Amplificador em ponte de 150 W

Amplificador em ponte de 150 W - TDA7294 (ART579)

O projeto apresentado se baseia diretamente em documentação da STMicroelectronics de 2007. Trata-se portando de projeto bastante recente e que é viável, dependendo apenas da disponibilidade do circuito integrado utilizado. Assim, para os leitores que desejam montar seu próprio amplificador potente trata-se de algo para ser analisado, lembrando que os 150 W rms corresponde a aproximadamente 600 W PMPO. Trata-se portanto de um amplificador que na versão estéreo pode oferecer uma potência muito alta. É claro que, pelas potências envolvidas, recomendamos este projeto aos leitores que já tenham boa experiência com este tipo de montagem.

A ST Microelectronics possui na sua linha de componentes o circuito integrado TDA7294 que consiste num amplificador de áudio analógico de alta potência capaz de fornecer uma potência de 70 W rms numa carga de 4 ?. Na montagem em ponte (BTL ou Bridge Tied Load) pode-se obter 150 W de potência RMS. O circuito também opera com carga de 8 ? e tem excelente qualidade de som. Nesse artigo mostramos como implementar um amplificador completo na configuração em ponte, já que em edição anterior mostramos a montagem simples usando esse circuito integrado.

A linha de circuitos integrados de amplificadores de áudio TDA oferece uma excelente gama de potências para quem deseja montar seu próprio equipamento, quer seja ele um simples reforçador de som para um home theater, um amplificador para guitarra ou violão como para um sistema de distribuição de áudio ou equipamento profissional mais completo.

O TDA7294 tem a vantagem de ser completo precisando de poucos componentes externos de baixo custo e ainda possuindo uma entrada de mute que pode cortar o sinal a qualquer momento a partir de um comando externo.

Uma característica notável desse amplificador que merece ser destacada é que diferentemente da maioria dos amplificadores de áudio integrados que usam tecnologia bipolar, a saída desse amplificador é feita com transistores MOS de potência (POWER MOSFETs).

Esse fato elimina um problema comum nos amplificadores bipolares que é a distorção por crossover (cruzamento) que ocorre quando um transistor bipolar comuta, pois ele precisa de pelo menos 0,6 V para fazer isso.

O resultado é uma distorção que se traduz na geração de harmônicas e também na deformação dos sinais originais. Os transistores de efeito de campo, por outro lado, são controlados por tensão e não têm esse ponto de crossover apresentando portanto uma distorção muito menor.

O resultado final aparece na qualidade excepcional de áudio do amplificador que descrevemos.

Características Elétricas

Faixa de tensões de alimentação: +/-10 V a +/- 40 V (fonte de alimentação simétrica)

Corrente quiescente: 30 mA (tip)

Corrente de polarização de entrada: 500 nA

Potência contínua de saída RMS (d = 0,5%)

Vs = +35 V, RL - 8 ? - 70 W (tip)

Vs = +31 V , RL = 6 ? - 70 W (tip)

Vs = +27 V , RL = 4 ? - 70 W (tip)

Potência contínua de saída RMS (d= 0,5%) na configuração em ponte com 25 V (simétrica) e 16 ? de carga:

Pd = 150 W

Com 35V (simétrica) = 170 W

Potência musical nas mesmas Características: 100 W (tip)

Potência musical em ponte: 200 w (tip)

Ganho sem realimentação: 80 db

Ganho com realimentação: 30 dB

Distorção harmônica total: 5 W, 1 kHz = 0,005%

0 a 50 W, 20 kHz a 20 kHz = 0,1%

Resposta de freqüência: 20 Hz a 20 kHz

Resistência de entrada: 100 kHz

]shutdown térmico: 145º C

Função mute: Mute on = 1,5 V

Na figura 1 temos um gráfico em que mostramos a potência de saída em função da tensão de alimentação.

Gráfico potência de saída X Tensão de alimentação.

A figura 2 mostra a curva de resposta desse amplificador.

Curva de resposta.

Configuração em ponte:

Na configuração em ponte, dois amplificadores são ligados à carga, mas de modo que forneçam a essa carga o mesmo sinal mas em oposição de fase, conforme mostra a figura 3.

Configuração de ponte

Dessa forma, num determinado instante, a diferença de tensão nos extremos da carga será igual à duas vezes a amplitude do sinal. Como a potência é proporcional ao quadrado da tensão, a potência para uma mesma carga, fica multiplicada não apenas por 2, mas sim por 4.

Além dessa vantagem, como as saídas são ligadas diretamente à carga, elimina-se a necessidade do caro capacitor eletrolítico de alto valor usado no acoplamento.

Montagem

Na figura 4 temos o diagrama completo do amplificador.

Diagrama elétrico

A carga nesse circuito deve ser de 8 ? ou maior. Nunca deve ser usada carga de menor impedância devido às limitações de dissipação e de corrente do circuito integrado.

Uma aplicação recomendada para esse amplificador é em sub-woofers para TV e Home-Theater e alta-fidelidade.

O circuito integrado TDA7294 é fornecido em invólucro de potência para a montagem num excelente dissipador de calor. Na figura 5 temos o aspecto do circuito integrado usado, assim como sua pinagem.

Aspecto do CI e sua pinagem.

A fonte de alimentação deve ser simétrica com uma corrente de pelo menos 10 A. Na figura 6 damos uma sugestão de fonte de alimentação para esse amplificador.

Sugestão de fonte de alimentação.

Os capacitores de 22 nf e 56 nF devem ser de mylar e os eletrolíticos de filtragem da fonte devem ter tensões de trabalho de 63 V ou mais. O alto-falante deve estar dimensionado para suportar a potência máxima do amplificador.

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Sistemas de PA para músicos

O termo PA refere-se a "public adress", ou seja, um sistema de som. O termo refere-se a instalações elétricas que amplificam sinais de áudio com a ajuda de alto-falantes. Nos últimos anos, os sistemas de endereçamento público evoluíram significativamente devido ao avanço da tecnologia digital.

Comprar seu próprio sistema de PA deve ser uma decisão criteriosa. Quais requisitos você tem e quais condições de transporte, montagem e desmontagem, bem como de pessoal estão disponíveis? É necessário ter sua própria equipe técnica para cuidar do sistema durante um concerto? Se você está procurando uma locação, geralmente é mais aconselhável procurar uma relação comercial estável dentro de um contrato que enquadre os possíveis usos e serviços, a fim de obter melhores condições.

Fatores determinantes para a escolha do sistema PA correto

Músicos e técnicos que muitas vezes trabalham em pequenos palcos muitas vezes se referem a um bom sistema de PA como um que é especialmente móvel, transportável e montável, fácil e rapidamente removível. Empresas especializadas, no entanto, lidam com dimensões e configurações muito maiores. Fornecem frequentemente sistemas de som para palcos de eventos ao vivo, grandes festas ou concertos em estádios. Para atender a essas diversas necessidades, estão disponíveis sistemas de todos os tamanhos e capacidades, desde sistemas de PA compactos com economia de espaço até sistemas de colunas de linha com processadores integrados. As salas em que é tocado são igualmente importantes: os instrumentos acústicos são utilizados isoladamente ou é um DJ set?

Um sistema de som compacto é suficiente para cafés, bares e pequenos concertos em geral. Os modelos modernos geralmente combinam todos os componentes individuais necessários em uma única caixa, como um pré-amplificador, vários canais, equalizador e assim por diante, facilmente transportáveis devido ao seu baixo peso. Se os requisitos de energia forem maiores ou aumentarem, a coisa mais eficiente é expandir o sistema adicionando um segundo alto-falante e/ou um subwoofer. Há muitas novidades nesta área.

Tecnologias como a ARB (Anti-Ressonant Bracing) e a MCT (Multicell Transformer) da HK Audio melhoraram significativamente a eficácia dos altifalantes. Grupos que tocam em um volume alto devem usar sistemas de PA compactos. As mais altas exigências em termos de alcance e volume requerem um sistema de tamanho médio. Sistemas que normalmente consistem de dois ou três canais geralmente têm cada canal designado para seu próprio alto-falante ou amplificador. Fundamentalmente, esses sistemas são categorizados como ativos ou passivos. Independentemente do tamanho de um sistema PA, um sistema de amplificação e projecção de som é frequentemente composto pelos mesmos componentes básicos:

Uma placa de mistura áudio, um sistema de transmissão constituído por amplificadores de potência, altifalantes e subwoofer. Mientras que para músicos y bandas pequeñas se presta un sistema activo pequeño o, aún menor, un monitor activo, la tecnología PA de los sistemas grandes se compone de un alto número de componentes, como instalaciones de line-arrays.

Altofalantes Long Shot

Monitores

Mesas de mistura FOH

Mistura do Monitor

Dispositivos de transmissão para microfones sem fios

Instalando um sistema de PA

No entanto, qualquer pessoa que tenha tentado organizar uma festa média ou grande com a ajuda de equipamento de alta fidelidade sabe que, mesmo para um público relativamente pequeno, é necessário um sistema de som funcional. Os sistemas HiFi soam muito bem em ambientes pequenos, mas não fornecem o volume necessário em festas ou ao ar livre, nem mesmo quebrando ou danificando-se se tentarem atingir um nível de volume alto constante. Isto é especialmente perceptível na projecção de graves, que num sistema PA é reforçado com amplificadores de potência e subwoofers de tamanho correspondente. Mesmo os melhores monitores de estúdio não conseguem suportar estes níveis de desempenho. Tanto os monitores de alta fidelidade como os de estúdio (de curta ou média distância) são concebidos para focar o seu desempenho nos detalhes acústicos, com um nível de precisão muito elevado. Outras coisas são frequentemente procuradas num concerto, apesar de muitos sistemas de PA modernos serem dificilmente distinguíveis visualmente dos sistemas HiFi ou dos sistemas de PA de estúdio 2.1.

Ao distribuir corrente elétrica, as conexões de iluminação devem ser estritamente separadas das conexões de áudio para evitar ruídos. Um circuito separado e isolado é ideal. Por outro lado, existem condicionadores de energia projetados para racks de 19 polegadas que filtram várias fontes de erros e interferências. Quanto à corrente elétrica, é aconselhável não colocar os cabos de áudio e de alimentação juntos, evitando assim interferências no sinal de áudio. Se, mesmo assim, um zumbido entre 50 e 60 Hertz aparecer no sistema, o condutor de aterramento do cabo de alimentação não deve ser eliminado, pois pode correr o risco de cãibras ou incêndios elétricos, pondo em risco a vida de si mesmo e dos outros.

Com as chamadas caixas DI ou de injeção (como o palmer PLI-01 ou o Fame Audio DI-1), é possível eliminar o loop que provoca o zumbido, permitindo que o sinal continue a ser transmitido através de um transformador.

Melhor soundbar para comprar | Guia do TudoCelular

Destaque de cada soundbar

O TudoCelular vem preparando vários guias para te ajudar a escolher o seu próximo celular para comprar, além de outros eletrônicos interessantes para comprar. E claro que não poderíamos esquecer das soundbars, que são importantes para aqueles que querem turbinar a experiência sonora ao assistir filmes ou jogar. Se você não tem espaço para um Home Theater completo em sua sala ou busca um conjunto de som para turbinar a experiência sonora com a TV do seu quarto, uma soundbar seria o equipamento perfeito.

Listaremos apenas opções de soundbar que podem ser encontradas no mercado nacional via lojas confiáveis. Tenha em mente que podem aparecer ofertas abaixo através de marketplace, já que nem todos gostam de comprar por terceiros — mas normalmente são os melhores preços. Os produtos são organizados pela ordem de preço, que pode acabar sendo alterada com o tempo devido à variação constante das ofertas.

JBL 2.0

Se você está buscando a sua primeira soundbar, mas ainda não quer investir em modelo caro ou com muitas caixas de som que vão ocupar espaço na sua sala, então vai curtir a JBL 2.0. Este é o modelo mais compacto da nossa lista que cabe perfeitamente abaixo de qualquer TV. Mesmo que não tenha um subwoofer dedicado, a JBL garante que seu produto é capaz de entregar graves profundos para que você sinta a tensão em filmes de suspense ou aproveite suas músicas favoritas com qualidade sonora muito superior aos alto-falantes da sua TV. Você pode conectar seu celular à soundbar via Bluetooth e ter uma experiência rica e fácil.

Samsung HW-T555

O modelo HW-T555 é a novidade da linha 2021 da Samsung para o mercado nacional. Este é sucessor do sistema de som T550 lançado ano passado e tem configuração similar e design muito próximo da geração anterior. São 320W de potência em 2.1 canais com DTS Virtual:X para uma experiência imersiva. Assim como as TVs da Samsung, o modelo HW-T555 também possui um modo dedicado para jogos, chamado de Game Pro. Ele é ativado automaticamente ao acionar seu console e equalizará o áudio para ter a melhor experiência ao jogar. Você pode conectar a soundbar à TV via Bluetooth e se livrar dos fios.

JBL Cinema SB160

Quer som de qualidade sem pagar muito caro em Home Theater? O modelo SB160 da JBL entrega ótima qualidade sonora pelo que é cobrado. Ele tem som mais potente e limpo do que muita soundbar de outras marcas que custam mais caro. Com 110W RMS de potência e um sistema 2.1, esse modelo é interessante para ambientes pequenos. O modelo, apesar de simples, conta com entrada óptica e sistema Bluetooth, para conectar seu celular ou tablet e ouvir suas músicas preferidas. Se você está interessado em usar HDMI ARC ou USB para reprodução de músicas, esse modelo não é indicado. Este é um dos modelos mais compactos do mercado: a barra tem 90 centímetros de largura e pesa 1,65 KG.

LG SNH5

A SNH5 é a mais recente soundbar da LG a chegar ao mercado nacional e tem como destaque oferecer som de 4.1 canais com direito a inteligência artificial que equaliza o som para cada tipo de programa. Há também som 3D para uma experiência mais imersiva, e tudo isso com 600W de potência RMS. Ela é bastante completa com conectividade Wi-Fi, Bluetooth e óptica. A bateria é mais longa que outras que listamos acima com 1 m de largura. Ela consegue reproduzir áudio sem compressão e tem suporte aos codecs mais avançados. A SNH5 é um modelo intermediário da linha 2020 da coreana e compete com a Q60T da Samsung.

JBL Bar 5.1

Se você achou o modelo Cinema SB150 muito simples, então vai curtir o Bar 5.1 da JBL. Aqui você tem a mesma qualidade de som da marca, porém com potência ainda superior. E como o nome sugere, um diferencial deste modelo está na reprodução de áudio em 5 canais, além do subwoofer, tudo com 325W de potência. Diferente dos outros modelos que citamos, tenha em mente que o subwoofer deste aqui é massivo, com 10 polegadas. Você precisa ter um bom espaço na sua sala para ele ter sua performance comprometida. Você sentirá tudo tremer em explosões em filmes e jogos, e até mesmo ao ouvir músicas focadas em graves.

Yamaha YAS-109

Outra marca que é bastante elogiada em equipamentos sonoros é a Yamaha e a mesma lançou diversas soundbars de alta qualidade nos últimos anos. A YAS-109 é uma das mais avançadas aqui no Brasil e cobra alto pela qualidade que é entregue ao consumidor. Ela promete um som 3D mais imersivo que as concorrentes que também usam o DTS Virtual:X, seu subwoofer tem graves mais profundos com saída frontal, e tudo isso com 120W de potência. Um extra interessante que pode atrair muita gente é o suporte à assistente virtual Alexa.

Samsung Q950A

Para fechar, temos uma outra opção assinada pela Samsung, o Q950A que chegou ao mercado brasileiro em 2021 com preço alto, mas, com o passar do tempo, passou a ser mais interessante para quem busca uma soundbar mais avançada. Na nossa análise, ela chamou a atenção por entregar som forte e de alta qualidade, surround imersivo e com Dolby Atmos, som altamente configurável, equalização em tempo real e efeito 11.1.4 canais que realmente impressiona.

LG SP8A

Uma outra boa opção para quem deseja uma soundbar de qualidade e que entrega uma boa experiência, a LG SP8A pode ser uma excelente alternativa, especialmente se você busca um modelo que não sacrifique tanto o orçamento. Em linhas gerais, podemos dizer que a LG SP8A compartilha muito de sua irmã mais cara (a LG SP9A), com o diferencial de oferecer um pouco menos de potência (são 440W ao todo) e sistema de som com 3.1.2 canais.

LG SP9A