Electrónica II - Trabalho Prático 2008/2009 Amplificador de áudio

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Electrónica II - Trabalho Prático 2008/2009 Amplificador de áudio
Instituto Politécnico de Tomar
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Electrónica II - Trabalho Prático 2008/2009
Amplificador de áudio
Os alunos devem:
•
Efectuar o amplificador com o esquema fornecido.
•
Escolher e efectuar um dos circuitos auxiliares propostos.
•
Dimensionar o circuito em causa (PFR, ganho, frequencias de corte, etc.) e realizá-lo numa
“breadboard” (sugere-se a utilização do software Eagle de download gratuito a partir de:
http://www.cadsoftusa.com/freeware.htm ). Verificar as tensões e correntes dos dispositivos
semicondutores de modo a verificar que são adequados à aplicação.
•
Desenhar o circuito impresso, realizá-lo e construir o protótipo.
•
Efectuar a medida da corrente de repouso, máxima excursão de saída, máxima potência de
saída (com carga adequada), rendimento em função da tensão de saída e largura de banda
do amplificador.
•
Obter o material através do encarregado de trabalhos do DEE (Eng. Pedro Neves).
Elementos a entregar:
•
Relatório impresso e em formato electrónico com um máximo de 25 páginas onde constem:
•
Esquemático do amplificador e descrição dos princípios de funcionamento dos
seus diversos blocos.
Dimensionamento do sistema (incluindo sistema térmico).
Projecto do circuito impresso.
Uma fotografia do protótipo realizado.
Resultados experimentais pedidos e comparação com o dimensionamento.
Protótipo realizado.
Datas:
• Até 1 de Maio: apresentar amplificador a funcionar em “breadboard”.
•
Até 15 de Maio: projectar o circuito auxiliar e realiza-lo em “breadboard”.
•
Até 29 de Maio: apresentar o sistema já em circuito impresso.
•
Até final das aulas: entregar relatório e efectuar apresentação dos trabalhos.
1
Amplificador proposto
•
Amplificador de 18W
Circuito:
Material:
P1_____________22K Log. Potentiometro (duplo para stereo)
R1______________1K 1/4W Resistência
R2______________4K7 1/4W Resistência
R3____________100R 1/4W Resistência
R4______________4K7 1/4W Resistência
R5_____________82K 1/4W Resistência
R6_____________10R 1/2W Resistência
R7_______________R22 4W Resistência (bobinada)
R8______________1K 1/2W Resistência ajustável (opcional)
C1____________470nF
C2,C5_________100µF
C3,C4_________470µF
C6____________100nF
63V Condensador de polyester
3V
25V
63V Condensador de polyester
D1___________1N4148 Diodo, 75V 150mA
IC1________TLE2141C Low noise, high voltage, high slew-rate Op-amp (como alternativa utilizar o
LM741 mas com tensão de alimentação mais reduzida (+-15V)
Q1____________BC182 50V 100mA NPN Transistor (como alternativa utilizar os transístores de uso geral
existentes no laboratório, como BC547 e 557)
Q2____________BC212 50V 100mA PNP Transistor
Q3___________TIP42A 60V 6A PNP Transistor
Q4___________TIP41A 60V 6A NPN Transistor
J1______________ entrada de áudio
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Notas:
•
Não exceeder -23 + 23V (com o AMPOP original).
•
Os transístores Q3 e Q4 têm que ser montados num dissipador. Deste modo estes devem ser
colocados no limite exterior da placa de modo a facilitar a montagem de um dissipador de calor.
•
O díodo D1 deverá estar em contacto térmico com Q1.
•
Ajustar R3 para uma corrente de repouso de 20 a 30 mA em repouso.
•
A utilização de R8 permite um ajuste da corrente de repouso.
•
A correcta ligação do ponto de referência “zero” é muito importante para evitar a mistura de sinais
provenientes dos vários componentes. Uma ligação em estrela em que cada componente tem a sua
pista própria até ligar a um ponto comum onde é efectuada a filtragem através dos condensadores C3
e C4 é muito importante para evitar instabilidade e interferências da ondulação da fonte de
alimentação.
Circuitos auxiliares (escolher um):
•
Fonte de alimentação: dimensionar o transformador, assim como a rectificação e
filtragem para a corrente e tensão indicadas para alimentar o amplificador
construído.
•
Mesa de mistura: efectuar um misturador de 3 entradas com base em montagens
somadoras de AMPOP’s para que em conjunto com o amplificador forme um
sistema de mistura de áudio amplificado.
•
Indicador de nível: efectuar um indicador visual de volume sonoro com barra de
leds com base em quatro comparadores (sugestão: utilizar circuito LM 324).
Quando conectado à saida do circuito amplificador este varia o n.º de leds
iluminados de acordo com o sinal amplificado à saída do amplificador.
•
Filtro para sistema 2.1: efectuar um circuito de filtragem para separação das
bandas de amplificação para um sistema de duas vias estéreo. Este possui duas
entradas e três saídas: uma para médios e agudos, para cada canal (L e R),
correspondente a um filtro passa-alto, e outra para um amplificador de altifalante de
graves “sub-woofer” no qual estão misturadas as duas entradas (efectuado por um
somador e um filtro passa-baixo). O ganho do filtro passa baixo terá que ser
ajustável para compensar diferenças de rendimento deste altifalante de graves em
relação ao outros. Considere uma frequencia de corte de 150 Hz.
Bom trabalho!
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