AMPLIFICADORES DE ÁUDIO MARSAPE

MÓDULO DE SOM CASEIRO COM TIP 127 E INDUTOR DA FONTE DA DELL

Com o emprego de um indutor de fonte da Dell e mais 2 transistores do tipo Darlighton podemos montar um módulo de som caseiro potente ligado em 12v e podemos empregar alto falante de 8 ou 4 ohms numa boa! A potencia sobre o alto falante será o produto da tensão sobre o alto falante ao quadrado dividido pelo valor da resistencia desse alto falante!

P=V²/R = Watts

Link para DOWNLOAD da placa em PDF

MARSAPE 200 FULL VERSION

Esquema e Layout disponível para DOWNLOAD 

MARSAPE 200 EVOLUTION VERSÃO 2.0 

Este projeto foi editado e simulado no ISIS do Proteus e se você queira conferir as simulações é só seguir este link abaixo:
https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0B4AemSjTdeTsfkRhQ3lhTDhKZDY4LVZ3cU8wdlpvZURkNVVaMGkzaF91TGhVZnhZdFl1bkk

MEGA NINJA DE MARSAPE AND GEONES

MARSAPE 200 (100W RMS)

        Quando iniciei no ramo da eletrônica eu só montava amplificador apresentando baixo rendimento de amplificação apresentado na etapa de saída,baixa resposta de graves e agudos,pois,eu não sabia antes,que o problema do baixo rendimento estava diretamente relacionado com alguns erros de projeto.

        Daí fui a luta em busca de melhores resultados!Comecei montando amplificadores com fonte simples e notava que o mesmo apresentava baixo rendimento.Montei outros amplificadores,também com fonte simples,com acréscimos de transistores para uma potencia melhor,mas o baixo rendimento estava presente.Experimentei montar outros amplificadores com fonte simétrica e mudando os valores de alguns componentes como resistores capacitores e transistores na busca de melhores resultados,tanto na faixa de respostas de frequência,quanto ao ganho de tensão,conquistei o tão sonhado  rendimento,com uma boa qualidade de som ! Foi por essas e outras tantas experiencias iniciais,que elaborei o meu próprio modelo de amplificador simétrico classe AB transistorizado, a qual chamamos MARSAPE 200!

Abaixo temos o Lay-out da placa de circuito impresso deste belo amplificador:

M200 PCB LAY OUT

AGORA PARA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO POR TRANSFERÊNCIA TÉRMICA ONDE O LAYOUT DEVE SER IMPRESSO EM PAPEL FOTOGRÁFICO EM IMPRESSORA A LAYSER (TONER) E REVELADO COM UM FERRO DE PASSAR POR CIMA DO LAYOUT INERTIDO POR CIMA DA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO.

                         

DOWNLOAD DO LAYOUT INVERTIDO DO AMPLIFICADOR MARSAPE 200 

SOBRE O CIRCUITO:

  Temos aqui um típico amplificador Classe AB transistorizado.

Com apenas 7 transistores bipolares podemos construir este belo amplificador que tem um ganho excelente.

1    1. A FONTE

A fonte deve ser simétrica, ou seja, são duas tensões iguais com polaridades opostas.

Exemplo: Um transformador com Center-Tap de 20+20VAC ou 21+21VAC com correntes de secundário que variam entre 2 a 6A, que após retificação com uma ponte de 4 diodos de 3A ou superior com mais 2 capacitores eletrolíticos de 3300u F por 35v em série se obtenha tensões como por exemplo +28VCC ,gnd,-28VCC  ou +30VCC,gnd,-30VCC .

Observe a ilustração abaixo de como fazer a fonte:

Via de regra para calcular a tensão contínua de pico (+B) sobre o capacitor de filtro após retificação (transformação VAC em VCC),é só multiplicar a tensão alternada por pi=1.41 .

VAC x 1.41= +B  do capacitor

Lembrando que a fonte não deve trabalhar no limite da potência da carga.

Para isso,devemos fazer um acréscimo de  20% a mais do valor nominal  da Potência da  Carga  para não sobreaquecer o transformador.

               Exemplos:

100W+20% ou +5W=105W de potência  o transformador.

300W+20% ou +60W=360W de potência  o transformador.

500W+20% ou +100W=600W de potência o transformador.

A Potência elétrica é calculada pela seguinte fórmula:
                         P=V² x RL     onde:RL=alto-falante.

Logo, para encontrar a tensão A.C do transformador VAC sem o expoente ²,

 deveremos fazer o inverso da potenciação, que é a radiciação. Então fica:

V=

onde: V =voltagem de um enrolamento do transformador.

          P=Potencia Ativa (RMS) do amplificador.

          RL=Resistência de Carga.

Neste caso a RL é o alto falante e a resistência é dada em Ohms.

     Normalmente empregamos valores de resistências de 4 ou 8 ohms.

Fazendo os cálculos notamops que  para uma mesma potencia dada a resistência de carga de baixo valor ôhmico como a de 4ohms, teremos como resultado uma tensão baixa, e para uma resistência mais alta como a de 8ohms,a tensão é mais alta também!

                          A corrente no transformador:

       I=P/V onde : I=intensidade de corrente em Ampéres (A).

                            P=Potencia Total da fonte em Watts (W).

                            V=tensão Ac do enrolamento do transformador em Volts (V).

2    2.        AS ETAPAS AMPLIFICADORAS

Este circuito é formado por 4 etapas amplificadoras.

A primeira etapa amplificadora é formada por um amplificador diferencial constituído por 2 transistores pnp do tipo BC557B,no esquema representados por Q1 e Q2,que são os responsáveis pela amplificação das pequenas  diferenças de potenciais dos sinais de áudio que chegam na entrada do amplificador.O sinal entra através do potenciômetro(P1 de 50k ou 100k). O capacitor de acoplamento de entrada c3 de 2,2uF dá livre passagem para as altas frequências e bloqueia as baixas frequências.
 Esse capacitor de acoplamento de entrada c1 é calculado pela frequência mínima de corte do amplificador.Neste caso  a mínima  frequência de corte é de 100Hz para as baixas frequências ou graves,já as altas frequências ou frequências agudas atravessam por ele livremente.

Os resistores de carga de coletor de Q1 e Q2 R4 e R5 de 1k devem ser idênticos. Note que R4 é ao mesmo tempo resistência de entrada de Q4.

Assim que o circuito for ligado à rede elétrica, temos Q1 e Q2 operando em classe A, porque existe uma corrente de coletor circulando o tempo todo.

A segunda etapa amplificadora é formada pelo  transistor Q3 (TIP41) que também opera em classe A, porque existe uma corrente de coletor circulando o tempo todo. Observe que no coletor deste transistor existem 2 resistores de 4k7 em série com 3 diodos 1N4007 responsáveis pela polarização (grampeamento)da tensão Vbe(tensão de base-emissor)dos transistores drives Q4,Q5 e dos transistores de saída Q6 e Q7.Note que a tensão sobre esse 3 diodos em série é de 2,1v ,porque a tensão percebida em cada um deles é de 0,7 volts (3x0,7v=2,1v).

O capacitor C4 de 47 uF por 50v na base de Q4, serve como filtro de graves(reforçador booster) que proporciona a polarização da base do trasistor Q4(TIP41) por uma parcela do sinal de áudio que vem da saída do amplificador pelo seu efeito de reatância capacitiva (resistência ôhmica que o capacitor adquire quando submetido a um sinal variável).

Neste circuito se faz necessário manter a igualdade entre os resistores de base de Q1 e Q2 que são os resistores R1 e R11 de 47k para que o circuito fique balanceado e que na saída tenhamos 0vcc(a correta simetria da fonte e do amplificador). E não podemos esquecer também o circuito de realimentação negativa formado por R12 de 1k e o capacitor C5 de 100uF por 50v.Estes por sua vez, recebem a amostra do sinal da saída do amplificador e entregam o sinal amplificado para a entrada em defasagem de 180° e são responsáveis também pela resposta  de frequência de nosso amplificador. Note que sem eles o amplificador perderia seu ganho( potência). Experimente desligar C5 e veja o que acontece.

Os transistores Q4 e Q5 operam em classe B, comumente conhecida como push-pull, estes transistores foram bem escolhidos e estão polarizados na região de corte e condução (corrente de repouso ou Vbias,estes por sua vez só devem conduzir mais e mais a medida que se aumenta o volume do nível de áudio entregue na entrada do amplificador, por isso que existe apenas 2 diodos e entre as bases desses transistores,e não 4,já que com 4 diodos a tensão de vbe seria a máxima de 4x0,7v=2,8v que somada com mais a tensão ac de áudio gerada pelo próprio amplificador,fato que ponharia em risco de sobreaquecer demasiadamente  os transistores drives e de potência. Além das perdas dos componentes principais.Então,o Vbias ficou em 2x0,7v=1,4v.

Os resistores R9 e R10 de 100 ohms são os resistores de carga de emissor (Re)e limitadores da corrente de coletor (Ic) dos transistores drives Q4 e Q5 e ao mesmo tempo são resistores que limitam a corrente de base (Ib) dos transistores de potência Q6 e Q7 e asseguram estabilidade para a tensão Vbe dos mesmos.

Então, quando você for realizar um projeto como esse, não troque uma peça por outra qualquer, faça conforme pede o esquema. E só troque os transistores por equivalentes, porque só assim saberemos se tudo ocorreu direitinho, ou saberemos se houve falhas na realização do projeto.

A última etapa amplificadora é dos transistores de potência Q6 e Q7, eles operam em classe B, estão na configuração de seguidor de emissor, e estão aguardado o aumento da corrente de coletor dos transistores drives Q4 e Q5 e isso significa também um  aumento da corrente de base dos saídas Q6 e Q7,e logo teremos um aumento das correntes de coletor de Q6 e Q7 e consequentemente um aumento da potência(ganho de tensão e de corrente) do nosso  amplificador.

3.MARCHA DE CÁLCULO:

A potência está limitada na tensão e na corrente da bobina do alto falante P=V²/R A tensaõ do transformador= V=Raiz quadrada de Potencia do Amplificador vezes a Resistencia de Carga (Alto falante) Rmin =4 ohms.
Resistencia alta de 8 ohms=Tensão Alta.
Resistencia baixa 4 ohms=Tensão baixa.
O ganho de tensão do circuito  Gv=Vout/Vin.
Onde: Vout =tensão de saída no ponto do alto falante a todo volume)
        Vin=tensão de entrada que normalmente é de 1Vpp(pico-a-pico  na frequência fundamental de 1KHz.
Faça os cálculos e comprove a matemática aplicada à Eletrônica.

                                                                                    MARSAPE 300 

 (POTENCIA DE ATÉ 300W RMS DEPENDENDO DIRETAMENTE DA TENSÃO E DA CORRENTE DA FONTE).

      Este é o Clássico Amplificador Classe AB transistorizado que possui um amplificador diferencial duplo,que opera na configuração de amplificador classe A,porque deve existir sempre  uma corrente de coletor e emissor de Q1,Q2,Q3 e Q4,circulando permanentemente no tempo que o amplificador estiver ligado.

     Estes 4 transistores de entrada,tem por finalidade,amplificar as diferenças de potenciais existentes em suas bases e manter uma boa linearidade do sinal presente na entrada do amplificador.

Q5 e Q6 também estão na configuração de amplificador classe A e servem como excitadores das correntes de base de Q6 e Q7(npn) e Q8 e Q9 (pnp),que por receberem a elevação do sinal em suas base,promovem um certo ganho de corrente entre coletor e emissor para assim poderem excitar os transistores de potência (Q11 e Q12) que estão montados em classe B,em que estes transistores trabalham na região de semi-condução (corte-condução).

                                             Clique na imagem para ampliar.

Com a ajuda de um Design profissional em artes de placas eletrônicas Luciano Gelinsk se propôs a melhorar este Layout do M300 mantendo os mesmos componentes só com acréscimo de dois fusíveis e um filtro Zobel na saída. Temos como adicional um Resistor de 10 ohms 2w e 1 capacitor de póliester de 100nF/100v para evitar aquele pulso forte no alto falante no ato de ligar o amplificador.

Abaixo temos a imagem desse belíssimo Layout que pode ser impresso em impressora a Laser em papél fotografico ou Glossy para fins de transferência térmica.

 Lay-out do M300 que pode ser empregado na prática espero que tenha gostado.

                                     

Se você  gostou deste projeto e quiser aprender mais sobre este circuito,é so seguir este link:

https://docs.google.com/document/d/1UkWc5lA1EyKKo7qk0hbLBj_pNviH4Pr2WiEF3TnO3bA/edit?usp=sharing

Seguindo este link,você terá mais detalhes sobre o referido projeto.

    MASTER SOUND 600

AMPLIFICADOR TIPO PUSH PULLPARA SOM AUTOMOTIVO

O TRANSFORMADOR PODER SER UM 6+6 COM OU 6V E ENROLAMENTO DE 110+110  PARA SER O DRIVE DE ENTRADA DO NOSSO AMPLIFICADOR.

Teve gente que substituiu os MOS-FETS`S por IGBT`S e obtiveram ótimos resultados!

MASTER SOUND 600   versão 2.0

Este módulo caseiro é uma evolução da primeira versão do MASTER SOUND 600 como vocês podem ver aqui foi empregado 2x ci TDA 2030A um para trabalhar o semiciclo positivo e o outro para trabalhar o semiciclo negativo. A saída é em Ponte com transistores do tipo Darlinton do tipo TIP142 e TIP 147 proporcionando um bom ganho e uma boa linearidade de resposta.

Espero que tenham gostado!

O layout estará disponível nesta página em breve!

       MASTER SOUND 1.2 (AMPLIFICADOR DE 1000 W RMS

       1200 W É A POTENCIA REAL DO TRANSFORMADOR.

      Temos aqui um típico amplificador classe AB transistorizado que pode trabalhar em 4 ohms Geral. Pode se usado 2 série de  alto-falantes de 300W de 4 ohms que estando em paralelo, torna se 4 ohms. Cada alto-falante terá sua parcela de tensão para trabalhar conforme a música!

    LAY-OUT DO AMPLIFICADOR MASTER SOUND 1.2

Lay-out da placa Mater Sound 1.2 para copiar por decalque na placa. 

Quando for imprimir devemos reduzir as dimensões no tamanho 10x10 cm.

 MAIKON KOKZENSKI REPRODUZIU ESTE AMPLIFICADOR E O VEJA O COMENTÁRIO QUE ELE DEIXOU A RESPEITO DESTE AMPLIFICADOR:
 "amigo eu fiz os testes aqui, to tocando a 105+105v o Master Sound 1.2, potência incríveeeeeeel!
estou ligando 4 subwoofers 400RMS cada 8 Ohms em série ta resultando quase 32 Ohms e ta tocando forte pra caramba!!!...

fiz algumas alterações, aqueles 2 transistores BCs na entrada, tentei substituir por BF, fiz um monte de testes e não deu, o resistor de 22k sai fumaça e aquece os 2 transistores... removi todo aquele esquema, aquilo parece um amplificador de erro pra alimentar o ganho dos BF da entrada??? removi deixei igual o Marsape 300 porém com resistor de 100K ao invés de 22k como no projeto do 300... também foi preciso mudar a realimentação de 47K tive que passar pra 100k... deixando os resistores de 47k os transistores da entrada(diferencial duplo) e transistores de saída aqueciam rapidamente e baixava a tensão da fonte um pouco, mudando o resistor de entrada pra 100k ficou bom, mudei também o transistor da entrada que equilibra junto com o da realimentação, joguei de 47k para 100k também... depois disso, troquei os TIPs por MJE 340 e 350... e os 2 drivers de saida que também eram TIP coloquei por MJE15032 e 33...  o resultado só vendo pra crer...fiz testes toca sussegado com até 8 Ohms, mais baixo do que isso a fonte começa a apanhar... usei um transformador de 3500W e 20 transistores na saida... parabéns pelo projeto me rendeu um amplificador incrível em potência! o grave impressiona !"

Maikon Kokzenski.

Avante Maikon com seus experimentos!

É fazendo experiências e às vezes queimando peças, e nos erros é que reamente aprendemos a essência da Eletrônica.Tudo deve ser observado,como os limites de tensão e corrente do componente e a excursão do sinal.

Atenciosamente: Marcelo Santos Pereira>MARSAPE

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Até logo! Um forte abraço!

                                      MASTER SOUND 1.2 VERSÃO 2.0

O layout do MASTER SOUND 1.2 ver 2.0 escontra se disponível em: 

https://docs.google.com/document/d/14bBsdNxSDfi_ovqDIAu7CWm5VuR6nLCbc5OD12TgJnc/edit?usp=sharing

GABINETE PARA MONTAR AMPLIFICADOR DE SOM

Este não podia ficar de fora não é mesmo?
Afinal de contas todo bom amplificador de som deve ser protegido.
Espero que goste e compartilhe com seus amigos!