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AMPLIFICADORES
21.0 - INTRODUÇÃO
Amplificadores são equipamentos utilizados para aumentar o nível de potência de sinais. Existem vários tipos de
amplificadores, cada um otimizado para um tipo de uso. Por exemplo, para amplificar os fracos sinais recebidos por uma
antena usa-se um booster, que é um amplificador para pequenos sinais com baixo ruído. Para uso na cabeceira de uma
antena coletiva é necessário um amplificador de potência.
As três características fundamentais que diferenciam os amplificadores são: Figura de Ruído, Ganho e Potência Máxima
de Saída.
21.1 - FIGURA DE RUÍDO
É uma medida da quantidade de ruído que o amplificador adiciona ao sinal. Todo amplificador adiciona ruído ao sinal que
está sendo amplificado. Os amplificadores que adicionam pouco ruído ao sinal são chamados amplificadores de baixo ruído
(LNA - Low Noise Amplifiers) e possuem figura de ruído baixo. Os Boosters, que são pré-amplificadores para sinais de
antenas, são exemplos de amplificadores de baixo ruído.
21.2 - GANHO
Ganho é uma medida da relação entre a potência dos sinais que saem do amplificador e os sinais que entram. Em
sistemas de TV, onde a impedância de entrada é igual a de saída, 75W, o ganho pode ser expresso simplesmente como uma
relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada, ou então em decibéis (dB). A tabela abaixo mostra a equivalência entre
o ganho em tensão e os valores em dB´s.
O ganho de um amplificador não fornece informação sobre a
máxima potência que um amplificador fornece, por isso é
necessário especificar a máxima potência que um amplificador
fornece. Se tentarmos dar mais ganho a um sinal do que o
amplificador pode fornecer, o sinal ficará distorcido, gerando
vários tipos de interferências nas imagens.
RELAÇÃO DE TENSÕES
2
3,16
10
31,6
100
316
dB (decibéis)
6 dB
10 dB
20 dB
30 dB
40 dB
50 dB
21.3 - POTÊNCIA MÁXIMA DE SAÍDA
O efeito que limita a máxima potência de saída que um amplificador fornece por canal é a distorção que o amplificador
introduz no sinal. Como todos os amplificadores distorcem os sinais que estão sendo amplificados, a máxima potência é
especificada para um determinado nível de distorção, normalmente 60dB abaixo do nível do sinal. É que distorções a partir
deste nível não são mais perceptíveis. Para um mesmo amplificador, quanto mais canais estão sendo amplificados, menor
será a máxima potência por canal que se pode obter. Isso ocorre porque para compensar o aumento de distorção devido ao
aumento do número de canais é necessário diminuir o nível de sinal de cada canal na saída.
Nos amplificadores de TV, em vez de se especificar a
potência de saída, especifica-se o nível máximo de tensão de
saída. O nível máximo de saída pode ser dado em Volts, dBmV
ou dBmV. A tabela ao lado mostra a equivalência entre estas
diversas unidades.
VOLTS
1mV
1mV
10mV
100mV
1V
2V
dBmV
0
60
80
100
120
126
dBmV
-60
0
20
40
60
66
21.4 - TIPOS DE AMPLIFICADORES PARA SINAIS DE TV
Existem pelo menos três tipos de amplificadores para sinais de TV: Boosters, Amplificadores de Linha e Amplificadores de
Potência. Quanto à faixa de frequências, existem amplificadores para VHF, UHF, VHF + UHF e CATV.
21.5 - PRÉ-AMPLIFICADORES - BOOSTERS
Os Boosters são amplificadores para pequenos sinais, com baixa figura de ruído. Estes amplificadores, normalmente, são
colocados no mastro junto com a antena. A alimentação para estes amplificadores vai pelo próprio cabo por onde desce o
sinal, e é fornecida por uma fonte de alimentação que fica abrigada num ambiente interno. A razão pela qual se coloca o
booster próximo da antena é para que o sinal seja amplificado antes que ele sofra degradações adicionais devido às perdas
no cabo.
Catálogo Antenas / CATV -102-
AMPLIFICADORES
Existem boosters somente para a faixa de VHF, somente para a faixa de UHF, e com misturador incorporado para as faixas
de VHF e UHF. Estes últimos combinam os sinais de duas antenas, uma de VHF e outra de UHF, e fornecem uma única saída
amplificada.
Alguns modelos possuem ajuste de ganho, o que os tornam bastantes versáteis para utilização em uma grande variedade
de situações.
21.5.1 - OBSERVAÇÕES
1) Se o sinal recebido é muito fraco, ou seja, se ele já chega com a relação sinal/ruído degradada, só o booster não
melhora o sinal. Para melhorar a qualidade da imagem é preciso primeiro melhorar a qualidade do sinal recebido, o que é feito
colocando-se a antena num mastro mais alto ou, então, trocando-se a antena por uma outra de maior ganho (com mais
elementos).
2) O booster não elimina "fantasmas" na imagem. Imagens com "fantasmas" são geradas quando o sinal chega na antena
por múltiplos caminhos, provocados por reflexões em obstáculos.
21.6 - AMPLIFICADORES DE LINHA
Os amplificadores de linha são utilizados em instalações residenciais, antena coletiva ou CATV quando se deseja
distribuir os sinais que chegam num ponto para vários televisores. Estes amplificadores situam-se numa posição média entre
os boosters e os amplificadores de potência, e são utilizados para compensar perdas de sinal introduzidas por divisores ou
longos comprimentos de cabo.
Existem amplificadores de linha para a faixa de frequências de VHF, para VHF e UHF, e para a faixa de CATV.
21.7 - AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA
Os amplificadores de potência são utilizados nas cabeceiras de antenas coletivas e em distribuições de CATV. Como
nestes sistemas o sinal é dividido para um grande número de usuários, a forma mais simples de fazer esta distribuição é
primeiro aumentar a potência dos sinais, usando o amplificador de potência, para que cada usuário receba os sinais com
nível de sinal suficiente para que a qualidade da imagem seja boa.
Os amplificadores para antena coletiva são, normalmente, do tipo desbalanceados, e amplificam os sinais nas faixas de
VHF e UHF. Já os amplificadores para CATV são do tipo balanceados (push-pull) e amplificam toda a faixa de sinais e não
apenas os sinais nas bandas de VHF e UHF. Os circuitos usados nestes amplificadores podem ser discretos ou integrados
híbridos.
21.8 - CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DE AMPLIFICADORES
Para se escolher um amplificador, primeiro é necessário saber a aplicação e a faixa de frequências de operação. Isso
define se o amplificador deve ser um booster, um amplificador de linha ou de potência. Define também se o amplificador é
para a faixa de VHF, UHF, ou ambas, ou CATV.
21.8.1 - DETERMINAÇÃO DO GANHO
Para especificar o ganho do amplificador é preciso saber o nível de sinal na entrada e quanto deve ser o nível na saída. O
valor do ganho, em dBs, é o nível de entrada menos o de saída. Para determinar o nível de saída é preciso saber qual é o nível
que vai ser entregue aos televisores e quanto é a perda na distribuição.
Tem-se a impressão de que quanto maior o ganho de um amplificador, melhor será a qualidade do sinal, mas nem sempre
isso é verdade. Existem amplificadores com muito ganho e pouca potência. Se o nível de sinal na entrada for muito forte, ou
seja, maior que o permitido, o amplificador vai saturar causando intermodulação, cujo sintoma é a distorção da imagem ou o
aparecimento de outros canais passando ao fundo do canal principal.
21.8.2 - NÍVEL DE SINAL DE ENTRADA DE TV e FM
Para funcionar adequadamente, os aparelhos de TV precisam, na entrada de antena, um sinal com nível na faixa de 1mV
a 10mV, ou então, de 60dBmV a 80dBmV. Sinais abaixo desta faixa podem produzir imagens ruidosas e sinais acima podem
gerar distorções na imagem.
Já os rádios receptores de FM precisam de um sinal com nível em torno de 56dBmV.
21.8.3 - REGRAS PRÁTICAS PARA ESCOLHA DE UM AMPLIFICADOR
1) Selecionar aquele cujo ganho seja suficiente apenas para compensar as perdas introduzidas pela distribuição do sinal
(nos cabos, divisores e tomadas).
2) Quanto maior for a potência máxima de saída, menor será a chance de ocorrerem problemas de saturação e
intermodulação.
Catálogo Antenas / CATV -103-
AMPLIFICADORES
21.10 - PRÉ-AMPLIFICADORES BOOSTER PARA VHF e FM
Os Boosters de VHF, da família 823-4ES e 823-7ES, permitem o ajuste do ganho do sinal recebido, fazendo com que o
usuário consiga um melhor rendimento do conjunto antena + booster, não sendo necessário saber exatamente o nível de
sinal no local de instalação.
AMPLIFICADOR
ANTENA DE VHF
FONTE
CABO
COAXIAL
75W
BOOSTER
FONTE
Fig. 3 - Pré-amplificador booster para UHF e FM
CÓDIGO
Impedância de saída
Figura de ruído
Nível máximo entrada 1 canal
Nível máximo entrada 7 canais
Ganho ± 2 dB
Faixa
Nível máximo saída 7 canais
Ajuste de ganho
Para sinal de recepção
Tipo
Para uso
Impedância de entrada
R.O.E.
Nível máximo saída 1 canal
Intermodulação
Atenuação de faixa não desejada
Temperatura
Alimentação (seleção por chave)
Consumo
Consumo mensal
Peso fonte
Peso amplificador
Dimensões fonte
Dimensões amplificador
Fig. 4 - Exemplo de instalação
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
8234ES14/24
8234ES30/42
8237ES10/38
75W
75W - 300W
75W
< 4,75 dB
< 3,5 dB
< 4 dB
96 dBmV
78 dBmV
80 dBmV
58 dBmV
76 dBmV
40 dB
42 dB
24 dB
VHF
FM
88 a 108 MHz
40 a 220 MHz
100 dBmV
até - 15 dB
até - 20 dB
MUITO FRACO
FRACO
booster
externo
75W - 300W
< 1,5
120 dBmV
> 60 dBc
> 40 dB
-10 a + 50ºC
110/220V
2W
1,44 KW.h/mês
250 g
200 g
110 x 90 x 36 mm
125 x 115 x 90 mm
Catálogo Antenas / CATV -105-
AMPLIFICADORES
21.11 - PRÉ-AMPLIFICADORES BOOSTER PARA UHF
Normalmente a captação do sinal consiste numa antena, numa linha de descida (cabo) e finalmente uma ligação do
receptor (TV). Se a linha de descida for longa, e tiver que ser presa ou passar por conduites é normal que haja uma perda de
sinal forte no cabo.
Nesses casos, muitas vezes o sinal na antena é razoável, mas sofre uma atenuação muito forte no cabo, chegando muito
fraco na entrada do receptor (TV), na verdade tão fraco que se confunde com o ruído.
Uma das formas de se resolver esse problema é colocarmos um reforço de sinal (pré-amplificador) no próprio mastro da
antena. Ali ele recebe o sinal razoavelmente maior que o ruído e o amplifica antes de ser atenuado pela linha. Depois, o sinal
amplificado é lançado na linha, onde sofre uma atenuação, mas chega na entrada do receptor com o nível acima do ruído.
AMPLIFICADOR
ANTENA DE UHF
FONTE
CABO COAXIAL
75W
BOOSTER
FONTE
Fig. 5 - Pré-amplificador booster para UHF
CÓDIGO
Para sinal de recepção
Ganho ± 1 dB
Impedância de entrada
Figura de ruído
Nível máximo entrada 1 canal
Nível máximo entrada 7 canais
Nível máximo saída 1 canal
Nível máximo saída 7 canais
Faixa
Tipo
Para uso
Impedância de saída
R.O.E.
Intermodulação
Atenuação de faixa não desejada
Temperatura
Alimentação (seleção por chave)
Consumo
Consumo mensal
Peso fonte
Peso amplificador
Dimensões fonte
Dimensões amplificador
Catálogo Antenas / CATV -106-
Fig. 6 - Exemplo de instalação
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
8235ECABO
FRACO
26 dB
75W - 300W
< 4,5 dB
94 dBmV
74 dBmV
120 dBmV
100 dBmV
UHF
470 a 900 MHz
booster
externo
75W
< 1,5
> 60 dBc
> 40 dB
-10 a + 50ºC
110/220V
2W
1,44 KW.h/mês
250 g
200 g
110 x 90 x 36 mm
125 x 115 x 90 mm
8235EC40DB
MUITO FRACO
40 dB
75W
< 3,5 dB
78 dBmV
60 dBmV
118 dBmV