domingo, 23 de setembro de 2012

Circuitos Amplificadores de Áudio

Nesta matéria apresento uma coletânea de circuitos amplificadores de áudio. Todos os circuitos para amplificadores de áudio são simples de serem montados. O usuário poderá tirar suas dúvidas nos comentários sempre que precisar.










Circuito Amplificador para Carro

O esquema do circuito da figura abaixo é de uma montagem de um amplificador simples para carro que usa somente transistores como elementos ativos. Este circuito consegue fornecer alguns watts a um alto-falante e pode ainda reforçar os canais de som de um sistema para carro (radio ou toca-fitas).

Os trimpots devem ser ajustados para se obter som sem distorção com o máximo volume. Os transistores devem ter bons radiadores de calor. P1 é um potenciômetro que controla o volume deste amplificador. Os resistores são de 1/8 W, os eletrolíticos para 16V e os demais capacitores podem ser de poliéster ou cerâmicos. Este circuito também pode ser usado em casa como excelente reforço para pequenos rádios e walkmans. A alimentação para este circuito deve vir de uma fonte de 12V bem estabilizada. 

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Circuito Megafone

O circuito da figura abaixo é de um Megafone Simples que pode ser construído em casa facilmente. Este Megafone necessita de um componente principal muito fácil de ser encontrado. O componente eletrônico necessário para este projeto é o LM386. Este circuito é indicado para amplificação da voz fornecendo uma potência razoável a um alto-falante de bom rendimento. Montado em uma forma de corneta ele permite que uma pessoa fale alto para grupos de pessoas, multidões ou ainda torcida. O seguinte esquema eletrônico mostra o projeto de um circuito de Megafone Simples usando o amplificador de potência LM386. Este funciona com baterias e consome apenas 24milliwatts quando opera a partir de 6V de alimentação. Veja a figura abaixo com o esquema elétrico.


Lista de componentes:
R1 - 2.2k
R2 - 10R
R3 - 10k
C1 - .22uF
C2 - .1uF
C3 - 470uF
C4 - 470uF
CI - LM386
Diversos: Alto falante de 8Ohms, Microfone de eletreto, bateria de 9V. Volta ao índice



Circuitos TDA2002

O TDA2002 é um amplificador de áudio encapsulado em um único chip e isso lhe garante uma ótima versatilidade. É possível montar um sistema de amplificação de áudio com poucos componentes. Neste artigo vamos explorar três configurações deste circuito integrado com objetivo de montar um bom amplificador de áudio.

Aplicação típica:
Este é um circuito típico o qual pode ser montado utilizando uma série de componentes comuns e de fácil acesso. Nesta configuração podemos configurar uma largura de banda de saída a partir das equações apresentadas na figura: CFB e RFB. Com relação a este circuito, uma ideia interessante é utilizar uma largura de banda bem baixa (um BW = 500) e utilizar como um subwoofer.

Aplicação de baixo custo:

Neste circuito amplificador de áudio a quantidade de componentes é drasticamente reduzida. Há inclusive a utilização da placa de circuito impresso para compor um dos componentes utilizados. Note que nesta configuração utiliza-se somente capacitores. Confira abaixo como deve ficar o chapeado para esta configuração.

Aplicação em Ponte de 15W:
Nesta aplicação o circuito do amplificador de áudio fica um pouco mais complexo mas garante uma potência de saída bem maior. Para conseguir alcançar esta potência é necessário empregar dois circuitos integrados em uma configuração em ponte. Se caso desejar um sistema estéreo é possível duplicar o mesmo circuito em uma única placa em que haverão quatro TDA2002 fornecendo uma potência total de até 30Watts.

Caso tenha alguma dúvida não deixe de comentar.
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Amplificador de Áudio de 300W

O circuito da figura abaixo representa um amplificador de áudio de 300W discreto, ou seja, é todo construído utilizando somente transistores.Os transistores utilizados são os: TIP147, TIP142 e TIP41 para a etapa de potência e um conjunto de 2 transistores 2A258 ou BC 558 como drivers. A configuração abaixo contempla uma entrada estéreo. Mas nada impede de reduzir o circuito pela metade e utilizar como um amplificador mono. Nesta última configuração o circuito vai operar até no máximo com 150W.

É importante também utilizar uma boa fonte. É necessário que esta consiga produzir uma corrente de 10A. Além disso, os transistores devem ser dotados de radiadores de calor bem grandes.
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Montando uma placa de Áudio

Esta matéria traz a montagem de um circuito amplificador de áudio TDA2002. Num artigo anterior eu havia apresentado características e benefícios de se utilizar o amplificador operacional de potência TDA2002. Neste artigo vou mostrar como construir um protótipo a partir do circuito mostrado abaixo:

A técnica que vou utilizar para construir o circuito é a maneira mais prática e nunca encontrei outra melhor. Esta técnica funciona muito bem quando não é um circuito complexo. Além disso, não é necessário ter aquele trabalhão com o ferro de passar roupas e lidar com a sujeira do acido durante a corrosão como acontece no método tradicional. Tudo que você precisa ter é paciência e um pouco de treinamento, pois no começo o processo é um pouco "tinhoso". A base para o circuito é uma placa matriz de pontos (Conhecida comercialmente como Breadboard). Os componentes são inseridos nos buraquinhos que tem ilhas de cobre. As trilhas são feitas pela própria solda quando derretida pelo aparelho.
O ponto mais crítico para ter sucesso na soldagem é o aparelho utilizado. Quando vai-se unir trilhas a solda deve estar na temperatura certa para que se consiga unir ou separar as ilhas. Assim, o melhor equipamento que utilizei é o ferro de solda Hikari de 30W. Outro item importante é o suga solda, pois quando se comete um erro grande é necessário remover muita solda e sem este equipamento fica muito difícil corrigir o erro. Todos estes itens são facilmente encontrados em qualquer loja de eletrônica. Veja abaixo a figura da matriz de pontos que utilizei:



Já conheci muitas pessoas que elaboram o circuito em tempo real, isto é, olham para o diagrama esquemático e vão soldando ao mesmo tempo. Para quem não está acostumado ou é iniciante eu recomendo a utilização de um software para a construção do layout. Existe um programa chamado ExpressPCB que é excelente para isso. Veja o screenshot abaixo:

Este é um excelente programa que me auxilia durante a soldagem. Assumo que os pontos são os buracos das ilhas, logo você só precisa desenhar as trilhas. A linha para desenho que utilizo tem a largura de 0.30". Mas não se preocupe com estas configurações visto que o importante é a referência para construir a placa posteriormente. Corrigir erros e realocar componentes neste programa é mais fácil do que ficar tentando fazer a placa diretamente.


Este programa tem um banco de dados com componentes padrão, mas as vezes não existe o layout do componente que desejamos. Então é possível produzir um novo layout criando as ilhas e o desenho do componente. Neste caso, o TDA2002 teve que ser um adaptado para encaixar no padrão da placa e tive que criar um layout novo no programa. O desenho final do circuito pode ser observado na figura abaixo:

Outro aspecto importante que deve ser observado é a orientação de visualização da placa. Neste caso considerei que estou olhando para o fundo da placa onde irão ficar as trilhas de solda. Então, eu simplesmente olho o desenho e reproduzo a mesma coisa soldando e unindo as ilhas da placa. Note que a maioria dos programas mostram o layout visto de cima da placa (Lado dos componentes) e este aqui não é exceção. Veja o resuldado final, tudo isso consumiu apenas 1 hora de trabalho. Não houve sujeira e nem muito esforço.

Download do programa:
Express PCB
Layout da placa Volta ao índice



Circuitos TDA2005

O esquema elétrico do circuito da figura abaixo trata de um amplificador de áudio que utiliza o CI TDA2005. Este circuito tem uma ótima qualidade de áudio e pode entregar uma potência de saída de até 20W. Além disso, este circuito integrado foi desenvolvido para operar com alta confiabilidade visto que possui proteção contra curto circuito AC ou DC, superaquecimento, surto de carga, falta de terra e cargas muito indutivas. Este circuito integrado é bastante utilizado em autos. 

O TDA2005 é um amplificador de potência duplo áudio desenvolvido para ser utilizado em aplicações para automóveis ou Autos. Reforçadores para potência de carro são facilmente construídas a partir deste dispositivo que provê uma alta capacidade de corrente (Acima de 3.5A) e que pode manejar cargas com impedância muito baixa(até 1.6ohms). Este circuito amplificador de áudio TDA2005 pode ser montado para operar em ponte (Consegue uma saída de 20W) ou em stereo ( Cada canal com 10W). Outra vantagem é que este pode ser construído com poucos componentes externos e que são simples de serem encontrados. Este sistema pode alcançar uma ótima qualidade de som se for usado componentes de qualidade como auto falantes Tornado da Selenium.Veja a figura abaixo do circuito TDA2005 montado em ponte (Para este utilize o TDA2005M):
A figura a seguir mostra a aplicação do mesmo circuito para um sistema stereo. (Para este utilize o TDA2005S)



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Amplificador de áudio 50W

Este é um projeto interessante para a montagem de um amplificador de áudio de 50W. A montagem deste sistema é muito fácil devido a característica de utilizar somente componentes discretos. Além disso, todos os componentes são facilmente encontrador em qualquer loja de eletrônica. A base para a amplificação está na utilização do TIP121, TIP125 que é um encapsulamento com uma configuração Darlinton de transistores. Veja o esquemático da figura abaixo:

Esta matéria poderá ser baixada em forma de arquivo. O arquivo contém maiores detalhes sobre a construção deste amplificador de áudio. É altamente recomendável que o leitor baixe o arquivo para tirar suas dúvidas. Clique no link abaixo para baixar.


Lista de componentes:









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Amplificador de áudio super Simples

Este amplificador de áudio super simples pode fornecer potências de algumas dezenas de miliwatts quando alimentado por uma fonte de 3V e até 2W quando alimentado por uma fonte de 12V. Para tensões de até 6V o transistor Q2 pode ser de média potência: TIP29 ou BD135. Para tensões maiores, no caso de 9 ou 12V, recomenda-se o uso do TIP31 ou 2N3055. Apresenta-se o esquemático do circuito na figura abaixo:


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Circuito amplificador de áudio sensível

Este amplificador com autofalante fornece uma boa amplificação para pequenos sinais de entrada. Este pode ser utilizado para amplificação de microfones ou até mesmo etapas de receptores de rádio AM e FM. O transformador T1 observado no esquemático deve ser deve ter impedância de primário numa faixa entre 200 a 1000 ohms. É importante ajustar o valor de R2 determina o ganho da primeira etapa do circuito. Esse valor deve estar numa faixa de 2.2k e 10k ohms. Para que não haja distorção na entrada comece ajustando R2 a partir de 10koms e em seguida continue variando o valor para baixo até conseguir a amplificação desejada. Observe o esquemático da figura abaixo do circuito amplificador.



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Circuito amplificador de áudio TDA2006

Este amplificador de áudio utiliza um CI muito conhecido: TDA2006. Este circuito amplificador de áudio consegue fornecer uma potência de 8W quando alimentado por uma fonte de 24V e utilizando um alto-falante com impedância de 4ohms. O TDA2006 deve ser montado com um radiador de calor. O volume deve ser controlado por um potênciometro na entrada de áudio e o cabo deve ser blindado para evitar interferências. A figura abaixo apresenta o esquema completo do circuito amplificador de áudio com TDA2006.


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6 comentários:

  1. eu montei um amplificador com tda 2002 em ponte realmente o som é muito bom, mas tive que montar um pre para o microfone, neste caso quando ligo o pre na entrada de audio do circuito com o tda , este pre mata o som que entra do cd , microfone funciona mais o sinal de audio do cd para completamente.gostaria de saber o que ser isso.

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    1. Olá amigo,
      Fico feliz que tenha conseguido montar e fazer funcionar o seu projeto.

      Bom, a primeira pergunta que preciso fazer é como você está ligando duas entradas de som no amplificador TDA2002. Está ligando as entradas de som em paralelo? Se isso for verdade então o problema está aí. Não se pode ligar diretamente em paralelo linhas de som (CD+Microfone). Quando você faz isso não há um balanceamento das entradas.

      Para resolver isso recomendo você a fazer um mixer na entrada do som. O Mixer faz o balanceamento das entradas e você ainda controla qual entrada terá mais ênfase.

      Espero ter ajudado. Se ainda houver dúvidas continue postando.

      Obrigado.

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  2. Ola Eu montei esse TDA 2002 e tive sucesso mas não utilizei o CFB e RFB por não entendimento mesmo assim funciona perfeitamente. No texto relata que eu poderia usar valores para utilizar em um subwoofer gostaria de saber como fazer esse calculo e se já tem valores pré definidos.
    obs: estou montando o sub para ter um som 2.1
    Obrigado

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    1. Olá Rodrigo,

      Parabéns e obrigado pelo feedback positivo. Bom, acho que você pode ignorar o CFB e o RFB. Estes componentes servem para compor uma etapa de filtro passa-baixas. Uma vez que você vai ligar o amplificador em um sistema 2.1, acredito que o canal de subwoofer já venha filtrado. Assim, ignore estes componentes e monte o mesmo circuito para o canal de áudio extra que você deseja adicionar.

      Obrigado pela pergunta. Se precisar, continue postando.

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  3. Obrigado por reunir essas pérolas dos circuitos! Valeu! Só não entendi como é esse trafo do "Circuito amplificador de áudio sensível" é razão de 200:1 é isso? Não entendi a medida em ohms. Não devia ser Henrys? Abraços, Renato

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    1. Olá Renato,

      Os componentes reativos (Capacitor ou indudor) podem receber a unidade Ohms quando estão operando em um circuito que oscila com o tempo (Neste caso o áudio). Além disso, a quantidade de Henrys é que determina o quanto de Ohms vai ter o indutor quando operando no circuito.

      Já o transformador do circuito serve para fazer o casamento de impedâncias. O casamento de impedâncias serve para fazer com que haja máxima transferência de potência. Se não houver casamento de impedância a potência pode ser perder de alguma forma. Assim, por exemplo, se você tem um amplificador com impedância de saída de 100 ohms e um alto-falante de 8 Ohms, então você precisa utilizar o transformador de 100:8.

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