Um circuito de massa virtual

Por vezes pode ser necessário criar uma massa virtual, especialmente quando apenas se dispõe de uma fonte de alimentação simples para alimentar um circuito que requer alimentação simétrica. A maneira mais simples de o fazer é utilizando dois resistores de igual valor, em série, sendo que o ponto médio dessa associação serve de massa. Os resistores constituem assim um divisor de tensão. Esse método, contudo, tem os seus inconvenientes: um divisor de tensão apenas pode fornecer ou drenar uma pequena parte da corrente que consome (tipicamente até um décimo) e, além disso, a tensão no seu ponto médio varia consoante a corrente fornecida ou drenada. O circuito teórico da figura seguinte aborda a questão sem os inconvenientes do método anterior.

O amplificador operacional ICd, um amplificador operacional de potência, está configurado como seguidor de tensão. A sua entrada não inversora é alimentada por um divisor de tensão constituído por resistores idênticos (Rda e Rdb). Deste modo, a tensão no ponto intermédio do divisor terá metade do valor de Vin. O mesmo se sucede com a tensão à saída do amplificador. Sendo assim, assumindo que a saída do amplificador é a massa, as tensões Vcc e Vee resultarão simétricas e de igual valor (1/2*Vin). Por se tratar de um amplificador operacional, a impedância de entrada extremamente alta de ICd possibilita a utilização de resistores de valor elevado (na ordem dos 100KΩ) no divisor de tensão. Consequentemente, a corrente de repouso será muito pequena para todo o circuito. Dado que ICd é um amplificador de potência, é possível com este circuito fornecer ou drenar uma corrente substancial (que, dependendo do amplificador operacional empregue, pode chegar a alguns amperes).

Na prática, o circuito apresentado poderá não funcionar devidamente sem algumas alterações. Definitivamente precisará de condensadores de desacoplamento para melhorar a estabilidade e de díodos de protecção na saída. Além disso, apenas alguns amplificadores operacionais de potência podem ser utilizados nesta configuração. São exemplos o OPA547, o OPA548 e o OPA549.

Monoblocus Magnus: Uma ideia para um novo projecto

Este é um outro projecto cuja viabilidade estou a ponderar. Tal como o amplificador Monoblocus, é um amplificador mono de alta-fidelidade. Em principio irá ser baseado no integrado LM3876, utilizando dois destes em paralelo. Esta topologia possibilita o uso de altifalantes de 4 ohms com tensões de alimentação superiores a +/-30V sem sobrecarregar os integrados. Assim, espera-se que este amplificador seja significativamente mais potente e também mais eficiente que o Monoblocus original.

Melhorias a aplicar no amplificador Taurus

Tenho pensado em algumas modificações com vista a melhorar o já excelente desempenho do amplificador Taurus. As alterações que espero aplicar na próxima revisão deste projecto são as seguintes:

Uma ponte rectificadora para cada canal:
Esta alteração serve para minimizar uma eventual interferência entre canais por via da alimentação. Na secção de alimentação dá-se uma queda de tensão significativa nos díodos da ponte rectificadora. Essa queda de tensão é tanto maior quanto maior for a corrente que atravessa os mesmos. O problema põe-se quando os rails de alimentação são comuns aos dois canais: qualquer exigência de corrente por parte de um dos integrados vai causar fundões na alimentação, o que poderá afectar o sinal de saída de ambos os canais. Ao utilizar uma ponte rectificadora dedicada a cada canal minimiza-se o efeito, pois cada canal terá os seus rails de alimentação. Somente o transformador é partilhado, por razões de espaço e de custo.

Substituição dos integrados LM3875 por integrados LM3876:
A grande vantagem do integrado LM3876 face ao seu irmão LM3875 é que o primeiro tem um pino de mute que permite fazer o cancelamento do sinal de saída. As características eléctricas e sonoras são idênticas, não havendo alterações expectáveis na qualidade de reprodução. Esta alteração pode trazer alguns desafios em termos de layout da placa, sobretudo pelo facto da pinagem do LM3876 ser mais "difícil" do que a do LM3875.

Aplicação de circuitos de muting:
Cada canal irá ter um circuito de muting que corta a saída assim que o amplificador é desligado. Justifica-se o uso destes circuitos para evitar que o amplificador continue a reproduzir segundos depois de ser desligado, alimentado pelas reservas dos condensadores de filtro. Prevejo que os circuitos de muting sejam inteiramente independentes, cada um com o seu opto-acoplador TLP521-1.

Estas alterações implicam um aumento significativo do número de componentes na placa de circuito impresso. Possivelmente esta próxima revisão precisará de uma placa maior, o que poderá ser um grande entrave à evolução do projecto. Espero que não!