das hípoteses quando não se tem uma trilha única para o ponto terra da chave, se liga ela diretamente em cima do ponto estrela. Isso permite que o ruido da chave fique o mais distante possivel de comunição através do terra.

  Não desenhei no esquema mas geralmente se tem um capacitor de uns 47uF entre o positivo e o terra do circuito (todo circuito tem isso), as vezes tem junto também um capacitor de 1nF, explicarei a função em outro ocasião.

  Para se usar a opção entre fonte e bateria para alimentação deve-se o usar o esquema de ter o jack de entrada chaveado ou um jack estereofônico e usando a opção da chave do jack de alimentação. Esquema este usado na maioria dos pedais e tendo varios exemplos na internet.

 

 

Univox Super Fuzz

   Post 7  O que há de errado com o Univox Super Distortion

  O Univox Super Distortion foi lançado em 1969 e era fabricado pela Lafayette Radio. A Lafayette Radio era uma mistura de fábrica e distribuidora com sede em Nova York. Fabricavam de tudo (TVs, gravadores, e quase todos produtos eletrônicos que existiam na época) inclusive instrumentos musicais (produtos feitos no Japão e em Nova York).

  Os pedais naquele tempo ainda não tinham leds indicadores (nem existia ainda) e eram todos a bateria de 9V (bateria de 9V era moda na época, não tinha muito tempo que tinha sido lançada), assim era facil polarizar os transistores pois não tinham problema com flutuação de residuos de AC das fontes de alimentação (o ruido humm).

  Aqui está o circuito original do pedal que tive nos anos 70 e copiei na época, é um pouquinho diferente do que está publicado por ai na internet.

  Nota-se o par diferencial Q4 e Q5 com os coletores juntos, cada um recebe o sinal com fase invertida vindo do emissor e coletor de Q3.

  Assim Q4 e Q5 formam um retificador de onda completa o que já distorce o sinal enquanto tende a acentuar uma oitava acima.

  Ao mesmo tempo (se bem ajustado) sem sinal nas bases de Q4 e Q5 a amplificação é baixissima mantendo o ruido a um nivel muito baixo, a medida que se toca o próprio sinal faz com que amplificação aumente (a tensão nos coletores aumenta enquanto a de base diminui).

  Este ajuste perfeito se deve ao resistor de coletor de Q4 e Q5 que deve ter um valor tal que permita o exato funcionamento de Q4 e Q5 nestas condições de passarem a amplificar no momento em que há sinal na base. Se o ajuste não estiver adequado os transistores ficarão constantemente amplificando perdendo esse efeito de reduzir o volume sonoro quando não existir sinal.

  Nota-se a presença de um trimpot igualando a estabilização nas bases de Q4 e Q5, este trimpot não consta no esquema da internet. Q4 e Q5 devem ter o ganho beta (hfe) bem próximos para que o circuito funcione melhor.

  Este tipo de configuração tende a cortar o sinal um pouco antes, ou seja tende a diminuir um pouquinho o sustain natural das notas, por isso o sinal já deve vir bastante amplificado e naturalmente saturado por esta pré amplificação (Q1 e Q2).

  Quando o potenciômetro expansor está quase no mínimo o nivel do sinal é baixo, a distorção é menor e tem o sustain curto, ótimo pra power chords mais limpos. Com o expansor no máximo a distorção é pesada e com ataque ótima pra rocks pesados.

  O detalhe aqui é que o pré amplificador universal formado por Q1 e Q2 dá um resultado muito melhor do que se usar o integrado operacional tipo TL072 ou outro, ao se usar um operacional não se obtem uma boa acentuação da oitava acima (operacionais são ruins quando se exige altissimo ganho).

  Os diodos de germânio garantem mais enfase na distorção apesar de funcionar também com diodos de silicio.

  O problema deste circuito é que se usar uma fonte ao invés de uma bateria o circuito não iria funcionar a contento, exigiria uma fonte super filtrada para não passar ruido hummm junto com o sinal. Foi estabilizado usando bateria, alguns resistores deverão ter diferentes valores para uma melhor polarização dos transistores para funcionar com uma fonte regulada normal.

 

  Apenas como curiosidade este é o desenho da placa original (6cm x 8cm), copiei na época com ajuda de papel carbono, a numeração dos componentes eu que coloquei (não havia numeração).

  A placa era muito mal feita e mal desenhada, na época não se tinha muita tecnologia ainda, hoje qualquer aprendiz de eletrónica é capaz de desenhar e fazer uma placa melhor.

  Assim não há nada de errado com o circuito se este for usado somente com bateria. Em breve colocarei o meu esquema modificado para ser usado com fontes normais e tendo led indicador.

  Este tipo de configuração não é utilizado pelos fabricantes de pedais de distorsão porque requer ajuste de praticamente um por um, o que inviabiliza um produção e além do mais eles querem vender pedais noise-gate separadamente.

O par diferencial, e daí?

      Post 6   O par diferencial, e daí?

  Muitas vezes em que se procura entender a configuração amplificador em par diferencial se obtem a seguinte explicação: Amplifica a diferença de tensão aplicada na entrada 1 pela entrada 2. Po! mas que raio é isso. Ai voce decide ir a fundo no estudo de par diferencial e entra num emaranhado de contas e ainda entra de quebra mais uns transistores formando a configuração espelho de corrente junto, e no final voce não sabe o que que faz com o circuito, pra que que ele serve exatamente e como tirar proveito dessa configuração.

  Ai inventam uma porção de nomes, “modo comum, modo incomum, modo não sei o que, long tail (rabo longo)”, e eu adiciono o nome “modo não me interessa o nome”. Eu quero saber é como se usa na prática, pra que que serve, o que que acontece, aonde eu uso.

  No meu modo de entender são simplesmente dois transistores polarizados igualmente um de frente pro outro dividindo em comum o mesmo resistor de emissor (em em alguns casos o mesmo de coletor também).

  Um sinal aplicado na entrada do transistor Q1 passa para Q2 pelos emissores, assim temos a saida do sinal no coletor de Q1 naturalmente com a fase invertida e também no coletor de Q2 porém sem inverter a fase.

  Quando se diz amplifica a diferença de tensão quer dizer que se emendarmos os dois coletores juntos e tirarmos a saida do sinal nessa emenda, teremos ali a diferença das tensões. Porém os sinais ali têm fases invertidas e a diferença seria zero (teoricamente, na prática nunca é).

  É assim que cheguei a conclusão do que seria essa diferença de tensão pois nunca vi uma explicação prática da coisa.

  Mas e daí? ou se usa as saidas separadas independentes (como nos amplificadores de potência) ou não tem utilidade nenhuma ter saida zero de sinal. Para ter algum efeito prático temos que analizar que vantagem podemos ter em se gastar dois transistores pra fazer a mesma função de um só.

  Se na entrada de Q1 e na entrada de Q2 aplicarmos o mesmo sinal mas com a fase invertida em um deles (precisaríamos de algum tipo de circuito extra só pra inverter a fase), nas saidas dos coletores de Q1 e Q2 teríamos os sinais com mesma fase, ou seja temos o sinal balanceado (com fases inversas) entrando cada um num transistor e saindo com a mesma fase nos dois.

  Agora se juntarmos os dois coletores teríamos teoricamente a soma dos sinais (o dobro da amplificação mas não temos).

  As bandas das ondas coincidem de estarem agora do mesmo lado mas a onda saindo de um dos transistores está atrasada em 180 graus em relação ao outro e o que ocorre é que temos uma retificação do sinal em onda completa (como se tivesse 4 diodos retificando), isso faz o sinal distorcer.

  Pode acontecer de nas entradas entrarem ruidos provenientes do próprio circuito, da linha de alimentação, etc, estes ruidos entrarão nas bases de Q1 e Q2 porém com a mesma fase, então a tendência será estes ruidos se anularem nas saida dos coletores juntos porque sairão com fases invertidas um em relação ao outro, o sinal que queremos amplificar estará com mesma fase e se juntam, e os ruidos se anulam. Essa é uma das vantagens de usar esse tipo de configuração, tem-se um baixíssimo nivel de ruido.

  Esse circuito pode ser visto no famoso pedal de distorção Univox super fuzz e no pedal Fender blender, o univox farei a análise em outra ocasião e como montar um clone melhorado.

  Algumas analises do circuito deste pedal afirmam que este retificador de onda completa formado pelo par diferencial com as saidas juntas, faz com que o sinal tenha um reforço de uma oitava acima (seja um oitavador), realmente acontece (por causa da retificação) mas não é tanto assim e acho que a ideia de quem projetou o pedal inicialmente era diminuir o ruido porque sabemos que os altos ganhos de distorções dá uma ruideira só.

  No desenho, para o inversor de fase foi usado um transistor só, retirando os sinais do coletor e do emissor (assim temos os sinais com fases inversas), mas poderia ter sido usado um outro par diferencial apenas para inverter a fase (sem juntar os coletores).

  Os transistores usados num par diferencial devem ter o seu beta (hfe) iguais ou pelo menos muito próximos, os resistores de valores iguais dos dois lados devem ter uma mínima margem de erro ou do contrário o circuito funcionará todo desequilibrado e não apresentará nenhuma vantagem. O nó de emenda do resistor de emissor nos emissores forma uma especie de terra virtual para a tensão AC (ou seja só para o sinal) independente do terra e isso ajuda ainda mais a amenizar o ruido.

Futuramente quando eu entrar no assunto de amplificadores (as unidades de potência) será visto diferente uso para um par diferencial. 

Pré amplificador universal

Post 5    Pré amplificador universal com dois transistores

  Numa configuração seguidor de emissor este pré com dois transistores era muito comum no passado quando ainda não haviam os amplificadores operacionais integrados ou estes ainda estavam em desenvolvimento. Pré amplificadores para guitarra, para microfones, para toca discos, etc usavam esta configuração porque permite conseguir um altissimo ganho com menos problemas do que se utilizar apenas um transistor.

  Ainda que meio obsoleto este pré é muito útil quando se quer construir distorcedores para guitarra. Se quizermos utiliza-lo para uma aplicação onde se queira ter uma boa qualidade sonora sem distorção certamente haverá circuitos melhores hoje em dia ou para usarmos este circuito teríamos que fazer um cálculo bem preciso dos valores, mas para uma aplicação tipo distorcedores de guitarra pode-se polarizar na prática e obter bons resultados para alto ganho. Ainda que se pode usa-lo para ganhos menores o interessante dessa configuração é obter altíssimo ganho.

  Como se polariza sem matemática

  Com o circuito montado numa placa de teste, escolhe-se os valores para R1 e R2 de forma a obter um ganho bem alto em torno de 100 ou um pouco mais ou um pouco menos considerando a regra ganho = R1 / R2. O valor de R1 não deve ser maior que 47K. Exemplos: 10K e 100Ω ou 22K e 220Ω, etc.

  Ainda não temos o resistor polarizador da base de Q1, esta base será polarizada pelo resistor de realimentação (de feedback) Rf que vem do emissor de Q2, assim será dependente dos valores de R3 e R4.

  Devemos ter na base de Q1 um valor de tensão em torno de 0,6V a 0,7V (não é dificil obter este valor no circuito).

  Provisoriamente escolhe-se um valor para Rf em torno de 10 a 20 vezes maior que R1.

  Escolhe-se então um valor baixo para R3 (não pode passar de 10K e nem ser menor que 1K) e para R4 umas 3 a 4 vezes menor que o R3 escolhido, pode acontecer até de terem va-lores iguais.

  Liga-se o circuito e mede-se a tensão na base de Q1 que deverá estar em torno de 0,6V a 0,7V porém pode ser que a sonoridade ainda não esteja perfeita, pode soar falhando, ou até não dar nenhum som inicialmente pois pode acontecer de os transistores ainda não estarem na condição ideal linear de trabalho.

  Deve-se então achar uma melhor combinação entre R3 e R4, para isso vai se aumentando R3 (ou baixando R4) e observando a sonoridade com o capacitor de 10uF no circuito e sem ele. Logicamente devido ao ganho ser muito alto a sonoridade será naturalmente distorcida mas essa é a ideia aqui.

  Ajustado os valores para R3 e R4 pode-se então aumentar Rf para um ganho maior ou diminui-lo para um menor ganho. O sinal teve sua fase invertida no coletor de Q1 (no emissor de Q2 não inverte), assim a realimentação está negativa, com o Rf de baixo valor passa muita realimentação negativa de volta na entrada "negando" a passagem "positiva" do sinal (uma fase invertida tenta anular a não invertida). 

  Pode-se também aumentar o valor de R2 para diminuir o ganho já que ele já foi escolhido para um ganho bem alto, porém R1 não deve ter o seu valor mudado pois já foi escolhido, Se escolhermos outros valores para a combinação R1 e R2 (principalmente R1) certamente teremos que ajustar novos valores para os demais resistores pois os transistores poderão sair do ponto.

  A tensão sobre a base de Q2 é melhor que fique com o dobro ou mais da tensão na base de Q1 e a tensão no emissor de Q2 pode variar entre 0,7V até uma tensão menor que a da base de Q2. Se trocarmos os transistores por outros (tipo BC549 por BC548) com diferentes valores de betas as tensões poderão variar um pouquinho (muito pouco).

  Com os valores de resistores escolhidos no circuito e uma tensão de alimentação de 9,6V os valores de tensões medidos foram o que está escrito no desenho. A tensão de alimentação poderá ser mudada que o circuito se mantém estabilizado.

  A regra para obter o ganho do circuito seria o ganho de R1/R2 vezes o ganho de R3/R4 mas na prática não dá pra seguir isso muito bem pois Rf influi no ganho assim como também o capacitor de 10uF que sendo de maior valor aumenta mais ainda o ganho final.

  Como pode-se notar o valor de R1 será sempre maior que R3 e consequentemente Q1 estará consumindo menos corrente do que Q2 por que o sinal que chega em Q2 já está previamente amplificado e requer mais corrente em Q2.

  A função do resistor de 10K na entrada (pode ser outro valor) é de amortizar um pouco o sinal injetado em Q1 e ajudar a definir a impedância de entrada que é mais ou menos o valor deste resistor mais o valor de Rf mais o valor de R4, mas não é exato porque tem também a resistência interna do transistor. Podemos sempre considerar uma alta impedância (Rf sempre terá que ser de um valor alto).

  Pode-se fazer variações neste circuito podendo por exemplo não haver R2 (o emissor estar di-reto no terra) ou não haver R3 tendo um valor de R4 maior e o sinal ser retirado do emissor de Q2.

  Pode-se ainda ter alguma combinação tipo dois resistores Rf um deles com um capacitor em serie formando um filtro para realimentar uma determinada frequência mais do que outras e assim amenizando determinada frequência na saida, etc, mas a configuração é a mesma.

  Temos assim um distorcedor tipo Fuzz com forte ataque, quando o sinal vai sumindo a tendecia é ir ficando mais limpo o som. Dependo da combinação de valores entre R3, R4 e Rf pode-se definir um ponto de trabalho tal em que o ganho não altere muito quando é colocado o capacitor de 10uF no circuito, o que acontece é que o capacitor torna o som mais distorcido (com pouco aumento de ganho), pode-se ter uma chave ou mesmo um arranjo com um potenciômetro para ter uma regulagem de maior ou menor distorção do sinal.

Autopolarização - headroom aleatório!!

 Post 4  Polarização de transistor na prática - configuração autopolarização

  Como eu disse anteriormente a polarização em ponte não é muito boa de se usar porque ao mudar a tensão da fonte pode ocorrer da polarização sair fora do ponto. O que ocorre é que ao mudar a tensão da fonte a tensão na base e no coletor não variam na mesma proporção porque logicamente os valores de resistores na base e no coletor têm valores diferentes.

  Uma solução para este inconveniente é polarizar a base com o resistor de base (R1) ligado diretamente no coletor ao invés de diretamente na fonte, ou seja a tensão que irá na base será retirada do coletor, o resistor de coletor tem um valor muito menor tendo assim uma mais alta tensão ali suficiente para com um resistor alimentar a base. O circuito fica trancado, se alterar a fonte altera tudo na mesma proporção dando mais estabilidade.

  A desvantagem é a perda no ganho máximo de amplificação, com uma amplificação máxima (Re com um valor muito baixo) o ganho não chega mais perto do ganho beta do transistor e assim não importa se o transistor tem um beta alto ou baixo (não vai influenciar). O máximo de ganho conseguido não chega a 200 vezes (que já é bem alto).

  R1 ali chamado resistor de realimentação de base, tende a realimentar o sinal aplicado na base, porém este sinal tem a fase invertida o que tende a anular ou se opor a amplificação e isto impede de se obter o ganho máximo.

 Esta é a polarização mais usada, os valores dos resistores não vão diferenciar muito da polarização em ponte.

  R1 pode se situar entre uns 470K a 3M3 (ou mais), um valor alto (tipo 3M3) faz com que a impedância de entrada fique mais alta e isso tende a reforçar as altas frequências na amplificação (soa ligeiramente mais brilhante do que se usar por exemplo 470K). Pode-se tentar igualar aumentando R2 (o que aumentará mais ainda a impedância) pois R2 nessa posição ocorre justamente ao contrário tende a amenizar altas frequências (mas muito pouco).

  R2 não é de todo necessário estar ali, depende do circuito, porém é sempre bom ter um ali (ainda que com um valor mínimo) e seu valor pode variar entre no mínimo uns 470 ôhms até mais ou menos uns 100K. Pode ser chamado de resistor de amortização.

  Rc poderá ter um valor entre 4K7 (menor só se na entrada tiver um sinal com alta corrente) até uns 100k (se precisar de baixo consumo de corrente), ou seja mais ou menos a mesma proporção de valores entre R1 e Rc usado na polarização em ponte (polariza mais facil do que o circuito em ponte).

  O ganho de tensão ainda pode ser mais ou menos estipulado como sendo o valor de Rc/Re até um certo limite para Rc, haverá um certo ponto em que se aumentar Rc o ganho não aumenta mais.

  Se tivermos dois valores iguais para Rc e Re (e estes valores não forem muito baixos), teremos o ganho unitário. Nesta condição o sinal pode ser retirado também no emissor, muito útil quando se precisa ter dois sinais iguais em amplitude e com fases diferentes.

  Dependendo do circuito quando se quer o ganho máximo pode-se retirar Re e ligar direto ao terra, mas sempre é melhor ter um resistor de baixo valor ali ao invés de nada.

  Existe também a possibilidade de se colocar em paralelo com Re um capacitor quando se quer aumentar o ganho sem diminuir Re. O valor do capacitor também pode influenciar a frequência que se quer que amplifique mais, por exemplo com valor em torno de 1,5 nanofarays ( .15 ou 154) acentua-se amplificando as altas frequências mantendos as baixas no mesmo ganho, a partir de 10uF pra cima já amplifica a faixa inteira dos graves aos agudos.

  Nessa configuração as tensões na base, no emissor e no coletor podem variar muito dependendo dos valores escolhidos para R1, Rc e Re mas não dependerão do beta do transistor como ocorre na configuração em ponte (muda muito pouco).

  Com os valores de resistores no desenho as tensões ficaram 4,7V no coletor, 1,5V no emissor e 1,66V na base com a tensão da fonte de 9,6V com o ganho em torno de 3.

  Headroom aleatório

  Muito se fala em headroom, se fala que é melhor usar uma tensão de fonte sempre mais alta pra se ter mais headroom na amplificação. O tal headroom poderia significar a excursão da onda do sinal amplificado, no exemplo a excursão da onda (indo do pico negativo de tensão para o pico de tensão positivo) não passara de 4,7V que é a máxima tensão no coletor. Logicamente se a tensão da fonte for mais alta a de coletor também será mais alta o que permitiria uma excursão maior.

  Acontece que na maioria das vezes os sinais aplicados no circuito (do captador de uma guitarra por exemplo) tem um nivel baixissimo e ao ser amplificado sua excursão de onda poderá passar sem problema sem distorcer (ou seja sem deformar e sujar o sinal). Se é o caso do mesmo circuito dentro de um amplificador provavelmente o sinal poderá chegar já amplificado por algum pedal e ai o circuito precisar de ter um headroom maior (o que simplesmente significará ter uma tensão mais alta) para que o sinal continue limpo.

  Ter esse maior ou menor headroom ao se polarizar depende do projeto, ao se projetar a tendência é sempre tentar utilizar a menor tensão possivel e a menor corrente possivel tendo o máximo ganho e maior potência possivel.

  Assim muitos circuitos por ai que utilizam duas baterias por exemplo no intuito de se ter uma tensão mais alta com o propósito de se ter maior headroom, pode apenas ser uma mera propaganda ou exagero de cálculo pois o sinal aplicado nunca irá atingir o ponto que justifique o headroom exagerado. Há uma tendência moderna em se projetar circuitos usando míseros 5 volts enquanto muitos por ai propagam a ideia erronea que sempre é melhor ter um headroom maior.

  Assim “Headroom” é um termo inventado que não se mede nada, não existe medida pra ele e só complica, definem como sendo o ponto onde se começa a distorcer numa comparação entre amplificadores mais aleatória e descabida que se pôde inventar.

 

Polarização em ponte

 Post 3   Polarização de transistor na prática - configuração em ponte

  Para polarizar um transistor perfeitamente é preciso usar muita matemática, conhecer as fórmulas de Thevenin, as leis de Kirchoff e ter os dados dos transistores e saber exatamente a corrente que se irá usar, etc. É conta até infarar e no final depois de tudo polarizado se não testar o circuito na prática ainda pode ocorrer de não funcionar perfeitamente acabar tendo que mudar algum valor de resistor na base da experimentação.

  Usando apenas um multímetro vagabundo, uma guitarra e amplificador pode-se polarizar um estágio pre amplificador de um transistor a ser usado em algum projeto apenas de ouvido.

  Como se faz

  Fixa-se um valor para R1 , este valor deve ser bem alto, no mínimo 470K, mas o ideal é entre 1M a 2M2. Pode até ser mais alto se precisar de impedância bem alta na entrada.

  Em seguida escolhe-se um valor para Rc entre 70 vezes a umas 150 vezes menor que R1 (umas 100 vezes é uma boa escolha). Geralmente os valores se situam entre 6K8 a 22K ou um pouco mais se R1 for muito alto.

  Escolhe-se então provisoriamente um valor para R2 que deverá ser umas 3 a 10 vezes menor que R1 (geralmente é umas 8 vezes menor). A tensão formada pelo divisor de tensão R1 e R2 na base do transistor não deve passar de 1/4 da tensão total da fonte, geralmente fica bem mais baixa que isso.

 

  Define-se o ganho que se quer no estágio e divide o valor de Rc escolhido pelo ganho que se quer ter, este valor será o valor de Re. Inicialmente é melhor não escolher um ganho muito alto para que não ocorra muita distorção do sinal (escolhe-se um ganho menor que 6 por exemplo). O valor de Re para outros ganhos pode ser mudado depois sem precisar mudar o restante.

  Escolhido os valores liga-se o circuito com uma guitarra como fonte de sinal, ajusta-se um valor final para R2 de forma a obter um som limpo.

  Mede-se a tensão entre emissor e terra, é bom que fique menor que 1V.

  Mede-se a tensão entre base e terra e esta deverá estar em torno de 0,7V maior que a tensão entre emissor e terra.

  Mede-se a tensão entre coletor e terra e esta tensão dependerá do valor do ganho beta do transistor usado e do ganho que se quer ter no estágio com o valor de Re escolhido.

  Por exemplo se o ganho escolhido for unitário ou pouco ganho (valor de Re próximo do valor de Rc), o valor da tensão no coletor estará próximo da tensão da fonte (pelo menos 1 volt a menos) sem fazer muita diferença qual o valor do beta do transistor.

  A medida que se puxa o ganho diminuindo o valor de Re a tensão no coletor vai diminuindo chegando a metade da tensão da fonte ou menor dependendo do ganho beta do transistor, enquanto maior o valor do beta do transistor mais cai a tensão no coletor. No entanto usar um transistor com valor de beta alto ou um com beta baixo só se notará alguma diferença na amplificação se for exigido um ganho altíssimo conseguido com um valor de resistor de emissor muito baixo (em torno de 100 ôhms). Assim a tensão em cima do coletor qualquer que seja não é tão importante desde que os valores de resistores foram encontrados e o estágio apresenta boa sonoridade.

   O ajuste principal para acertar o ponto ideal de funcionamento é o divisor de tensão entre R1 e R2, para isso é melhor ir experimentanto diferentes valores para R2 (entre 3 a 10 vezes menor que R1).

  Se os valores estiverem muito fora o transistor funcionará perto do ponto de saturação e o sinal sairá distorcido (como se estivesse falhando) mesmo com pouco ganho.

  Após ajustado os valores e a sonoridade estiver boa, é bom diminuir Re fazendo o circuito ter um ganho bastante alto (um ganho de 20 ou mais fazendo Re = Rc/20) para observar a sonoridade. Dependendo da sensibilidade do amplificador que estiver plugado o circuito o sinal poderá soar naturalmente distorcido. Pode-se ajustar novamente R2 de forma a tentar ter o sinal o mais limpo possivel, enquanto mais limpo soar com um ganho alto significa que mais bem ajustado está o circuito.

  A tensão na base do transistor deve estar sempre em torno de 0,7V maior que a de emissor, e a tensão de emissor sempre muito baixa (geralmente em torno de 0,7 as vezes até menos).

  Esta configuração é a configuração que permite o maior ganho possivel com um só transistor, fazendo o Re (chamado de resistor de realimentação) igual a 100 ôhms por exemplo se tem um altíssimo ganho de amplificação (pelo menos maior que a metado do beta do transistor). Logicamente o sinal poderá soar muito distorcido dependendo da sensibilidade do amplificador.

  Quando se quer um ganho muito alto no estágio deve se optar por um transistor de baixo nivel de ruido (BC549 ou BC550 por exemplo) e de preferência um que possua um valor de beta alto. Deve-se checar o valor do beta usando o multimetro pois um transistor de mesmo código o beta varia muito. Usando um valor de 100 ôhms para Re se tem praticamente o ganho máximo, sendo ligado em um amplificador com alta sensibilidade dá pra escutar o ruido hisssss do transistor e assim é possivel experimentar e escolher qual transistor apresenta menor nivel de ruido e reserva-lo para uma aplicação onde muita amplificação e baixo ruido seja exigido.

  O ruido hissss é causado pela agitação térmica nos átomos da liga de silício e suas impurezas (é mais ou menos isso). Acho que escolhem os códigos dos transistores dessa forma, é tudo uma merda só, a liga metálica ficou suja marca BC548, opa, essa liga ficou boa, marca BC549 (na China provavelmente é assim).

  Contudo este tipo de configuração não é melhor escolha em pré amplificação porque a polarização é bastante sensivel a mudanças de tensão. Se depois de tudo polarizado mudar um pouco o valor tensão da fonte o circuito poderá sair fora do ponto e ter que ajustar novamente.

  Outro detalhe é sobre o valor de Rc escolhido, enquanto menor o valor ali escolhido mais corrente o circuito consumirá, por isso não é bom que Rc seja menor que uns 4K7 a menos que na entrada do circuito for trabalhar com um sinal que já tenha uma corrente alta, o que não é o caso de sinais musicais de capatdores de guitarras, microfones e outros tipos de captação de áudio em geral.

  No desenho do circuito de exemplo, a tensão da fonte era de 9,6V. Tendo um ganho de tensão de aproximadamente 10 (15K / 1K5 = 10) foi medido mais ou menos:

  tensão na base = 1,49V , tensão no emissor = 0,76 , tensão no coletor = 2,8V com um transistor de beta = 450 (BC550)

  tensão na base = 1,1V , tensão no emissor = 0,56V , tensão no coletor = 3,95V com um transistor de beta = 250 (BC548).

  Trocando o resistor de emissor para 15K (ganho unitário) a tensão em cima do coletor subiu para 8,5V com os dois transistores permanecendo quase as mesma na base e no emissor.

 

 

 

 

 

Buffer com transistor

         Post 2                    Buffer com transistor

  Buffer é um circuito isolador, o sinal que passa por ele fica impedido de retornar, assim pode ser feito o que quiser com o sinal que passou que não afetará o sinal que está antes de atravessar o buffer.

  É geralmente feito por um estágio pré amplificador de ganho = 1. Isso quer dizer que qualquer pré amplificador com ganho unitário serve como buffer contanto que não haja nenhuma possibilidade do sinal retornar, algumas configurações de pré possuem um resistor de realimentação e estes por exemplo não dão bons buffers pois pode ocorrer retorno do sinal.

  O circuito a seguir é o buffer mais simples que tem com apenas um transistor e dois resistores de polarização. Muito usado em pedais de efeitos e pre amplificadores.

  Funcionamento

Como a saida do sinal é retirada do emissor não há a possibilidade de amplificação qualquer que seja os valores dos resistores de polarização como também não há inversão de fase da onda de sinal.

Vb é o terra virtual, se a alimentação tiver +V terra e -V , então R2 estaria no -V e R1 no terra.

A impedância de entrada é alta (não altíssima), dá muita conta pra calcular o valor da impedância, usando a prática é mais facil, a impedância pode ser considerada em torno do valor de R1 menos uns 15% (R1 / 1,15).

Os valores de R1 podem estar entre 470K até uns 2M2 (geralmente entre 560K a 1M), com valores mais altos de R1 logicamente torna a impedância de entrada mais alta mas tende a cair mais do que o valor de R1 menos 15% (tipo R1 menos 16% ou 17% etc).

  A impedância de saida é baixa (em torno do valor de R2).

  O valor típico de R2 é 10K (menor do que isso tenderá a diminuir o sinal) mas pode se usar qualquer outro valor até uns 47K no máximo.

  C1 geralmente é 473 (47 nanofaradys) para sinal de guitarras (ainda que possa ser usado um valor menor), para contrabaixo deve ser maior (não precisa ser o dobro).

  C2 deve ser pelo menos 5 vezes maior que C1 e se for eletrolítico pelo menos 10 vezes maior.

Sendo eletrolítico o lado negativo do capacitor deveria estar do lado de R2 mas depende do que vem na frente do circuito, pode ocorrer do que circuito que estiver na frente ser mais negativo.

 

  Quando se usa um eletrolítico e ao medir as tensões, tiver as mesmas tensões dos dois lados do capacitor (ou muito perto disso), significaria que teríamos que usar um eletrolítico não polarizado pois um comum poderia ter vida curta. Neste caso a solução pode ser alterar o valor de R2 de forma a conseguir a ter uma maior diferença entre as tensões nos lados do capacitor e assim poder usar um eletrolítico comum.

  O transistor é qualquer um e neste caso não necessariamente um de baixo ruido pois não há ganho de sinal.