Amplificadores – Tipos e aplicações!
Os amplificadores são dispositivos eletrônicos muito utilizados! Eles têm como função principal, como o próprio nome sugere, amplificar os sinais elétricos recebidos na entrada de variados equipamentos, sejam eles quais forem. No artigo de hoje o Mundo da Elétrica irá falar sobre os amplificadores de potência, áudio e som. Então vamos lá pessoal!
Amplificadores de som
Entre os amplificadores mais usados, estão os amplificadores de som ou de áudio! Eles são equipamentos capazes de amplificar e aumentar os sinais elétricos de tensão recebidos.
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Os amplificadores de som são muito utilizados em instrumentos musicais quando se necessita potencializar o volume de um áudio com o intuito de alcançar mais pessoas, geralmente, de forma simples e sem a presença de ruídos.
É muito importante levar em consideração a potência do som que se deseja alcançar ao escolher um amplificador de som, pois amplificadores diferentes podem ser utilizados em aplicações que necessitam de potências distintas.
Assim como, é importante considerar também o aparelho de som e os alto-falantes que serão usados! Um amplificador de 200 Watts RMS, por exemplo, se tornaria inútil ao ser utilizado com alto-falantes de 100 Watts RMS, podendo até mesmo danificar os equipamentos.
Os amplificadores são essenciais ao falarmos de aparelhos de som, visto que sem eles seria muito difícil a utilização de caixas de som e alto-falantes. Pois, como os aparelhos de áudio normalmente operam de forma interna, usando níveis de corrente e tensão na ordem de miliamperes e milivolts respectivamente, os volumes ficariam muito baixos.
É chamada de ganho a relação entre a entrada e a saída do amplificador expressada em potência. Na imagem abaixo, podemos ver a amplificação de ondas elétricas.
Amplificação dos sinais elétricos.
Você pode estar se perguntando: mas e os ruídos? Os amplificadores de som funcionam minimizando os ruídos de sonoridade que podem aparecer no sinal da fonte. Eles também são capazes de receber sinais enviados de outros equipamentos de som, reduzindo ainda mais estas possíveis distorções. Porém, para que não haja qualquer possibilidade de ruído é indispensável estar atento ao aterramento do aparelho!
Existem vários tipos de amplificadores de som, dentre eles podemos citar alguns:
- Amplificadores valvulados: no amplificador valvulado o processamento dos sons é feito de maneira analógica e a intensidade do sinal recebido pode alterar as funções do amplificador, além de ser necessário a utilização de um transformador na saída para fazer a ligação com a entrada do alto-falante
- Amplificadores híbridos: no amplificador híbrido os sons são processados utilizando tanto transistores quanto válvulas
- Amplificadores transistorizados: no amplificador transistorizado não há a necessidade da utilização de transformadores, já que não é preciso adequar a impedância dos alto-falantes
Entre os amplificadores transistorizados, os mais usados são os boosters e os de fonte chaveada. Os boosters possuem uma construção extremamente simples, e são normalmente usados em projetos que necessitam de até 100W RMS por canal (com impedância entre 2 e 4Ω).
Já os amplificadores de fonte chaveada possuem circuitos mais elaborados e com mais componentes. Eles amplificam e proporcionam uma melhora significativa do sinal, bem como permitem a aplicação em sistemas diversos. Os amplificadores de fonte chaveada são divididos em classes, são elas:
- Classe A: amplificadores pouco eficientes por consumirem muita energia elétrica, além de esquentarem. Entretanto, eles distorcem pouco o som, possuem um bom rendimento e têm alta fidelidade sonora
- Classe B: são pouco usados, já que apresentam baixa qualidade de amplificação de sinais específicos e alto nível de distorção
- Classe AB: apresentam baixa distorção e baixo consumo de energia. Por isso, mais de 95% dos amplificadores que estão no mercado fazem parte desta categoria
- Classe D: são conhecidos como amplificadores digitais e geralmente são instalados em subwoofers, apresentam uma ótima eficiência e praticamente não esquentam
Amplificadores de potência
Os amplificadores de potência têm a função de amplificar a capacidade de corrente do sinal aplicado à sua entrada. Eles requerem transistores de alta potência e são divididos em classes.
As classes indicam o quanto o sinal de saída varia em um ciclo de operação, para um ciclo completo do sinal de entrada. As classes são:
- Classe A: o sinal de saída varia por um ciclo completo de 360°
- Classe B: o sinal de saída varia sobre a metade do ciclo de entrada (180°), conhecido como “Push-Pull”. O transistor fica polarizado em um valor que o mantém na região de corte, sendo ligado somente quando o sinal é aplicado
- Classe AB: a saída encontra-se entre 180° e 360°
- Classe C: o sinal de saída encontra-se abaixo dos 180°. Essa classe é muito utilizada em circuitos especiais, como os sintonizados (rádios e comunicações)
- Classe D: é empregada em sinais pulsados (digitais)
Aplicação dos amplificadores de som e de potência
Na imagem abaixo, podemos ver um exemplo de aplicação dos amplificadores de som e de potência.
Aplicação dos amplificadores de sinal e potência.
Na aplicação acima, é fornecido pelo microfone um sinal 4mV. Ao passar pelo amplificador de som, a sua amplitude é aumentada para 16V, porém com capacidade de 10mA. Isso significa que se a corrente na saída do amplificador de sinal for superior a 10mA, irá ocorrer uma distorção no sinal.
Já que a corrente de 10mA é insuficiente para alimentar o autofalante, aplicaremos então o sinal em um amplificador de potência, que aumentará a capacidade de corrente do sinal para 5A.
Através da Lei de Ohm, concluímos que se aplicados ao autofalante de 4Ω um sinal de tensão de 16V, a corrente será de 4A, garantindo um bom funcionamento já que o amplificador de potência tem uma capacidade de corrente superior à necessária no acionamento do autofalante.
Existem também os módulos ou potências que também realizam a amplificação de sons provenientes de alto-falantes! Porém, além de amplificar a potência, o módulo reproduz frequências de forma seletiva, filtrando e incrementando faixas de frequências específicas, geralmente os mais graves.
Outro amplificador de sinal é o amplificador operacional ou amp-op, que nada mais é do que um circuito integrado (CI) capaz de amplificar sinais de entrada e realizar operações matemáticas, como soma, subtração, derivação, integração e multiplicação.
Se você deseja saber mais sobre sistemas de som, recomendamos que assista o vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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