Pré - Amplificador Integrado

Para os que estão montando amplificadores mas que não sabem como acrescentar um bom pré-amplificador, um circuito com três sensibilidades servindo para cápsulas magnéticas, cerâmicas e outros tipos de sinais de entrada.

Por suas características, o amplificador operacional 741 pode ser utilizado numa variedade infinita de aplicações práticas. Mesmo em áudio, onde poucos são os que realmente sabem explorar as possibilidades deste circuito integrado, encontramos aplicações muito interessantes como o pré-amplificador de áudio que agora descrevemos. 

Com uma saída de grande intensidade, compatível com a entrada da maioria dos amplificadores de áudio comuns, este pré-amplificador pode apresentar diferentes características de entrada e de equalização bastando para isso fazer a ligação correta da rede de realimentação. 

Assim, com a simples troca por meio de uma chave comutadora da rede de equalização, podemos ter três características diferentes de entrada, o que torna este pré-amplificador utilizável com cápsulas magnéticas, cápsulas cerâmicas e transdutores de alta intensidade de sinal ou sintonizadores. 

Os leitores que estão procurando um pré-amplificador para seu equipamento de som e desejam algo simples porém eficiente, eis aqui nossa sugestão. Pelas características dadas abaixo os leitores podem ter uma idéia de como usá-lo:

 

Posição 1: ganho unitário (para sinais intensos). 

Posição 2: 5 mV de sensibilidade de entrada com equalização RIAA e 500 mV de saída. Posição 3: 220 mV de sensibilidade de entrada para uma saída de 100mV/100k. 

Tensão de alimentação: simétrica de 3 + 3 à 15 + 15V

FUNCIONAMENTO: 

O ganho de um amplificador operacional depende do tipo de realimentação que ele tenha, conforme mostra a figura 1.

Se a realimentação for feita diretamente, conforme mostra a figura 2, o ganho será unitário, ou seja, teremos a mesma amplitude do sinal para a entrada e saída. Evidentemente existe ganho de potência no caso porque nesta configuração temos uma impedância de entrada muito alta, da ordem de 1M para o 741 e uma baixa impedância de saída, da ordem de 50 ohms para o mesmo integrado.

Pode-se ter um ganho intermediário entre o máximo (sem realimentação) e o mínimo (com realimentação direta) com a escolha adequada dos resistores usados neste circuito, conforme mostra a figura 3. Neste caso então, o ganho apresentado pelo circuito dependerá da relação existente entre os resistores R1 e R2.

No caso da realimentação feita por um resistor, o ganho do integrado fica fixado para toda uma faixa de frequências, mantendo-se constante na mesma, até o limite estabelecido pelas características internas do mesmo. Na figura 4 temos um gráfico em que podemos observar de que modo se comporta os 741 em relação à frequência dos sinais amplificados e dos ganhos que ele tiver numa aplicação.

Numa aplicação em que tenhamos sinais de áudio, a amplificar o ganho uniforme nem sempre é necessário. Os leitores sabem que os pré-amplificadores precisam equalizar o sinal amplificado, ou seja, amplificar as frequências de um modo próprio para que o nosso ouvido possa ouví-Ias melhor. Isso ocorre porque as gravações não são feitas segundo a curva de sensibilidade do ouvido, do mesmo modo que os transdutores usados, ou seja, cápsulas de diversos tipos, também não respondem do mesmo modo às diferentes frequências que devem captar. A equalização dos diversos tipos é feita então adaptando-se a curva de resposta do circuito ao modo como os sinais devam ser reproduzidos. 

Para tornar o circuito integrado 741 seletivo ou não linear em relação às diferentes frequências, nos circuitos de realimentação são agregados capacitores, conforme mostra a figura 4A.

Se usarmos um capacitor em paralelo com o resistor, em vista da maior realimentação negativa nas altas frequências (os capacitores deixam as altas frequências passar com maior facilidade) obtemos uma curva em que existe um reforço dos graves. O valor do capacitor usado determina a intensidade do reforço usado, ou seja, quanto maior for o valor do capaci-tor maior será a atenuação nos agudos obtida. 

Se usarmos uma rede, conforme mostra a figura 5 teremos uma curva de atenuação diferente, justamente como no caso da equalização RIAA em que determinadas faixas de frequências devem ser reforçadas. Os capacitores e os resistores têm então seus valores escolhidos de modo a se obter o comportamento desejado.

No nosso circuito prático usamos os três tipos indicados de realimentação, conforme o tipo de sinal que deva ser amplificado. O amplificador operacional neste circuito exige o emprego de uma fonte simétrica que pode ser formada por duas baterias de 9 V conforme mostra a figura 6 ou então a fonte da figura 7.

MONTAGEM:

Todos os componentes para esta montagem podem ser encontrados com facilidade, inclusive o circuito integrado que se apresenta em dois tipos de invólucros. Recomendamos a montagem em placa de circuito impresso em vista do menor volume ocupado e também em vista da sensibilidade do circuito à captação de zumbidos. Os desenhos chapeados que mostraremos são feitos em função do integrado em invólucro DIL de 8 pinos que é o mais comum. 

Os fios de entrada devem ser blindados e curtos para se evitar a captação de zumbidos. Do mesmo modo o fio de saída de conexão ao amplificador deve ser blindado. 

Na figura 8 temos então o circuito completo do nosso pré-amplificador com a fonte formada por duas baterias de 9 V. 

A montagem em placa de circuito impresso é mostrada na figura 9. Os leitores com menos experiência em montagens deste tipo devem usar um soquete para o circuito integrado com a finalidade de protegê-lo contra o excesso de calor na soldagem. 

Alguns cuidados devem ser tomados na montagem: 

1. Use cabo blindado para as conexões de entrada e saída e jaques de acordo com os transdutores a serem alimentados. 

2. Ligue as blindagens dos cabos à terra comum ao amplificador. 

3. Observe a polaridade do capacitor eletrolítico da montagem. 

Com relação aos componentes usados, os resistores podem ser todos de 1/8W e os capacitores tanto de poliéster metalizado como cerâmicos. 

Na fonte de alimentação, se esta for usada é preciso uma boa filtragem, o que será garantido pelo uso de capacitores de valores elevados. 

Na figura 10 temos a nossa sugestão de caixa para a montagem com as conexões internas. 

Se a caixa for metálica ela deve ser aterrada para se evitar a captação de zumbidos. 

USO 

O uso do pré-amplificador deve ser feito de acordo com o tipo de sinal com que ele trabalhar. 

Se sinal de intensidade maior do que a admitida em suas entradas for aplicado o pré-amplificador pode apresentar distorção. 

Se o sinal for menor do que o necessário à excitação do circuito, este não apre-sentará saída suficiente para alimentar o amplificador obtendo-se assim volume muito baixo de reprodução.