AMPLIFICADOR PARA PC COM TBA810AS

Não é de hoje a minha paixão por circuitos/projetos de amplificadores. Lembro que quando iniciei meus estudos na eletrônica (isso lá em 1983 :P ) eu passava pela banca de jornal próxima a escola no inicio de cada mês para ver as revistas recém chegadas e a escolha por uma ou outra (eram muitas e a grana geralmente só dava para comprar uma!) era feita com base em lista de tipos de projetos, e amplificadores e outros projetos com foco em "som" eram um dos primeiros nessa lista.

Muitos foram os projetos que montei nessa época de autores consagrados como o mestre Newton C. Braga, o professor Bêda Marques, e outros.

Recentemente, revirando minhas "gavetas" de componentes achei dois CIs TBA810AS e pensei em projetar o meu próprio amplificador, só que dessa vez com um propósito um pouco diferente: melhorar a qualidade e o "volume" do som do meu PC (vamos ser sinceros né, essas caixinhas de som para PC "modernas" são umas verdadeiras porcarias!). E esse é o projeto que você verá aqui nesse artigo.

PORQUE MELHORAR A QUALIDADE DE SOM DO SEU PC?!

A resposta para essa pergunta é quase que automática quando o usuário do PC curte música e tem um ambiente "próprio" e "isolado" (como é meu caso). Eu gosto de ouvir música e dependendo da mesma, gosto de um volume não muito alto, mas que tenha condições de preencher o "espaço". E para isso eu preciso de duas coisas: um bom amplificador e um bom conjunto de caixas de som. Você deve estar pensando que eu poderia comprar um belo conjunto 5.1 e ligá-lo ao meu PC, certo? É, poderia. Mas é essa a diferença entre um Maker e os demais! Nós preferimos "fazer" ao invés de "comprar pronto" não é?!

E usando esse CI, o TBA810AS, a nostalgia está garantida!!!

O CIRCUITO

Na figura acima você pode ver o circuito que preparei. Ele é bem simples e tem como base o próprio "datasheet" do componente.

U1/U2 são amplificadores integrados em encapsulamento "quad in line plastic package" com 12 terminais, para uso como amplificador de potência classe B. O TBA810AS é capaz de entregar uma potência de até 7W RMS com uma alimentação de 16V e saída de 4 Ohms, 6W RMS com uma alimentação de 14V e saída de 4 Ohms, 2,5W RMS com uma alimentação de 9V e saída de 4 Ohms e 1W RMS com uma alimentação de 6V e saída de 4 Ohms. A corrente total necessária, dependendo da potência escolhida, pode ser superior a 2,5A de pico.

O circuito, como você pode notar está "dobrado" para amplificação "estéreo" (dois canais). Logo na entrada temos os capacitores C1/C9 que servem para desacoplar os níveis DC da fonte do sinal (no caso, meu PC). R1/R5 e C2/C10 determinam o ganho do amplificador. R3/R7 e C6/C14 compõe o "bootstrap" do amplificador, mantendo a impedância de saída em altas frequências. Os demais resistores e capacitores determinam a faixa passante do amplificador. C18 e C19 fazem o desacoplamento da fonte do amplificador.

Como é possível notar, não está presente no circuito um controle de volume e nem tonalidade. Deixei isso a cargo do PC!

Eu recomendo a leitura do "datasheet" do TBA810AS para uma melhor compreensão desse amplificador.

A MONTAGEM

Na figura acima é possível ver minha sugestão para o "layout" do circuito impresso (bom, pelo menos foi a que eu usei em meu protótipo). Eu não recomendo a montagem de amplificadores em placas do tipo padrão, já que a "blindagem" das mesmas não é das melhores e isso pode causar a geração de ruídos indesejáveis.

Os capacitores, salvo indicação contrária, devem ser todos cerâmicos ou de poliéster. Eu prefiro poliéster quando o assunto é som, mas a escolha é de cada um. A montagem destes componentes deve ser feita com cuidado evitando a troca dos mesmos. Os capacitores eletrolíticos devem ser montados também tomando todo cuidado para se evitar trocar seus valores e posições na placa, além de não serem montados invertidos o que não seria nada bom!

Para a entrada da fonte eu optei por usar um conector tipo KRE de 2 segmentos, mas nada impede que você solde diretamente os fios a placa. Apenas cuidado para não inverter o positivo com o negativo.

O mesmo pode ser dito a respeito do uso ou não e consequentemente da montagem ou não dos conectores para entrada e saída de áudio. Minha sugestão é montar pelo menos o conector de entrada. Vai facilitar bastante o uso do amplificador já que é bem simples montar (ou mesmo comprar) um cabo estéreo 1:1 com plugs P2 estéreo.

Os jumpers presentes na placa podem ser feitos por baixo da mesma. Use fios para isso (mas não muito finos).

Os CIs devem ser soldados diretamente a placa e dissipadores devidamente confeccionados devem ser ligados às suas aletas de arrefecimento. Isso é muito importante ok! Para os dissipadores eu usei uma metade de um dissipador para encapsulamento TO-220 de alumínio. Basta cortá-lo ao meio e fazer uma nova furação.

Abaixo algumas imagens da minha montagem que poderão de alguma forma ajudá-lo, caso queira reproduzi-la. Clique nas mesmas para ampliar.

TESTE E USO

Para testar você poderá utilizar uma fonte de 12VDC/2A sem maiores problemas. Evite alimentar o amplificador sem as caixas devidamente montadas a sua saída ok! Conecte um cabo estéreo a saída do fone do seu celular (sim, também serve para celulares) e a entrada do amplificador. Alimente o circuito, escolha uma música no seu app preferido de músicas e observe o funcionamento. Caso note algum ruído, você poderá conectar um capacitor de 10nF a 100nF entre cada entrada e o GND, melhorando o "filtro". Veja também se a sua fonte não é a causadora do ruído. Nesse caso, melhore o filtro da mesma ou troque-a. E lembre-se que uma boa blindagem é essencial ok! O cabo de entrada deve ser blindado!!!

CAIXA E MONTAGEM FINAL

Para a minha caixa eu optei pode desenhar a mesma e imprimi-la na 3D. "Heresia dirão os mais puristas!!! Caixa de amplificador precisa ser de metal!!!". Nada disso! Um amplificador precisa ter uma boa blindagem e a mesma pode ser feita internamente sem maiores problemas. Quantos não foram os amplificadores que eu montei em caixas de madeira e funcionaram muito bem! Eu apenas tive o devido cuidado para providenciar uma boa blindagem para os sinais de entrada, que pode ser feito usando um pedaço de folha de cobre ou mesmo alumínio e claro, fios com malha e essa malha sempre ligada a carcaça (feita com o cobre ou alumínio ou a própria caixa de metal!)

E para finalizar, eu instalei no meu amplificador um VU de LEDs usando o circuito integrado KA2284 da Samsung Semiconductor. Abaixo a imagem extraída do "datasheet" que serviu de orientação para a minha montagem em uma placa padrão (aqui é sem problemas!). Lembrando que são necessários dois VU's já que o amplificador é estéreo!

A seguir mais algumas imagens (clique para aumentar) e vídeo, agora da montagem final!

CONCLUSÃO

A montagem de equipamentos de áudio (som e luz) sempre foi uma das minhas preferidas. Muito se aprende com esse tipo de circuito, principalmente quando se curte eletrônica analógica e um bom "som". É surpreendente a potência final alcançada por esse pequeno amplificador (principalmente com as caixas certas). Meu espaço de trabalho agora está devidamente "preenchido" por boa música com um bom "volume". Boas montagens e até a próxima!!!

Downloads

- Circuito do amplificador (arquivo PDF)
- Layout do circuito impresso - não invertido para método da transferência térmica (arquivo PDF)
- Layout do circuito impresso - invertido para método manual (arquivo PDF)
- Link para arquivos STL (caixa) - meu perfil no Thingiverse
- Lista de materiais
- Lista materiais para VU (veja lista no circuito)