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Valvulas eletronicas, Resumos de Eletrônica

Essa apostila tem por objetivo apresentar alguns conceitos sobre as valvulas eletronicas

Tipologia: Resumos

2019

Compartilhado em 13/09/2019

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felipe-fogaca-7 🇧🇷

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APOSTILA MÓDULO - 4
69
ELETRÔNICA
FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL
AULA
6
VÁLVULAS TERMOIÔNICAS
Teoria geral - a diagramação da válvula diodo
A polarização da válvula - a válvula triodo
A amplificação de sinais e inversão de fase na válvula
Amplificador classe A e o amplificador PUSH-PULL valvulado
A válvula tétrodo e a válvula pentodo
O amplificador PUSH-PULL completo
Análise de defeitos com circuitos valvulados
VÁLVULAS TERMOIÔNICAS - teoria geral
A válvula termoiônica, é um dispositivo de retificação e requer muito conhecimento e qualidade destes, afinal um
amplificação de sinais ou tensões e é utilizada até os dias equipamento de qualidade valvulado chega a custar de
de hoje em aplicações de áudio profissional e sistemas cinco à dez vezes mais que um similar transistorizado.
de transmissão de RF. Infelizmente, tem sua vida pré- Aos poucos estes equipamentos vão se tornando
determinada, devido ao desgaste do catodo que sofre exigência dos apreciadores do bom som, que vai além
aquecimento causado pelo filamento (ver figura 1). das especificações HI-FI.
Com o surgimento do transistor, a eletrônica sofreu uma Sendo assim, não poderíamos deixar de abordar este
grande revolução, devido a estes componentes assunto de uma forma resumida, mas que dará base,
possuírem menor dimensão e juntamente com extensas pesquisas na internet, para
consumo de energia, maior permitir que nosso aluno adentre este mercado de alta
durabilidade, menor custo e sem qualidade e de excelente remuneração.
uma limitação ou vida útil pré
definida. A DIAGRAMAÇÃO BÁSICA DA VÁLVULA DIODO
Com tantas vantagens e poucas
desvantagens em favor dos Na figura 2, podemos ver o esquema básico de uma
transistores, parecia que a válvula diodo, onde temos dois elementos principais:
válvula estava com seus dias anodo e catodo. Além desses, temos um elemento que
contad os . Sua u ti l i z ação não participa diretamente da amplificação dos sinais,
começou a perder terreno já na mas é essencial para o funcionamento da válvula: o
década de 60, com pequenos filamento.
dio s q ue u t iliz avam os
pri meir os tr ansi store s de
germânio e se estendeu na
década de 70 com televisores e
ou tros equ ipa men to s, não
somente utilizando transistores,
mas alguns circuitos integrados
construídos à partir do silício.
Mas, no final da década de 80 e
início de 90, novamente a
válvula ganhou força, através
dos p -ampl ifica dores e
amplificadores de potência, que Catodo: elemento revestido de algum tipo de óxido,
por su a grande qualidade sendo que um dos primeiros óxidos utilizados foi o bário.
sonora, voltavam às lojas Atualmente são usadas misturas de óxidos, como o
especializadas (principalmente bário, estrôncio e cálcio (além do óxido de alumínio).
no primeiro mundo). Estes material revestidos com óxidos, possuem grande
Os profissionais de áudio que quantidade de elétrons livres quando aquecidos. É do
p o s s u em u m a g r a n d e catodo que se forma a nuvem de elétrons (liberação de
s en s i b i li da d e a u d it iv a , elétrons que se desprendem do material e se
começaram a reparar que os movimentam no vácuo) que dará condições a circulação
timbres (harmônicos) produzidos por aparelhos com de corrente pela válvula. Apesar de ter condições de
sinais processados pelos aparelhos valvulados eram formar a nuvem de elétrons, o catodo deve ser ligado a
muito melhores dos que os produzidos por aparelhos de um potencial de tensão baixa ou negativa (em relação à
estado sólido (solid state) baseado em semicondutores. placa), para que os elétrons emitidos possam ser
A febre pela qualidade acabou gerando empresas repostos, formando assim a corrente termoiônica.
especializadas em publicações técnicas, revitalizou Placa ou anodo: metal que tem como função atrair os
fábricas (principalmente as russas), que além da elétrons do catodo, desde que seja polarizado com um
fabricação das antigas válvulas, lançaram válvulas potencial positivo ou mais alto que o catodo.
compactas e com performance ainda melhoradas. Filamento: tem como objetivo aquecer o catodo, de
É um mercado fechado à maioria dos técnicos, pois forma a facilitar o desprendimento dos elétrons. As
figura 1
figura 2 Placa (anodo)
Catodo
Filamento
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ELETRÔNICA FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL^69

AULA

VÁLVULAS TERMOIÔNICAS

Teoria geral - a diagramação da válvula diodo

A polarização da válvula - a válvula triodo

A amplificação de sinais e inversão de fase na válvula

Amplificador classe A e o amplificador PUSH-PULL valvulado

A válvula tétrodo e a válvula pentodo

O amplificador PUSH-PULL completo

Análise de defeitos com circuitos valvulados

VÁLVULAS TERMOIÔNICAS - teoria geral

A válvula termoiônica, é um dispositivo de retificação e requer muito conhecimento e qualidade destes, afinal um amplificação de sinais ou tensões e é utilizada até os dias equipamento de qualidade valvulado chega a custar de de hoje em aplicações de áudio profissional e sistemas cinco à dez vezes mais que um similar transistorizado. de transmissão de RF. Infelizmente, tem sua vida pré- Aos poucos estes equipamentos vão se tornando determinada, devido ao desgaste do catodo que sofre exigência dos apreciadores do bom som, que vai além aquecimento causado pelo filamento (ver figura 1). das especificações HI-FI. Com o surgimento do transistor, a eletrônica sofreu uma Sendo assim, não poderíamos deixar de abordar este grande revolução, devido a estes componentes assunto de uma forma resumida, mas que dará base, possuírem menor dimensão e juntamente com extensas pesquisas na internet, para consumo de energia, maior permitir que nosso aluno adentre este mercado de alta durabilidade, menor custo e sem qualidade e de excelente remuneração. uma limitação ou vida útil pré definida. A DIAGRAMAÇÃO BÁSICA DA VÁLVULA DIODO Com tantas vantagens e poucas desvantagens em favor dos Na figura 2, podemos ver o esquema básico de uma transistores, parecia que a válvula diodo, onde temos dois elementos principais: válvula estava com seus dias anodo e catodo. Além desses, temos um elemento que c o n t a d o s. S u a u t i l i z a ç ã o não participa diretamente da amplificação dos sinais, começou a perder terreno já na mas é essencial para o funcionamento da válvula: o década de 60, com pequenos filamento. rádios que utilizavam os primeiros transistores de germânio e se estendeu na década de 70 com televisores e outros equipamentos, não somente utilizando transistores, mas alguns circuitos integrados construídos à partir do silício. Mas, no final da década de 80 e início de 90, novamente a válvula ganhou força, através dos pré-amplificadores e amplificadores de potência, que Catodo: elemento revestido de algum tipo de óxido, por sua grande qualidade sendo que um dos primeiros óxidos utilizados foi o bário. sonora, voltavam às lojas Atualmente são usadas misturas de óxidos, como o especializadas (principalmente bário, estrôncio e cálcio (além do óxido de alumínio). no primeiro mundo). Estes material revestidos com óxidos, possuem grande Os profissionais de áudio que quantidade de elétrons livres quando aquecidos. É do p o s s u e m u m a g r a n d e catodo que se forma a nuvem de elétrons (liberação de s e n s i b i l i d a d e a u d i t i v a , elétrons que se desprendem do material e se começaram a reparar que os movimentam no vácuo) que dará condições a circulação timbres (harmônicos) produzidos por aparelhos com de corrente pela válvula. Apesar de ter condições de sinais processados pelos aparelhos valvulados eram formar a nuvem de elétrons, o catodo deve ser ligado a muito melhores dos que os produzidos por aparelhos de um potencial de tensão baixa ou negativa (em relação à estado sólido (solid state) baseado em semicondutores. placa), para que os elétrons emitidos possam ser A febre pela qualidade acabou gerando empresas repostos, formando assim a corrente termoiônica. especializadas em publicações técnicas, revitalizou Placa ou anodo: metal que tem como função atrair os fábricas (principalmente as russas), que além da elétrons do catodo, desde que seja polarizado com um fabricação das antigas válvulas, lançaram válvulas potencial positivo ou mais alto que o catodo. compactas e com performance ainda melhoradas. Filamento: tem como objetivo aquecer o catodo, de É um mercado fechado à maioria dos técnicos, pois forma a facilitar o desprendimento dos elétrons. As

figura 1

figura 2 Placa (anodo)
Catodo
Filamento
70 FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL ELETRÔNICA

válvulas convencionais trabalham com tensão de filamento que vão desde 3 até 7 volts eficazes. A proximidade mecânica entre filamento e catodo é necessária para que haja bom aproveitamento do calor liberado e isto implica na necessidade de uma fonte de tensão para o filamento que não deve ter relação com a massa do circuito. Na figura 3a, repetimos a figura anterior, para que esta

criando assim condições básicas para a circulação de corrente pela válvula. Independente da alimentação do filamento, já poderíamos dizer que alguns elétrons livres desprendidos do catodo, seriam atraídos pela placa (potencial positivo), o que daria alguma polarização para a válvula. Mas ao aquecer o catodo, há uma grande liberação de elétrons, que partem do catodo (potencial mais negativo) para o anodo ou placa (potencial mais positivo), fazendo com que a válvula apresente uma resistência interna que possa ser comparada com a figura 3b. (^) poderá variar, como mostra a figura 6. Sendo assim, uma A primeira é uma válvula de aquecimento do catodo feito (^) grande circulação de corrente do anodo para o catodo, de forma indireta, ou seja, aplica-se uma tensão ao (^) faria com que a válvula pudesse ser considerada como filamento onde este aquece, transferindo o calor para o (^) uma chave fechada, tendo em sua placa uma tensão de catodo, que deste modo consegue liberar boa (^) 50V. Fica claro que esta seria a mesma tensão do catodo quantidade de elétrons. Na figura 3b vemos que o (^) (veja figura 7). filamento não existe. Apesar disto devemos continuar (^) A válvula poderia ser representada então como o diodo aquecendo o catodo para a liberação dos elétrons livres e (^) semicondutor, como mostramos na figura 8, sendo o para isto, fazemos circular uma corrente por este (^) catodo ligado ao potencial mais negativo, enquanto o elemento, de um extremo ao outro; tendo ele (^) anodo, ficaria ligado ao potencial mais positivo, determinada resistência baixa, acaba aquecendo. (^) permitindo a circulação de corrente como acontece com Apesar de haver a polarização direta ao catodo (^) o diodo semicondutor. produzindo uma corrente circulante por ele, ainda teremos uma comunicação deste para que haja ligação do catodo à massa e que os elétrons possam vir daí.

A POLARIZAÇÃO DA VÁLVULA

A figura 4, mostra-nos um aspecto real de uma válvula diodo, que utiliza o filamento como material emissor de elétrons (além claro de aquecer). a visão de ligação elétrica da válvula-diodo, pode ser vista na figura 5, onde temos uma tensão de 100V aplicada a um circuito série formado por R1, V1(válvula) e R2. Caso^ invertamos^ a^ polaridade^ aplicada^ à^ válvula, Notem que a tensão para colocando^ um^ potencial^ mais^ positivo^ no^ catodo^ e o filamento parte de uma negativo no anodo, mesmo com o filamento aceso, não fonte independente do teremos a circulação de corrente pela mesma, pois a negativo ou massa do placa^ não^ tem^ facilidade^ da^ liberação^ de^ elétrons, circuito. Esta tensão causando assim o efeito de circuito aberto. Desta forma pode ser obtida de um criamos a válvula diodo que é ou foi muito utilizada em e n r o l a m e n t o circuitos de retificação em fontes de alimentação. i n d e p e n d e n t e d o Vemos então, que neste início de estudo, a válvula transformador de força ou ainda do transformador de comporta-se como uma chave fechada ou aberta, e terá uma fonte chaveada, desde que se obtenha a tensão grande^ aplicação^ em^ retificação^ das^ mais^ variadas eficaz requerida para bom aquecimento do catodo. formas de corrente alternada. A válvula também poderá Observamos que o catodo foi colocado no potencial mais ser usada para retificação em alta frequência, tendo negativo da fonte, enquanto a placa no potencial positivo, excelente performance nesta função.

A A

K (^) F K

Válvula de aquecimento indireto

Válvula de aquecimento direto

Ponto de ligação ao circuito

figura 3a figura 3b
bulbo
de vidro
Placa
(anodo)
Filamento
(catodo)

R 10kW

V Req

R 10kW

+100V

I

R 10kW

R 10kW

+100V

V

R 10kW

V Req

R 10kW

+100V

50V

figura 4
figura 8
figura 5 figura 6 figura 7

Corrente

A
K
A
K
72 FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL ELETRÔNICA

Na figura 16, vemos a configuração da válvula triodo, resistor de anodo, como mostra a figura 18. Nela vemos colocando as tensões de grade 1 com zero volt, a tensão que o resistor R1 (resistor de anodo ou placa) permanece de catodo com 20V e anodo com 80V. Dizemos então com o valor de 10k, enquanto que o resistor R2 (de que a válvula está polarizada, sendo que podemos catodo) passa a ter agora um valor 10 vezes menor. alterar esta polarização alterando a tensão de entrada na Desta forma poderíamos dimensionar as tensões para grade 1. Aplicando-se portanto um sinal de 2Vpp à grade, vamos verificar como a válvula se comportaria (veja o gráfico da figura 17).

este novo circuito? A figura 19a, mostra-nos o circuito equivalente, onde Quando a tensão da grade (G1) eleva-se, e vai até +1V, (^) uma queda de tensão de 20V sobre o resistor R1, irá vemos que o potencial positivo permitirá um pouco mais (^) provocar uma queda de tensão de tensão de 2V no de circulação de elétrons do catodo para a placa, (^) resistor R2 (circuito série), ou seja o catodo ficaria com fazendo assim uma diminuição da resistência da válvula, (^) 2V enquanto que a tensão de anodo ou placa ficaria com subindo o potencial do catodo em +1V, indo de 20V para (^) 80V (em relação a massa). 21V, enquanto que o potencial da placa cairá de 80V para 79V. Então, vemos que ao subir o potencial da grade houve queda na tensão da placa (inversão de

A figura 19b, mostra-nos as tensões especificadas anteriormente, onde podemos ver que a grade 1 fica somente 2 volts abaixo da tensão de catodo, o que não seria potencial suficiente para a retenção de elétrons (lembre-se que no exemplo da figura 16, a estabilidade sinal). da condução da válvula só manifestava-se quando a Logo em seguida, o sinal injetado na grade, cai abaixo de tensão de grade chegava a ser 20 volts inferior ao zero volt, ficando com uma tensão de -1V. Como o catodo); haveria portanto, maior polarização da válvula potencial negativo da grade intensificou-se, haverá uma até que ela chegasse à saturação, ou seja, tensão de menor polarização proporcional da válvula, caindo a catodo igual à do anodo, ficando nos dois terminais cerca tensão de catodo de 20 para 19V e subindo a tensão de de 9,1V, como mostra a figura 20. placa de 80V para 81V. Apesar de haver a passagem do Podemos afirmar que para termos uma amplificação de sinal entrando na grade para o catodo e anodo, não tensão na válvula (da grade para a placa) deveremos ter notamos amplificação em tensão deste sinal e tão o resistor de anodo ou placa com uma resistência maior somente uma diminuição na impedância para a saída do que a resistência do catodo; o problema será criar a (ganho de corrente). diferença de tensão necessária para a grade (mais Para que tenhamos um GANHO ou aumento de tensão, negativa que o catodo) de modo que possamos reter os deveremos fazer como na polarização série no transistor, elétrons satisfatoriamente. A tensão de grade 20 volts ou seja, diminuir o resistor de catodo em relação ao menor do que a tensão de catodo para que haja retenção

R 10k

R 1M (^) R 10k

+100V

2Vpp

0V

20V

80V

79V

80V

81V

19V

20V

21V

-1V

0V

+1V

A

K

G

R 10kW

R 1kW

R 1MW

G1 =0V

+100V

A=?

K=?

R 10kW

R 1kW

R 1MW

G1 =0V

+100V

2V

80V

R 10kW

R 1kW

V Req 39kW

20V

2V

78V

A =80V

K =2V

figura 16
figura 18
figura 19a figura 19b
figura 17
ELETRÔNICA FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL^73

de elétrons, foi utilizada aqui como exemplo didático, podendo variar muito de acordo com o tipo de válvula Assim^ o^ circuito^ está^ pronto^ para^ trabalhar^ com amplificação de tensão de dez vezes, como veremos no utilizada. (^) gráfico da figura 22. Quando injetamos o mesmo sinal Para que possamos manter os resistores como no (^) mostrado anteriormente na figura 16, ou seja, um sinal de exemplo anterior (R1 com 10k e R2 com 1k), deveremos (^) 2Vpp (1 volt acima da referência e 1 volt abaixo), teremos criar um potencial negativo (abaixo da referência massa ou terra), proveniente de uma bateria (como no exemplo na grade uma variação que irá se tornar inicialmente da figura 21), ou de forma prática a partir de uma mais positiva, indo de -18V para - 17V (a tensão se tornou mais positiva, ou menos negativa). retificação de tensão negativa da fonte. (^) Esta tensão mais positiva na grade provocará uma

menor resistência na válvula, polarizando-a mais, elevando o potencial de seu catodo também em 1V (mantendo a diferença de 20V entre G1 e K). Este aumento de 1V na tensão de catodo, provocará uma queda na tensão de placa em 10V, indo esta de +80V para +70V (veja a figura 22). Logo o sinal volta ao eixo zero fazendo as tensões voltarem aos seus níveis normais (-18V para a grade; 2V para o catodo e 80V para o anodo). Quando o sinal injetado cair de amplitude, tornando-se mais negativo (indo de -18V para -19V), haverá uma menor polarização para a válvula e consequentemente, uma queda de tensão no catodo, que iria para cerca de 1V. Com a menor polarização da válvula, a tensão do anodo subiria para +90V. Conseguimos assim uma amplificação de tensão de dez vezes.

Apesar de termos nova fonte de alimentação, o potencial negativo de referência ou massa continua sendo o polo negativo da bateria de 100V, que fornecerá os elétrons para o catodo. Mas, vemos agora que em relação a este massa, temos um potencial de -40V que servirá como tensão de referência para se criar um divisor de tensão feito pelo potenciômetro P1 de 1 MW. Notem que se ajustarmos este potenciômetro para o centro, teremos uma tensão de aproximadamente -20V (em relação a massa). No exemplo, utilizamos a tensão de -18V que dará uma diferença de 20 volts para o catodo. Considerando inicialmente que a válvula não está polarizada, teremos uma tensão de +100V na placa e 0V no catodo (sendo a tensão de grade 1 ajustada para - 18V). Uma corrente começará a circular pela válvula, pois o potencial negativo de -18V na grade 1 ainda não é suficiente para impedir toda a passagem dos elétrons e com isto, acaba tendo uma elevação da tensão de catodo e uma queda da tensão do anodo ou placa. Notem que a Podemos ainda ajustar a tensão de grade, para produzir tensão de catodo sobe somente a 2V (deixando uma maior ou menor polarização da válvula, obtendo assim, diferença de 20V para a grade 1), enquanto o potencial tensões^ desejadas^ de^ anodo^ ou^ catodo,^ como do catodo cai para 80V (20V de queda em R1). mostramos nas figuras 23 e 24.

R 10kW

R 1kW

R 1MW

G1 =0V

+100V

9,1V

9,1V

figura 20
figura 21
figura 23
figura 22

P 1M

R 1k

G1 =-18V +100V

+40V

80V

-40V

2V

R 10k

70V

80V

90V

+1V

+2V

+3V

-19V

-18V

-17V

A

K

G

P 1M

R 1k

G1 =-16V +100V

+40V

60V

-40V

4V

R 10k

ELETRÔNICA FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL^75

fundamental para controlar a corrente final do circuito sem com isto criar distorções no sinal. A figura 27, mostra-nos a corrente circulante pela malha com ausência de sinal, como já foi comentado anteriormente. Assim teremos uma resistência da válvula de aproximadamente 700 ohms, deixando na placa uma tensão de 63V. Com isto, ficamos com uma t e n s ã o d e 3 7 V s o b r e o transformador, que estará com corrente circulando internamente por este; esta corrente criará um campo eletromagnético, como pode ser visto na figura 28. Este campo apesar de existir (está (^) triodo, tendo seus catodos ligados ao mesmo ponto e sendo criado pelo primário), não possui variação (^) suas placas em cada uma das saídas de um (aumenta ou diminui) e com isto acaba não acontecendo (^) transformador push-pull (empurra-puxa), indo o ponto nenhuma indução no secundário. (^) central deste transformador a alimentação de + 100V.

Notem que as grades também recebem sinal (além de polarização) de um transformador chamado de driver.

Quando a válvula passa a ser mais polarizada, cairá a tensão da placa como mostrada na figura 29a, aumentando o campo eletromagnético do transformador fazendo com que as linhas deste campo, cortem as espiras do secundário do transformador e gerando com isto uma indução que convencionamos que seria (+) do lado de cima e (-) do lado de baixo; isto produzirá obviamente o movimento do cone do alto falante, que ligado com a fase correta, iria para a frente. Temos^ o^ potencial^ positivo^ de^ 100V^ ligado^ ao transformador Tr1 e podemos dizer que o enrolamento primário serão duas cargas (enrolamentos) ligados às placas das válvulas, sendo que o circuito se fecha a massa através do resistor R1. A figura 32a, mostra-nos como pode ser criada a corrente neste circuito push-pull (empurra-puxa). Se considerarmos que a válvula “V1” está conduzindo e a válvula “V2” está cortada teremos uma circulação de corrente indo dos + 100V, parte do primário do transformador, passando pela válvula V1 e chegando à massa via resistor R1. Ao mesmo tempo que circula a corrente pelo primário do transformador acaba havendo a indução para o secundário deste, criando uma

Na figura 29b, temos agora, menor polarização para a válvula e consequentemente menor tensão aplicada ao primário do transformador com a diminuição da corrente elétrica e inversão do campo magnético alterando a polarização da tensão induzida para o secundário e fazendo o cone do falante ir para trás.

AMPLIFICADOR PUSH-PULL VALVULADO

Um outro tipo de amplificador valvulado é mostrado na figura 30, tendo seu esquema elétrico de saída mostrado na figura 31. Nesta figura podemos ver duas válvulas

R 47 W +3V

+60V

Req primário ~470 W

Req válvula ~700 W

+100V

figura 27
figura 28
figura 28
figura 31
figura 32a
figura 29a figura 29b

Campo Eletromagnético fixo não induz tensão no secundário

+100V

+60V

- (^) + -

+100V

+50V

+100V

+90V

V

V

R

P

-30V

+100V

Tr2 Tr

Alto-falante

+100V
figura 30

tensão variável, fazendo o cone do alto-falante se menor para a atração dos elétrons que partem do catodo deslocar em um sentido. e criando uma amplificação não linear do sinal (menor Na figura 32b, podemos ver agora a válvula “V1” atração dos elétrons a medida que a tensão de placa for inoperante (sem conduzir), ficando o trabalho para a caindo). válvula “V2”; assim, do potencial de +100V circulará uma corrente que passará pelo outro enrolamento do transformador TR1, passando pela válvula e finalmente chegando a massa via resistor R1. Esta corrente circulando pelo outro enrolamento, provocará uma indução oposta no secundário e com isto fará o cone do alto-falante deslocar-se no outro sentido. Mas, para que as válvulas sejam excitadas de forma

Esta grade auxiliar, visa permitir uma boa atração dos elétrons que deverão passar pela grade de controle (G1), pois será polarizada com um potencial sempre mais positivo que o catodo, não sofrendo as alterações da tensão de placa. Na figura 34, podemos ver o circuito completo de uma saída de som classe A, utilizando-se de uma válvula tétrodo. Podemos notar que a polarização para a placa,

alternada pelo mesmo sinal, torna-se necessário uma grade1, catodo e filamento seguem o que foi explicado inversão de fase em suas excitações de grade. Na figura anteriormente; mas agora surge um divisor resistivo, que 31, vemos o transformador TR2 fazendo a função de coloca uma tensão de aproximadamente 140V na Gs inversor de fase, pois ao induzirmos uma tensão em seu (Grade screen), tendo como função manter constante o secundário, o lado de cima ficará mais positivo, enquanto potencial de atração dos elétrons, visto que a tensão de o lado de baixo mais negativo. Assim, inicialmente placa varia conforme a amplificação do sinal na grade 1 haverá a condução da válvula “V1” enquanto a válvula (G1). “V2” ficará cortada. No semiciclo seguinte o transformador TR2 receberá tensão negativa do lado de cima, e positiva do lado de baixo, fazendo agora “V2” conduzir e mantendo cortada a válvula “V1”.

A VÁLVULA TÉTRODO

As válvulas que possuem entre a grade de controle (G1) e a placa mais uma grade é chamada de tétrodo (veja as figuras 33 “a” e “b”). Esta nova grade é chamada de grade auxiliar ou grade screen (Gs)

Esta grade deve ser normalmente utilizada quando for feita uma razoável amplificação de sinal (na forma de tensão), onde acaba manifestando-se o efeito de capacitância parasita entre grade e placa, como foi explicado anteriormente. A figura 35, mostra um circuito em que o efeito da grade screen é intensificado, utilizando-se de um capacitor

A principal finalidade desta segunda grade, consiste na (C1) que é colocado entre catodo e Gs, mantendo eliminação da capacitância direta existente entre a grade constante^ o^ potencial^ entre^ estes^ terminais, de controle e a placa, pois podemos dizer que quando a independente da existência do sinal. tensão de grade está recebendo uma tensão mais

positiva, produzirá um decréscimo na tensão de placa, o A VÁLVULA PENTODO

que obviamente cria um efeito capacitivo, já que entre os dois elementos não existe circulação de corrente. Outro (^) A grade auxiliar ou Gs, que foi colocada na válvula grave problema é que no aumento da tensão de grade, (^) tétrodo, terá como objetivo diminuir o efeito capacitivo criará uma grande queda na tensão de placa (saída de (^) entre grade de controle e placa e também a variação da som), fazendo com que a placa tenha um potencial (^) força de atração de elétrons entre placa e catodo, mas

+100V
76 FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL ELETRÔNICA
figura 32b
figura 34
figura 35
figura 33a figura 33b

A

K (^) F

G

Gs

A

K F

G

Gs

K (^) F

A

R 100k

R 220k

R

V1 Tr

G

Gs

+B 200V

OBS: Se a tensão na G2 (screen) estiver muito próxima da tensão da placa, a válvula terá baixo fator de amplificação visto que se a tensão da placa cair abaixo da tensão de G2, circulará corrente do catodo para G2.

K (^) F

A

R 100k

R R1 C1 220k

Gs = 140V

V

G

+B 200V

78 FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL ELETRÔNICA

7

2

9 3 1 6 1 6

2

7

2

7

3

8

3

8

7

2

5

5

1

9 5

4

5

4

4

4

9 3

MICRO

C710nF

C1332uF

C910nF

C1010nF

C1110nF

C121nF

C1410nF

C175nF

C185nF

C1625uF

C1510nF

C35nF

C45nF

C210nF

C110nF F13A

F215A

SOQUETE AC

SOQUETE DC

TOMADA PARAOS MOTORES

SW

BATERIA

+6V

C532uF

C632uF

R 500k

W

R7100k

W V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

T

T

V

R9270k

W

R 500k

W

VOLUME

R13500k

W TOM

R11100k

W

R10270k

W

R124,7k

W

R14270k

W

R

R15100k

W

R17100k

W

R2522k

W

R21270k

W R22270k

W

R23 130

W

R2622k

W

R3100k

W

R2 100

W

R1 100

W

220V 110V

R 100k

W

Lp

VIBRADOR

R20100k

W

R18470k

W

R163k

W

R22270k

W

MICRO PHONO 1 PHONO 2

L

ELETRÔNICA FONTES - AMPLIF. DE POTÊNCIA - VALVULAS - OPERACIONAIS - ELETRÔNICA DIGITAL^79

mesma queda de tensão, ou seja, 65V, sendo esta também a tensão de G1 (via R18). O motivo desta válvula possuir os mesmos valores de resistores para a placa e catodo é que necessitaremos de um sinal com fase invertida para a placa e com mesma fase para o catodo; assim o sinal reproduzido sairá com mesma amplitude tanto na placa como no catodo (mas com fases invertidas). A saída de som será feita por duas válvulas pentodo, sendo que os sinais entrarão pelas grades 1 (pinos 2). Não devemos esquecer que os sinais estarão nas grades (pinos 2) com fases invertidas, permitindo que ora seja polarizada uma das válvulas, no caso V3 no semiciclo positivo do sinal, sendo que no semiciclo seguinte (negativo), é polarizada a válvula V4. Para a produção da corrente alternada pelo alto-falante, utilizamos um transformador push-pull, que ora terá a corrente circulante por um enrolamento, ora pelo outro. A fonte de alimentação deste amplificador é feita também no processo antigo, utilizando válvulas retificadoras, que trabalham conforme descrição feita para as válvulas diodos. Notem que seus catodos estão ligados juntos, no ponto positivo dos capacitores C5 e C6. Quando o transformador T5219, recebe em seu secundário a tensão induzida pela rede, ora ficará o ponto (1) mais positivo, enquanto que o ponto (2) ficará negativo; polarizará então a válvula V5 que está apresentando em sua placa um potencial mais positivo que o catodo (enquanto a válvula V6 ficará cortada). Já no semiciclo seguinte da rede, haverá um potencial positivo em (2) e negativo em (1), polarizando a válvula V6, ficando cortada a válvula V5. Notem que ao aumentarmos o volume do amplificador, haverá uma elevação no consumo, causando certa ondulação (ripple) na fonte. Assim torna-se necessário o chamado “choque de filtro” que terá como função bloquear qualquer baixa frequência (ondulação da tensão da fonte), produzindo uma tensão contínua pura para alimentação das grades auxiliares e demais circuitos de pré-amplificação. Ainda temos neste circuito, o chamado vibrador, que foi muito utilizado em aparelhos valvulares antigos; tem como função fazer que a tensão de uma bateria de 6V, possa ser chaveada em uma frequência aproximada de 60Hz, produzindo assim uma corrente alternada pelo primário auxiliar do transformador T5219, induzindo no secundário as tensões normais para o trabalho do amplificador. Este vibrador é constituído internamente por um solenoide que vai jogando a massa ora um dos extremos do enrolamento do transformador, ora outro, produzindo a corrente (alternada) que ora circulará em um dos enrolamentos e ora em outro, sendo as variações de campo induzida para o secundário. Apesar do circuito mostrado aqui ser antigo, servirá como base para a análise tanto de funcionamento quanto de manutenção dos modernos pré-amplificadores e amplificadores de potência valvulados, que a cada dia voltam a ocupar seu espaço no mundo do som profissional.

7

2

9 3 1 6 1 6

2

7

2

7

3

8

3

8

7

2

9 3

MICRO

C710nF

C1332uF

C910nF

C1010nF

C1110nF

C121nF

C1410nF

C175nF

C185nF

C1625uF

C1510nF

R5500k

W

R7100k

W V

V

V

V

V

T

V

R 270k

W

R8500k

W

VOLUME

R13500k

W TOM

R11100k

W

R10270k

W

R124,7k

W

R14270k

W

R

R15100k

W

R17100k

W

R2522k

W

R21270k

W R22270k

W

R23 130

W

R2622k

W

+340V

+325V

R20100k

W

R18470k

W

R163k

W

R22270k

W

MICRO PHONO 1 PHONO 2

0V

200V

0V 0V

0V

1,2V

175V

0V

295V

155V

4,5V

135V

148V

0V

180V

0V 10V

0V

0V

335V

335V

ANÁLISE DE DEFEITOS EM AMPLIFICADORES VALVULADOS PUSH-PULL