Como meu filho resolveu aprender a tocar guitarra, veio o pedido para construir uma caixa amplificada. Dessa forma nasceu esse projeto que é parte de um circuito maior (que pode ser encontrado clicando aqui).
Ele aproveita um amplificador operacional de boa qualidade, que responde melhor que o tradicional 741 para as frequências mais altas. Se não encontrar o CI igual ao deste projeto, pesquise outros similares com resposta de frequência de pelo menos 25KHz.
O LM358N que usei aceita alimentação de 3 a 32Vcc simples ou +-1,5 a +-16Vcc simétrica, além de ser duplo.
O amplificador foi montado numa configuração específica para ter ganho 1 em corrente contínua e 16 em alternada. Isso é possível porque o capacitor C6 promove o desacoplamento da tensão contínua.
A alimentação tem filtragem construída com mais carinho justamente por se tratar de um circuito sensível.
L1 é um indutor que foi retirado de um reator queimado de
lâmpada fluorescente. Tem a função de diminuir os ruídos de alta frequência
que podem vir da fonte de alimentação. Sem essa peça o projeto funciona muito
bem, mas percebi que alguns ruídos da energia aparecem mais facilmente no som.
C1 dá uma alisada nas variações de baixa frequência da alimentação e C2 faz o mesmo com as frequências mais altas.
R1 e R2 formam um divisor resistivo para dividir a tensão da fonte por 2. R3 coloca essa tensão na entrada não inversora do CI. Finalmente, C3 e C4 garantem uma ótima estabilidade desse divisor.
RV1 é um potenciômetro de 50K logarítmico. Outros valores próximos podem ser testados. Logarítmico (componente com a letra A gravada junto com o valor = 50KA) porque o ajuste de som fica mais natural. Se você tiver um linear, pode testar normalmente, mas perceberá uma mudança abrupta no volume.
Como comentei no começo desse projeto, esse componente tem ganhos diferentes para corrente contínua e alternada. Como isso é possível?
Simples. Para a corrente contínua os capacitores se comportam como um circuito aberto e para a alternada como curto-circuito.
Então analisemos o circuito para a corrente contínua primeiro:
Aqui os capacitores C6 e C7 impedem que a corrente contínua circule, então o
resistor R5 não tem função nenhuma, já que não existe corrente nenhuma nele.
Dessa forma o amplificador tem apenas R4 fazendo a realimentação negativa e o
ganho é 1.
Como a configuração é não inversora, a equação do ganho é o seguinte:
E não sai tensão contínua nenhuma desse arranjo (depois de C7).
Corrente alternada
Já em corrente alternada os capacitores conduzem, colocando R5 na jogada e tudo muda:
A seta vermelha indica a corrente alternada de realimentação seguindo seu caminho natural.
A equação do ganho continua igual, com R5 valendo:
O divisor de tensão que injeta a metade do valor da tensão da fonte na entrada não inversora tem a finalidade de criar um ponto médio de tensão já que não usei fonte simétrica para facilitar. Dessa forma o CI se comporta como se fosse simétrico amplificando igualmente tanto o semiciclo positivo como o negativo.
Vale lembrar que como é um pré-amplificador, não tem potência para chacoalhar um alto-falante (se bem que um fone de ouvido deve funcionar), então deve ser ligado em uma boa potência para mostrar toda a sua qualidade.
Semicondutores
D1 = diodo retificador comum 1N4007 ou similar
U1 = amplificador operacional LM358 ou equivalente (se usar outro, cuidado com possíveis diferenças de pinagem)
Resistores – todos de 1/8W
1 - 22K
3 – 47K
1 – 330K
1 Potenciômetro 50KA (pode ser linear se não encontrar o log.)
Capacitores eletrolíticos – todos com pelo menos 50V
3 – 22uF
2 - 47uF
Capacitores de cerâmica – todos com pelo menos 50V
2 – 100nF
Outros
Conectores para alimentação, entrada e saída
Em eterna construção