Amplificador a Bateria: Projeto DIY com Circuito Integrado

Circuitos amplificadores aumentam a magnitude de sinais elétricos mantendo a forma de onda intacta. Amplificadores de potência (como amplificadores a válvula) podem amplificar sinais de baixa tensão (vários volts) em sinais de alta tensão (centenas ou milhares de volts), mas requerem uma grande tensão de alimentação. Um circuito integrado de baixa potência, como um amplificador operacional, pode ser usado com fontes de baixa tensão (como pilhas alcalinas).

Como Funciona um Amplificador Operacional

Um amplificador operacional, ou "amp-op", é um circuito integrado que reproduz um sinal CA. A magnitude da amplificação depende da potência fornecida ao amp-op e dos valores dos resistores utilizados. No caso de um amplificador não inversor usando um circuito integrado amp-op, o ganho do sinal pode ser calculado com esta fórmula:

Tensão de Saída = Tensão de Entrada × [1 + (Resistor 2 / Resistor 1)]

Nesta fórmula, um dos terminais do Resistor 1 é aterrado. O outro terminal do Resistor 1 é conectado conjuntamente à entrada inversora (negativa) do amp-op e a um dos terminais do Resistor 2. O segundo terminal do Resistor 2 é conectado à saída do amp-op.

Criando um Amplificador a Bateria com Amp-Op

Para criar um pequeno amplificador operado por bateria usando um amp-op, você precisará de:

• Dois resistores de 10 kΩ (preferencialmente filme de carbono, tolerância 1%)
• Um circuito integrado amp-op (como o National Semiconductor LM386)
• Um resistor de 1 kΩ
• Alicates elétricos, fio elétrico, ferro de solda, solda
• Suporte para bateria e uma bateria de 9 volts

1. Conecte o fio positivo do suporte da bateria (vermelho) ao Pino 6 ("fonte de alimentação" ou "Vs") no amp-op e solde a conexão.
2. Conecte o fio negativo do suporte da bateria (preto) ao Pino 4 (pino "terra").
3. Corte um pedaço de fio, desencape 1,25 cm em cada extremidade. Conecte o Pino 3 (entrada não inversora) conjuntamente a uma extremidade deste fio e a um dos terminais do primeiro resistor de 10 kΩ. Solde.
4. Corte um segundo fio, desencape as extremidades. Conecte o Pino 5 (pino de saída) conjuntamente a um dos terminais do segundo resistor de 10 kΩ e a uma extremidade do segundo fio. Solde.
5. Conecte o terminal livre do segundo resistor de 10 kΩ conjuntamente ao Pino 2 (entrada inversora) e a um dos terminais do resistor de 1 kΩ. Solde.
6. Corte um terceiro fio, desencape as extremidades. Conecte uma extremidade aos terminais livres do primeiro resistor de 10 kΩ e do resistor de 1 kΩ, e solde. Conecte a outra extremidade conjuntamente ao fio preto do suporte da bateria e ao Pino 4. Solde.
7. Conecte o sinal de entrada (como fonte de áudio ou gerador de sinal CA) à extremidade livre do primeiro fio. Conecte o dispositivo de saída (como um alto-falante) à extremidade livre do segundo fio e insira a bateria no suporte.

Considerações Importantes

Embora o fator de amplificação (ganho) seja definido em 10 vezes a tensão de entrada (proporção 10:1 entre o resistor de realimentação e o resistor da entrada inversora), a tensão máxima no pino de saída nunca excederá a tensão da fonte de alimentação (neste caso, 9 V). Se o sinal de entrada for maior que 0,9 V (um décimo da tensão de alimentação), a forma de onda ficará distorcida.

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