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 em alguns projetos e visto em alguns circuitos comerciais muito bons. O TL 082 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
Pré-amplificador Phono e Line com VU - PSU

Voltímetro DC sem circuito integrado e apenas com LEDS, diodos e resistores (referência visual)

Session.

Às vezes precisamos de simples e honestas soluções para situações corriqueiras do dia a dia. Uma delas é um humilde voltímetro baseado em LEDS para simples referência visual da tensão, por exemplo. Este é um circuito extremamente simples, de fácil montagem, que usa componentes comuns, com valores que podem ser reaproveitados de sucata e você pode usá-lo para monitorar visualmente diversas faixas de tensão.

Aí você me dirá que existem N soluções prontas na internet, inclusive digitais e muito precisas. E eu lhe responderei que sei disso e que concordo plenamente, mas que, em alguns casos, precisamos de soluções imediatas, de baixo custo e principalmente, de baixo consumo. Afinal de contas, a ideia por trás desse mini projeto é monitorar momentaneamente a carga de uma célula de lítio de 3,7V que opera o alimentador automático Dogis DA030BR Lite que alimenta a Madalena - se você não viu a modificação que eu fiz nele, clica aqui e deixa abrir lá na outra aba pra você ler depois ; )

O voltímetro bargraph com LEDs

Circuito básico, sem frescura, com grandes possibilidades de adaptação que você pode usar para medir outras faixas de tensão, ou como base de indicadores de pico/sinal de áudio, além de uma diversidade de outras aplicações possíveis. A ideia não é ser preciso: apenas indicar a carga atual da célula como uma referência de quando é necessário recarregá-la. Perguntas básicas:

Posso usar qualquer tipo de LED?

 

Pode, mas os valores que estão no projeto foram calculados para LEDs de alto brilho, ou seja, maior corrente. Se for usar LEDs comuns, de baixa corrente e menor tensão, pode ser necessário aumentar proporcionalmente os valores dos resistores para adaptar melhor o brilho deles sem saturação.

Quais as tensões mínimas e máximas com esses valores?

A tensão mínima que mantém somente o LED1 (menor carga) aceso é da ordem de 2,6V enquanto que precisamos de uma célula totalmente carregada entre 3,7V e 4,0V (sem carga) para que todos os LEDs estejam com seus brilhos máximos.

Posso alterar os diodos?

Qualquer diodo da ordem de 0,6V ou 0,7V pode ser empregado no circuito sem prejuízos, afinal, a ideia é uma referência visual e não uma aferição precisa. Se for necessário medir precisamente a tensão no seu projeto, recomendo usar voltímetros comerciais específicos para sua necessidade.

 

Como funciona?

 

Basta conectar o circuito diretamente à célula, nada mais. O funcionamento é pelo botão TEST e somente há consumo da célula quando o botão é mantido pressionado para visualizar o status da carga.

Tenha cuidado na seleção dos resistores, quanto aos valores. Meça todos eles antes de montar para evitar decepções: o circuito depende dos valores indicados para que os LEDs sejam iluminados corretamente. No mais, aproveite a ideia!

Ao apertar o botão, o status é mostrado