Módulos Amplificadores Híbridos (ART2448)

Monte um excelente sistema monofônico ou estereofônico, de 15 a 480 watts, ou um sistema múltiplo de maior potência ainda, utilizando como base os circuitos híbridos da série STK da SANYO. Com poucos elementos adicionais externos, os amplificadores podem aliar a uma montagem compacta e funcional, uma excelente qualidade de som e potência elevada. Já empregados em sistemas amplificadores comerciais como três-em-um e instrumentos musicais, os circuitos híbridos também podem fazer parte de amplificadores para os hobistas. Neste artigo focalizamos alguns circuitos excelentes que se baseiam nestes circuitos híbridos.

A SANYO tem na sua série STK módulos híbridos de potência para áudio que podem fornecer saídas de 15 a 80 watts com excelente qualidade de som (distorção inferior a 0,3% tipicamente).

Escolhemos então a série STK - 075 que possui 7 módulos, os quais podem ser utilizados de diversas maneiras na elaboração de sistemas de som.

Uma das principais vantagens da utilização dos circuitos híbridos está no reduzido número de elementos externos ao circuito, que possibilita a realização de montagens muito compactas, além da possibilidade de se empregar um sistema de troca de módulos em caso de problemas, tendo sempre um de reserva.

Isso é interessante, em especial no caso de sistema de sonorização ambiente, estúdios, salões etc.

Os sistemas que propomos são os seguintes:

 

 

c) Múltiplos

Multiplica-se a potência de cada módulo pelo seu número, não havendo limite.

As opções para montador realmente são muitas, devendo ser feito um estudo inicial antes da realização do projeto.

Atenção

Os módulos de potência híbridos da série STK da SANYO não são fabricados no Brasil e sua importação é restrita. Algumas indústrias de instrumentos musicais eletrônicos (órgãos), utilizam tais módulos e, portanto, os têm disponíveis em oficinas autorizadas, e em alguns distribuidores. Também encontramos alguns desses módulos em casas especializadas em São Paulo (Rua Santa Ifigênia). No entanto a quantidade disponível de tais módulos na praça não deve ser grande. Assim, antes de iniciar a montagem, o leitor deve obter primeiro tais módulos. Uma outra opção é tentar o reaproveitamento de módulos existentes em aparelhos fora de uso. (Observação de 1985)

O que são os circuitos híbridos

Nossos leitores estão mais habituados com duas técnicas mais conhecidas de montagens, as que fazem uso dos componentes discretos e as que fazem uso dos circuitos integrados.

No primeiro caso, cada componente é fabricado separadamente, e depois, o próprio montador se encarrega de interliga-os de modo a formar o circuito desejado.

E o que fazemos quando usamos transistores, diodos, válvulas etc.

No segundo caso, os componentes são fabricados interligados de modo a formar certo circuito, e colocados num único invólucro.

Poucos componentes adicionais externos são usados, e não há possibilidade de modificarmos seu modo de operação a não ser de modo muito limitado.

No caso dos circuitos híbridos temos uma técnica intermediária.

Alguns componentes são fabricados num processo único já interligados e outros separadamente, mas depois, na própria fábrica, são montados num invólucro único que corresponde a configuração final desejada.

Como todos os componentes já são hermeticamente fechados no invólucro, como no caso do circuito integrado, em caso de queima, não resta alternativa senão trocar todo o módulo híbrido.

No caso da aplicação dos módulos híbridos em áudio, durante muito tempo houve uma certa oposição, pois alegava-se que a sua qualidade de áudio não correspondia ao que se podia obter com outras técnicas e além disso, os tipos existentes não tinham uma faixa de potências que podia ser atraente.

Hoje em dia, as coisas são diferentes. As potências são elevadas e, além disso, a qualidade de som pode ser comparada aos melhores circuitos amplificadores que usam componentes discretos ou mesmo integrados.

Tanto é importante esta evolução que muitos equipamentos comerciais tais como 3-em-1, instrumentos musicais e outros, fazem uso de tais módulos com grande sucesso.

E, a principal vantagem do uso de tais módulos além da qualidade de som e potência, está na simplicidade de seus circuitos externos que utilizam pouquíssimos componentes.

Entretanto, numa montagem feita pelo hobista é muito importante que tudo saia certo para que a integridade do híbrido não seja colocada em jogo.

No caso específico dos circuitos de áudio, o ponto principal se refere ao calor.

Todos os componentes estão num único invólucro, e se algum problema de transferência de calor para o meio ambiente ocorrer, o equilíbrio do circuito pode sofrer o resultado pode ser um efeito cumulativo que culmina com a queima do módulo.

Por este motivo, recomendamos especial atenção ao dissipador que, em hipótese alguma deve ser eliminado ou ter dimensões menores que as recomendadas.

Características dos módulos

Começamos por dar as características dos módulos que estão na tabela abaixo.

 

Por esta tabela podemos observar dois fatos importantes:

1) A faixa de tensões de alimentação é ampla e depende da carga (sistema de alto-falantes). Assim, antes de fazer sua opção, verifique a impedância dos seus alto-falantes, pois ela de modo indireto influi na escolha do transformador para a fonte.

2) As distorções dependem das potências e das cargas.

Mais características são dadas nas curvas mostradas a seguir. (figura 1)

Figura 1 – Mais características

Montagem

Damos o circuito básico de um módulo que serve para todas as potências. Muda-se a tensão de alimentação e o tipo de circuito híbrido.

Na versão monofônica apenas uma unidade é montada, e na versão estereofônica devemos montar dois módulos, uma para cada canal.

O sistema de controle de tom e equilíbrio, além do volume, deve fazer parte do pré-amplificador. Escolha um bom pré-amplificador para ligar na entrada do sistema que montar. (figura 2)

Figura 2 – Circuito básico

A placa de circuito impresso é mostrada na figura 3, correspondendo a um módulo (amplificador mono completo ou um canal da versão estéreo).

Figura 3 – Placa para a montagem

Os cuidados básicos com a montagem desta placa são poucos, pois além da polaridade dos eletrolíticos deve ser observada apenas a posição do módulo híbrido.

Conforme dissemos, cuidado especial deve ser tomado com o dissipador de calor.

O radiador deve ter pelo menos 60 cm2 (12 x 5 cm). (figura 4)

 

Com esta técnica o calor pode ser transferido para o exterior com facilidade, evitando que a temperatura suba além dos 85°C.

Na figura 5 damos uma sugestão de montagem de um sistema estéreo com as ligações completas.

Figura 5 – Sistema estéreo

Damos a seguinte tabela para os transformadores usados:

 

Fonte de alimentação (figura 6).

Figura 6 – Fonte para os amplificadores

Para as versões estereofônicas as correntes devem ser dobradas.

Os valores são aproximados, podendo haver pequenas alterações desde que os limites das tabelas de características dos módulos não sejam superados.

Os capacitores de filtro devem ter pelo menos o dobro da tensão do secundário do transformador correspondente.

Sugestões

Uma possibilidade de uso para estes módulos está num sistema múltiplo estéreo de até 480 watts de potência, conforme mostra a figura 7, em que se utiliza um divisor ativo de frequências.

Figura 7 – Sistema de 480 W

O sinal de cada canal é separado por booster de graves, médios e agudos, sendo então aplicado ao módulo correspondente e excitando os sistemas de alto-falantes.

Cada sistema deve suportar 80 watts (para o STK-086) e teremos um total de 480 watts de som, separados por faixas de frequências.

Outra possibilidade é mostrada na figura 8, em que temos módulos de sonorização para grandes ambientes.

Figura 8 – Sonorização de grandes ambientes

Cada módulo pode excitar duas caixas, por exemplo, e teremos tantos módulos quantas sejam as caixas empregadas.

Os módulos podem ser feitos com sistema de encaixe, deixando-se unidade de substituição, cuja troca será imediata em caso de queima.