Projetos eletrônicos

Amplificador estéreo com válvulas de som de TV (3+3Wrms)

Esse circuito simples utiliza válvula duplo tríodo-pêntodo de saída de som de tv que necessita de poucas peças em volta para garantir um som digno dos valvulados. No caso, montei duas vezes para ter o amplificador estéreo. Pode muito bem ser utilizado como amplificador para o seu celular ou mesmo daquele toca-discos antigo (aí será necessário um pré-amplificador com correção da curva RIAA – veja um projeto com essas características aqui).

Não pense que 3W é pouco, já que estamos falando de potência real - RMS.

O circuito

Clique na imagem para ampliar.

Analisando em partes:

Alimentação dos filamentos

Essa é uma parte muito importante na válvula, que é até estranho para os habituados com circuitos de estado sólido. Acontece que para que o efeito termoiônico aconteça, é absolutamente necessário que o catodo esteja praticamente em chamas.

Veja mais sobre o princípio de funcionamento das válvulas aqui.

O consumo de potência é grande e inevitável. Cada uma dessas duas crianças vai drenar nada menos que 4,8W para produzir uma podência sonora de 3W por canal. A grosso modo, seu amplificador não terá mais que 40% de eficiência. Esse foi um dos motivos para o fim dessa eletrônica (obviamente o tamanho também).

As válvulas utilizadas nesse projeto são próprias para a ligação em série com 300mA. Dessa forma, teremos 16+16 = 32V x 300mA. Particularmente prefiro essa configuração porque a corrente elétrica é menor.

Como optei por ter uma chave seletora 127/220V, dividi os valores dos capacitores para que tenham o valor correto nos dois valores de alimentação.

Caso utilize outras válvulas, a tabelinha com os valores é:

Válvula	Tensão do filamento	Tensão do circuito	Corrente	Capacitor C1	Capacitor C2
PCL82	16V	32V	300mA	3,6uF	2,8uF
XCL82	8,2V	16,4V	600mA	7,2uF	5,3uF
ECL82 *	6,3V	12,6V	780mA	9,4uF	7uF

*Originalmente a ECL82 não foi projetada para utilizar filamentos em série, mas nada impede que se faça.

Lembrando também que os valores dos capacitores devem ser obtidos através de associação o mais próximo possível e devem ter tensão de isolação igual ou superior ao diagrama, não polarizados.

Utilizei capacitores de partida de motor com ótimos resultados, até mais baratos que os comuns.

Os valores foram calculados utilizando as equações para reatância capacitiva comentados nesse artigo.

Por que não utilizar um transformador para os filamentos, como antigamente?

Alguns motivos que me levaram a essa decisão:

· Transformador é grande, pesado e caro;

· Uma peça com essas características hoje em dia precisa ser encomendada;

· A reatância capacitiva age como um divisor de tensão, derrubando-a durante o aquecimento (warm-up), fazendo as “meninas” demorarem mais tempo para ganhar temperatura, diminuindo o choque térmico e aumentando a vida útil;

· Além do mais, o circuito de calefação não precisa ser isolado da rede elétrica.

*Obs.: se você tiver válvulas ECL82, pode ligá-las em paralelo com um transformador de 6V com capacidade de pelo menos 2A que funcionará perfeitamente.

Fonte de alimentação

Aqui é necessário um transformador capaz de fornecer pelo menos 200V com 100mA no secundário. Você pode encontrar um em sucata de comando elétrico desde que seja isolado (não serve autotransformador, vai dar choque). Uma vez utilizei um transformador com primário 220V e secundário 110V ligado ao contrário (a tensão entrou no secundário 127V e saiu quase 250V no primário).

Outra opção é utilizar dois transformadores como no diagrama abaixo:

O funcionamento desse arranjo é o seguinte: um transformador está ligado “de costas” para o outro, ou seja, o de 15V x 3A está ligado de modo convencional, com o primário na rede e o secundário saindo 15V. Já o segundo pega essa tensão e eleva novamente, sendo aproveitado o valor maior, que descontando as perdas dá aproximadamente 200V.

Utilizei essa opção porque não tinha um transformador elevador em mãos quando montei o circuito.

E por que utilizar esse circuito ou um transformador elevador ao invés de um simples e barato autotransformador ou até mesmo a retificação direta da rede elétrica? Simples: aqui os componentes e consequentemente as tensões estão nos circuitos de entrada e saída, que vão entrar em contato com pessoas e não podemos tomar choque, não é mesmo? Se você não isolar a tensão da tomada do circuito interno, vai tomar choque quando tocar no seu celular (supondo que é ele que está ligado no amplificador)...

Após a retificação em ponte, a tensão passa por um filtro π formado por C1, L1 e C2. O indutor foi reaproveitado de um reator de lâmpada fluorescente. Aliás, existem vários componentes interessantes nesse tipo de sucata, veja o artigo. Ele recebe esse nome pela aparência física da letra grega com a disposição dos capacitores e o indutor. Seu funcionamento é o seguinte: C1 age como um tanque que armazena a tensão oscilante vinda do retificador, fornecendo quase uma corrente contínua. O indutor L1 em série tem reatância alta para as frequências altas, agindo como um filtro que elimina o ruido de alta frequência que vem da rede e C2 dá aquela “amaciada” final.

O diodo zener D5 melhora a estabilidade da tensão... Montei um regulador paralelo que consome uma parte da tensão da fonte.

C3 elimina o ruído de alta frequência, melhorando o resultado final do som.

Amplificadores

O projeto original é um clássico dos receptores de TV valvulada, copiado desta página. Essencialmente apenas projetei a fonte e montei duas vezes o mesmo circuito. Vamos aos detalhes:

As válvulas ...CL82 são típicos elementos de saída de áudio, integrando pré-amplificador e potência no mesmo invólucro. A sessão tríodo é responsável pelo ganho de tensão enquanto o pêntodo de potência fornece a corrente necessária para o transformador de saída. Aliás ele é adaptador de impedância de som ambiente com primário em 5KΩ e secundário em 8Ω com potência nominal de 5W, condições perfeitas e facilmente encontrados no comércio de sonorização.

O sinal de entrada é injetado diretamente na grade do tríodo através de C4, sendo pré-amplificado (nesse caso, o que ocorre é praticamente a conversão do seu sinal de aproximadamente 1Vpp em pouco mais de uma centena de volts, que é aplicado à grade do pêntodo via C5. R5 faz a realimentação negativa, melhorando a qualidade da amplificação. Se você não instalar ele, perceberá alguma diferença.

R9 e C6 formam um filtro de alta frequência que elimina ruído.

Como já citado, o transformador é utilizado de som ambiente.

Ainda o detalhe da entrada do sinal. Adicionei um controle de balanço porque dificilmente o volume dos dois lados será idêntico, então esse ajuste permite compensar um lado que “fala” mais alto que outro. Tanto ele como o volume utilizam potenciômetros duplos. Esse último deve preferencialmente ser logarítmico para um ajuste mais suave.

Fotos

A partir das imagens do meu projeto você pode se inspirar e fazer algo muito melhor.

Circuito montado em um chassi de alumínio e caixa de compensado.

Frontal com tampa de proteção que permite a visão das válvulas. Chave liga-desliga na lateral direita.

Vista traseira. Próximo ao cabo de alimentação está a chave seletora de tensão, o porta fusível, entradas P2 e P10 e saídas para os alto-falantes. Nessas últimas utilizei parafusos passantes.

Construção das caixas acústicas tipo bass-reflex com “recheio” de caixas de ovo.

Conjunto montado, utilizando um par de alto-falantes automotivos de 5” triaxiais.

Lista de material

Semicondutores

4 - diodos 1N4007 ou similar

1 - diodo zener 220V x 3W

Válvulas

2 - PCL82 (ou ECL82 ou XCL82) – veja o texto e diagramas no começo do artigo

Capacitores secos – poliester ou cerâmica de 350V ou maior

1 associação suficiente para C2 (vide diagrama e descritivo)

4 - 10nF

2 – 100nF

1 - 470nF

Capacitores secos – poliester ou cerâmica de 450V ou maior

1 associação suficiente para C1 (vide diagrama e descritivo)

Capacitores eletrolíticos – 350V ou maior

1 - 47uF

1 - 220uF

Indutores/transformatores

1 – indutor de sucata de reator de lâmpada com aproximadamente 4mH. Indutor maior com pelo menos 50mA de corrente dará resultados melhores

2 – transformador adaptador de impedância para som ambiente 5KΩ/8Ω

1 – transformador de alimentação 127/220V para 220V x 15VA ou conforme descritivo

Resistores

2 – potenciômetros duplos 10K (de preferência log)

2 – 10R x 5W

2 – 470R x 5W

1 – 4K7 x 5W

2 – 10K x 1/8W

2 – 10K x 1/2W

1 – 10K x 5W

2 – 220K x 1/2W

2 – 470K x 1/2W

2 – 3M3 x 1/2W

Outros

Cabos

Porta fusível e fusível de 0,2A

Jack fêmea P2 ou P10

Interruptor

Etc.

Em eterna construção