JCM1 (JCM800 de 1W) - esquema Matec

[A.Sim]

V.O.A. ... Se for usar um IRF7x0/8x0, coloque um resistor de 220 ohm como gate-stopper (entre a placa da válvula anterior e o gate do Mosfet).

E dois zeners de uns 15 V back-to-back entre gate e source.

[V.O.A.]

Qual seria a função dos zeners?

[EddieTavares]

Qual seria a função dos zeners?

Proteger o mosfet de surtos.

[A.Sim]

Proteger o gate do MOSFET contra sobretensões que poderiam perfurar a camada de óxido interna. Os MOSFETs já têm proteção, mas é sempre bom colocar uma proteção extra externa. Essas sobretensões podem aparecer no momento em que o circuito é ligado ou desligado, enquanto as tensões quiescentes estão se acomodando.

Vale lembrar que os MOSFETS de potência são bastante tolerantes a abusos em tensão e corrente no dreno, mas o gate permanece sendo bastante sensível e delicado.

[V.O.A.]

Com essas novas informações, acho que vou redesenhar o esquemático e simplificar alguns detalhes, como aqueles conectores que ligam elementos do painel à PCI, por exemplo. Assim que eu redesenhar, posto aqui.

[rodrigo_amaral]

Salvem

Alguém montou esse JCM1?

[Thomas_h]

Depois de ouvir o video do Edson me surgiu uma dúvida em relação aos amplificadores de baixa potência.

Qual seria a similaridade usada ao diminuir a tensão, de forma a obter um resultado parecido? (Pi-Buckingham para circuitos de áudio, ou algum número adimensional)

Seria o ganho de cada estágio e um ponto de operação (relativo à linha de operação) suficiente?
Por exemplo:
- a tensão desse amplificador comparado com o esquema do original é  250V/360V*100 ~ 70%.
Eu imagino que o ganho de forma geral deve ser reduzido proporcionalmente, para que a distorção ocorra de forma similar.
Para reduzir o ganho do estágio é possível alterar o resistor do anodo, mas em algum momento a corrente será levemente mais alta. 

- O ponto de operação do primeiro estágio é em aproximadamente 65% do comprimento da linha de operação (DC).
Ajustando o resistor de cátodo o ponto de operação é similar.


Isso funciona até chegar no estágio de saída, onde a sensibilidade do amplificador original é pelo menos 3 vezes o valor da 12AU7, de forma que o ganho da inversora tem que ser diminuído drasticamente. Por isso faz sentido usar um estágio inversor de ganho unitário.

Além disso, para tensões mais baixas as curvas de grade são levemente diferentes.

Sonoramente, com poucos ajustes se obtém algo próximo ao original apenas ajustando alguns capacitores. Mas o quão próximo seria possível chegar considerando similaridades no circuito elétrico, sem olhar para a curva de frequência?

[Matec]

Olá Thomas_h.

Não entendi exatamente o sentido de sua pergunta.  Mas vou responder o que eu acredito que poderia ajudar você em sua dúvida.

O ganho geral de um triodo da 12ax7 com um capacitor Bypass, e uma tensão +B  de 250v acima do resistor de placa de 100k é pouco diferente desse mesmo circuito com uma tensão +B de 350v. Na verdade é praticamente igual.

Então, uma tensão relativamente mais baixa, na seção do pré não muda muito o que seria a amplitude de saída desse mesmo pré, se alimentado por tensão mais alta. Claro que isso vai depender do circuito. Sabemos que cada circuito tem suas próprias características.

Tomando como exemplo o JCM1 que você ouviu o áudio, a distorção entregue pela seção de pré é praticamente a mesma daquela que teria um grande amplificador de 100W .
Tudo o que eu disse até agora vale para a sessão do pré.

Já a parte do amplificador de potência, é muito dependente da tensão da fonte. Existe uma clara lógica em pensar que para se ter uma potência baixa não há necessidade de uma fonte de tensão muito alta, e que para muita potência será bom ter uma tensão mais alta. Isso dará certo para circuitos semelhantes.  Claro que se for levar em conta as dezenas de maneiras de se conseguir potências diferentes com a mesma tensão de fonte, os circuitos deverão ter algumas modificações.

Voltando ao nosso exemplo do JCM1. Se seguirmos o esquema, vamos ver que após o tone stack o sinal estará bem forte. Forte o suficiente para excitar a seção de power ao máximo, sem necessidade de maior amplitude. Afinal o amplificador é de 1W, ou menos.

Um detalhe da inversora do JCM1 é que ela tem um atenuador na entrada. Que deve diminuir um pouco mais o sinal que vai pras 12AU7.
 
No caso de sua dúvida, eu creio que a escolha da tensão de alimentação tem muito a ver com a escolha das válvulas 12AU7. Uma válvula dessas não tem capacidade pra dissipar muita potência. No caso do JCM1 elas já estão próximas do limite. E conseguir extrair delas 1W de áudio significa que elas estarão dissipando talvez 4,5W no total com o +B em 234v que a fonte estará fornecendo.

 

[Thomas_h]

Olá Matec,

em parte respondeu a minha pergunta. Eu perguntei já pensando em outros amplificadores de baixa potência, onde a tensão é consideravelmente menor.

Similaridade ou semelhança seria aqui diminuir a potência de forma proporcional de forma que o resultado seja o mesmo se você o multiplicasse pela escala.
Em outras palavras, a medição com osciloscópio (a forma da onda, distorcida ou não, e a resposta em frequência) se multiplicada pelo fator resulta no mesmo resultado para o amplificador original.

Vou da um exemplo prático da engenharia: Antes de você fabricar um avião você testa uma réplica em miniatura num túnel de vento.
Como a miniatura é muito menor que o original você precisa fazer algumas alterações de forma que o comportamento seja similar ao que aconteceria com o original.

A razão dessa discussão é o fato de que para algumas pessoas o amplificador soa muito similar, para outras não. Eu queria saber se seria possível mensurar o quão diferente eles são.

De forma geral é um preciosismo desnecessário, já que só considera a elétrica, e não a resposta acústica da caixa de som.

[Matec]

Olá Matec,

em parte respondeu a minha pergunta. Eu perguntei já pensando em outros amplificadores de baixa potência, onde a tensão é consideravelmente menor.

Similaridade ou semelhança seria aqui diminuir a potência de forma proporcional de forma que o resultado seja o mesmo se você o multiplicasse pela escala.
Em outras palavras, a medição com osciloscópio (a forma da onda, distorcida ou não, e a resposta em frequência) se multiplicada pelo fator resulta no mesmo resultado para o amplificador original.

Vou da um exemplo prático da engenharia: Antes de você fabricar um avião você testa uma réplica em miniatura num túnel de vento.
Como a miniatura é muito menor que o original você precisa fazer algumas alterações de forma que o comportamento seja similar ao que aconteceria com o original.

A razão dessa discussão é o fato de que para algumas pessoas o amplificador soa muito similar, para outras não. Eu queria saber se seria possível mensurar o quão diferente eles são.

De forma geral é um preciosismo desnecessário, já que só considera a elétrica, e não a resposta acústica da caixa de som.

Então Thomas_h.
Aparentemente as coisas estão sendo tiradas da área das "suposições" e entrando na área do "possível", e do "provável".
Antes a suposição imperava. A gente supunha que uma válvula era x e que dentro desse x nada poderia ser mudado.
Atualmente vários circuitos foram testados e o que supunha ser imutável agora pode ser feito de formas diferentes.

Não sei se você viu os esquemas que eu publiquei aqui dos últimos Marshalls que tem saído. Tomemos por exemplo o Origin 50

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

É um amplificador como tantos outros. Mas tem um circuito interessante de redução de potência. Que basicamente diminui a tensão do power, incluindo inversora. Isso inclui também uma recalibragem do bias e uma redução no sinal de entrada desse estágio. Complicado? Nem tanto. Resolve? Aparentemente os músicos gostam, apesar de alguns reclamarem de algum detalhe. (não se pode agradar a todos).
 Mas ninguém fala que o amplificador fica ruim por conta dele estar com 5w em vez de 50W.

 O pré ampli se mantém com a mesma tensão da fonte pra 50w. Seria trabalho excessivo abaixar essa alimentação e depois ter que criar chaveamento pra calibrar as válvulas do pré pra elas ficarem iguais ao que eram.

Finalmente juntando os 2 exemplos dados: O seu avião e o Origin: É possível sim fazer alguns modelos de amplificadores que sejam escalas dos maiores. Uma escala proporcional é difícil. Pela própria característica de ganho das válvulas, não há proporcionalidade entre a tensão de alimentação e o ganho do estágio. Teria que recalibrar o circuito para que ele tivesse comportamento muito semelhante ao outro. Posto isso, sim dá pra fazer, mas dá um trabalho bem grande.
 

[Thomas_h]

Obrigado Matec,
eu imaginei que seria mais complexo mesmo.

Só pra confirmar,  em relação à esse amplificador o ponto de operação do estágio de saída é próximo do mostrado aqui?


O "headroom" está em +-105V (região verde)

A válvula entra em classe B apenas nos últimos -0.5V de tensão de grade, confere?

A operação com um transformador de 10k de impedância, como o usado pela Marshall colocaria uma boa parte da operação acima do limite da válvula.
Eu sei que para classe A isso deveria ser evitado, mas e para classe B? A válvula fica apenas momentaneamente acima do limite de potência dissipada.

De qualquer forma, aqui eu usei uma impedância de 22k, já que é um valor fácil de encontrar.

[Matec]

Então:
O ponto quiescente da 12au7 é esse mesmo.

A válvula entra em classe B apenas nos últimos -0.5V de tensão de grade, confere?

Eu imagino que não. Porque o corte será em alguma tensão bem negativa, e não numa tensão próxima da máxima condução.

A operação com um transformador de 10k de impedância, como o usado pela Marshall colocaria uma boa parte da operação acima do limite da válvula.
Eu sei que para classe A isso deveria ser evitado, mas e para classe B? A válvula fica apenas momentaneamente acima do limite de potência dissipada.

No caso, esses triodos estão trabalhando em classe AB. E nessa classe pode-se dar ao luxo de fazer cada triodo trabalhar em meio ciclo em dissipação maior, já que o próximo ciclo, aquele mesmo triodo vai estar em corte, por um tempo equivalente.

De qualquer forma, aqui eu usei uma impedância de 22k, já que é um valor fácil de encontrar.

Atualmente está mais fácil de encontrar transformadores de 10K. Visto que tem 3 fabricantes nacionais que tem as especificações para fazer esses transformadores. Inclusive aqui do grupo.

Eu não adotei a impedância baixa de 10k só pra fazer igual à Marshall. Mas sim porque o resultado sonoro com essa impedância ficou melhor.