Vintage Audio Limiter: um clássico limitador de sinal usando LDR (opto limiter, lightspeed)

Tudo começou há alguns anos com a primeira versão do circuito que aplicado no projeto Projeto Labrador - H2PV1 Home2Pro Limiter & Clear, em fevereiro de 2016. De lá pra cá, acabei me esquecendo desse projeto e eu achava até mesmo que sequer tinha anotado esse esquema elétrico na época. Com a produção do Minimalista receiver em novembro de 2024, senti a necessidade de revisitar aquele projeto simples e eficiente que há anos me atendeu muito bem porque as entradas desse receiver não possuem compensações, ou seja, não são canais dedicados para tape, aux, phono etc. e possuem o mesmo nível de entrada. 

Pensando nisso, procurei muito pelos arquivos de projetos que mantenho como registro e por sorte, encontrei o esquema elétrico original do limiter de 2016, bastante simples e de fácil construção. Como seria de se imaginar, lá fui eu incrementar o projeto para tirar o máximo de qualidade e amostragem possíveis. Num primeiro momento, pensei em montar o circuito em um novo projeto, com características próprias e um gabinete individual - como era o projeto original - mas pensando de forma prática, por que não integrá-lo ao Minimalista Receiver e aproveitar toda a infraestrutura que ele já possui?! Sim, fonte, impedâncias, gabinete blindado etc. são muitas vantagens e além disso, a necessidade surgiu justamente por conta dessa aplicação - o receiver. 

Podemos dizer até que o Minimalista Receiver é uma integração muito melhorada do Home2Pro com o M1 Switch box. 

Funcionamento do limiter

Vou aproveitar um trecho do texto do projeto original do limiter para ilustrar o conceito básico de funcionamento:

Quanto ao ajuste automático, optei por montar uma cápsula limiter com um LED 3mm vermelho de alto brilho apontado para um LDR precisamente selecionado a uma distância cravada de 3mm num ambiente interno totalmente isolado e escuro. A configuração foi crucial e perfeitamente encontrada após horas de testes massacrantes. Parece simples - e é - mas no controle dessa interface é que mora o segredo do projeto. Porque se você acha que basta o LED piscar para cair a resistência no LDR, você está enganado. O controle - depois de ser calibrado internamente, claro - analisa a resistência atual do LDR, cruza essa informação com o sinal de entrada e envia para o LED a informação precisa de 'quanta luz' deve emitir e quanto tempo deve se manter iluminado para cada pico de sinal. Seguindo o mesmo princípio, o controle envia para o LED a informação para se apagar rapidamente quando a resistência lida no LDR é proporcionalmente inferior ao necessário para manter a saída constante, o que faria com que o sinal 'caísse' tornando o sinal de entrada menor do que o pico atual. Mais uma vez o circuito de controle atua de forma precisa e rápida sem perder as características originais do sinal. Claro que toda essa função é processada num período de tempo extremamente curto para que consiga acompanhar cada linha de sinal que chega ao circuito. Enquanto você lia essa informação, o circuito já operou a função milhares de vezes.

Com a nova versão, alguns pontos foram aprimorados, como a própria cápsula que aponta o LED para o LDR, além da calibração de resistência mínima que foi adicionada para que o pico de atenuação dos LDRs seja exatamente igual em ambos canais, facilmente ajustável pelos trimpots multivoltas. Há dois controles no painel frontal, um para ajustar o range (CUT) e outro o tempo de atenuação (TIME) ajustando o sinal como se fosse um attack/release mais aveludado. Também existem dois LEDs ACT nos circuitos que servem como um visual da quantidade de sinal que está sendo atenuado em tempo real. Adicionalmente, foi acrescentado um botão de pressão ON/BYPASS que permite desativar o limiter a qualquer tempo, com dois LEDs indicadores de status - azul para ON e vermelho para BYPASS. O casamento entre o limiter e o receiver resultou numa solução clássica para audição de diferentes fontes de sinal mantendo o volume master num nível mais adequado para todas as aplicações.

Calibração das cápsulas

É necessário ajustar a resistência mínima de atenuação dos LDRs de forma individual pelos trimpots TR1 e TR2, que são multivoltas e permitem um ajuste fino.

• Alimentar o LED da cápsula entre 2.5V e 3V
• Medir a resistência do LDR entre os pontos LIMITER IN R e GROUND 
• Ajustar TR2 até obter 2 k na leitura do multímetro
• Aguardar estabilizar e garantir que TR2 esteja no ponto

Repetir a operação para o outro canal e finalizar a montagem do circuito.

Pequeno manual de boas práticas

Vou comentar alguns pontos do circuito para ajudar na interpretação do projeto atual e as modificações possíveis que você poderá fazer para customizar seu projeto.

• Chave GROUND/LIFT e seu LED são opcionais, assim como os LEDs 'preview' do limiter e os peak level do pré-amplificador
• Reguladores 78XX não precisam de dissipador de calor, mas dependendo do transformador utilizado, recomendo aplicar pelo menos no 7805 (ou fixar os reguladores num ponto metálico do gabinete para evitar aquecimentos desnecessários)
• Conectores que utilizei são RCA e recomendo que faça as conexões com GROUND o mais perfeccionistas possível para evitar ruídos
• Pode alterar o ganho do TL082 como preferir, mas não há necessidade se for aplicar entradas comuns (rádios, tapes etc.)
• O mesmo circuito do limiter pode ser adaptado para pedais de guitarra (sim, já fiz algo assim e fica excelente) ou para utilização em mesas de som pelo SEND/RETURN para voz e instrumentos que precisam ser limitados (também já fiz e o resultado surpreende)
• A distância ideal entre o LED e o LDR na cápsula é de 1 cm (precisa ser totalmente escura e isolada com LED e LDR perfeitamente alinhados frente a frente)
• Limpe a face do LDR e do LED antes de fechar a cápsula para remover sujeiras e garantir a melhor absorção/emissão de luz possível
• O circuito de referência do limiter (etapa com BC546 na folha 'PREAMP + LIMITER REFERENCE + PEAK LEVEL') já está calibrado dentro daqueles valores e equivalentes do transistor podem ser aplicados sem problemas
• Faça casamento dos LDRs: mesmo que o circuito possua a calibração inicial, selecione aqueles que mais se aproximam entre si no valor de resistência quando iluminados pelo LED (dica de calibração descrita anteriormente)
• Realize a montagem da forma mais cuidadosa possível e prefira gabinetes metálicos para aproveitar a blindagem natural do material (aterrar de forma eficiente a carcaça)
• Com a exceção do LED das cápsulas, todos os demais LEDs indicadores podem ser substituídos por outros com a devida compensação dos seus resistores limitadores
• Aterrar ao GROUND todas as partes metálicas (como potenciômetros) e usar cabeamento blindado se for montar ponto a ponto

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do Vintage Audio Limiter.

Pasta com todos os arquivos da versão 1.2

Vintage Audio Limiter 1.2 PSU
Vintage Audio Limiter 1.2 CONNECTORS
Vintage Audio Limiter 1.2 PREAMP + LIMITER REFERENCE + PEAK LEVEL
Vintage Audio Limiter 1.2 VINTAGE AUDIO LIMITER

Projeto Jukebox AP - uma jukebox perfeita para apartamento!

Depois de muitos anos com a CUBE, vimos uma necessidade de reinventá-la: aproveitar a estrutura atual, aprimorar a audição e transformar o gabinete móvel em um painel para ser fixado na parede, como era a sua irmã antiga. Desmontei todo o móvel da CUBE e fiz alguns recortes nas peças para que ela ficasse o mais compacta possível, melhorando a acústica e aprimorando o amplificador original para termos (ainda) mais qualidade.

O que mudou?

Além da estética renovada, troquei a tela (que estava com pouco brilho e com algumas manchas de tempo de uso) e refiz o amplificador de potência para que os dois TDA2030A trabalhassem em ponte - o famoso bridge/BTL - aumentando muito a potência final e trazendo mais qualidade no timbre dos alto-falantes, que 'entregavam menos' do que deveriam por conta da baixa potência individual dos circuitos. Também adicionei um controle de loudness antes do volume, trazendo mais qualidade aos graves e agudos e tornando a audição ainda mais agradável - circuito muito bacana que encontrei no site RF Cafe, disponível em https://www.rfcafe.com/references/electronics-world/loudness-control-electronics-world-december-1963.htm. Claro, alterei um pouco os valores para que o timbre soasse como eu gosto e o resultado surpreendeu!

Ainda faltam alguns detalhes estéticos - como uma tampa traseira de proteção para os componentes, uma plaquinha artesanal com a data e nome do projeto que será fixada na tela dos alto-falantes, o suporte traseiro para fixação na parede etc. - mas praticamente tudo o que estava nos planos foi concluído até agora.

Aproveita e segue o diyPowered no Instagram pra gente conversar mais sobre os projetos! Costumo postar alguns conteúdos exclusivos por lá. Ah, o software é o SK Jukebox e está disponível para download aqui no site se você quiser experimentar.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico da fonte de alimentação, do amplificador e do circuito loudness. Se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Minimalista receiver: switch de áudio digital com 4 canais, peak level e pré-amplificador

De uma simples ideia a um minimalista receiver: um clássico J-FET duplo casado na entrada como pré-amplificador, grandes LEDs 'big red eyes peak level' independentes por canal, controle de ganho por carga aplicada e quatro canais digitalmente selecionáveis. É um projeto feito sob medida que permite conectar até 4 dispositivos ao mesmo tempo, selecionando qual deles está ativo com apenas um botão e exibindo o número do canal que está sendo ouvido num display LED.

Um projeto minimalista

Sem querer reinventar a roda, o receiver é CD4017 para seleção dos canais que são gerenciados pelo duplo SN74HC4066, CD4511 como driver do display LED e TL082 como pré-amplificador - praticamente na mesma configuração do projeto anterior. Particularmente, gosto muito da resposta do TL082 e já empreguei ele em outros projetos, mas você pode optar por outros CIs mais novos e aprimorados, se preferir. Todo o conjunto é alimentado por tensões +12V e -12V para o TL082 e os circuitos peak level e +5V para o CD4017, CD4511, display e SN74HC4066 que são fornecidos por uma fonte robusta e superdimensionada, como de costume. No protótipo, por falta de um regulador 7912, optei por montar todos os reguladores de tensão com transistor e zener, como se fazia antigamente. Mas recomendo que use os reguladores de tensão que estão no esquema elétrico por questões de eficiência, proteção e qualidade. De toda forma, o circuito vai se comportar muito bem, é um projeto maduro e já utilizado anteriormente no M1 - Digital Switch Box, que possuía dois canais e um pré-amplificador discreto com transistores, o primeiro que montei há mais de uma década.

Todos os 4 canais - 3 canais com conectores RCA e 1 com conector P10 estéreo - possuem a mesma característica de sinal, ou seja, não existe diferença de ganho entre eles e tanto faz em qual canal conectar isso ou aquilo. Eu poderia ter feito como fiz no Pré-amplificador com TL 082 e VU meter analógico (line and phono preamplifier), que possui um canal Phono com ganho muito superior ao canal Line, mas preferi deixar todos iguais para que as conexões futuras permitam um controle mais fino de cada equipamento - por exemplo, o toca-discos vai passar por um pré-amplificador específico para ele antes do receiver, a TV vai conectada diretamente pelo receiver, e assim por diante.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Cuidados na montagem de circuitos sensíveis

Empregar circuitos integrados em qualquer projeto pode ser desafiador. Desde a qualidade das conexões até a prevenção de possíveis interferências que podem acontecer entre circuitos, existem vários fatores que podem contribuir para que dois circuitos montados de forma idêntica apresentem comportamentos distintos: trilhas mal dimensionadas ou cruzadas, pontos de solda fria, cabos de baixa qualidade, fonte de alimentação com regulagem ineficiente, interferências irradiadas, conduzidas ou até uma tensão de trabalho instável podem fazer com que o circuito se comporte de uma forma completamente inesperada, causando uma grande perda de tempo em busca de um problema que nem sempre corresponde aos sintomas apresentados. Para evitar transtornos na montagem desse projeto ou de qualquer outro que envolva circuitos sensíveis, anota aí:

• Tenha cuidado ao manipular circuitos integrados, existe um negócio fatal chamado energia estática
• Vai confeccionar a placa? Seja meticuloso com as trilhas mais finas
• Vai desenhar um layout de placa exclusivamente seu? Tenha cuidado com trilhas de sinais e garanta que tudo vai ser montado com qualidade
• A fonte de alimentação precisa fornecer energia de alta qualidade regulada para evitar ruídos e comportamentos erráticos dos circuitos
• Use soquetes para montar os CIs (vai me agradecer o dia que precisar trocar um deles)
• Escolha um transformador de qualidade
• Superdimensionar a fonte é meu critério pessoal, mas faça como você achar melhor!
• Use cabos blindados para transferir sinal entre entradas, circuitos e saídas
• Conectores de qualidade, por favor!
• Fixe todas as partes, organize a sua montagem
• Seja metódico com os grounds dos circuitos para evitar ruídos
• Compre de fornecedores confiáveis: a falsificação de componentes é uma (triste) realidade
• Eu montei o protótipo fisicamente, ponto a ponto, com solda, porque tenho preguiça de montar na protoboard (e tenho uma forte tendência a desconfiar da eficiência dos seus contatos internos) e se você pretende usar para criar circuitos mais elaborados, seja cauteloso para garantir que tudo esteja em contato
• Mantenha os circuitos críticos isolados fisicamente de cabos AC, transformador e qualquer outro componente que possa gerar interferências
• Quer mais dicas? Aqui tem uma minissérie baseada nas premissas diyPowered : )

Utilizar uma chave física multipolo para selecionar os canais ou ainda aproveitar relés especialmente desenvolvidos para comutação de áudio deixaria a gente mais feliz, pelo desejável true bypass. Mas a necessidade que tenho é muito bem atendida dessa forma e não vejo motivos neste momento para mudar isso. Seria uma versão bastante interessante para um minimalista receiver, concorda?! O protótipo será usado por tempo indeterminado como piloto, em busca de melhorias e de novas funcionalidades.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do Minimalista receiver.

Minimalista receiver PSU 1.1
Minimalista receiver PREAMP + PEAK LEVEL 1.1
Minimalista receiver INPUT + MIX 1.1

Minimalista receiver - esquema completo 1.1

Baixe aqui o arquivo PDF com a sugestão de layout para as placas do Minimalista receiver.

Minimalista receiver PCB PSU + DRV DISPLAY LAYOUT 1.1
Minimalista receiver PCB PSU + DRV DISPLAY SILK 1.1
Minimalista receiver PCB PSU + DRV DISPLAY SILK PADS 1.1
Minimalista receiver SELECT MIX PREAMP PEAK 1.1 LAYOUT 
Minimalista receiver SELECT MIX PREAMP PEAK 1.1 SILK 
Minimalista receiver SELECT MIX PREAMP PEAK 1.1 SILK PADS 

The big red eyes peak level

Entradas à direita, saídas à esquerda

*** 28/02/2025

Nova versão 1.2 liberada com pequena alteração no start/reset do CD4017. Se for montar na placa de circuito impresso, basta adaptar no mesmo layout da versão 1.1 (apenas um resistor e um capacitor).

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do Minimalista receiver 1.2

Minimalista receiver PSU 1.2.pdf

Minimalista receiver  PREAMP + PEAK LEVEL 1.2.pdf

Minimalista receiver SELECT INPUTS + MIX + DISPLAY 1.2.pdf

** 10/03/2025

Implementado no projeto o Vintage Audio Limiter, um clássico atenuador de volume baseado em LDR acionado por LED. Já havia montado esse mesmo projeto no passado e usei o circuito original como referência para aprimorar a resposta do circuito.

Poderia ter montado de forma independente do receiver? Poderia, mas quis integrar a ele essa funcionalidade para aprimorar a audição, visto que todos os 4 canais possuem a mesma dinâmica de seleção e não possuem circuitos clássicos como tape, radio, phono etc. e dessa forma, mesmo que uma música soe mais alta que a outra, o limiter vai fazer essa compensação.

Pretendo fazer uma postagem dedicada ao circuito do Vintage Audio Limiter, mas por enquanto, vou disponibilizar a versão 1.3 do Minimalista Receiver com algumas melhorias nos circuitos originais com a adição do recurso limiter, que pode ser desligado ou ligado a qualquer tempo e possui ajuste de corte (cut) e de tempo (time) tornando a correção do pico de sinal bastante uniforme e suave. Nessa versão, o esquema elétrico traz as conexões de entrada e saída de sinais.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do Minimalista receiver 1.3

Minimalista receiver 1.3 PSU
Minimalista receiver 1.3 Connectors
Minimalista receiver 1.3 Select inputs + mix + display
Minimalista receiver 1.3 Preamp + limiter reference + peak level
Minimalista receiver 1.3 Vintage audio limiter

Para facilitar a localização dos arquivos das versões e também para futuras atualizações, compartilhei as pastas onde estão salvos os esquemas elétricos e desenhos das placas de circuito impresso.

Versão 1.1 - projeto original | 11/2024

Versão 1.2 - melhorias na seleção de canais | 02/2025 (usar a mesma PCB do 1.1 com pequena alteração)

Versão 1.3 - versão atual | 03/2025 (com várias melhorias nos circuitos e adição do Vintage Audio Limiter)

Pré-amplificador com TL 082 e VU meter analógico (line and phono preamplifier)

Não posso dizer que já montei muitos pré-amplificadores até hoje, mas montei alguns muito bons. Os últimos, praticamente todos, foram baseados em componentes discretos e com esquemas enxutos, de fácil montagem. Anos depois do último pré montado, uma necessidade me fez iniciar um novo projeto para que as audições no Sony FH-G33AV - que precisa de alguns milivolts a mais para excitar a entrada auxiliar 'Video' de forma satisfatória - fossem mais satisfatórias.

A maioria dos projetos hi-fi costuma empregar NE 5532, OPA 134 e outros CIs clássicos que entregam grande qualidade, mas que nem sempre são fáceis de serem encontrados. Como a minha necessidade não é tão audiófila assim, assumi que o bom e velho TL 082 seria o bastante - já havia aplicado ele em alguns projetos e visto em alguns circuitos comerciais muito bons. O TL 082 é um circuito integrado com duplo J-FET casado na entrada, possui respostas rápidas e boa faixa de operação, fornecendo uma qualidade de áudio muito interessante para aplicações desse tipo. De toda forma, outros amplificadores operacionais como o TL 072 podem ser empregados ao projeto sem qualquer prejuízo, vai depender somente da sua necessidade e gosto pessoal.

O pré-amplificador

A ideia inicial era montar um pré-amplificador compacto, de ótima qualidade de resposta flat para a linha, com controle de carga/ganho, bem simples, num gabinete pequeno e isolado. Mais adiante e com o projeto já em andamento, decidi adicionar mais dois recursos: uma entrada auxiliar phono - para conectar toca discos que não possuam esse estágio - e um VU meter analógico, para monitorar o ganho aplicado ao TL 082 a partir dos controles de nível independentes, que atuam na entrada e não na saída.

Nos testes preliminares, fiz vários ajustes no TL 082 para conseguir um ganho padronizado para a entrada LINE que fosse o mais casado possível com a entrada auxiliar 'Video', do Sony FH-G33AV, permitindo um ajuste mais preciso quando a entrada 'Phono' fosse selecionada, evitando distorções por conta dos ajustes previamente definidos nos potenciômetros de carga de sinal. Assim, não seria necessário ficar ajustando a carga toda vez que os canais fossem alternados, a menos que fosse utilizada uma fonte de sinal mais alta ou mais baixa em um dos canais.

VU meter analógico

Particularmente, eu adoro os VUs analógicos, apesar da pouca precisão, ficam muito bonitos nos projetos retrô. Utilizei um modelo retirado de um antigo localizador de satélites,  desenvolvi um driver simples, parecido com o circuito utilizado nos VUs do projeto ViAS - parecido porque eu não encontrei até hoje o registro técnico desse projeto. Para obter uma iluminação indireta, adicionei dois LEDs brancos em série e com brilho bastante reduzido nas laterais inferiores do VU, além de um ajuste fino na entrada do driver pra calibração inicial.

Gostei bastante da resposta do driver, atendendo ao que eu esperava. O circuito é bastante simplificado, mas pode ser explorado para operar em faixas mais amplas ou para entregar respostas mais precisas - dentro das possibilidades de um VU analógico!

Pré-amplificador para toca discos (phono)

O pré-amplificador phono possui estágio transistorizado operando em classe A e não incorpora a curva RIAA - optei por manter uma resposta mais flat possível para que os ajustes sejam realizados após o pré, mantendo maior fidelidade no sinal e permitindo ajustes mais personalizados. Dessa forma, a aplicação servirá para diversos modelos de toca discos sem a necessidade de grandes ajustes posteriores ou chaves de bypass no pré-amplificador, simplificando o projeto.

A fonte de alimentação

Seguindo as premissas diyPowered de qualidade e robustez, a fonte do pré-amplificador é superdimensionada com aquela clássica configuração: transformador trabalhando com folga, retificação bem feita, uma generosa filtragem e aquela regulação padrão em + 12V e - 12V nas linhas principais. Gosto da simplicidade eficiente nos projetos, mantendo um esquema enxuto e de fácil manutenção. Deixo a reinvenção da roda para os novatos que ainda têm tempo a perder = ]

A fonte foi dividida em duas partes, sendo que o transformador ficou fora do gabinete - não restou muito espaço físico interno pra ele que fosse de fácil isolação física dos demais circuitos, isso sem falar nas chaves AC e ground/lift, porta-fusível etc. - para eliminar a possibilidade de ruídos. Já a segunda parte da fonte, foi montada dentro do gabinete - retificação, filtragem, regulação da tensão e distribuição aos circuitos.

O acabamento nunca foi meu forte e nesse projeto, isso ficou ainda mais evidente. De toda forma, tem fotos e tem até um vídeo curto mostrando o VU em atividade. O LED azul é indicador de funcionamento, apenas. Deveria ser verde, mas todos os meus LEDs verdes são comuns e o brilho não ficou bom.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo do pré-amplificador e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Pré-amplificador Phono e Line com VU - Main 1.0
Pré-amplificador Phono e Line com VU - PSU 1.0

*** upgrade do projeto no final da página

*** 12/09/2024

Circuito revisado e algumas melhorias aplicadas ao projeto, principalmente no circuito driver do VU analógico, para dar mais precisão aos movimentos. É uma melhoria limitada a este projeto com foco no projeto em andamento de um novo pré-amplificador, que poderá levar algum tempo ainda para ser concluído.

- melhorias na carga mínima da fonte pós-reguladores de tensão;

- remoção do LED power, permanecendo somente os LEDs de backlight do VU analógico;

- melhorias no circuito driver do VU meter, que passa a ter mais precisão nos movimentos e na amostragem dos picos. O circuito novo permite alteração no movimento do ponteiro, bastando alterar um capacitor para tornar os movimentos mais lentos ou mais rápidos;

- controle de carga (input) com potenciômetro duplo a partir da versão 1.1 para maior precisão no ajuste.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo atualizado do pré-amplificador.

Pré-amplificador Phono e Line com VU - Main 1.1

Pré-amplificador Phono e Line com VU - PSU 1.1

*** upgrade do projeto no final da página

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo atualizado do pré-amplificador.

Pré-amplificador Phono e Line com VU 1.2 MAIN

Pré-amplificador Phono e Line com VU 1.2 PSU

Protetor antipop para alto-falantes (thumps no acionamento de amplificadores)

Este é um circuito clássico e muito simples que garante a proteção dos alto-falantes no acionamento de amplificadores de potência. Sabe aquele 'thump' forte que empurra os alto-falantes pra frente quando você liga ou desliga o amplificador? Então, isso pode causar danos aos drivers, tweeters e até reduzir a vida útil do woofer - fora que não é muito elegante um amplificador com esse tipo de característica. Mas tudo isso pode ser facilmente evitado ao usar esse circuito.

Funcionamento do circuito

O funcionamento é muito simples: ao ser acionado pela fonte auxiliar (que não compartilha GND com o amplificador) o circuito temporiza cerca de 2 segundos e ativa os relés, conectando as potências aos alto-falantes. Esse circuito possui dois LEDs, um vermelho (falantes desconectados) e um azul (falantes conectados) que foram montados estrategicamente atrás de um acrílico-espelho, promovendo um efeito de fade muito bacana durante a temporização - do vermelho para o azul -  fornecendo um visual muito elegante ao projeto e servindo como indicador de 'ligado'. Na partida, as potências estão conectadas via relés aos resistores de acionamento, para evitar que a comutação seja 'seca', de 'sem carga' para os alto-falantes. 

Você pode aproveitar esse esquema e aplicar o protetor em qualquer amplificador que você já possua ou até mesmo em novos projetos que vier a desenvolver. Os relés foram aplicados de forma individual, mas você pode utilizar relés com contatos múltiplos sem problemas. 

Esse projeto foi aplicado em diversos amplificadores que já montei até hoje, como por exemplo, o Amplificador BTL (bridged) com TDA2030A 35W + 35W e proteção para os alto-falantes (projeto completo) e o HS-1875Mi - Amplificador de potência de alta fidelidade para monitor de referência (HS-1875Mi Home Studio Reference Monitor).

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo do amplificador e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Amplificador BTL (bridged) com TDA2030A 35W + 35W e proteção para os alto-falantes (projeto completo)

Sempre fui apaixonado por montar amplificadores de potência, pré-amplificadores e circuitos de áudio em geral. Nem sei quantos já montei até hoje, foram vários. Meus preferidos são os classe AB, por uma questão de equilíbrio entre qualidade de reprodução e custo de montagem - embora eu tenha uma forte queda pelos classe A, como já falei por aqui antes, no projeto do Pur'A.

Neste projeto, o escolhido foi o clássico circuito integrado TDA2030A, que equipou vários amplificadores comerciais - tive até um cubo de guitarra que usava ele no projeto - em configuração de ponte (bridged) simples, sem o acréscimo dos transistores externos que podem ser vistos no datasheet do componente. A ideia básica era montar um amplificador com boa potência, que fosse compacto, com uma montagem sólida e confiável, extraindo o máximo de potência sem sacrificar a qualidade. E se você conhece a linha de integrados TDA, sabe que possuem uma boa reputação até hoje, principalmente os TDA2030, TDA2040 e TDA2050. Claro que, entre os monolithic integrated circuit in Pentawatt package, ainda prefiro o LM1875, que equipava um outro amplificador que produzi por aqui há algum tempo, mas todos eles possuem características muito interessantes.

Existem outros CIs amplificadores com maior potência e qualidade que o TDA2030A - como o próprio LM1875 que citei antes - mas como possuo vários em casa, já vinha pensando em dar um destino justo para eles! Lembrando que há equivalência entre alguns TDA e LM da Pentawatt package e você poderá compará-los via datasheet para decidir qual será o melhor para o seu projeto, de acordo com a sua necessidade.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Montagem do amplificador

Segui o datasheet com algumas pequenas alterações que já usei anteriormente em alguns projetos com o TDA2030A, com foco em uma configuração de ponte. A alimentação vem de uma fonte simétrica com transformador toroidal, bem dimensionada e largamente filtrada - 4 capacitores de 6800uF e 2 de 2200uF na linha final - que entrega 18V + 18V em aberto com capacidade para até 5A, montada cuidadosamente para eliminar possíveis ruídos. A vantagem de uma boa reserva de potência é perceptível quando se reproduz graves e médios graves, dando a percepção de profundidade e clareza, amanteigando os ouvidos e amaciando os woofers. Os bornes de saída possuem duas conexões a mais, que são os pontos de aterramento do amplificador que poderão ser aproveitados em interconexões com outros equipamentos.

Todos os integrados são montados no mesmo dissipador de calor, isolados entre si, e com o menor espaço possível entre componentes, aumentando a eficiência do projeto. Particularmente, gosto muito de montagens P2P/PTP, ou ponto a ponto, aquelas montagens sem uma placa de circuito impresso, onde os componentes são soldados entre si mesmos ou em ilhoses, com curtas conexões. Os prós ficam por conta da simplicidade da produção, da grande efetividade na conexão dos componentes, baixo risco de interferências (trilhas sobrepostas, ruídos etc.) e os contras começam na dificuldade de uma manutenção futura e na probabilidade de erros na montagem. Nesse caso, como se trata de um projeto simples, sem muitos componentes, uma única placa de circuito impresso pode incluir todo o circuito, sem maiores dificuldades. Mas é você quem deve avaliar qual é a melhor opção para o seu projeto.

Se você nunca montou um amplificador Pentawatt package, cuidado na escolha do dissipador: esses integrados geram muito calor, precisam estar bem fixados e com pasta térmica para evitar danos térmicos e funcionamento intermitente - eles possuem proteções internas muito poderosas e ativas. Não subestime a dissipação de calor desses amplificadores: apesar da potência final deles não ser das maiores, geram muito calor e precisam de uma área considerável para manter a temperatura de trabalho segura. O gabinete que eu escolhi permitiu uma montagem muito precisa, cada componente possui um espaço muito delimitado para ser fixado e precisei medir minuciosamente cada item enquanto fazia a montagem dos circuitos.

O resultado é um amplificador com potência final de 70W em 8Ω, com uma montagem robusta e de qualidade, com um tamanho reduzido e leve, e com um visual elegante. Considere utilizar caixas acústicas de qualidade para aproveitar as características desse amplificador.

Proteção para os alto-falantes (antipop/thump)

Também incluí um circuito de proteção 'soft start' para eliminar aquele 'pop' chato do amplificador ao ser acionado, que empurra com muita força o alto-falante para frente. O funcionamento é muito simples: ao ser acionado pela fonte auxiliar (que não compartilha GND com o amplificador) o circuito temporiza cerca de 2 segundos e ativa os relés, conectando as potências aos alto-falantes. Esse circuito possui dois LEDs, um vermelho (falantes desconectados) e um azul (falantes conectados) que foram montados estrategicamente atrás de um acrílico-espelho, promovendo um efeito de fade muito bacana durante a temporização - do vermelho para o azul -  fornecendo um visual muito elegante ao projeto e servindo como indicador de 'ligado'. Na partida, as potências estão conectadas via relés aos resistores de acionamento, para evitar que a comutação seja 'seca', de 'sem carga' para os alto-falantes. Pequenos detalhes que fazem uma grande diferença e agregam valor e robustez ao projeto.

Você pode aproveitar esse esquema e aplicar o protetor em qualquer amplificador que você já possua ou até mesmo em novos projetos que vier a desenvolver.

Observações sobre a montagem

• Use um bom dissipador de calor ou compense com ventilação auxiliar (cooler)
• Monte a fonte de alimentação com todo cuidado para evitar ruídos e interferências, não poupe esforços e o projeto vai lhe surpreender
• Aperte bem os CIs no dissipador e use pasta térmica para que a transferência de calor seja eficiente
• O terra da entrada (E) é comum ao gabinete e ao GND do circuito, mas você pode isolá-los, caso prefira, a partir de uma chave extra (LIFT/GROUND) que está representada no esquema elétrico como 'opcional' e que pode ser útil em alguns casos
• Use cabos blindados nas entradas de sinal e dê preferência para gabinetes metálicos - se optar por um gabinete plástico, recomendo forrar internamente com folhas metálicas as partes mais próximas do amplificador e aterrá-las, assim como qualquer ponto metálico 'solto' - como o corpo do potenciômetro, suporte do transformador etc. - para evitar interferências e ruídos (sim, é muito sensível se a montagem não for bem estruturada)
  
• Caixas acústicas de 8Ω com duas ou três vias são recomendadas, para que toda a qualidade da reprodução possa ser apreciada
• Atenção aos pontos 'comuns' do circuito, para concentrar a malha e evitar loops de terra

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo do amplificador e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Apesar de precisar concluir as laterais do gabinete, o amplificador já está pronto e tocando com muita qualidade! Como de costume, vou deixar algumas fotos atuais dele pra se ter uma ideia do tamanho do gabinete e do desafio que foi montar tudo aí dentro.

Esse vídeo demonstra o acionamento do amplificador e a proteção dos alto-falantes em ação. 

Dissipador principal e finalização das conexões

Primeiras audições (lateral ainda aberta)

Vista superior

Painel frontal

Painel traseiro

Parte inferior

Circuito automático de carregador de baterias automotivas ou nobreak com cut off (corte) e float (flutuação)

fonte: internet

Este é um circuito simples e seguro para montar um carregador de baterias que vai servir tanto para a linha automotiva/veicular quanto para estacionárias/chumbo-ácida de nobreaks. São poucos componentes e uma montagem fácil que pode ser feita até mesmo sem placa de circuito impresso, só vai exigir um bom dissipador/radiador de calor e muita atenção, por se tratar de um projeto que trabalha com correntes altas.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Como funciona o carregador de baterias

Este circuito é um clássico que venho utilizando há muitos anos com sucesso e permite a carga de lenta a moderada - dependendo da corrente do transformador - com segurança, encerrando automaticamente o ciclo ao final. O funcionamento do circuito carregador de baterias é muito simples: ao ser ligado, inicia a carga da bateria com tensão e corrente controlados até atingir 14,3V. Ao atingir essa tensão, o circuito altera sua forma de atuação em duas situações:

• Baterias automotivas: o circuito 'corta' o contato com a bateria, protegendo-a contra possíveis sobrecargas, acendendo o LED 'bateria carregada' e permanecendo nessa condição até que seja desligado
• Baterias estacionárias/nobreak: o circuito alterna o contato da bateria, passando a fornecer a tensão de flutuação de 13,6V, acendendo o LED 'bateria carregada' e permanecendo nessa condição até que seja desligado

Dessa forma, o carregador atua de forma automática, não sendo necessária qualquer ação do operador desde o início da carga até a sua conclusão. Um fusível de proteção foi adicionado para proteger a linha de saída contra curto-circuito que, quando rompido, acende um LED indicando o evento.

Seleção do tipo de bateria

O circuito permite selecionar o tipo de bateria que será carregada a partir de uma chave, que deve ser fixada no painel frontal para facilitar a operação. Com a chave desligada, o circuito estará configurado para carregar baterias automotivas; já com a chave ligada, baterias estacionárias/chumbo-ácidas/nobreak. A distinção é necessária porque as baterias automotivas não precisam da tensão de flutuação após o final da carga.

Se você não pretende carregar um dos tipos, pode montar o carregador omitindo essa chave, deixando pré-configurado para um ou outro tipo de bateria.

Dicas importantes para montar o circuito carregador de baterias

• Utilize um bom dissipador de calor: carregar baterias exige bastante corrente e os componentes aquecem bastante. Se não tiver um dissipador de calor grande o suficiente, utilize um cooler para ajudar a resfriar o circuito
• Se for montar em placa de circuito impresso, mantenha trilhas largas para os pontos de maior corrente do circuito para evitar aquecimentos desnecessários
• Aplicar fiação com bitola compatível com a corrente de trabalho
• A corrente do circuito pode ser aumentada facilmente substituindo o transformador e os diodos utilizados no esquema (recalcular os fusíveis de proteção!)
• Cuidado com a montagem: a corrente é alta e um erro pode causar danos aos componentes, perigo a você mesmo e até fogo!
• Um voltímetro pode ser adicionado ao circuito para monitoramento da carga

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do carregador de baterias automático e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Circuito simples para controle de temperatura com cooler por termistor usando o TL431 (cooler automático)

fonte: internet

Continuando a série de circuitos simples para iniciantes que foi aberta com o projeto de fonte de alimentação simples para iniciantes (fonte regulada e não regulada), vou disponibilizar um circuito muito desejado pelos estudantes e entusiastas: um controle de cooler com sensor de temperatura baseado no TL431. O TL431 - baixe o datasheet aqui - é um componente muito versátil, comumente visto em fontes de alimentação e carregadores de baterias, é um ótimo substituto para diodos zener, consistindo num tipo de 'comparador' que dispara sua saída quando a tensão de referência alcança 2,5V. Aproveitando essa característica, podemos acionar um cooler de forma automática, permitindo um funcionamento autônomo e elegante que servirá para projetos como amplificadores de potência, gerenciamento de fan em computador/pc gamer, fontes de alimentação de alta corrente, carregadores de baterias e quaisquer outros projetos que precisem manter a temperatura de trabalho controlada.

Como funciona

O termistor de 10k deverá ficar em contato direto com o dissipador de calor ou componente que será monitorado. Dessa forma, ao atingir uma temperatura X - que é definida pelos resistores divisores de tensão - a saída do TL431 entrará em disparo, acionando o cooler. Uma característica muito interessante desse circuito é o acionamento gradual do cooler, aumentando a velocidade proporcionalmente ao aumento da temperatura, e desligando o cooler assim que a temperatura baixar. Com a temperatura baixa, o cooler não é acionado, permanecendo nessa condição até que o componente monitorando gere calor suficiente para que a resistência do termistor se altere, disparando a saída do TL431.

Teste e comprovação de funcionamento

Após montar o circuito, alimente-o com 12V e teste o acionamento aproximando o ferro de solda do termistor. O cooler deverá acionar gradualmente até alcançar a velocidade máxima. Ao afastar o ferro de solda, o termistor esfriará, alterando a referência do TL431 e baixando gradualmente a velocidade do cooler até que ele pare de girar. Importante ressaltar que a capacidade do TL431 é de 100mA, ou seja, você precisará utilizar um cooler de consumo compatível, preferencialmente abaixo de 90mA para manter uma margem de segurança.

Outras tensões de trabalho podem ser utilizadas (5V, 7V, 9V, 24V etc.) alterando os valores dos resistores de referência. Também poderá ser modificada a faixa de temperatura a ser monitorada, alterando-se os mesmos resistores para a faixa de 12V indicada no esquema elétrico.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico do sensor de temperatura e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Projeto de fonte de alimentação simples para iniciantes (fonte regulada e não regulada)

fonte: internet

Há algum tempo, falei sobre projetos simples de montar para iniciantes, estudantes e hobbystas em eletrônica. De lá pra cá, alguns projetos intermediários e dicas foram publicados, mas ainda não tinha publicado um projeto que todo mundo quer montar logo no início: uma fonte de alimentação simples. Eu mesmo, quando comecei minhas aventuras em eletrônica, montei várias fontes de bancada e adaptadores AC/DC para alimentar meus primeiros discman : )

Então, para preencher essa lacuna no site que existe faz tempo sobre projetos simples de montar, aqui vai uma fonte de alimentação básica que vai servir como base para diversos outros projetos. As características são:

• Entrada bivolt manual, selecionável por chave comutadora 110V ou 220V
• Fusível de proteção na entrada
• Transformador de força que irá fornecer 12V com corrente máxima de 1A
• Duas versões: não regulada e regulada, mantendo a mesma configuração inicial
• LED indicador de circuito energizado (acende quando a fonte está ligada)
• Proteção contra curto-circuito e superaquecimento

Lembrando que você pode alterar a tensão de saída da fonte para outras faixas de alimentação, como 5V, 6V, 8V e por aí vai, apenas substituindo o regulador da família 78XX. Caso precise de uma tensão maior que 12V, também será necessário alterar o transformador. Vale ressaltar que os reguladores dessa família precisam ter na sua entrada uma tensão pelo menos 2V maior que a sua saída regulada - para o regulador 7812, por exemplo, é necessário uma tensão de pelo menos 14V no terminal de entrada dele.

Abaixo, o esquema elétrico para que você possa montar esse projeto com facilidade. A grande vantagem de utilizar o regulador é que a tensão de saída será sempre a mesma, regulada, com proteção contra curto-circuito, superaquecimento e garantindo grande estabilidade de energia ao circuito que for alimentado por essa fonte. Importante que você utilize um dissipador de calor no regulador, ele aquece bastante quanto maior for a corrente consumida pela carga que será alimentada.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico da fonte de alimentação e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )