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OPÇÕES DE BAIXO CUSTO PARA PRÉ AMPLIFICADORES VALVULADOS / LOW COST OPTIONS FOR TUBE PREAMP

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PRÉ AMPLIFICADORES VALVULADOS

 

AQUI VÃO ALGUMAS DICAS PARA A CONSTRUÇÃO DE PRÉ AMPLIFICADORES VALVULADOS DE ÓTIMO DESEMPENHO E BAIXO CUSTO UTILIZANDO VÁLVULAS DE RF

 

 

 

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ATENÇÃO: Válvulas são componentes que trabalham com alta tensão, onde qualquer descuido pode ser fatal. Não experimente estes circuitos a menos que esteja habituado com esta tecnologia.

 

 

 

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A 6U8A NO BERÇO DE TESTE

 

 

 

INTRODUÇÃO

 

Num passado não muito distante quando as válvulas reinavam, era grande o número de tipos produzidos com finalidades específicas tendo em vista os diferentes trabalhos que desempenhavam nos circuitos de rádio e TV. Com a queda desta tecnologia elas desapareceram de vista, restando hoje apenas alguns tipos clássicos utilizados em amplificação de áudio.

 

Aquelas desenvolvidas para amplificação de RF (rádio freqüência) não são mais produzidas nem utilizadas e por isso podem ser encontradas a preços baixos. Facilmente se acha na Net os queimadores de estoque oferecendo as NOS de ótimas procedências a U$ 1,00 ou menos!

 

Já que vivemos nesta época, em que ainda existe esta disponibilidade, ela pode ser uma saída de baixo custo para os áudio-experimentadores.

Fica um único problema: Os antigos fabricantes não previam seu uso em áudio, portanto não há referências para isto nos manuais. Se quisermos dar este uso a elas temos que ensaiá-las antes.

Os ensaios devem ser tanto mais sofisticados quanto mais detalhes quisermos saber.

Felizmente, se padronizarmos algumas configurações vemos que medições simples podem nos dar boas pistas do que esperar delas trabalhando em estágios RC de baixa freqüência. É justamente isso que estamos rabiscando aqui.

 

Vamos explorar apenas os tipos de baixa potência para uso em estágios pré amplificadores. Isto quer dizer que este texto é uma introdução ao assunto, mais para provocar uma discussão sobre o tema para que outros as experimentem e publiquem suas observações ampliando a base de conhecimento disponível.

 

E, quem sabe, num próximo trabalho podemos avançar mais um pouco e entrar na discussão de estágios de potência utilizando válvulas de transmissão, como as excelentes 2E24, 2E26, 6146, etc, que também podem ser encontradas nas liquidações mundo afora. Ou ainda experimentar os tipos SDH, capazes de fornecer um bom nível de potência a preços ridiculamente baixos. Há muito pra brincar neste campo!

 
 
 

CONSIDERAÇÕES

 

Já que vamos fazer alguma coisa meio fora do convencional é prudente começar conhecendo um pouco o terreno onde estamos pisando.

 

Nos estágios de RF valvulados a impedância dinâmica do circuito ressonante é via de regra muito menor que a resistência de placa da válvula (Ra), de forma que a amplificação do estágio é, com boa aproximação, determinada por

 

Av = gm x Zc

 

Onde gm é a transcondutância da válvula e Zc a impedância do circuito sintonizado.

 

Por este motivo as válvulas de RF se caracterizam por uma elevada transcondutância aliada a uma resistência de placa (Ra) baixa, visto que a influência desta última não é grande.

Mais que isso; as curvas de transferência mostram que é na região de corrente de placa (Ip) elevada onde ocorre o maior valor de gm, portanto é ali que elas trabalham.

 

 

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gm = δ(Ip)/δ(gv), ou graficamente tg (α). Quando se quer alto gm se opera numa região de alto Ip.

 

 

 

 

Já as válvulas desenhadas para os estágios de áudio de baixo nível devem obedecer outros quesitos.

 

Com o modelo incremental do pentodo e um pouco de álgebra elementar vemos que a amplificação de um estágio RC é dada por

 

Av = (gm x Ra x Rc) / (Ra + Rc)

 

Onde Rc é a resistência de carga do circuito.

 

Não faz sentido trabalhar nos estágios de baixo nível em áudio com correntes de placa elevadas. Isto, dentre outras coisas, irá reduzir a relação sinal/ruído e impor um tributo pesado à fonte. Neste caso a melhor opção é desenhar a válvula para uma elevada resistência interna e desta forma conseguir boa amplificação do estágio mesmo com gm baixo.

 

A máxima amplificação que pode ser obtida de uma dada válvula é determinada achando-se o limite da função acima para Rc tendendo a infinito, ou:

 

Avmax = lim Av    = gm x Ra

        Rc -> ¥

 

O produto gm x Ra é por definição o fator de amplificação (m) da válvula. Como Rc de valor infinito é uma abstração matemática, nunca podemos ter um estágio com um ganho igual ao fator de amplificação.

 

O que foi dito sobre a diferença entre estes tipos de válvulas pode facilmente ser constatado na prática comparando-se as especificações. Aí vão alguns exemplos:

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De fato são bichos diferentes. Mas isso não significa que não possamos utilizá-las, pelo menos algumas delas, para fazer uma tarefa diferente daquela para o qual foram desenhadas, desde que encontremos um ponto de trabalho adequado.

 

Advertência 1: Não utilize os tipos desenvolvidos para amplificadores de RF com AGC. Para se obter uma atuação efetiva do AGC estas válvulas possuem baixa linearidade nas curvas de transferência (são os chamados “pentodos de transcondutância variável” e os “triodos de mu variável”). Em estágios RC podem produzir elevada distorção com sinais de nível moderado. Exemplos: 6ES8 (ECC189) / 6BA6 / 6BZ6 / 6EQ7 / 6SK7, etc.

 

Advertência 2: Recomendo não “puxar” o máximo ganho das válvulas duplas (as das tabelas abaixo) associando as seções em cascata. O lay-out do circuito se torna muito crítico e o estágio fica instável. Na tentativa de fazer isso, mesmo baixando a amplificação, em alguns casos tive que usar a blindagem externa para evitar regeneração da proximidade com a válvula de saída (em um amplificador construído, também mostrado abaixo). E a blindagem ajuda pouco. Se  for realmente necessária esta associação, retire os capacitores de catodo (Ck) para deixar a válvula mais mansa.

 

AS SUGESTÕES

 

Tendo em mente com o que estamos mexendo vamos agora para as sugestões.

 

Ensaiei vários tipos de pentodos e triodos de RF, e fica claro que alguns deles podem gerar bons pré-amps! Abaixo estão as dicas prontas para uso, ou seja, os valores de R e C que deram os melhores resultados para cada tipo de válvula. Se você tiver uma destas válvulas, experimente-a e veja como é possível fazer prés de baixo custo.

O circuito básico utilizado está mostrado abaixo e os valores indicados para cada tipo de válvula fazem referência a ele. Evidentemente os triodos não possuem os componentes referentes à grade auxiliar (G2).

 

O valor V2/V1 é a amplificação obtida com os componentes de valores indicados. Observem que alguns tipos se comportam muito bem!

Como não tenho analisador de áudio não foi possível avaliar a distorção. O valor de V2/V1 foi medido com uma saída (V2) de 10 Volts de pico e, superpondo o sinal de saída ao de entrada no osciloscópio, a superposição é exata, não há distorção “visível”.

 

O +B utilizado em todas as avaliações foi de 200 Volts. O corte em baixa freqüência é determinado pelos capacitores de acoplamento e, claro, CK tem influência na resposta, portanto cada um vai escolher os valores adequados para seu projeto. O corte na parte alta ocorre muito acima do necessário em áudio. No ensaio todos os modelos responderam bem até próximo de 100 kHz.

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ESTE É O CIRCUITO UTILIZADO NAS AVALIAÇÕES FEITAS

 
 

Aqui estão os tipos recomendados dentre os que testei

 

 

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6ln8.jpg

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A PROVA FINAL: OUVIR

 

Bom, até aí tudo bem, só que fica a pergunta – como fica isso na prática?

A resposta definitiva a esta pergunta é: ouvir. E pra isso foi construído um pequeno amplificador com uma 6LN8 na entrada, que é um dos modelos sugeridos aí em cima, excitando uma 6CW5.

Não vou publicar os detalhes deste amplificador aqui porque sai do contexto. Farei isto oportunamente como um anexo deste site. Fica só a foto dele pra mostrar que fui até a prova final.

 

 

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PEQUENO AMPLIFICADOR TENDO UMA 6LN8 NO ESTÁGIO DE ENTRADA

 

 

CONCLUSÃO

 

O fato de nem sempre se aceitar como verdade absoluta o que se diz por aí as vezes ajuda a encontrar boas oportunidades. Para mim este é o principal espírito que move nosso hobby.

Nada tenho contra os que preferem seguir a batida cartilha de que as válvulas para uso em áudio são aquelas meia dúzia de tipos de que todos falam. Elas podem até ser as melhores, pois foram feitas para isso. Mas há outras boas opções por aí que merecem uma chance e para isto estão apenas aguardando o pessoal se tocar que elas existem.

 

O que coloquei como sugestão neste trabalho são alguns tipos que deram bons resultados. Há várias outras que foram testadas mas não mereceram figurar na lista. E deve haver muitas outras igualmente boas que não estão listadas simplesmente porque eu não as tenho em mãos para fazer a avaliação. Portanto os que tiverem esta oportunidade, mãos a obra e... divulguem!

 

Outro ponto que quero destacar é há correntes que dizem que a válvula X “tem som melhor” que a Y. Neste tipo de avaliação subjetiva não sei como se sairão estas de RF. Como não sou audiófilo, não notei diferença alguma. Em todo caso fica também este ponto para ser comentado pelos colegas de tímpanos de ouro que as experimentarem.

 

 

Escrito por Antonio R. Rabitti

 

Novembro 2008

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