31/07/11

Em esboço: Amplificador de áudio "Monoblocus"

Inspirado no amplificador Taurus, trata-se de um amplificador mono. O projecto ainda está em esboço, mas o circuito irá ser desenhado em torno do integrado LM3886. Em comparação com o integrado LM3875 usado no Taurus, este tem uma eficiência um pouco melhor, o que se traduz em mais potência. Além disso este integrado tem mute, característica que tenciono usar para "calar" o amplificador assim que é desligado.

Dado que o projecto está em esboço não vou adiantar quaisquer dados técnicos. Apenas posso adiantar que será um amplificador inteiramente vocacionado para o utilizador audiófilo, que gosta do melhor, do hi-end.

23/07/11

Como instalar transformadores toroidais

Os transformadores toroidais são fáceis de instalar, pois requerem poucos acessórios. No entanto, e devido à sua construção, devem ser tomadas algumas precauções de modo a garantir o bom funcionamento e a longevidade dos mesmos.

Esquema para instalação de um transformador toroidal. O transformador está representado em corte.

A figura acima ilustra como se deve instalar um transformador toroidal. Normalmente estes transformadores vêm acompanhados com acessórios de fixação, nomeadamente um disco de fixação e duas anilhas de neoprene. Para a sua fixação, recomendo o uso de um parafuso de carruagem (também designado como parafuso de cabeça oval e arreigada quadrada, DIN 603), uma anilha normal (DIN 125), uma anilha de mola (DIN 127) e uma porca sextavada (DIN 934).

Parafuso de carruagem, anilha normal, anilha de mola e porca sextavada.

Devido à sua geometria, o parafuso de carruagem é o mais indicado para este trabalho, pois garante uma melhor distribuição de força pelo chassis e não roda durante o aperto. A anilha de mola também é importante, pois proporciona melhor controle sobre o aperto e impede o afrouxar da fixação com o passar do tempo. A instalação pode ser feita na vertical, da mesma maneira e com os mesmos acessórios, desde que o transformador não seja demasiado pesado para ser suportado nessa posição. A fotografia seguinte mostra um transformador de 230VA, pesando cerca de 2,3Kg, instalado na vertical.

Transformador toroidal instalado na vertical.

Um dos cuidados a ter durante a instalação é o de não apertar demasiado a porca, pois pode dar-se o esmagamento dos enrolamentos do transformador, ficando este permanentemente danificado. Convém apertar somente até o transformador ficar suficientemente firme (a anilha de mola não deve ficar totalmente espalmada). Outro cuidado consiste em evitar o contacto entre a ponta do parafuso e o chassis. Se esse contacto existir, o chassis e o parafuso agem como um enrolamento em curto-circuito, causando uma sobrecarga no transformador. Pelo mesmo motivo, deve-se também evitar o contacto entre o disco de fixação e o chassis. Seguindo estas recomendações, a longevidade do transformador fica assegurada.

16/07/11

Galeria de imagens

A partir de hoje é possível ver fotos de alguns dos projectos, no Picasa, através do seguinte endereço: http://picasaweb.google.com/115934173671562757587. Serão publicados em breve mais álbuns.

11/07/11

Amplificador de áudio "Taurus" (Rev. A)

Este projecto, no qual trabalhei em Abril e Maio deste ano, é uma revisão maior do projecto anterior. Este amplificador apresenta melhorias em termos de estabilidade e fiabilidade em comparação com a versão original. No entanto, as características eléctricas e sonoras são idênticas.

O circuito é um pouco mais complexo, pois foram introduzidos alguns componentes com vista a tornar o amplificador mais estável. Os condensadores C13 e C17 bloqueiam qualquer componente DC no sinal de entrada, evitando o aparecimento da mesma no sinal de saída. Os resistores R3 e R10 estabelecem, a par com os condensadores C13 e C17, a constante RC da etapa de entrada. Os condensadores C14 e C18 servem para prevenir oscilações de alta frequência. Os resistores R7 e R14 e os condensadores C15 e C19 constituem células de Boucherot. As bobines L1 e L2, a par com os resistores R8 e R15, fazem com que a saída tenha uma impedância mais elevada para as altas frequências, o que estabiliza o amplificador quando ligado a cargas com capacitância significativa.

Lista de componentes:
C1/2/7/8 – Condensador electrolítico 10mF 50V;
C3/5/9/11 – Condensador electrolítico 100µF 50V;
C4/6/10/12/16/20 – Condensador de poliéster 100nF 63V;
C13/17 – Condensador de poliéster 1µF 63V;
C14/18 – Condensador cerâmico 220pF 63V;
C15/19 – Condensador electrolítico não polarizado 22µF 6,3V;
D1-4 – Díodo rectificador 6A05;
F1 – Fusível lento 2A;
F2/3 - Fusível lento 6,3A;
HS1/2 – Dissipador passivo de 1,2°C/W;
IC1/2 – Amplificador de áudio de potência LM3875 (LM3875TF);
J1 – Conector IEC C14;
J2/3 – Conector RCA fêmea;
JW – Fio multifilar 26AWG;
L1/2 – Bobina de núcleo de ar 16 espiras Ø6mm 22AWG;
LP – Lâmpada de néon resistorizada 230V~;
R1 – Potenciómetro duplo 10KR±10% 1/8W;
R2/9 – Resistor de carvão 4,7KR±5% 1/8W;
R3/10 – Resistor de carvão 47KR±5% 1/8W;
R4/6/11/13 – Resistor de carvão 1KR±5% 1/8W;
R5/12 – Resistor de carvão 33KR±5% 1/8W;
R7/14 – Resistor de carvão 2,7R±5% 2W;
R8/15 – Resistor de carvão 10R±5% 1/2W;
S – Interruptor bipolar;
T – Transformador toroidal 230V~ 2x18V~ 225VA.

A placa de circuito impresso é semelhante à do projecto anterior e prepara-se da mesma forma, com os mesmos cuidados. O modelo da caixa a usar é o mesmo. Contudo existem pequenas diferenças a nível de furação, pelo que convêm seguir o novo guia. De resto, a montagem faz-se do mesmo modo.

Links importantes:
Diagrama do circuito: http://www.box.net/shared/1eunx35likmizzopnvb8
Layout da placa: http://www.box.net/shared/flnr5h1860jjdu04gyt6
Guia de furação da caixa: http://www.box.net/shared/09v8g1ovkx8x8r6phe1z
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.net/shared/m8ro7gf5z8

02/07/11

Amplificador de áudio "Taurus"

Hoje apresento o projecto que mencionei no post anterior. É um amplificador de alta-fidelidade, capaz de entregar uma potência por canal de 45W a altifalantes de 4 ohms e de 29W a altifalantes de 8 ohms. O que melhor caracteriza este amplificador é a sua transparência, isto é, o sinal de áudio não é adulterado. É o amplificador ideal para usar com fontes de áudio analógicas, dado que a distorção harmónica é mínima e não adiciona coloração. Contudo peca por ser um tanto ou quanto "clínico".

Parâmetros de funcionamento:
- V a. mín. = 207V RMS
- V a. máx. = 253V RMS
- Z L mín. = 4Ohm

Características eléctricas:
- I a. (V a. = 230V RMS, Z L = 4Ohm) = 991,9mA RMS
- I a. (V a. = 230V RMS, Z L = 8Ohm) = 686,7mA RMS
- P (V a. = 230V RMS, Z L = 4Ohm) = 228,1W
- P (V a. = 230V RMS, Z L = 8Ohm) = 157,9W

Características de amplificação (em cada canal):
- Impedância de entrada: 3,197-10KOhm
- Sensibilidade de entrada: 500mV RMS
- Ganho: 30,63dB (34V/V)
- Resposta em frequência (-3dB): 7,234-120000Hz
- Potência de saída (Z L = 4Ohm): 45W
- Potência de saída (Z L = 8Ohm): 29W

O circuito é muito simples e utiliza dois integrados LM3875, um por canal. Foi escolhido o LM3875, uma vez que este oferece uma boa potência de saída com baixo grau de distorção e porque é fácil de implementar. Como é usual, foram tomadas precauções para evitar a entrada de ruído. O potenciómetro R1 e os resistores R2 e R3 aterram as entradas, evitando assim a entrada de estática quando o amplificador não se encontra ligado a uma fonte de sinal. Mais importante ainda, estes resistores alteram a lei do potenciómetro de volume (R1) de modo a que este tenha um comportamento quase logarítmico com corte de -10dB a meia escala.

Componentes:
C1/2/7/8 – Condensador electrolítico 10mF 50V;
C3/5/9/11 – Condensador electrolítico 100µF 50V;
C4/6/10/12 – Condensador de poliéster 100nF 63V;
C13/14 – Condensador electrolítico não polarizado 22µF 6,3V;
D1-4 – Díodo rectificador 6A05;
F1 – Fusível lento 2A;
F2/3 - Fusível lento 6,3A;
HS1/2 – Dissipador passivo de 1,2°C/W;
IC1/2 – Amplificador de áudio de potência LM3875 (LM3875TF);
J1 – Conector IEC C14;
J2/3 – Conector RCA fêmea;
JW – Fio multifilar 26AWG;
LP – Lâmpada de néon resistorizada 230V~;
R1 – Potenciómetro duplo 10KR±10% 1/8W;
R2/6 – Resistor de carvão 4,7KR±5% 1/8W;
R3/5/7/9 – Resistor de carvão 1KR±5% 1/8W;
R4/8 – Resistor de carvão 33KR±5% 1/8W;
S – Interruptor bipolar;
T – Transformador toroidal 230V~ 2x18V~ 225VA.

A placa de circuito impresso é de face simples e pode ser preparada em casa. Contudo, a sua montagem não é fácil e requer cuidados especiais. Antes de soldar os componentes, as pistas mais largas devem ser estanhadas, tal como o layout da máscara de solda sugere. É fundamental respeitar a separação entre os planos de massa de modo a evitar o fenómeno de ground loop. A união destes planos deve ser feita por meio de um fio multifilar de 26AWG (JW), de acordo com o diagrama do circuito.

Placa de circuito impresso com pistas estanhadas.

A placa montada.

Para este projecto recomendo a caixa KEL CVR1427 da Varisom. É uma caixa em alumínio lacado, de fabrico nacional, suficientemente robusta para suportar o peso do transformador. A furação deve ser feita de acordo com o guia, que deve ser impresso em papel A3. Aconselho também a substituição dos oito parafusos inferiores por pares parafuso e porca, conforme indicado nas notas do projecto. Desta forma, a caixa irá ficar mais robusta.

Caixa KEL CVR1427. Esta é a caixa recomendada para o projecto.

Links importantes:
Diagrama do circuito: http://www.box.net/shared/f3ldg3q8p6
Layout da placa: http://www.box.net/shared/t8fipadk5g
Guia de furação da caixa: http://www.box.net/shared/45p0upp9nr
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://www.box.net/shared/jzmegb1lt2
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.net/shared/m8ro7gf5z8
Site da Varisom: http://varisom.com/