Apostila M4

7/25/2019 Apostila M4

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APOSTILA MDULO - 4

AULA

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POTNCIAS HI-FI SOM AMBIENTE 3Amplificador Classe D - caractersticasAmplificador Classe D em ponte (bridge)Filtros finais - crossover - equalizao

Sonorizao profissional PA (Public Address)Som ambiente e as linhas de 70V e 210VProcessamento de udio digital e sada DDX

111ELETRNICA FONTES - AMPLIF. DE POTNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRNICA DIGITAL

Vamos estudar agora uma outra classe deamplificao chamada de classe D, queapesar de existir h dcadas, somentenos ltimos anos que passaram a serutilizados em grande escala.O amplificador classe D, caracteriza-se

pelo funcionamento em corte e saturaodos t ransis tores de sada, nopermanecendo em meia polarizao paraamplificao da senoide de udio, normalpara os amplificadores convencionais.Isto traz um grande benefcio, j que adissipao de potncia, em forma decalor, muito pequena. Se fossem ideais,a eficincia energtica seria aproxima-

mais com fontes chaveadas que com dispositivosdamente 100%; mas na prtica chegam perto de 80%.digitais.A letra D refere-se continuao da srie dosO circuito bsico de funcionamento deste amplificadoramplificadores (A, B, C, ...), mas muitas vezes pode ser resumido na figura 1. Neste so usadosconfundida como digital, no sendo correto, pois todo otransistores FET's complementares que operam como

princpio de funcionamento deste amplificador chaves, sendo que tambm poderiam ser usadosanalgico, apesar de alguns deles possurem algunstransistores bipolares. Seus "gates" recebem a sada decontroles digitais. O dispositivo eltrico assemelha-seum operacional, trabalhando como formador PWM, quecompara o sinal de udio com uma onda dente-de-serra,gerando uma onda retangular PWM (Pulse WidthModulator - Modulao por largura de pulso).Quando o nvel de sada do operacional alto, Q1 saturalevando a tenso de sada para +B, e quando ooperacional fica em nvel baixo, Q2 que satura,cortando Q1, fazendo a tenso de sada ficar com -B.Com este corte e saturao dos transistores,teoricamente no haveria dissipao de potncia, poisem saturao haveria corrente circulante por eles, mas

no tenso entre dreno-source, e quando estivessemcortados, haveria tenso sobre dreno-source, mas nohaveria corrente circulante, resultando em dissipao depotncia zero (teoricamente).O resultado mostrado na figura 2, onde a tenso desada uma onda retangular (figura 2, forma de onda C),onde a largura dos pulsos, tm relao com a intensidadedo sinal de entrada, uma espcie de modulao porlargura de pulsos (PWM); a figura 2 mostra acomparao dos sinais de udio (senoide) com a "dente-de-serra", gerando na sada do operacional a ondaretangular mostrada em "C".O filtro passa-baixas formado por L1 e C1 (figura 1) deixa

passar para o alto-falante o valor mdio da ondaquadrada, recompondo o sinal senoidal (figura 2, formade onda A). R1 e C2 atuam para eliminao de altasfrequncias (no audveis), que poderiam gerarrealimentaes no amplificador, atrapalhando o trabalho

AMPLIFICADOR CLASSE D+B

-B

Q1

Q2

L1

C1 C2

R1+

-

A

B

B

C

A

figura 1

figura 2


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112 ELETRNICAFONTES - AMPLIF. DE POTNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRNICA DIGITAL

figura 7

normal de corte e saturao dos transistores de sada,podendo inclusive lev-los queima.Para uma boa interao do sinal de sada de udio, afrequncia da onda "dente-de-serra" dever ter umafrequncia muito maior que a frequncia mxima doudio em 20kHz. Os valores tpicos esto na faixa de100kHz a 500kHz, dependendo da fidelidade desejada.

Comparador PWM

A maioria dos amplificadores classe D baseado numcomparador PWM; a palavra PWM a abreviao dePulse Width Modulation (Modulao por Largura dePulso) ou seja, transforma as variaes em amplitude deum sinal, em variaes na largura do pulso, mantendo amesma frequncia. Esta modulao muito usadaquando temos circuitos analgicos recebendo sinais oucomandos digitais (sadas do microprocessador porexemplo).Para gerar a modulao na largura de pulso precisogerar uma onda quadrada ou retangular e

Quando o transistor Q3 estiver cortado, o capacitor C3 secarregar lentamente atravs de R6. Quando o pulsopositivo atingir novamente a base de Q3, ele saturadescarregando C3, reiniciando o ciclo.O que foi visto at aqui, o bsico de um amplificadorclasse D. Outras implementaes podem existir, comorealimentao negativa para melhor qualidade eoperao em ponte com 4 FETs. Como exemplo real,podemos pegar o integrado TDA7490, que umamplificador estreo de 25W + 25W (50W RMS); elepoder ser usado como em amplificador classe Destreo com 2 canais (L e R), como mostra a figura 5.Neste diagrama podemos ver a configurao interna

(resumida) do integrado com suas entradas L e R pelospinos 10 e 18, j suas sadas para os alto-falantes seropelos pinos 3 e 23. Temos ainda as realimentaesnegativas que sero feitas atravs do 1/2Vcc retornandopara os pinos 7 e 19,controlando assim og a n h o d o s p r -

posteriormente transform-la em DENTE-DE-SERRA. a m p l i f i c a d o r e s ePara gerar a onda pulsante pode-se utilizar um d i m i n u i n d o a smultivibrador astvel e aps aplic-lo um circuito distores do sinal deintegrador (figura 3). sada.O grande problema que a onda DENTE-DE-SERRA Na figura 6, podemospermanece em um nvel baixo (coletor do transistor) ver o aspecto real dosempre que a onda quadrada estiver em nvel alto (sada

ci rcui to integradodo multivibrador). Para tornar a ondaDENTE-DE-SERRA correta, semperodos de tenso contnua (nvelb a i x o ) , p o d e m o s a l t e r a r ofuncionamento do multivibrador astvelde modo que no nvel alto o tempo sejao mais curto possvel e durante o nvelbaixo o tempo seja o mais longopossvel. Assim na figura 4 temosdetalhes do que foi exposto.Notamos agora, que o tempo que Q1fica saturado muito menor que otempo que Q2 fica saturado, devido

constante de tempo R3/C2 ser maiorque a constante de tempo R2/C1.Assim, a forma de onda no coletor deQ2 mostrada tambm na figura 4 naonda "A".

A

B

A

+B

B

M.A.

A

B

A

+B

R6

R5

R41k

R11k

C1220pF

C21nF

B

+B+B +B +B

M.A.sawtoothdente-de-serra

R310k

R210k

Figura 37Q1 Q2

Q3

C3

PWM

PWM

OSC

+B

-B

Pr

Pr

L

R

TDA7490

10

18

3

23

7

19

Flexiwatt 25

ORDERING NUMBER: TDA7490

figura 3

figura 4

figura 6

figura 5


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TDA7490 e na figura 7 o diagrama eltrico completo por defeito ou manipulao indevida do tcnico,deste amplificador classe D. produzir a imediata queima dos transistores de sada,O que temos a destacar neste circuito, alm do que j foi caso no haja um circuito eficaz, que desligue os alto-dito, que existe uma realimentao negativa do pino 3 falantes da sada de som.para o pino 7 (um canal) e do pino 23 para o pino 19 (outro Ainda destacamos que o integrado possui doiscanal). amplificadores internos, utilizando um circuito oscilador

A amostra que pega no pino 3, dever ser uma onda comum, para gerar a rampa ou dente-de-serra para atuarvariando de +30V -30V, ou seja, 60Vpp. Quando no h no circuito formador PWM. O capacitor formador desinal de udio, ainda assim haver esta variao de rampa, encontra-se no pino 8 do integrado.60Vpp, que dever ter o semiciclo em exatos 50%, para Outra configurao que pode ser utilizada para oque na mdia seja gerada uma tenso de exatamente integrado TDA7490 a configurao em ponte (bridge),zero Volt. Qualquer desvio nesta proporo exata entre que foi estudada nos captulos anteriores, e esteos semiciclos positivo e negativo, gerar uma tenso DC integrado permite muito bem esta utilizao, comoacima ou abaixo da massa, causando corrente contnua mostra o diagrama da figura 8.circulante pelo alto-falante, aumentando o consumo e Nesta configurao, temos apenas um canal mono cujaem casos mais graves podendo levar a queima o alto- entrada feita pelo pino 10 e a sada em ponte feitafalante ou a etapa amplificadora. pelos mesmos pinos 3 e 23, mantendo tambm a

Assim, a variao da sada em 60Vpp ser reduzida para realimentao negativa pelos pinos 7 e 19; teremoscerca de 5Vpp nos pinos 7 e 19 (realimentao negativa) ento um amplificador de 50W.e considerando que haver uma

realimentao por frequncia dop i n o 9 p a r a o p i n o 7 ,prat icamente no havervariao em alta frequncia. Oobjetivo final ser gerar umatenso DC que na verdaderepresenta o udio, que ir atuarno comparador-PWM, que naausncia de udio, mantenha ocircuito de comutao de sadatrabalhando exatamente com omesmo perodo de tempo paracada um dos semiciclos

bom que se note que a malhade realimentao negativa(pinos 7 e 19 do integrado),possui resistores de preciso equalquer alterao deles, seja

PWM-stage1G=2.5

PREAMPLIFIER1INTEGRATOR1

R21 4.7KC26 470pF C25 470pF

R2068K

R17 52.3K

C232200mF

C22100nF

C212200mF

R4130K

L1 30m

INPUT1

OSC

C19560pF

C2033nF

C18 330pF

C1724pF

C16 330pF

R15100

-VCC

R14 22K

R12 22K

C10220nF

OUT1

PWM-stage2

L2 30m OUT2

C29220nF

R1310K

C15560pF

R11

100

-VCC

EXT_CK

G=2.5

PREAMPLIFIER2

C8 470pF

C9 470pFR668K

R5 4.7K

C1433nF

R9 52.3K

+VCC-VCC+VCC

+VCC-VCC

C282200mF

C122200mF

C11100nF

C1 330nF

C21nF

STBYMUTE R230K

C272.2mF

R1 10K

C3100nF

C4100nF

INPUT2

C5 330nF

C61nF

-VCC

-VCC

7 9 14 2 46

10

12

13

16

1

25

18

19 17 20 24 22

21

23

15

8

11

3

5

INTEGRATOR2

R310K

C7 100nF

R1 10K

R 6.8

PWM

PWM

OSC

+B

-B

Pr

Pr

TDA7490

10

18

3

23

MONO7

19

figura 8

figura 7


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figura 7

Na figura 9, podemos ver o diagrama esquemtico Exis tem mui tas outras configuraes para os

(diferenas do circuito anterior) do integrado TDA7490, amplificadores classe D, com ou sem integrado, todossendo utilizado em ponte no formato mono. eles baseando-se no mesmo princpio de chaveamentoNovamente destaca-se aqui a preocupao com a malha da sada de som.de realimentao negativa, poisagora o alto-falante no estarposicionado na massa, mas nosp i n o s d e s a d a d e c a d aamplificador.Quando no h sinal de udioexcitando o amplificador, as sadascontinuaro funcionando e apesarda inverso de fase entre as sadas,os semic ic los devero serexatamente iguais, garantindo quena mdia o que sai de um pino sejaexatamente igual ao outro.Caso o aluno queira montar esteamplificador classe D, na figura 10 sugerido o desenho da placa decircuito impresso ( lado doscomponentes). Antes de iniciarqualquer montagem, sempre bomfazer um levantamento se em suaregio existe facilidade paraobteno dos componentes gerais(pr inc ipalmente o integradoTDA7490). Para outras montagens

de amplif icadores classe D,sugerimos entrar no site da stmicroelectronics, onde l haveruma variedade muito grande destaclasse de amplificao.

PWM-stagePRE +

-

-

470pF 470pF

+

R468K

R5 52.3K

L9 30mINPUT

C23235nF

PWM-stageL10 30m

C26470nF

dumping(common

mode)

The LC filter is optimized for 8W(LC filter for 4Win single-ended)It hos to be changed for other loads

C24235nF

C29470nF

R2810

R2710

R25Rload

PRE

470pF 470pF

R6168K

R62 52.3K

7 9

10

18

19 17

23

3

R634.7K

Int.

Int.

C40

C60 C59

C41

lado dos componentes

figura 9

figura 10


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Caractersticas dos amplificadores classe D um transistor para outro) em relao frequncia(TDA7490) de trabalho. Vimos que se manter de -55dB a -

50dB, de 10Hz at 10kHz, o que tambm umaA seguir mostraremos uma srie de grficos que caracterstica muito boa.indicam a performance dos amplificadores classe A figura 14, mostra-nos a resposta de frequnciaD: deste amplificador, que se mantm em zero dB deA figura 11, mostra-nos a distoro harmnica total 60Hz at 11kHz, apresentando uma queda de -3dB

(THD) pela potncia de sada para uma carga de 8 em 15kHz.ohms, com tenso de alimentao em 21V. Quando A grande caracterstica do amplificador em classe Dtemos uma potncia com cerca de 1W de sada, apresentada na figura 15, que a potnciavemos que a distoro harmnica total, menor dissipada em calor, pela potncia sonora entregue.que 0,03%; esta distoro aumenta Podemos ver que em uma potncia de 2W, aconsideravelmente quando chegamos prximos dissipao de calor de 2,5W (considerada6W, atingindo cerca de 0,1% de distoro. Vemos pequena). A medida que o amplificador vaiento que a partir de 16W de potncia de sada a aumentando sua potncia sonora, dissipao dedistoro em nveis maiores, chegando a 1% (em calor aumenta pouco. Em 6W de sada de som,18 W). Acima de 20 W teremos uma distoro temos 3W de dissipao de calor. Em 10W desuperior 5%. sada, pouco mais de 3,5W de dissipao de calor eA figura 12, mostra-nos um grfico muito em 20W sonoros, pouco mais de 5,5W de

semelhante ao anterior, diferindo apenas na tenso dissipao de calor.de alimentao aplicada na carga, que no caso de A figura 16, nos d a distoro no som pela4 ohms. A nica diferena substancial que podemos potncia, quando o integrado colocado naver um pequeno aumento na distoro em configurao bridge (ponte). Podemos dizer quepotncia baixa at cerca de 6 W. no houve variaes considerveis e que aA figura 13, apresenta o nvel de decibis do distoro se mantm em nveis muito bons atcrosstalk (distoro na passagem de conduo de cerca de 36W.

0.001 0.01 0.1 1 f(KHz)111

CT

(dB)

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-90

-100

VS 21V;

Rl=8W;

0dB=1W

D99AU1090

Crosstalk vs. Frequency

0.01 0.1 1 10 f(KHz)-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

AMP

(dB)

VS 21V;

Rl=8W;

0dB=1W

D99AU1091

Frequency Response

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Output Power (W)

00.51

1.5

22.53

3.54

4.55

5.56

6.57

7.58

Power Dissipation (W)

Vs= +/- 21 V; Rl = 8 Ohm; f= 1 KHz

Power Dissipation vs. Output Power

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 PO(W)0.01

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

5

THD

(%)

D99AU1082

Bridge

VS 17V;

Rl=8W;

f=1KHz

Distortion vs Output Power in BTL

O(W)0.01

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

5

THD

(%)

D99AU1088

Stereo

VS 21V; Rl=8W;

f=1KHz

Distortion vs. Output Power

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 O(W)0.01

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

5

THD

(%)

D99AU1089

Stereo

VS 16V; Rl=4W;

f=1KHz

Distortion vs. Output Power

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

figura 11 figura 12

figura 15figura 14 figura 16

figura 13


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figura 7

O sinal de udio formado por uma srie de frequncias verdade, no conseguem reproduzir de forma eficazque somadas apresentam-se como mostrado na figura todas as frequncias que um amplificador entrega 17. Nesta forma de onda podemos visualizar uma carga.frequncia mdia que est ondulando (seu nvel geral Temos na figura 20, uma amostra dos diversos tipos desobe e depois cai), e mais uma alta frequncia, que alto-falantes existentes no mercado. Na figura 20a,aparece nos picos dessa frequncia mdia. Na verdade, temos chamado tweeter, que alm de possuir um cone

a figura uma juno de trs frequncias bem distintas, menor, possui grande rigidez neste. O motivo disso, estcomo mostramos na figura 18.Podemos ver que na figura 18a, temosuma frequncia de 50Hz com 5Vpp,enquanto que na figura 18b, temos umafrequncia de 1kHz com 4Vpp;finalmente, na figura 18c, temos umafrequncia de 10kHz com umaamplitude de 2Vpp.

A ondulao no sinal que aparece nafigura de 17, diz respeito ao sinal deudio de baixa frequncia (50Hz); j asvariaes de alta frequncia nos picos

do sinal so as variaes do sinal de 10kHz.Podemos dizer assim, que asfrequncias mais baixas transportam asfrequncias mais altas. Na figura 19,mostramos em detalhes a misturadessas trs frequncias. A figuratracejada no centro da forma de onda,na verdade no existe, mas indica queest havendo uma variao de baixafrequncia. As frequncias de 1kHz e10kHz podem ser melhor visualizadas.Dependendo do ajuste ou do tempo devarredura que posicionamos oosciloscpio, poderemos visualizar a no fato de que as frequncia as altas, como a palavra jbaixa frequncia presente no sinal. Lembramos que o diz, movimentaro o cone milhares de vezes no segundo,osciloscpio poder sincronizar uma das frequncias sendo que o movimento inercial (do cone) ocorre de umamostradas, variando em muito o que se observa na tela. forma muito rpida. O tweeter trabalhar comConsiderando que o sinal de udio composto de muitas frequncias superiores a 5 kHz.frequncias e muitas delas ocorrem ao mesmo tempo, Na figura 20b, temos o chamado "mid-range" ou "full-caber ao amplificador de potncia, amplificar os sinais range" que tm como funo trabalhar com frequnciaspara a sada, mantendo-os com a mesma amplitude da entre 1kHz at cerca de 8kHz. Apesar de possuir umentrada para toda e qualquer frequncia (audvel). cone relativamente rgido, j possui certa mobilidade,Considerando agora que todas essas frequncias juntas permitindo que o movimento inercial ocorra comso aplicadas a um alto-falante, j poderemos visualizar frequncia mais baixa.a dificuldade de reproduo de todas elas. Apesar de Na figura 20c, podemos ver outro "mid-range" ou "full-existirem alto-falantes chamados de "full-range" que range", mas de dimenses maiores, que podertrabalham com toda a faixa de frequncias, eles na trabalhar com e frequncias acima de 200 Hz chegando

at cerca de 5 kHz (reproduz at frequncias maiores,mas com menor nvel). Este alto-falante ideal paraamplificao da voz humana, que est dentro da faixa defrequncia mencionada acima.Finalmente temos o alto-falante chamado de woofer,que se incumbir de reproduzir frequncias em torno de100 Hz at cerca de 1 kHz (figura 20d). Ainda existemalto-falantes "woofer" capazes de reproduzir frequnciasabaixo de 20 hertz, mas para isto devero ter um cone degrande dimenses (15 polegadas ou mais).Voltando agora etapa amplificadora de potncia,havamos dito que o amplificador entregar ao alto-

falante uma grande faixa de frequncias, como mostra afigura 21a. O alto-falante woofer ou full-range, estrecebendo toda a faixa de frequncia da sada doamplificador, sendo que ignorar as altas frequnciasdevido sua indutncia e tambm ao seu cone que

FILTROS FINAIS CROSSOVER - EQUALIZAO

f = 50Hz5Vpp

f = 1kHz4Vpp

f = 10kHz2Vpp

a

b

c

f = 50Hz

f = 1kHz

f = 10kHz

figura 17

figura 18

figura 19


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possui boa mobilidade.Uma parte do sinal de udio, seracoplado via capacitor Cx para otweeter. Neste acoplamento passamsomente as frequncias altas, evitandoassim que o tweeter receba baixasfrequncias. Este acoplamento viacapacitor muito importante, pois caso

o tweeter seja ligado diretamente sada do amplificador, poder sofrersobrecarga, ou seja, uma alta correntecirculante, que poder levar danos bobina deste (aquecimento), causandocurtos de espiras ou ruptura.Esta tcnica de utilizar um capacitor deacoplamento para separar altafrequncia e direcion-la ao tweeter muito usada, apesar da baixaqualidade. O ideal seria um filtro passa-alta mais eficaz. Na figura 21b,podemos ver as frequncias que

acabam passando pelo capacitor Cx echegando at o tweeter.Na figura 22, temos novamente oamplificador, levando uma faixa defrequncia de 50 Hz at cerca de 18kHz aos alto-falantes. Toda esta faixavai diretamente para o alto-falante debaixas frequncias (woofer), comomostrado no filtro 22a; para o falantemid-range, acaba passando uma faixade frequncias de 500Hz at 8 kHz(22b) e finalmente para o tweeter,acaba passando a faixa de frequncia

de 6kHz at 20kHz (22c).Como dissemos anteriormente, todafaixa de frequncias levada ao alto-falante woofer, sendo que na verdadeeste deveria reproduzir as faixas de50Hz at o mximo 1kHz. Para que eleno receba frequncias que no lhe

c o m p e t e m r e p r o d u z i r ,poderemos fazer um filtropassa baixa, utilizando umindutor em srie com ele e umcapacitor em paralelo, comomostramos na figura 23.Apesar dos fil tros serem

re la t i vamen te e f i cazesq u a n t o f r e q u n c i a ,introduzem distores nosinal ampl i f icado, almapresentarem perdas emdissipao de calor.Para termos ideia de como importante ter um filtro dequalidade, basta lembrar queo prprio alto-falante pode teruma diferena de qualidademuito grande na reproduode sons, dependendo da

qualidade do fio, im e cone,alm da estrutura geral desustentao.

ab

c

dTWEETER

MID-RANGE

OUFULL-RANGE

MID-RANGE

OUFULL-RANGE WOOFER

CORNETAMelhor

reproduonas

frequnciasaltas

CONEMENORMelhor

reproduonas

frequnciasaltas emdias.

CONE MDIOMelhor

reproduonas

frequnciasmdias.

CONEGRANDEMelhor

reproduonas

freqnciasbaixas.

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

V(v)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

V(v)

+B

Woofer

ou Full-range

-B

Tweeter

Cx

a

b c

+B

Woofer

-B

Mid-Range

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

Tweeter

B.P.F.Filtro

PassaFaixa

H.P.F.Filtro

Passa Alta

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

figura 20

figura 21

figura 22


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figura 7

distores desnecessrias, visto que j estamosfiltrando as frequncias especficas em um pr-amplificador de grande qualidade.O equipamento que recebe um sinal de udio em suaentrada (com banda passante de 20Hz at 20kHz), eentrega trs ou mais sadas com sinais de udio comfrequncias de resposta em determinadas faixas, chamado de crossover. Esse aparelho muito utilizado,

quando necessita-se de grande potncia sonora, semperda na qualidade do som (ele evita a utilizao defiltros passivos antes dos falantes).Na figura 25, podemos ver a diagramao esquemticade um aparelho crossover, que possui uma entrada e trssadas de frequncias independentes. Podemos verainda que esse equipamento, poder ajustar os nveis desada de cada uma das frequncias selecionadas; esteequipamento ainda dispe de sadas de potnciaOS FILTROS ATIVOS - O CROSSOVERindependentes, indo acionar diretamente os respectivosalto-falantes de graves, mdios e agudos.Como havamos dito anteriormente, na sada de somO sinal de udio, com frequncia entre 20Hz e 20 kHz,temos uma baixa impedncia, ou seja, uma grandeentrar pelo capacitor C11, e no primeiro amplificadorcirculao de corrente tanto no alto-falante como nos

operacional formado pelo integrado CI0. Nestefiltros que separam as frequncias que iro eles. operacional no haver ganho de tenso, apesar doTambm como dissemos, tanto os alto-falantes com ossinal ser reforado em corrente, e distribudo uma sriefiltros devero ter alta qualidade nos materiais ede outros operacionais; comea aqui a etapa demontagem, para que a qualidade sonora no sejaseparao das frequncias especficas atravs de filtrosprejudicada.ativos.Uma das formas de se excitar diretamente aos falantesOs componentes R5, R6 e C20, sero responsveis por(woofer, mid-range e tweeter), seria aplicar filtros ativosdeixar passar somente as frequncias baixas, sendoainda no pr-amplificador, de forma a deixar passar cadaessas frequncias amplificadas pelo CI4A. O sinal deuma das faixas especficas de amplificao dosudio com faixa de frequncia variando de 20Hz a cercarespectivos alto-falantes.de 2kHz passar por um ajuste de nvel (potencimetroA figura 24, ilustra bem o que estamos dizendo, pois oP1G), indo uma etapa amplificadora de potncia (pinosinal de udio, que possui uma resposta de frequncia1 do CI5G G de graves). Este o integrado devariando de 50Hz a 20 kHz, entrar em trs vias de um

amplificao convencional classe AB, possuindopr-amplificador que possui filtros especficos, realimentao negativa aplicada ao pino 9.sintonizados nas frequncias de 500Hz, 4kHz e 10kHz.A voltando novamente ao CI0 (reforador de udio),Assim, na sada do primeiro BPF, teremos um sinal depodemos ver que tambm entrega o sinal de udio aoudio com resposta de frequncia variando de 50Hz aCI4C, que possui em sua entrada em um filtro passa-alta3kHz, que excitar um canal de amplificao de potnciaa partir de 1kHz; logo aps, o sinal passar peloindependente, e sua sada, diretamente ao alto-falanteamplificador e por um outro filtro (passa-baixa), que(woofer).deixar passar frequncias at no mximo 8kHz.O mesmo sinal de udio da entrada,

passar tambm por um BPF de 4kHz, ou seja, deixar passarfrequncias que variam de 1kHz acerca de 8kHz. Este sinal de udio,com faixa de frequncia bem definidair ia para um outro canal dea m p l i f i c a o d e p o t n c i aindependente, que por sua vezexcitaria diretamente o falante mid-range. Finalmente, o mesmo sinal deudio da entrada, entrar em um BPFde 10kHz, permitindo a passagem desinais que variam de 6kHz at cercade 20kHz. Este sinal de udio, jfiltrado em alta frequncia, entrar emum outro canal de amplificao depotncia independente, excitandoassim diretamente o alto-falantetweeter.

Considerando que na cadeia Hi-Fi, aqualidade dos alto-falantes temimportncia fundamental, a noutilizao de filtros passivos nassadas de som, no inseriria

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)+B

Woofer

-B

L.P.F.FiltroPassaBaixa

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

10 50 500 3k 8k 20k f(Hz)

I(A)

+B

Woofer

-B

+B

Mid-range

-B

+B

Tweeter

-B

B.P.F. 500Hz

B.P.F. 4kHz

B.P.F. 10kHz

sinalde

udio

figura 23

figura 24


9/18

APOSTILA MDULO - 4


Combinadas as atuaes dos integrado CI4C e CI4D, kHz, sendo que o sinal filtrado ser amplificado pelo CI4B,amplificaremos uma faixa de frequncia variando de 1 indo ao controle de nvel P1A, entrando no pino 1 dokHz a 8 kHz. Esta faixa de frequncia vai passar por integrado CI5A (A de agudos). Este amplificador serum ajuste de nvel (P1M) e entrar no pino 1 do circuito responsvel pela excitao do tweeter.integrado CI5M (M de mdios), que far amplificao Esse equipamento ser utilizado quando se deseja uma boaem potncia para as frequncias mdias. qualidade com mdia potncia e principalmente estandoFinalmente, o sinal de udio presente na sada do CI0, tudo presente em um nico mdulo, agilizando o transportepassar por um filtro passa alta, com corte acima de 6 e utilizao.

01

09

05

R13G

070603

0408 02

FTL

R14G

R16G

R15G

R19G

R17GR18G

C29G

C31GC32G

C33G

C35G

C36G

C1

D01

D02

D03

D04

AC1

AC2

C13

CT

C30G

C34G

01

09

05

070603

0408 02

FTL

01

09

05

070603

0408 02

FTL

C12

C2

C3

C4

C

5

C

6

C7

C8

C9

C10

+B +B1 -B -B1

+B

-B

-B1

+B1

+B

-B

-B1

+B1

C15 C17 C14 C16

C18 C21 C22 C23

C24

C25

C20

C19

C26 C27

C11

C29M

C31MC32M

C33M

C35M

C36M

C30M

C34M C29A

C31AC32A

C33A

C35A

C36A

C30A

C34A

C28G C28M

C28A

R1 R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8R9

R10

R12

R11

R13M

R14M

R16M

R15M

R19M

R17MR18M

R13A

R14A

R16A

R15A

R19A

R17AR18A

P1G P1M P1A

CI0

7

4

2

3

6

CI4A

7

11

2

3

1

CI4D

13

12

14

CI4B

6

5

7

CI4C

8

9

10

CI1 CI2

CI5G CI5M CI5A

A figura 26, mostra-nos de forma resumida como um (violo, guitarra, teclado, etc), ou ainda sinais depequeno sistema de sonorizao profissional, composto processadores gerais de som.por mesa de som, crossover, amplificadores de potncia Um dos principais objetivos da mesa ser agrupar todose caixas acsticas. se sinais e entreg-los para a amplificao de potnciaO mais interessante a se destacar neste sistema que as em um ou dois canais. Alm disto, poderemos fazer acaixas de som no possuem alto-falantes colocados de equalizao individual de cada uma das fontes ou aindaforma convencional, ou seja, alto-falantes para graves, aplicar efeitos diversos (compresso, atraso, etc).mdios e agudos utilizando filtros passivos, mais sim, Na sada do mixer, teremos o sinal de udio pronto paracaixas que possuem somente alto-falantes para graves ser amplificado em potncia. Neste sistema, o sinal de(woofer), mdios (mid-range) e agudos (tweeter ou udio entrar em um crossover, pela entrada IN-L edrivers). Pode-se tambm utilizar caixas que apesar tambm pela entrada IN-R (mostramos em detalhes ade possurem woofers, mid-ranges e tweeters, entrada IN-L e tambm as sadas do crossover). Vemos

possuam entradas independentes para excitao de que aps o crossover, haver trs amplificadores decada um destes alto-falantes. potncia (poderia haver quatro ou mais amplificadores,A mesa de som ou mixer, receber os sinais provenientes caso fossem utilizadas as duas faixas de frequnciasde diversas fontes: microfones de vozes, microfones de mdias, ou ento, excitao de um sub-woofer), cada umbateria, microfones do ambiente, instrumentos musicais trabalhando em uma determinada faixa de frequncia.

SISTEMAS DE SONORIZAO PROFISSIONAL

figura 25


10/18

APOSTILA MDULO - 4


figura 7

A sada do crossover OUT-L-LOW, seraplicada entrada L de um amplificadorde potncia, que ir trabalhar somentecom frequncias baixas. A sada OUT-R-LOW, ser aplicada entrada R domesmo amplificador de potncia, quetambm ir trabalhar somente comfrequncias baixas. H de se destacar

aqui que este amplificador deverpossuir uma potncia de no mnimo 50%a mais do que o amplificador utilizadopara as frequncias mdias.Este amplificador para as frequnciasbaixas, ser ligado s caixas acsticasque possuem somente falantes woofer(cones de 12 18 polegadas).A sada do crossover OUT-L-LOW-MID(frequncias mdias-baixas) ou OUT-L-HIGH-MID (frequncias mdias-altas)ser aplicada entrada L de outroamplificador de potncia, que ir

trabalhar somente com frequnciasmdias. A sada OUT-R-LOW-MID(frequncias mdias-baixas) ou OUT-R-HIGH-MID (frequncias mdias-altas),ser aplicada entrada R do mesmoamplificador de potncia, que tambmir trabalhar somente com frequnciasmdias.Este amplificador das frequnciasmdias, ser ligado s caixas acsticasque possuem somente falantes mid-range (baterias de mdios).A sada do crossover OUT-L-HIGH, ser

aplicada entrada L de um terceiroamplificador de potncia, que irtrabalhar somente com frequnciasaltas. A sada OUT-R-HIGH seraplicada entrada R do mesmoamplificador de potncia, que tambmir trabalhar somente com frequnciasaltas. H de se destacar aqui que esteamplificador poder ter metade dapotncia em relao ao amplificadorutilizado para os graves.A sa d a de ste ampli fi cador dasfrequncias altas, ser ligado aostweeters ou drivers (baterias oudrivers).Na figura 27, podemos ver um sistemaHi-Fi, utilizando aparelho crossover paraseparao das frequncias do udio nomodo estreo. Vemos que possui trsamplificadores independentes, sendo o"power 1" responsvel pela amplificaodos graves. O "power 2" se incumbir deamplificar os sinais mdios e o "power 3"os agudos. Neste arranjo, haver caixadireita e esquerda somente de graves;do mesmo modo ser feito para mdiosou agudos. Poder ser utilizada

somente duas caixas para canal L e R,d e s d e q u e t e n h a m e n t r a d a sindependentes para cada um dosfalantes.

SINAIS DEINSTRUMENTOS,MICROFONES OU

PROCESSADORES.

IN

L R

SPE KER OUT

L R

P

W

IN

L R

SPE KER OUT

L R

P

W

IN

L R

SPE KER OUT

L R

P

W

IN L

LOW/MIDLOW HIGH/MID HIGH

OUT L

WOOFER

MIDS

TWEETERS

WOOFER

MIDS

TWEETERS

MIXER

(MESA DE SOM)

CROSSOVER

TWEETER

MIDI

MIXER

CROSSOVER

POWER 1

POWER 2

POWER 3

L

R

L

R

L

R

WOOFER

LOW

MIDI

HIGH

LOW

MIDI

HIGH

CROSSOVER

HIGH

OUTIN

TWEETER

MIDI

MIXER

POWER 1

POWER 2

POWER 3

L

R

L

R

L

R

WOOFERCROSSOVER

LOW

OUTIN

CROSSOVER

MID

OUTINBUFFER

L

L

L

R R R

L

R

figura 26

figura 27

figura 28


11/18

APOSTILA MDULO - 4


Esta ligao utiliza-se para sistemas de "home theater"sofisticados, onde se quer estereofonia, ou efeitossurround, priorizando a qualidade do som. Paraamplificao dos sinais surround, devero haveramplificadores e caixas complementares (incluindo acaixa central). Ao mesmo pode-se dizer do circuitoapresentado na figura 28, onde vemos crossoverindependentes para cada frequncia, utilizando-se

assim 6 sistemas independentes de sinais (3 como mostrado na figura e mais 3 sadas que apesar de noserem mostradas utilizam a mesma diagramao).Apesar dos sistemas anteriores terem sido apresentadoscom amplificao estereofnica, ou seja, amplificaodos sinais em dois canais independentes (L e R), asonorizao em sistemas para grandes pblicos no mostra o problema de posicionamento das caixasutiliza a tcnica estereofnica, sendo o sinal amplificado acsticas para amplificao PA.de forma monofnica, mesmo que a reproduo seja No estamos falando da distncia da fonte geradora dofeita por dois canais ou mais. som (caixas acsticas), mas de zonas prximas a elas

que apresentaro este efeito. Podemos dizer que parafrequncias baixas (100Hz) uma zona de alta pressoPublic Address (PA) e o Ponto nicosonora mudar para baixa presso sonora em uma

distncia de dois ou trs metros. J para altasOs sistemas de sonorizao direcionados a grandes frequncias, haver zonas de maior ou menor presso,pblicos, so chamados de PA (Public Address). Utilizam distanciadas por alguns centmetros.grandes potncias sonoras, normalmente visando Quanto maior quantidade de paredes lisas, maior"impactar" as pessoas. quantidade de reflexes, consequentemente gerandoNa figura 29, podemos ver a configurao mais simples ondas estacionrias. Quanto menos fontes de sinaldos sistemas PA, onde uma das sadas da mesa (mixer- (caixas acsticas) ou reflexo, menos ondasmisturador), vai at um crossover, onde so feitas as estacionrias. Para verificao da incidncia das ondasseparaes em frequncia (Low-Mid-High), indo estacionrias, basta colocar na mesa de som um geradorsomente a dois amplificadores, sendo que um dos canais de funes com frequncia entre 60 e 100Hz, e(canal L) ser responsvel pela amplificao dos graves; reproduzir o sinal com potncia normal para eventos. Oo canal R do mesmo amplificador, ser responsvel pela ouvinte dever deslocar-se em vrias partes doamplificao dos mdios. J o outro amplificador ser ambiente e encontrar facilmente as zonas de grande

responsvel somente em amplificar o sinal dos agudos, presso ou pequena presso sonora. Isto poderutilizando apenas um canal. tambm ser feito com outros sinais de frequnciasComo as sadas possuem alto-falantes de 8 ohms, eles maiores.so colocados em paralelo, ficandouma impedncia de 4 ohms paracada canal. Notem que apesar deestarem ligados em paralelo, um dosalto-falantes estar de um lado doteatro (lado esquerdo) e o outrofalante (trabalhando com o mesmosinal e frequncia), do outro lado doteatro.

O problema das reflexesOndas Estacionrias

O grande problema do sistema PA,mostrado na figura 29, ocorre emrecintos fechados, pois as reflexesdos sinais nas paredes-obstculosdo ambiente, geram sinais comalgum atraso, gerando inclusive ecopara o prprio ambiente. Outrograve problema a gerao daschamadas ondas estacionrias(somatrias e subtraes entre o

sinal principal e os sinais atrasados-refletidos), que criam regies degrande presso sonora (som alto)e outras de pequena pressosonora (som baixo). A figura 30,

M

IXER

CROSSOVER

POWER 1

POWER 2

L

R

L

R

WOOFER

lado esquerdo AMBIENTE lado direito

WOOFER

MIDI MIDI

TWEETER TWEETERLOW

MIDI

HIGH

LOW

MIDI

HIGH

8W 8W

8W8W

8W 8W

X X

caixas laterais devem ser evitadas,pois ajudam na formaode ondas estacionrias.

Quando as ondas de som se encontram,a somatria e subtraes das fases destas,

formam regies de grande presso ou pequenapresso sonora, causando prejuzos a recepo

do som pelos ouvintes

regio de grande

incidncia de ondas

estacionrias criadas

exclusivamente pelas

caixas laterais

regio de grandeincidncia de ondas

estacionrias, criadas

exclusivamente pelascaixas laterais

figura 29

figura 30


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APOSTILA MDULO - 4


figura 7

Assim, deve-se fazer tratamentoacsticos no ambiente, lembrandoque o chamado "Sonex" (materialde revestimento de paredes ou teto,para absoro do som), tem poucaeficcia para frequncias abaixo de1kHz. Para evitar reflexes degraves deve-se fazer cunhas (bem

agudas) prefer ivelmente deconcreto e posicionadas na parede(como mostradas nas paredeslaterais da figura 31).Alm disto, devemos destacar que asonorizao ambiente para grandespotncias, deve ser projetadapreferivelmente para que tenhamosum ponto nico de liberao desom, ou seja, o conjunto de falantes(woofers, mid-ranges e tweetersou drivers) devem estar no mesmoponto.

Ter as caixas acsticas reunidas emum nico ponto (figura 31),diminuir a incidncia de ondasestacionrias, e consequentementemelhorar a qualidade da captaosonora pelo ouvinte, considerandoos diversos pontos do ambiente emque o ouvinte poder estar.

Aps entendido o funcionamento e avantagem do ponto nico, na figura 32,mostramos mais um sistema de ligao dosamplificadores PA. Notem agora que estamosutilizando um amplificador para cada banda de

frequncia, ou seja, o "Power 1", trabalharexcitando somente os alto-falantes woofers; o"Power 2" trabalhar excitando os falantes demdios (mid-range) e o "power 3" excitarsomente os agudos ou baterias de tweetersou drivers. A nica diferena deste sistema deligaes em relao figura 29, obter odobro de potncia sonora. Finalmente nafigura 33, temos um sistema de PA, utilizandoseis amplificadores e um total de 12 falantes.Devemos destacar que no sistema de ligaoem PONTO NICO, deve-se colocar ummnimo de 4 caixas (como mostrou a figura 31)

todas as caixas centradas em umnico ponto, melhora a audio,

principalmente para o pblicoposicionado no centro do teatro

os elementos de absoro mais eficientes soas cunhas de 30cm de comprimento, construdas

em concreto ou material muito rgido

MIXER

CROSSOVER

POWER 1

POWER 2

POWER 3

L

L

R

R

L

R

WOOFER

MID-RANGE MID-RANGE

WOOFER

TWEETER

TWEETER

LOW

MIDI

HIGH

LOW

MIDI

HIGH

MIXER

CROSSOVER

POWER 1 POWER 1

POWER 2 POWER 2

POWER 3 POWER 3

L L

L L

R R

R R

L L

R R

WOOFER WOOFER

MID-RANGE MID-RANGEMID-RANGE MID-RANGE

WOOFER WOOFER

TWEETER TWEETER

TWEETER TWEETER

LOW

MIDI

HIGH

LOW

MIDI

HIGH

figura 31

figura 32

figura 33


13/18

O sistema de som ambiente,diferentemente do sistemaPA, necessita de pequenaspotncias em cada um dospontos de execuo de som( d e 1 W 2 W e mfuncionamento normal e nomximo 25W), apesar deque, na somatria de todasas caixas, podemos atingircentenas ou at milhares dewatts.O sistema monofnico, ou

seja, em uma nica caixa,temos todas as informaesdo sinais que estariam nocanal L e R (mesmo modode trabalho para o sistemaPA).O grande problema dasonorizao ambiente aextenso dos fios que ligamo amplificador s caixasacsticas, chegando

transformador de pequenas dimenses que vaicentenas de metros. Disto, podemos concluir que se emtransformar o sinal da linha de 70V ou 210V em um sinaluma dada metragem de fio, existe uma determinadade impedncia de 4 ou 8 ohms.

resistncia, centenas de metros multiplicar esta A figura 34, nos d a noo exata de como o sistema resistncia centenas de vezes, criando no s umsimples e eficaz. No exemplo de instalao vemos 12problema de impedncia para a sada do amplificador,caixas de no mximo 25W, possuindo cada uma umcom distores de sinal (sada de som feita para 4 ou 8pequeno transformador casador de impedncia, sendoohms, que dependendo da distncia dos fios encontrartodas ligadas em paralelo e estas ligadas sada docerca de 50 ohms ou mais), mas tambm com respeito transformador elevador de impedncia, que por sua vezexcitao final das caixas, visto que elas receberovai ligado ao amplificador de potncia. Cada uma daspouco mais de 10% de potncia do amplificador (perdacaixas posicionadas no ambiente, poder receberde potncia nos prprios fios).potencimetros de fio para ajuste da potncia individualIsto foi resolvido com a instalao de um transformador

elevador de tenso, tambmchamado de linha de 70V ou210V, cujo primrio funcionacomo se fosse um alto-

falante, com impedncia de 4ou 8 ohms sendo que nas a d a , t e m o s u m aimpedncia muito maior,onde o sinal de sada convertido em tenso, mascom baixa corrente, evitandoassim as perdas que temosnos longos fios. Os falantesutilizados em cada uma dascaixas ambientes, so de 4ou 8 ohms e considerandoagora que esto recebendo

u m s i n a l d e m d i aimpedncia, proveniente doamplificador, necessitaremosde um redutor de impedncia,que nada mais do que um

APOSTILA MDULO - 4


para que o sinal acesse os ouvintes em um ngulo de mais cornetas (drivers) para cobrir todo o ngulo (180).180. Apesar da propagao angular dos sinais graves Para saber, basta consultar nos detalhes tcnicos deser ampla, a dos agudos ser mais direcional e com cada fabricante, o ngulo de cobertura de cada falante .ngulo reduzido. Assim, pode ser necessrio cinco ou

AMPLIFICADOR - SADA 4 OU 8 ohms

SISTEMA LINHA DE 70V - EXEMPLO DE UMA INSTALAO:

AMPLIFICADOR DE 300 WATTS RMS POR CANAL E 12 CAIXAS DE SOM

TT 1- TRANSFORMADOR TRONCO TIPO = SA 7/300 - ASSINALADO ACIMA PELO CRCULOTRANSFORMADOR DE LINHA TIPO S725*

PRIMRIO SECUNDRIO12W = MARROM

25W = BRANCO

0 = PRETO

8 W= LARANJA

4 = AMARELOW

0 = PRETO

POTNCIA NOMINAL 300 WATTS RMS POR CANAL

Os transformadores de linha devero ser ligados na linha de 70Vatravs dos terminais 0 - 25W do primrio. ( terminais preto e branco)

Os alto falantes devero ser ligados nos secund rios dostransformadores S 725*.0 - 8 Z - terminais preto e laranja - Para alto fa lantes de 8 Z.0 - 4 Z - terminais preto e amarelo - Para alto falantes de 4 Z

O limite mximo de 12 caixas nesta configurao.

0 = PRETO

O transformador tronco dever ser ligado ao amplificad oratravs dos terminais preto - amarelo para sada de 4 Z.Preto - laranja para amplificadores com sada de 8 Z.

PRIMRIO SECUNDRIO70V = BRANCO

K E L E T R O N / F O N T A TK E L E T R O N / F O N T A T

0 = PRETO

Potncia de cada caixa = 25W

8 = LARANJAW

4 = AMARELOW

O SOM AMBIENTE - LINHA DE 70 E 210 VOLTS

AMPLIFICADOR - SADA 4 OU 8 Z

TRANSFORMADOR S 7/100 - EXEMPLO DE UMA INSTALAO:AMPLIFICADOR DE 100 WATTS RMS POR CANAL E 6 CAIXAS DE SOM

TRANSFORMADOR TRONCO S 7/100

Esta folha mostra um sistema mono ou um lado de um sistema estreo .

K E L E T R O N / F O N T A T

POTNCIA APLICADA A CADA CAIXA: W AMPLIFICADOR / QUANTIDADE CAIXA

70V=BRANCO

0 = PRETO

LIGAO ESPECIAL TIPO SRIE DISPENSANDOO TRANSFORMADOR DE LINHA.

CAIXAS DE 8ZQUANTIDADE: 4 A 8 CAIXAS

CAIXA DE 4Z

QUANTIDADE DE 9 A 15 CAIXAS

RESTRIES:OUTROS TRANSFORMADORES POSSUEM CARACTERISTICAS

DIFERENTES. NO TENTE USA-LOSESTE SISTEMA NO PERMITE POTNCIOMETROS E NEM DESLIGARUM ALTO FALANTE.

0 = PRETO OU BRANCO

O primrio do transformador tronco dever ser ligado ao amplificadoratravs dos terminais preto - amarelo para sada de 4 Z.Preto - laranja para amplificadores com sada de 8 Z.

PRIMRIO SECUNDRIO

70V = BRANCO

LINHA DE 70V

0 = PRETO

8 = LARANJAW

4 = AMARELOW

figura 34

figura 35


14/18

APOSTILA MDULO - 4


figura 7

que entregue a cada um dos falantes. problemas maiores. Caso um dos falantes tenha suaJ na figura 35, vemos uma outra forma de ligar os bobina interrompida, nenhum dos falantes do sistemafalantes do ambiente - em srie - sem a utilizao dos funcionar. Tambm no h a possibilidade de fazertransformadores abaixadores de impedncia. um ajuste de volume individual, utilizando potencimetros.sistema que apesar de feitura mais econmica, introduz Apresentamos na figura 36, uma tabela para montagem

de sistemas de som ambiente (70V) com ostransformadores Keletron-Fontat. Esta tabela fundamental para um dimensionamento bsico dessessistemas de som.

A linha de 210V

Todas as consideraes feitas para a linha de 70V so asmesmas para a linha de 210V. Apesar disto, esta linha desada de maior impedncia permite que sejam feitasligaes superiores a 100m, sem gerar grandes perdas.Na figura 37, mostramos um sistema de som utilizandoamplificador de 250Wrms, acionando 25 caixas de 10Wcada. Para isto utilizamos um transformador tronco S2/250 e 25 caixas com transformadores S 2/10 com 10W

cada.Na figura 38, mostramos a tabela completa parasistemas de som ambiente, sendo que podemos utilizaruma potncia de at 1200W, com at 240 caixas compotncia de 10W cada (fonte: Keletron-Fontat).

Regras bsicas (Keletron-Fontat)

1 - o transformador tronco (utilizado na sada doamplificador convencional) dever ter potncia igual ousuperior do amplificador (por canal) em RMS. Usesempre as potncias RMS e no PMPO, pois no existeuma converso oficial de um padro para outro. As

diferenas podero chegar de 4 a 40 vezes.2 - A soma das potncias drenadas pelostransformadores de linha no dever superar mais de

AMPLIFICADORWATT/CANAL RMS

ALTO FALANTES

QUANTIDADEMXIMA

TRANSFORMADOR

TRONCO

TRANSFORMADOR

LINHA

DERIVAO

POTENCIAW RMS

50 2 S 750* S 725* 25W50 4 S 750* S 725* 12W50 5 S 750* S 7/10 10W50 10 S 750* S 7/10 5W50 10 S 750* S 7/5 5W100 20 S 7/100 S 7/5 2,5W100 4 S 7/100 S 725* 25W100 8 S 7/100 S 725* 12W100 10 S 7/100 S 7/10 10W100 20 S 7/100 S 7/10 5W

100 20 S 7/100 S 7/5 5W100 40 S 7/100 S 7/5 2,5W180 7 SA 7/180 S 725* 25W180 15 SA 7/180 S 725* 12W180 18 SA 7/180 S 7/10 10W180 36 SA 7/180 S 7/10 5W180 36 SA 7/180 S 7/5 5W300 12 SA 7/300 S 725* 25W300 15 SA 7/300 S 225* 12W300 30 SA 7/300 S 7/10 10W300 60 SA 7/300 S 7/10 5W300 60 SA 7/300 S 7/5 5W300 120 SA 7/300 S 7/5 2,5W

TABELA PRTICA K E L E T R O N / F O N T A TK E L E T R O N / F O N T A T

Potncia de cada caixa = 10W

0 = PRETO 0 = PRETO

210V = VERMELHO 210V = VERMELHO

0 = PRETO 0 = PRETO

8 = LARANJAW 8 = LARANJAW

4 = AMARELOW 4 = AMARELOW

TRANSFORMADOR TRONCO TRANSFORMADOR RAMAL

SISTEMA LINHA DE 210V - amplificadorde 250W com 25 caixas de 10W

figura 36

figura 37


15/18


16/18

APOSTILA MDULO - 4


figura 7

Amplificador Analgico

DigitalAudio

DigitalAudio Digital DDX

PowerDevice

Filter

DDX Amplifier

DAC - Digital to Analog Converter Combine DACand Control

Digital

Processor

DigitalProcessor

DDXControler

DACAnalog

Speaker

Speaker

Utilize HighEfficiency Design

Amplifier

Interface

&Control

Power

Transistors

DigitalAudio

DDX Controller

PCM to Logic Level DDX PWM

PCM = Pulse Code Modulation (Modulao por Cdigo de Pulsos)PWM = Pulse Width Modulation (Modulao por Largura de Pulsos)

Logic to Power DDX PWMRemove PWM

Carrier

DDX Power Device

+V

Interface/Clock

Recovery

DDXProcessing

3-StateDriveLogic

Filter

Speaker

Digital

POSITIVE DAMPED NEGATIVE

+V +V +V

LOAD LOAD LOAD

Sw1 Sw1 Sw1

Sw3 Sw3 Sw3

Sw2 Sw2 Sw2

Sw4 Sw4 Sw4

a b c

figura 39

figura 40

figura 41


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APOSTILA MDULO - 4


zero, essa sada de som ficar como mostrado na figura tanto positivos como negativos, que so comuns no41b, ou seja, com a chaves SW1 e SW2, abertas amplificador classe D convencional. Como em umenquanto as chaves SW3 e SW4, ficaro fechadas. Com amplificador DDX no temos a conexo ao +B e -Bisto, mantemos a carga (alto-falante), sem corrente simultaneamente, haver um menor consumo, como

circulante e sem incidncia de fora contra eletromotriz tambm a reduo nos valores dos componentesinduzida. utilizados no filtro de alta frequncia.Quando comear o novo ciclo do sinal de udio, ou seja, Notamos na figura 43b, que existe uma indicaoo semiciclo negativo, haver agora o chaveamento em "damped" que significa "conectado", ou seja, apesar daalta frequncia das chaves SW2 e SW3, que se chave que liga o alto-falante ao nvel positivo, naquelemantero mais tempo fechadas, medida que o sinal de instante estar aberta, o alto-falante ser conectado aoudio alcana maior amplitude negativa. nvel negativo da tenso de alimentao, tanto de umNa figura 42 e 43, podemosver a comparao entre otrabalho de sada de potnciade um amplificador classe D(figura 42) e um amplificadorDDX (figura 43). Em um

amp l i f i cado r c l asse Dconvencional, a sada de somfica chaveando constan-temente entre a alimentaode +B e -B, como mostramosna figura 42a e 42b, ondedestacamos 3 semiciclos(figura 42a), muito prximosao nvel zero do sinal deudio.J figura 43, podemos ver queno mesmo perodo de tempo,haver a excitao doamplificador a nvel positivo, eno momento em que o sinal deudio estaria se aproximandodo zero volt, no seriamutilizados os chaveamentos,

Binrio ou classe DSinais usados para manter

mdia de zero Volt

Damped

Damped

Sinais no usados

DDX Damped Ternary

DDX

Classe D

Vantagens da Eficincia do DDX

Eficinciaem%

Sada em potncia

Analgico

00 0,2 0,4 0,6 0,8 1

20

40

60

80

100

figura 42 figura 43

a

b b

a

figura 44


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figura 7

lado como de outro. Na figura 45, vemos um amplificador DDX, com sadaA figura 44, mostra um grfico comparativo entre os em ponte, onde podemos notar que no hamplificadores de potncia analgico, classe D e DDX. realimentao negativa, como existe para o amplificadorVemos que em baixa potncia, o amplificador DDX classe D. Isto se deve ao fato de que, com o sinal dechega apresentar uma eficincia maior que 90%, udio zerado, no h de variaes no PWM de sadaenquanto que o amplificador classe D, se mantm em com semiciclo idntico.uma faixa de 80% de eficincia; os amplificadores Montagens e circuitos integrados util izados naanalgicos apresentam somente 40% de eficincia nas configurao DDX, podem ser encontrados no site

baixas potncias. www.st.com

figura 45

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