18/12/11

Amplificador de áudio "Monoblocus"

Baseado no amplificador Taurus, Monoblocus é um amplificador mono de alta-fidelidade. Tal como o Taurus, é capaz de entregar uma potência de 45W a altifalantes de 4 ohms e de 29W a altifalantes de 8 ohms. É um amplificador pensado para quem aprecia música sem a mínima distorção, uma vez que possibilita a montagem de um sistema com dois ou mais canais completamente independentes. Deste modo, evita-se a ocorrência de diafonia (crosstalk). Pode também funcionar como amplificador de subwoofer.

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) = 496,4mA RMS
- I a. (V a. = 230V RMS, Z L = 8Ohm) = 343,9mA RMS
- P (V a. = 230V RMS, Z L = 4Ohm) = 114,2W
- P (V a. = 230V RMS, Z L = 8Ohm) = 79,10W

Características de amplificação:
- Impedância de entrada: 9,559KOhm
- Sensibilidade de entrada: 500mV RMS
- Ganho: 30,63dB (34V/V)
- Resposta em frequência (-3dB): 27,19Hz-120000Hz (valor corrigido)
- Potência de saída (Z L = 4Ohm): 45W
- Potência de saída (Z L = 8Ohm): 29W

Bastante simples, o circuito utiliza um único integrado LM3876. Tratando-se de um projecto baseado na revisão A do Taurus, existem muitos elementos em comum cujo propósito seria fastidioso explicar. As medidas para evitar a introdução de ruído são essencialmente as mesmas. Dado que não existe um potenciómetro para regular o volume, a entrada é aterrada pelo resistor R3. Esta medida impede a entrada de estática quando o amplificador não se encontra ligado a qualquer fonte de sinal.

Diagrama do circuito correspendente à secção de alimentação.

Diagrama do circuito correspendente à secção de amplificação.

O que torna este circuito peculiar é o facto de utilizar um opto-acoplador, mais especificamente um TLP521-1 (IC1, na figura acima), no sub-circuito de muting. O objectivo é cortar a saída do amplificador assim que este é desligado. O LED interno do opto-acoplador é alimentado, através do resistor R1, por um rectificador em meia ponte constituído pelos díodos D5 e D6 (na primeira figura). É de salientar que não existe qualquer condensador de filtro após o rectificador, pois pretende-se que o sub-circuito de muting actue rapidamente. Por sua vez, o foto-transístor interno do opto-acoplador comuta a corrente que vem do pino de mute do LM3876 (pino 8), conduzindo apenas quando o LED a ele acoplado emite luz. Esta corrente é limitada pelo resistor R2. O condensador C7 assume dois papéis: estabelece o tempo de arranque/corte da saída do LM3876 (cerca de meio segundo) e mantém constante a corrente debitada do pino de mute. Note que, de acordo com a folha de dados, a corrente vinda do pino de mute tem de ser sempre superior a 0,5mA para que o LM3876 amplifique sem qualquer atenuação. Tal é garantido, uma vez que R2 deixa passar a corrente necessária e C7 mantêm o valor desta acima dos 0,5mA durante os breves períodos em que o foto-transístor está ao corte (repare que a corrente que atravessa o LED não é constante).

Componentes:
C1/4 – Condensador electrolítico 10mF 50V;
C2/5/7 – Condensador electrolítico 100µF 50V;
C3/6/11 – Condensador de poliéster 100nF 63V;
C8 – Condensador de poliéster 1µF 63V;
C9 – Condensador cerâmico 220pF 63V;
C10 – Condensador electrolítico não polarizado 22µF 6,3V;
D1-4 – Díodo rectificador 1N5400;
D5/6 – Díodo rectificador 1N4001;
F1 – Fusível lento 1A;
F2/3 – Fusível lento 3,15A;
HS – Dissipador passivo de 1,2°C/W;
IC1 – Opto-acoplador TLP521-1;
IC2 – Amplificador de áudio de potência LM3876 (LM3876TF);
J1 – Conector IEC C14;
J2 – Conector RCA fêmea;
JW – Fio multifilar 26AWG;
L – Bobina de núcleo de ar 16 espiras Ø6mm 22AWG;
LP – Lâmpada de néon resistorizada 230V~;
R1 – Resistor de carvão 1,2KR±5% 1W;
R2/6 – Resistor de carvão 33KR±5% 1/8W;
R3 – Resistor de carvão 12KR±5% 1/8W;
R4 – Resistor de carvão 47KR±5% 1/8W;
R5/7 – Resistor de carvão 1KR±5% 1/8W;
R8 – Resistor de carvão 2,7R±5% 2W;
R9 – Resistor de carvão 10R±5% 1/2W;
S – Interruptor bipolar;
T – Transformador toroidal 230V~ 2x18V~ 120VA.

A placa de circuito impresso é de face simples e, com os materiais adequados, pode ser preparada em casa. Contudo, a sua montagem é complexa e requer cuidados especiais. As pistas mais largas devem ser estanhadas, tal como o layout da máscara de solda sugere. Tal como em outros projectos, é fundamental respeitar a separação entre os planos de massa. A união destes planos deve ser feito usando um fio multifilar de 26AWG (JW), de acordo com o diagrama do circuito.

Para este projecto recomendo a caixa KEL CVR1427 da Varisom. É uma caixa em alumínio lacado, com bom acabamento e suficientemente robusta para suportar o peso do transformador. A furação deve ser feita conforme o guia, que deve ser impresso em papel A3. É importante substituir os 8 parafusos inferiores por pares parafuso e porca, conforme indicado nas notas do projecto.

Links importantes:
Diagrama do circuito: http://www.box.com/s/lry6q5as16rx38ku6u1d
Layout da placa: http://www.box.com/s/jmzay6gsl5rulhpdbyl3
Guia de furação da caixa: http://www.box.com/s/qpr09dmkornabrr185kb
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://www.box.com/s/k2ifq94romx7toguytru
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.com/s/7qareyp95zac6xe8qi94
Site da Varisom: http://varisom.com/

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