MANUTENÇÃO DE AMPLIFICADORES DE ÁUDIO

O Amplificador de Áudio

Circuito montado de Amplificador de áudio

As etapas de amplificação são feitas por módulos de um canal (com proteções incluídas), ligados por um conector e fixos com dois parafusos ao chassis.

Quando não se consegue localizar o defeito, como se dispõe de dois canais e só um estiver danificado, irá medir os componentes, comparando as medições nas duas placas.

Ao analisar um amplificador que já tenha passado por assistência técnica, podemos não encontrar transistores originais ao circuito, por exemplo:

- NPN por PNP ou mesmo equivalentes.

NPN e PNP

De um modo geral, as avarias do material eletrônico tem a seguinte tendência:

- uma grande quantidade de avarias para as primeiras horas de utilização;

A grande causa dos problemas em equipamentos eletrônicos são os esforços exagerados.

Em muitos amplificadores quando atingem a saturação aparecem oscilações que, para além de estragarem os alto falantes e tweeters, dão má qualidade sonora e deterioram o circuito, emitindo geralmente interferências de R.F.

Uma utilização incorreta dos amplificadores, leva a um envelhecimento precoce.

Como exemplo, quando na rede eléctrica trifásica falta o neutro, haverá desequilíbrio de consumo entre fases e a tensão poderá no neutro atingir quase a tensão de outra fase, alimentando assim com tensão muito excessiva o amplificador se danifica facilmente.

Para testar um amplificador não basta apenas ligá-lo com o sinal de áudio a uma caixa de som.

Neste caso não se conseguem detectar defeitos como saturação precoce de uma das componentes de onda (positiva ou negativa), oscilações para dadas amplitudes, cargas, frequências, etc.

É necessário um gerador de ondas, um osciloscópio e dois resistores de 8Ω com no mínimo 10 watts de dissipação.

Um macete é conseguir substituir dois resistores de 8Ω por um fio cromo/níquel mergulhado em água, com 4Ω.

Mais ferramentas:

Um detector de rádio frequência pode ser útil para verificar se o amplificador pontualmente oscila.

Um termômetro de infravermelhos seria necessário para verificar se há componentes com temperatura excessiva e para ver quais são os componentes que não estão conduzindo.

Alimentação

O tipo de alimentação mais vulgar é a simétrica.

É constituída por um transformador com dois enrolamentos iguais isolado da rede elétrica, uma ponte retificadora, dois capacitores eletrolíticos para estabilização e fusíveis.

Muitas vezes ocorre curto-circuito na ponte retificadora (um ou mais díodos ficam em curto).

Outras vezes, são os capacitores de estabilização que vazam dielétrico, neste caso, devem ser substituídos aos pares se não se possuir o mesmo modelo de capacitor ou caso o outro capacitor tenha já perdido alguma capacidade;

estes dois defeitos provocariam ruído de 100 Hz.

No caso normal de uma estabilização a tensão nos capacitores é 30% fictícia pois o valor da tensão máxima das ondas senoides é o produto da tensão eficaz por 1,42.

Esta tensão desce com o aumento do consumo.

capacitor torna estável a tensão, mas não constante.

A potência eficaz é igual ao quociente do quadrado da tensão eficaz de saída pela impedância dos alto falantes.

Como os transistores estão limitados a uma tensão máxima, por exemplo 100 Volt, entre o colector e o emissor, e visto que a tensão tem 30% de componente fictícia e atendendo à polarização dos transistores (que posteriormente se desenvolverá ) e à variação de tensão da rede, seria conveniente uma tensão sempre constante.

Há fontes de tensão constante por controle de tensão linear, como é o caso de retificação por tiristores, que são um bom sistema para amplificadores alimentados com uma fase de rede.

A tensão é constante e quanto maior for a capacidade dos capacitores de estabilização, menores serão as flutuações da tensão, reduzindo-se a distorção dos sub graves.

Uma alimentação trifásica permite uma alimentação contínua melhor pois a tensão é quase real podendo reduzir-se à capacidade dos capacitores de estabilização.

Os picos de tensão só estão desfasados depois de retificados 60º e não 180º como no caso de uma fase, ou em amplificadores de má qualidade de 360º em que só se faz metade da retificação (65% de tensão fictícia sem carga).

Uma outra solução são as fontes comutadas.

Estas têm a vantagem de se conseguirem amplificadores mais leves pois não utilizam um transformador de tensão convencional.

A desvantagem será a sua complexidade, ainda mais devido à sua certificação, face às normas de segurança e aos problemas que levantam quanto à compatibilidade eletromagnética.

A reparação deste tipo de fontes deveria ser feita apenas pelos representantes das marcas, contudo, um bom técnico pode efetuar estas reparações, caso consiga arranjar transistores Mosfets iguais ou equivalentes porque são estes os componentes que se queimam mais.

Os diodos de comutação rápida e os capacitores seguem na lista de componentes avariados nestas fontes.

Uma boa solução, como anteriormente dito, é a da retificação por tiristores.

É mais simples, não levanta muitos problemas de compatibilidade eletromagnética e os componentes que mais poderão avariar são os próprios tiristores.

Neste caso, quando não houver o mesmo modelo dos tiristores avariados, devem-se substituir todos por equivalentes para que não haja diferenças na condução entre eles.

O Feedback é dimensionado para que o amplificador seja linear, isto é, amplifique com o mesmo ganho toda a gama de frequências de áudio e que tenha um certo ganho;

em alta fidelidade o ganho é maior do que em usos profissionais.

É ele que controla automaticamente a amplificação, o ganho só depende da malha da realimentação.

A sua função é diminuir o erro cometido pelo sistema.

Na amplificação o erro resulta em distorção e ruído.

Geralmente isto é feito captando o sinal à saída através de um resistor, por exemplo, de 47KΩ, que em muitos casos tem um capacitor cerâmico de baixa capacidade em paralelo.

O sinal é então reduzido e conduzido uma parte à massa por um capacitor (filtragem), exemplo 100µF, de baixa resistência interna em série com um resistor, por exemplo de 1KΩ.

Se este capacitor estiver em curto-circuito aparece tensão contínua à saída.

Estes dois componentes, capacitor e resistor, são propensos a grandes avarias.

O resistor que vem da saída, quando aumenta de valor resulta em aumento de ganho;

se aumentarmos muito o ganho o amplificador pode ficar instável e então oscilar;

diminuir a capacidade do capacitor eletrolítico faz com que haja uma menor amplificação das baixas frequências.

Aconselha-se o uso de capacitor apropriado não polarizado pois este é muito importante para a qualidade e prevenção de defeitos.

Há casos diferentes deste, com realimentação de voltagem negativa, em que se empregam mais do que um feedback.

Outra realimentação que já se utiliza é a de corrente negativa.

Baseia-se na corrente que circula à saída, dando uma resposta, em frequência, mais precisa, isto porque a tensão pode estar presente mas a coluna não absorver bem o sinal;

assim o sinal sai mais parecido com o sinal à entrada.

Polarização

É ela que faz com que o amplificador funcione bem.

Em certos casos quando a polarização é insuficiente, além da distorção que se verifica quando a onda passa pelo zero (degrau) podem aparecer oscilações de RF.

A polarização consiste em que os transistores sejam atravessados por uma corrente que faz com que estejam prontos a amplificar corretamente.

Se ela for excessiva, o amplificador pode queimar-se em poucos segundos.

Amplificador e uma caixa de som em detalhe

No caso dos amplificadores classe A, circula toda a energia possível e só se vai retirando energia à medida que se aumenta o volume.

Geralmente para os amplificadores bipolares verifica-se uma tensão média de 0,6 Volt entre a base e o emissor a 25ºC, esta tensão diminui 2,5mV por grau Centígrados.

Após uma reparação pode a lâmpada em série com a rede acender muito e o problema ser apenas a corrente de repouso estar elevada, basta então rodar o trimpot de afinação da corrente de repouso de tal modo que a lâmpada não fique muito acesa e afinar para que não se verifique degrau na onda ao passar pelo zero (isto só pode ser visto no osciloscópio);

Osciloscópio

deste modo, quando não se sabe qual é a tensão correta de polarização, é mais seguro polarizar um amplificador na sua reparação sendo de salientar que se evitam também medições perigosas com as pinças.

Lâmpada em Série

Apesar disto deve manter-se o amplificador ligado por algum tempo para verificar se não aquece demasiado.

Ao rodar o trimpot se houver falha no contato do cursor o amplificador queima-se, caso não se tenha a lâmpada em série.

Este trimpot tem de estar sempre em bom estado de funcionamento, um blindado será preferível.

Proteções

Há várias proteções para vários fins e devido à grande complexidade, muitas vezes são elas que estão avariadas.

1º - Rede elétrica

Além dos fusíveis no primário do transformador coloca-se um resistor em série com a rede.

Se tudo estiver bem aquela resistência é curto-circuitada por um relé, passados poucos segundos ou apenas frações de segundos.

Esta resistência além de proteger o circuito diminui a corrente de pico (principalmente nos transformadores toroidais).

Assim, o fusível não se queima nem provoca na rede elétrica uma interferência de absorção irregular de energia.

2º - Corrente continua [DC]

Quando os amplificadores danificam e apresentam à saída corrente contínua, é necessário proteger os alto falantes.

Para tal existem várias soluções:

capacitor de capacidade e tensão apropriadas em série com a saída (não deve ser polarizado pois poderia ter uma vida curta);

um triac para estabelecer a ligação da saída à massa ou um sistema que desliga um relé em série com os alto falantes.

3º - Curto-circuito na carga

Além de se colocar um fusível em série, que para potências elevadas não é apropriado, existem sistemas que provocam o disparo do relé de saída quando a carga desce abaixo de determinado valor.

4º - Ruído

Quando se liga o amplificador geralmente ocorre um pico no alto falante de graves e a solução é ter um relé de saída que liga com atraso de alguns segundos.

Esta ligação é normal fazer-se conjuntamente com a proteção de corrente contínua.

5º - Temperatura

São aplicados sensores que provocam o ligar do ventilador e o desligar da rede até a temperatura baixar.

6º - Excesso de consumo

Há modelos em que o sistema não liga quando há excesso de consumo.

Conclusão:

- devido à sofisticação e complexidade das proteções que chegam a ter mais componentes que o próprio amplificador, a probabilidade de defeitos aqui é maior.

Ruído de Fundo

O ruído de fundo ocorre devido a quase tudo.

Os resistores de carvão geram micro arcos elétricos no carvão;

os semicondutores também geram ruído;

os transformadores, normalmente geram ruído de 50Hz;

através da rede elétrica passam interferências isto, se não existir filtro à entrada.

Os amplificadores são mais ou menos sensíveis a estas interferências.

Os resistores de fios e outros condutores (ligações compridas, pistas finas, baixas secções), tem sua parcela de ruído.

Liga-se a caixa à terra mas a tensão de referência (massa) liga-se com um resistor em série, acrescentar um capacitor em paralelo e dois diodos também em paralelo em oposição, melhora a absorção das ondas eletromagnéticos sem captar tanto o campo magnético pois o aço (caixa fechada cria um curto ao campo magnético emanado pelo transformador, uma caixa em alumínio seria preferível), os transformadores toroidais são melhores em vários aspectos:

menor campo emanado, menor perda elétrica, menor peso e menor volume quando comparados com os convencionais.

O ruído aumenta quando se montam os aparelhos em rack, interferindo uns com os outros.

Há casos em que a malha de entrada do sinal liga à massa do amplificador através de um resistor, sendo este um dos pontos de avaria.

Quando um condutor é atravessado pela corrente elétrica forma-se um campo magnético.

Ora, dentro de um amplificador há centenas de condutores sendo percorridos por correntes elétricas (claro que em vazio estas são baixas, exceto para os amplificadores de classe A), havendo assim muitas induções gerando interferências.

Os capacitores de desacoplamento terão de ter a capacidade conveniente quando aplicados corretamente, são os capacitores que ligam a alimentação à massa.

Estas pistas de massa só devem ser comuns entre os capacitores de alimentação ou seja, as outras massas devem ligar todas neste ponto mas serem independentes (semelhança com o tronco de uma árvore), excetuando a malha do sinal de entrada que deve ligar na zona de pré-amplificação.

Uma solução pouco utilizada para reduzir o ruído consiste em fazer desacoplamento nas tensões simétricas utilizando por exemplo 470nF.

A Taxa de excursão está dependente do esquema, sobretudo dos transistores.

Estes componentes só conseguem trabalhar até uma frequência máxima e têm tendência a oscilar.

Evita-se a oscilação com um capacitor de compensação entre o coletor e a base, nos transistores bipolares mas, com o aumento da capacidade do capacitor diminui a Taxa de excursão, a tal ponto que o amplificador deixa de amplificar as frequências mais elevadas de áudio.

Capacitores

Existem inúmeros tipos de capacitores com as mais variadas características, cada um com as suas aplicações específicas.

Em áudio a aplicação dos capacitores está relacionada com o preço final do produto.

Consegue-se facilmente com um tipo de capacitor o funcionamento do amplificador.

Contudo, pode-se melhorar a qualidade do produto final escolhendo capacitores com as características adequadas.

Os capacitores são na realidade componentes complexos, compreendendo-se assim que a escolha de um capacitor não seja simples.

Estes componentes falham de vários modos, sendo o mais natural o seu envelhecimento (é normal um capacitor eletrolítico a 80ºC ter 5.000 horas de vida e a 100ºC só ter 500 horas).

Com o envelhecimento do capacitor, o amplificador pode deixar de funcionar, falhar temporariamente, oscilar, ficar com ruído permanente, etc.

Se o capacitor eletrolítico polarizado receber tensão inversa ou tensão excessiva, aquecerá vazando dielétrico e ficando com menos capacidade, ou mesmo inutilizado.

Um grande excesso de tensão levará o capacitor a estourar.

Na substituição de um capacitor deve respeitar-se sempre que possível, os valores do projeto, tendo em atenção que a tensão de funcionamento do amplificador não ultrapasse 10% do valor nominal do capacitor, valor será geralmente tolerado pelos capacitores.

Pode-se alcançar a capacidade pretendida com vários em paralelo.

Para além da perda de capacidade, outro defeito frequente dos capacitores é estarem em curto-circuito.

Raramente, podem ainda apresentar fugas com o funcionamento.

Oscilações em amplificadores

A perda de capacidade num dos capacitores de disco nos transistores (pré driver) base - emissor, provocam oscilações na ordem dos Mega Hertz.

Estas oscilações, por vezes, só surgem para certas frequências e/ou amplitudes.

Amplificador de áudio bem dimensionado

Quando aparecem no meio ciclo negativo têm origem no pré driver negativo, ocorrendo o mesmo na parte positiva.

Consegue-se, em alguns casos, acabar com estas oscilações inserindo localmente um capacitor de 470nF, em paralelo com a alimentação respectiva.

Para descobrir a origem das oscilações, pode introduzir-se um capacitor em paralelo com os já existentes.

Diodos

É simples a sua medição.

Com o aparelho digital, selecionado na posição de diodos, medem-se nos dois sentidos;

para um dos lados conduz e para o outro não.

Geralmente apresentam valores compreendidos entre 0,4 e 0,7 volts, com as polaridades invertidas.

Os diodos zenner apresentam valores entre 1,2 e1,5 volts.

A única forma de confirmação quando estão inseridos no circuito, é medi-los com o aparelho ligado, confirmando se têm a tensão correta nos dois extremos, (no caso de não terem a tensão correta, esta deverá ser confirmada pelos livros de equivalências).

A título informativo, estes díodos conduzem cada vez mais, à medida que a tensão nos seus extremos ultrapassa o seu valor fazendo com que a tensão se mantenha no valor nominal.

Os diodos de retificação geram um pico de interferência, devendo ter um capacitor de poliéster em paralelo.

Os diodos zenner em funcionamento geram ruído com a comutação levando também um capacitor.

As avarias mais frequentes são curto-circuito e fugas.

Quando se medem no circuito e aparecem valores de condução inversa, poderá não ser fuga e a solução será medi-los com um dos extremos desligado do circuito.

Dissipadores

Estes escoam a energia (perdas) libertada pelos semicondutores na condução.

O objetivo dos dissipadores é não deixar que os semicondutores ultrapassem uma certa temperatura pré definida porque não funcionam bem a temperaturas baixas nem a temperaturas elevadas.

Nos amplificadores de classe A, a energia dissipada corresponde ao consumo máximo, enquanto que nos outros tipos, após serem ligados alcançam uma temperatura bem maior que a do ambiente podendo atingir temperaturas superiores ao previsto.

Há casos em que os amplificadores, montados em rack, em dias muito quentes, fazem atuar a proteção térmica pois a dissipação é nula, em virtude de estarem no meio de outros aparelhos e o ar já se encontrar a uma temperatura elevada;

a única solução é substituir o ventilador por outro de maior caudal.

É conveniente que o coeficiente de transferência térmica (W/m2.ºC) seja o mais elevado possível para evitar grandes diferenças de temperatura e que não ocupe muito espaço (compromisso entre o tamanho do amplificador e a confiabilidade).

Como isto não é fácil, em quase todos os amplificadores profissionais utilizam-se ventiladores, ou coolers.

A temperatura no dissipador deveria ser homogênea, contudo quando os dissipadores são compridos e com o ventilador num dos topos, criam-se gradientes que são prejudiciais pois o ganho dos semicondutores é proporcional com a diminuição da temperatura (têm-se registado muito mais transistores queimados nos extremos mais quentes, quando estão em paralelo).

Há fabricantes que resolvem este problema com dissipadores de duas filas de transistores para que os transistores em paralelo se portem como um todo, sendo assim mais curtos.

Mas mesmo assim, os transistores que mais avariam são os dos extremos onde a temperatura é maior.

NOTA:

A dissipação depende da superfície em contato com o ar, do fluxo de ar, da temperatura ambiente e da eficiência das alhetas, pois quanto mais eficiente for o dissipador menor quantidade será requerida para determinada potência (muitas alhetas permitem um dissipador mais pequeno).

Fusíveis

Algumas vezes são eles que queimam, ou abrem.

Geralmente por pico de consumo, podendo também ser por defeito de qualidade do próprio fusível.

Devem ser medidos através do suporte, pois pode não haver contato entre o fusível e o suporte.

Geralmente os fusíveis de vidro interrompem-se a meio;

por inspeção visual pode parecer que está bom mas pode estar interrompido nas partes ocultas.

Em série com a rede elétrica os fusíveis devem ser lentos enquanto que na parte contínua devem ser de ação rápida para proteger os transistores e o circuito, impedindo maiores estragos em caso de avarias de curto nos transistores de saída.

É conveniente ter fusíveis separados para cada canal pois, em caso de avaria num, salvaguarda-se o trabalho com o outro canal.

Substituir um fusível na parte contínua exige o cuidado de descarregar primeiro os capacitores de estabilização quando se encontram antes dos fusíveis pois, a intensidade disponível pode ser fatal para o circuito (a resistência do ferro de solda serve para este fim).

Quando se verifica que a avaria é só um fusível queimado, podemos aumentar o seu valor em mais 20% pois o fusível pode estar sub dimensionado.

No entanto, deve ter-se em atenção este aumento (não ser demasiado) uma vez que estes componentes são peças fundamentais das proteções.

Isoladores elétricos

Quase todos os semicondutores de caixa metálica ou só com uma face metálica dissipam o calor por essa parte.

Geralmente, a parte metálica é ligada ao coletor no caso dos bipolares, à source no caso dos Mos, ao ânodo no caso dos trimotores, ao MT2 no caso dos triacs.

Amplificador de Potência Profissional

NOTA:

são poucos os triacs que têm a parte metálica isolada eletricamente, tendo-se já verificado, quando submetido a altas temperaturas, fuga de tensão (assim é necessário isolar eletricamente o semicondutor ao dissipador mas, com a melhor condução térmica possível.

Os produtos para isolamento são muito variados.

Os mais vulgares são as micas.

É necessário ter cuidado com limalhas, saliências, rebordos, que podem vir a perfurar o isolador.

As micas têm de ter a espessura suficiente para evitar arco elétrico (avaria vulgar).

No caso de outros materiais a tensão de isolamento tem de ser superior à tensão de trabalho.

Não se podem montar isoladores com furos sob a parte metálica nem serem muito pequenos nas medidas exteriores ao ponto de haver arco externo.

No caso de materiais duros é necessário adicionar pasta térmica nas duas faces, para haver uma correta condução de calor.

É conveniente empregar anilhas de mola para garantir o contato elétrico, quando o contato entre a parte metálica e o circuito não é soldada.

Muitas avarias são provocadas por falta de aperto.

Com o tempo, devido aos ciclos térmicos há uma cedência dos materiais especialmente do nylon e da fibra, levando à oxidação das faces de contato elétrico.

Quando temos transistores em paralelo devem ser medidas as resistências entre caixas, para confirmar se estão todos fazendo contato, e dar um reaperto geral a todos.

Relés

Estes são bastante utilizados para estabelecer a ligação entre o amplificador e a fonte.

Permitem assegurar uma proteção contra D.C. e evitar o pico no alto falante de graves, quando se liga.

O circuito é ativado com atraso de segundos.

São utilizados para ligar a tensão da rede para que não haja uma absorção instantânea de energia ao ponto de queimar o fusível da rede ou disparar o disjuntor do setor.

Os relés têm um tempo de vida na ordem de um milhão de operações mas muitas vezes, devido a trabalharem num meio quente e conduzirem energia, acrescido do calor libertado por eles e impedâncias baixas, facilmente podem avariar.

Defeitos

Perda de impedância, perda de contato por deformação mecânica, fusão dos contatos.

Resistores

São os componentes que menos defeitos apresentam.

Geralmente são visíveis quando estão queimados ou alterados.

Apresentam manchas de terem aquecido demasiado.

Em alguns casos estragam-se por defeito de fabricação ou queimam internamente sem deixar marcas.

Caso comum, é ficarem com o seu valor alterado, por ex., em mais 50%.

Ao substituir um resistor convêm que ele seja do mesmo tipo e da mesma potência mas pode-se aumentar a potência.

Substituir outros tipos por resistores de película metálica não levanta problemas, o contrário é que não pode ser feito pois os resistores bobinados e de carvão têm uma certa indutância e poderá haver problemas de oscilação.

Transistores bipolares

Nota importante:

Este tipo de semicondutor, quanto mais quente, mais conduz.

1.1 Verificação do seu estado no circuito, mede-se B-C e B-E, no caso de ser NPN o positivo fica na base enquanto que o PNP é medido com o negativo na base, se uma destas medições não se verificar está avariado pois aparecem mais medidas mas provêm do circuito, pode-se concluir que está em curto ou aberto mas se o retiramos do circuito pode não haver condução B-E, enquanto que no circuito parecia estar bom.

Amplificador de Potência

Os primeiros transistores que se mede são os de saída (de potência) pois são eles que se danificam mais e, poderá não haver mais nada danificado, geralmente quando em paralelo só se estraga um de cada lado, fica em curto o C-E.

1.2 Verificação externa - quando há dúvidas retira-se do circuito e mede-se com multímetro digital ou analógico;

só podem apresentar medição B-C, B-E, exceto no caso dos Darlington em que há uma resistência interna entre a B-C.

NOTA:

com o uso aparecem fugas C-E provocando aquecimento exagerado.

1.2.1 Verificação externa de hfe - com o multímetro digital na posição correta mede-se o ganho.

Este varia muito, mesmo que os transistores sejam da mesma série de fabricação.

Quando da substituição, se for colocar um equivalente, procure um com o mesmo hfe.

NOTA:

caso teste um NPN, tanto na posição de NPN como PNP e indicando ganho ele está estragado;

com o multímetro pode-se verificar fuga entre o C-E (o analógico na escala de 2 ou 20MΩ é preferível).

1.3 Substituição - é relativamente fácil arranjar equivalente quando não se dispõe do transistor original.

Os livros de equivalências dão as características e indicam outros que são praticamente iguais, ou melhores.

Quando estão em paralelo convêm substitui-los todos, mesmo que tivéssemos selecionado um com o mesmo ganho (hfe), pois a longo prazo transistores diferentes irão perder hfe de modo diferente.

Quando a etapa final é constituída por um par de NPN, um para cada alimentação, também eles devem ter o mesmo hfe, para que haja equilíbrio na corrente de repouso e não fique muito alta.

1.3.1 Características - o valor de tensão C-E deve ser igual ou maior que o valor da alimentação contínua total, embora os transistores finais possam ter menos 15% sem haver problemas, desde que não falte carga ao amplificador pois, para um dado instante de amplificação do sinal de áudio (senoidal), o transistor da alimentação positiva não se encontra conduzindo, ficando sujeito a uma diferença de tensão C-E igual ao valor da alimentação positiva, acrescido da tensão negativa conduzida pelo transistor da parte negativa, e como existem quedas de tensão na fonte não haverá à saída a tensão da fonte.

A intensidade C-E deve ser aproximada ou superior, bem como a potência.

Amplificador Profissional

Há casos em que surgem oscilações, especialmente nos pré driver e que não conseguem fazer bem a amplificação isto por causa de não conseguirem responder a altas frequências bem como terem uma maior afinidade a oscilarem.

Quanto mais alta for a frequência de resposta do transistor melhor será podendo alcançar valores mais altos de Taxa de excursão caso contrário é necessário compensá-los com um capacitor de 100 a 470pF entre B-C com a redução da Taxa de excursão.

Ruídos semelhantes a descargas estáticas ao fim de um certo tempo após se ligar o amplificador podem provir de um transistor que apresenta fugas aleatórias podendo-se detetá-lo com spray congelante.

Transistores Mosfets – Oferecem um nível de ruído extremamente baixo com uma impedância de entrada alta obtendo-se uma fidelidade perfeita em todo o espectro de potência, assim eles são cada vez mais utilizados na fabricação de amplificadores.

Eles têm relativamente aos bipolares, algumas vantagens.

Uma delas consiste na auto proteção face à carga.

Se a carga for muito forte, ele vai diminuindo a energia conduzida.

Em face a um curto-circuito na saída (quando não existe a proteção indicada sistema de desligar o relé de saída), geralmente apenas se queimam os fusíveis de alimentação, ou de saída quase os tivesse.

Apesar disso não aguenta trabalhar permanentemente com cargas excessivas.

Uma grande vantagem é a simplicidade do circuito devido á alta impedância de entrada.

A confiabilidade de um sistema tem a ver com o produto da confiabilidade de cada componente, assim quantos menos componentes dependentes uns dos outros mais fiel será o amplificador.

Estes transistores não são de fácil substituição.


No caso do 2SK135 pode-se substituir pelo 2SK1058 que apresenta características muito semelhantes apesar de ter envólucro diferente, é mais propenso a oscilar.

Um equivalente será o BUZ900 mas o ganho não é bem igual, o que obriga à substituição dos outros que estão em paralelo pois não apresentam uma constante igual.

Equivalência do par, 2SJ50 por 2SJ162 ou BUZ905.

Da EXICON são também compatíveis os 10N16 e o 10P16.

A série MAGNATEC de mosfets laterais é concebida para substituir os da HITACHI.

Na maioria dos casos não necessitam de qualquer modificação a nível de circuito, continuando ainda assim a fornecer semelhante ou melhor performance.

Os amplificadores da nossa empresa utilizam desde 2000 os IRFP240 e 9240.

A MAGNETEC sugere algumas modificações secundárias no circuito da gate:

1. O resistor da gate deve ser aumentado para 1,0 a 1,5 KΩ (servindo esta de passa baixo).

2. O zener conduz de uma forma limitada, assim envia para a gate cerca de 6,2-6,8 volts, mas muitos amplificadores operam com o dobro.

3. Algumas marcas tem procedido no sentido de realizar o emparelhamento VGS (th), assim o amplificador debita mais potência e qualidade.

Isto deve-se ao fato de existirem mosfets em paralelo.

4. Algumas oscilações do circuito podem ser eliminadas por um capacitor de baixa capacidade.

Este é ligado através da gate para a saída do outro e vice-versa (para um par).

5. Um capacitor (22 - 47pF ) entre o dreno e a gate ajuda a eliminar oscilações de muito alta frequência (VHF)

6. Normalmente utiliza-se ainda um capacitor (na ordem dos nF) entre uma das linhas de gate e a saída.

Este normalmente acaba por dar origem a graves problemas.

Oscilações - os transistores ao serem substituídos por equivalentes apresentam muitas vezes oscilações pontuais para uma dada frequência, amplitude.

Estas oscilações são muito difíceis de retirar e exigem muita prática.

Teste - não são de fácil medição, pois como têm efeitos capacitivos, leva a induzir que está em curto.

Por vezes apresentam curto entre D-S ou um valor de poucos Ohms(Ω) num só sentido;

ele não estará com defeito após termos curto circuitado todos os terminais e com uma nova medida não apresentará condução.

A melhor maneira de testar um MOS de potência é submete-lo a amplificar com carga num amplificador que tenha um só MOS de cada lado das alimentações e verificar se o tempo é igual tanto no ciclo positivo como no negativo.

Para iniciar a medição dos mosfets ainda no módulo que haja curto entre a Source e o Dreno segundo a recomendação dada pelo fabricante.

Medimos o resistor que está em série com o gate.

A medição deve indicar o valor exato do resistor, pois este resistor só tem a função de limitar a frequência máxima a amplificar, não havendo nenhuma impedância de entrada de gate no Mosfet se ele estiver bom, todavia aparecem transistores em curto entre D-S com esta medida certa.

Um instrumento bom para a sua medição é o analisador de componentes Altas, DC55, da Peak.

Avarias - medindo curto nos dois sentidos o D-S estará avariado, podendo fazer um ensaio ao amplificador logo de seguida após se ter retirado do circuito.

Há casos em que fica em curto o G-S e, ou G-D.

Geralmente o MOS deixa de apresentar condução em carga, em casos raros que o MOS fica funcionando só com 50% de potência.

Quando o MOS não tem proteção de gate deveria, levá-la pois avariam muito por aqui quando não a possuem.

Teste Final - quando do teste ao osciloscópio e em carga devem-se provocar choques mecânicos pois se houver um mau contato visualizam-se picos na onda ou cortes.

Só um teste com som ligado a coluna é que assegura a reparação.

Definições, abreviaturas, símbolos e siglas velocidade - Onda cortada nos extremos devido a ela ter alcançado o limite da tensão de alimentação D-S – Dreno-Source do transistor.

Mosfet driver – parte final do amplificador pode ser a parte positiva ou negativa conforme a polaridade da alimentação.

Feedback – é a utilização do sinal de saída para fazer o controle automático com grande precisão.

Ganho hfe - O ganho de um transistor, característica do transistor, é o fator de multiplicação da corrente de base (Ib)ou Beta ß ou hfe do transistor.

Graves – sons de baixa frequência, são reproduzidos sobretudo por alto falantes com grande área de cone (em som profissional usam-se sobretudo os de 18” de diâmetro)

MOS – Transistor do tipo Mosfet

MOSFET - Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

Rack - A perfuração de duas réguas verticais que serve para fixar diverso equipamentos que já vem preparado para este tipo de montagem.

De acordo com o espaçamento da furação do rack 19 ", o espaço vertical que cada equipamento ocupa mede-se em unidades de rack (1U = 1,75" = 4,445 cm) que corresponde a 3 furos na régua.

RF – Rádio Frequência.

Vgs - é a tensão entre a gate (entrada) e a fonte (source) do Mosfet.

Slew Rate – É o tempo que leva uma onda quadrada a crescer.

Nos amplificadores as ondas não aparecem imediatamente mas com algum atraso no crescimento.

Tweeters – transdutores de frequências altas, sons agudos.

Trimpot – Pequeno resistor ajustável.

Zenner - também conhecido como diodo regulador de tensão.