5 circuitos de pré-amplificador simples explicados

Como o nome sugere, um circuito pré-amplificador pré-amplifica um sinal muito pequeno para algum nível especificado que pode ser amplificado por um circuito amplificador de potência conectado. Ele basicamente age como um estágio intermediário entre a pequena fonte de sinal de entrada e um amplificador de potência. Um pré-amplificador é usado em aplicações onde o sinal de entrada é muito pequeno e um amplificador de potência é incapaz de detectar este pequeno sinal sem um estágio de pré-amplificador.

O post explica 5 circuitos pré-amplificadores que podem ser feitos rapidamente usando um par de transistores (BJTs) e alguns resistores. A primeira ideia é baseada no pedido apresentado pelo Sr. Raveesh.

Objetivos e requisitos do circuito

1. Eletrônica é meu hobby há tantos anos. Freqüentemente, navegarei em seu site e encontrarei muitos projetos úteis. Eu exijo um favor de você.
2. Eu tenho um módulo transmissor FM que funciona em 5 volts DC com provisão para conectar do computador através de USB ou da saída de áudio de qualquer outro dispositivo através de um conector de áudio de 3,5 mm.
3. O módulo funciona muito bem no modo USB do computador com grande intensidade de sinal, qualidade e cobertura. Mas quando eu conecto o mesmo através do conector de entrada de áudio do decodificador DTH, a intensidade do sinal torna-se fraca, mesmo com o volume total no decodificador e no módulo FM. Acho que o nível do sinal de áudio do decodificador não é suficiente para o módulo FM.
4. Por favor, sugira-me um circuito pré-amplificador de pequeno sinal de áudio estéreo de boa qualidade que pode funcionar com alimentação única de 5 ou 6 volts, que não carregue o decodificador, de preferência usando um bom amplificador operacional de baixo ruído com circuito detalhado e etiqueta de peças.

1) Pré-amplificador usando dois transistores

Um circuito pré-amplificador simples pode ser facilmente construído pela montagem de um par de transistores e alguns resistores, conforme mostrado na figura a seguir:

O circuito é um pré-amplificador simples de dois transistores usando um loop de feedback para aumentar a amplificação.

Qualquer música, como sabemos, está na forma de uma frequência que varia consistentemente, portanto, quando tal entrada variável é aplicada nos terminais finais C1 indicados, a mesma é entregue na base T1 e no solo.

As amplitudes mais altas são processadas normalmente e são reproduzidas com um potencial que é aproximadamente igual à tensão de alimentação, no entanto, para as amplitudes misc mais baixas, T2 pode conduzir na proporção mais alta que pode passar para seu emissor.

Neste momento, quando o real aprimoramento da música é implementado pela transferência deste potencial mais alto acumulado de volta para a base de T1, que se satura correspondentemente em uma taxa ótima.

Essa ação push pull, em última análise, resulta em uma amplificação geral de uma entrada de música ou dados insignificantemente pequena em uma saída significativamente maior.

Este circuito simples permite aumentar frequências extremamente pequenas ou mínimas para saídas consideravelmente maiores que podem ser usadas para alimentar amplificadores maiores.

O circuito discutido foi popularmente usado em gravadores de reprodução do tipo cassete antigos em seus estágios de pré-amplificador para aumentar os sinais de minuto da cabeça da fita para que a saída deste pequeno amplificador se tornasse compatível com o amplificador de alta potência conectado.

Lista de Peças

• R1 = 22K
• R2 = 220 ohms
• R3 = 100k
• R4 = 4K7
• R5 = 1K
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Circuito de pré-amplificador ajustável

Este circuito pré-amplificador útil é uma versão aprimorada do design acima. Ele tem um ganho de tensão que pode ser ajustado em qualquer nível entre cinco e cem vezes, usando um resistor de feedback de valor apropriado. A impedância de entrada é alta, normalmente em torno de 800K e uma baixa impedância de saída de cerca de 120 ohms é obtida.

O ruído e a distorção produzidos pelo circuito são muito baixos.

Um nível de sinal de saída máximo de cerca de 6 volts pico a pico pode ser tratado antes que ocorra o corte.

A figura mostra o circuito da unidade, e este é um transistor direto de dois transistores, arranjo de acoplamento direto, com ambos os transistores sendo usados ​​no modo de emissor comum. R2 fornece feedback negativo local em Tr1 e fornece um ponto conveniente tn no qual o feedback negativo geral pode ser aplicado ao circuito.

Esta realimentação é obtida do coletor de Tr2 via capacitor de bloqueio C3 de DC. e o valor de RF determina a quantidade de feedback que é aplicada ao amplificador. Quanto menor o valor desse componente, mais feedback é aplicado e menor o ganho de tensão de malha fechada da unidade.

O valor necessário de Rf é encontrado multiplicando o ganho de tensão necessário por 560. Assim, um ganho de tensão de dez limes, por exemplo, requer que Rf tenha um valor de 5,6k. Recomenda-se que o ganho de tensão seja mantido dentro dos limites declarados anteriormente. C2 rola da resposta de alta frequência do amplificador, e é necessário, pois de outra forma pode ocorrer instabilidade.

A resposta superior de -3dB da unidade ainda está em cerca de 200 kHz, mesmo se o amplificador for usado com um ganho de voltagem de cem vezes. Quando usado como ganhos menores, o ponto superior de -3dB é aumentado proporcionalmente. O ponto inferior de -3dB está em aproximadamente 20 Hertz incidentalmente.

Outro projeto de pré-amplificador transistorizado

Este é um pré-amplificador de 2 estágios de entrada de alta impedância que apresenta um ganho de tensão ajustável, de 1,5 a 10. Esse ganho pode ser variado configurando VRI e é útil quando a sensibilidade MIC precisa ser variada com frequência.

Conforme mostrado acima, o circuito é, na verdade, projetado para microfones de cristal ou cartuchos de cerâmica.

Lista de Peças

2) Usando um FET

O design do segundo pré-amplificador parece ainda mais simples, pois funciona usando um único JFET de baixo custo. O diagrama do circuito pode ser visto abaixo.
O circuito é autoexplicativo e pode ser integrado com qualquer amplificador de potência padrão para amplificação posterior.

Pré-amplificador de guitarra

Geralmente é necessário conectar uma guitarra elétrica a um painel de mixagem, um deck de áudio ou um estúdio portátil.

No que diz respeito à fiação, isso pode não ser um problema, no entanto, combinar a alta impedância do componente da guitarra com a baixa impedância da entrada de linha do painel de mixagem torna-se um problema.

Mesmo as entradas de alta impedância desavisadas dessas unidades não são adequadas para a saída de guitarra. Assim que a guitarra é conectada neste tipo de entrada, você dificilmente vê um sinal viável para o painel ou deck processar.

Pode ser provável que a guitarra seja conectada à entrada de microfone (de alta impedância), no entanto, isso geralmente é muito sensível para a função, o que leva ao corte do sinal da guitarra com muita facilidade.

O amplificador compatível apresentado neste artigo responde a essas dificuldades: ele possui uma entrada de alta impedância (1M) que resiste a tensões de mais de 200 V. A impedância de saída é bastante pequena. A ampliação é X2 (6 dB).

São oferecidos controle de tom duplo, controle de presença e controle de volume. O circuito é projetado para níveis de entrada de até 3 V. Acima desse nível, a distorção aumenta, mas isso pode ser, naturalmente, um resultado decente com música de guitarra.

O corte real do sinal de entrada não acontecerá até que níveis significativamente maiores acima das especificações mínimas da guitarra sejam utilizados. O circuito é alimentado por uma bateria de 9 V (PP3), através da qual o circuito puxa uma corrente de cerca de 3 mA.

3) Pré-amplificador estéreo usando IC LM382

Aqui está outro pequeno circuito de pré-amplificador usando um IC LM382 com amplificador operacional duplo. Uma vez que o IC oferece um pacote opamp duplo, dois pré-amplificadores podem ser criados para aplicação em estéreo. A saída deste pré-amplificador deve ser muito boa.

Lista de Peças

R1, R2 = veja a tabela abaixo fornecida.
R3, R4 = 100 K 1/2 watt 5%
C1, C2 = poliéster 100nF
C3 a C10 = ver tabela
C11 a C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Pré-amplificador balanceado

Se você está procurando por algo mais sofisticado, pode experimentar este design de pré-amplificador equilibrado. O circuito é explicado de forma elaborada neste artigo que você pode consultar para seu prazer de leitura.

5) Pré-amplificador com controle de tom

Um controle de tom normalmente inclui recursos de graves e agudos para ajustar a qualidade dinâmica da música. No entanto, como um controle de tom também tem a capacidade de amplificar a entrada, ele pode ser usado com eficácia como um estágio de circuito de pré-amplificador Hi-Fi excelente. Temos um sistema que funciona de duas maneiras, melhorando a qualidade do tom da música e também pré-amplificando a música para o estágio de amplificador de potência subsequente.

O circuito completo deste quinto pré-amplificador pode ser visto abaixo:

ATUALIZAR

Aqui estão mais alguns circuitos de pré-amplificador que podem interessar a você.

6) Circuito de pré-amplificador MIC de baixa Z (impedância)

Os circuitos descritos até agora são, é claro, adequados apenas para uso com microfones de alta impedância e fornecem ganho insuficiente para uso com tipos de baixa impedância. Normalmente fornecem um nível de sinal de saída de cerca de 0,2 mV. R.M.S., que é cerca de um décimo do gerado por um microfone de alta impedância.

O diagrama de circuito é para um pré-amplificador que pode ser usado com microfones de baixa impedância e deve fornecer um sinal de saída de cerca de 500mV. R.M.S. O protótipo funcionou bem com microfones dinâmicos de impedância de 200 ohms e 600 ohms, mas também deve funcionar bem com tipos de eletreto que tem um amplificador de buffer FET embutido, mas nenhum transformador elevador. O desempenho de ruído não ponderado deste circuito não é tão bom quanto aquele do circuito anterior, mas ainda é cerca de -60dB referido a 500mV R.M.S.

Este circuito é realmente uma adaptação do segundo projeto. O estágio de entrada FET usa o modo de porta comum em vez do modo de fonte comum. A configuração de porta comum fornece um ganho de tensão razoavelmente bom junto com uma impedância de entrada baixa (algumas centenas de ohms) que combina com o microfone razoavelmente bem. A única outra mudança no circuito é que o emissor de Tr2 se conecta diretamente ao barramento de alimentação negativo e não há resistor de feedback aqui. Isso é feito para aumentar o ganho do circuito, que conforme explicado anteriormente, precisa ser cerca de dez vezes maior para um microfone de baixa impedância.

Circuito de pré-amplificador de ruído zero

Em inúmeras aplicações (áudio, dispositivos de computação, amplificadores aeroespaciais, comunicações, etc.), um estágio de pré-amplificador de ruído excepcionalmente baixo torna-se necessário e praticamente qualquer estratégia de modelo que pudesse minimizar o ruído em até 1 dB é bem-vinda com paixão por todos os envolvidos.

R11 é = 6k8

O circuito demonstrado abaixo fornece um conceito de design fundamental, embora não seja muito ideal, os resultados finais até agora são encorajadores. Aplicando até mesmo os dispositivos de medição altamente sensíveis na ponta dos nossos dedos, ainda não conseguimos determinar virtualmente nenhum sinal de ruído de saída! Dito isso, atualmente parece haver ainda um problema remanescente: o ganho do circuito é zero.

Circuito de pré-amplificador de controle de ganho automático

Este pré-amplificador de microfone possui controle automático de ganho, o que mantém a qualidade da saída relativamente consistente dentro de uma ampla seleção de faixas de entrada. O circuito é particularmente adequado para acionar o modulador do transmissor de rádio e permite que um grande índice de modulação típico seja alcançado. Isso pode ser aplicado em sistemas de amplificador de potência e intercomunicadores para oferecer melhor inteligibilidade e atender às especificações variadas de alto-falantes.

O estágio amplificador de sinal específico é T2, que funciona no modo emissor comum, sendo o sinal de saída extraído de seu coletor. Uma parte do sinal de saída é fornecida por meio do seguidor de emissor T3 em direção a um retificador de pico contendo D1 / D2 e ​​C4. A tensão em C4 é empregada para regular a corrente de base T1, que constitui a seção do atenuador de entrada.

Em concentrações de sinal reduzidas, a tensão em C4 é mínima e T1 puxa muito pouca corrente. Quando o nível do sinal de entrada aumenta, a tensão em C4 sobe e T1 liga com mais força, causando uma supressão maior do sinal de entrada. O efeito geral é que conforme o sinal de entrada aumenta, ele tem que passar por um grau maior de atenuação e o sinal de saída continua a ser razoavelmente constante em uma ampla gama de sinais de entrada. O circuito é apropriado para entradas com um nível de entrada de pico de até 1 volt. O microfone pode ser substituído por um minúsculo alto-falante para converter o circuito em um interfone.

Circuito de pré-amplificador de 1,5 V

Enquanto a maioria dos amplificadores vem sem sensibilidade de entrada adequada e quase nenhum espaço dentro de seu gabinete, pré-amplificadores independentes de baixa potência que podem ser integrados externamente podem ser muito úteis.

Eles precisam ter um número mínimo de peças e provavelmente são alimentados com apenas uma célula seca.

O circuito pré-amplificador independente de 1,5 V explicado abaixo é composto de um transistor de amplificação individual precedendo um seguidor de emissor. O feedback negativo DC mantém o nível operacional estável.

O ganho é aproximadamente x 10 a x 20. Se a fonte do sinal fornece impedância de mais de 100 k ohms, alguma quantidade de controle de ganho é possível por meio de P1. Um backup de bateria razoavelmente longo poderia ser adquirido com o uso de algumas células secas de 1,5 volt (em série) em vez de uma.

Se a potência cair abaixo de 1 volt, o amplificador pode parar de funcionar. As células secas típicas freqüentemente se esgotam rapidamente para 1 volt e subsequentemente precisam ser descartadas, embora possa demorar mais para cada uma das duas células cair para 0,5 volt. O consumo de corrente com alimentação de 3 volts será provavelmente em torno de 450 microampères.