Categoria: Eletrônica

O que é a impedância de saída e por que devo me importar com ela?

A impedância de saída ou impedância de fonte Ri de uma fonte de sinal perfeita é 0Ω. Quando falamos sobre fontes de tensão contínua (DC), ela também é chamada de resistência interna (É por isso que eu a chamo de Ri embora um captador de guitarra seja uma fonte de sinal AC). Um captador de guitarra (passivo) não é, de forma alguma, uma fonte de sinal perfeita (Ri > 0Ω). Isso significa que a tensão de saída vai cair quando ele for conectado a uma carga (pedais de efeito, amplificador). Esse efeito será tanto mais significativo quanto maior for a impedância de saída do captador da sua guitarra e menor for a impedância de entrada do seu amplificador/pedal de efeito (divisor de tensão entre Ri e RL).

Recentemente, simulei o circuito de um Fuzz Face com o LTspiceIV e percebi que a impedância de saída da guitarra afeta a forma de onda de saída final do pedal de efeito.

Exemplo:

Esquema do Fuzz Face:

Forma de onda de saída de um Fuzz Face com fonte de sinal perfeita(Ri=0Ω) Na entrada:

Forma de onda de saída de um Fuzz Face com fonte de sinal realista (Ri=10kΩ)Na entrada:

Você precisa descobrir por si mesmo se gosta do som dessas interações ou não. Se não gostar, deve reconsiderar a ordem na qual os seus efeitos de guitarra estão dispostos na sua cadeia de sinal. Pedais de buffer e de booster/pré-amplificador possuem uma alta impedância de entrada e uma baixa impedância de saída. Eles podem ser usados para preservar a forma de onda original que vem dos captadores da sua guitarra quando utilizados como o primeiro pedal da sua cadeia de sinal. Captadores ativos de guitarra são ainda melhores do que pedais de buffer, porque o cabo da guitarra também é uma carga (capacitiva).

Como medir a impedância de saída do captador da sua guitarra?

Para medir a impedância de fonte da sua guitarra, você precisará de um osciloscópio. Se você não tiver um, pode usar os meus resultados, pois não haverá tanta diferença. A propósito, o modelo exato do captador da minha guitarra é um Seymour Duncan SH-4 JB na posição da ponte.

1. Meça a tensão pico a pico com a saída aberta:
   Aumente o volume da sua guitarra ao máximo para garantir que os potes não influenciem a sua medição. Em seguida, toque uma nota (eu toquei a corda Mi mais grossa).
   

   

2. Meça a tensão pico a pico com uma carga (RL=1kΩ):
   Toque a mesma nota com a mesma intensidade de antes para obter os melhores resultados.
   

3. Calcule a impedância de saída do captador da sua guitarra:
   Finalmente, podemos pegar as fórmulas de divisor de tensão acima e substituir as variáveis pelos nossos valores medidos.
   
   Resultado: A impedância de saída da minha guitarra é de cerca de 10kΩ.

Nota: A impedância muda com a frequência. Este resultado é válido apenas para a corda Mi grave, no entanto, podemos presumir que ela não mudará dramaticamente. Para obter um resultado mais detalhado, você pode repetir este procedimento em diferentes frequências (diferentes notas).

Efeitos de guitarra recarregáveis via USB

Você está cansado de baterias de 9V fracas nos seus pedais? Isso acabou! Minha empresa Songbird FX inventou o primeiro pedal de Overdrive recarregável via USB do mundo, o Bluebird Drive. Abaixo você encontra um vídeo da versão Germanium, produzido pelo grande Mike Hermans.

Interessado? Clique aqui para mais informações!

As guitarras do estilo Gibson geralmente têm dois captadores humbucker, um potenciômetro de tom e um de volume para cada humbucker e uma chave seletora para escolher o captador. Como exatamente esses componentes são conectados e como os ajustes dos potenciômetros afetam o seu som? Neste pequeno artigo, responderei a essas perguntas e apresentarei algumas vantagens e desvantagens desse esquema de ligação. Também mostrarei a resposta de frequência dos diferentes ajustes.

Esquema de Ligação

No diagrama, você pode ver que cada captador tem controles de tom e volume independentes. A vantagem evidente desse esquema de ligação é que você pode configurar dois sons independentes e alternar facilmente entre eles usando a chave seletora.

Exemplos de Configuração:

• Rock Clássico
  NCaptador do braço: Volume 100%, Tom 0% (som cremoso de solo)
  Captador da ponte: Volume 70%, Tom 100% (som crocante de ritmo)
  Esta é uma configuração típica de guitarra para rock clássico, na qual você pode alternar entre o som de solo e de ritmo.
• Efeito Kill Switch
  NCaptador do braço: Volume 0%, Tom 100% (curto-circuito – sem som)
  Captador da ponte: Volume 100%, Tom 100% (som de alta saída para solo ou ritmo)
  Esta configuração pode ser usada como um efeito especial em vez de um botão kill switch: mude a chave seletora rapidamente para cima e para baixo para criar um efeito parecido com um tremolo.

Uma desvantagem do controle de volume independente é que a posição combinada da chave seletora só é útil se você igualar os volumes de ambos os captadores. Caso contrário, um captador sobressai ao outro e você não ouvirá muita diferença em relação ao som de um único captador.

Outra desvantagem do controle de volume passivo em geral é que, em volumes mais baixos, a impedância de saída é muito alta -> Seu sinal fica mais sensível a interferências eletromagnéticas e com mais ruído. Você não tem esse problema com captadores ativos.

Resposta de Frequência

Simulei a resposta de frequência de diferentes configurações com o LTspice XVII. A fonte de sinal que usei tem uma resposta de frequência plana e uma resistência de saída de 10k.

Conclusões:

• O controle de tom é um filtro passa-baixas ajustável
• A configuração de tom não altera em diferentes volumes (a frequência de corte permanece a mesma)
• Mudanças significativas de tom só acontecem entre 0% e 10% do valor do potenciômetro de tom -> Recomendo o uso de potenciômetros logarítmicos para compensar essa não linearidade

Espero que este artigo seja útil para você. Por favor, confira os produtos neste site: Minha empresa Songbird FX é fabricante de pedais de guitarra recarregáveis via micro-USB de alta qualidade.

Escolher o amplificador operacional (ou amp op) certo para o seu projeto DIY pode ser uma tarefa difícil. A variedade de amp ops é comparável ao número de estrelas no céu, e a quantidade de especificações na folha de dados (datasheet) é por vezes avassaladora, então como escolher o amp op certo para um projeto específico? A seguir, quero apresentar uma visão geral das especificações mais importantes do datasheet que você deve observar. Este guia prático é voltado para iniciantes em eletrônica que desejam se aprofundar no tema dos amplificadores operacionais.

O que é um amplificador operacional?

Um amplificador operacional é basicamente um amplificador diferencial com um ganho de amplificação muito alto (idealmente infinito). Ele possui uma entrada não inversora, uma entrada inversora, uma saída e, claro, pinos para a fonte de alimentação. Ao usar uma realimentação da saída para uma das entradas, você pode criar diversos circuitos diferentes, como amplificadores inversores e não inversores (com ganho finito), integradores, diferenciadores, filtros passa-baixas e passa-altas, entre muitos outros. Para saber mais sobre os diferentes circuitos, confira o documento da Texas Instruments "AN-20 Guia de aplicação para amplificadores operacionais”.

As especificações mais importantes do datasheet:

1. Tensão de alimentação

A especificação mais importante que você deve verificar no datasheet é a faixa de tensão de alimentação (Supply Voltage Range). Você a encontra em Condições Recomendadas de Operação. Se a tensão de alimentação for muito baixa, seu amp op não funcionará corretamente; se for muito alta, você poderá até mesmo destruí-lo.

2. Faixa de tensão em modo comum de entrada

Esta especificação às vezes é negligenciada. A faixa de tensão em modo comum de entrada define a variação de tensão permitida nas suas entradas sem que o amp op apresente falhas. Amp ops com entradas rail-to-rail possuem uma faixa de tensão em modo comum de entrada de V- < Vin < V+, enquanto outros podem incluir apenas o barramento positivo, o negativo ou nenhum dos dois.

Exemplo:
A faixa típica de tensão em modo comum de entrada do TL072 inclui o barramento positivo e precisa de uma margem de 3 volts em relação ao barramento negativo:
V- + 3V < Vin < V+                  →com 10V de tensão de alimentação, sua faixa de tensão de entrada é de 3V a 9V

Nas Condições Recomendadas de Operação, a TI adiciona uma grande margem de segurança:
V- + 4V < Vin < V+ – 4V         →com 10V de tensão de alimentação, sua faixa de tensão de entrada é de apenas 4V a 6V.

Se você deseja projetar seu circuito corretamente, deve usar a faixa de tensão indicada nas Condições Recomendadas de Operação (valores mínimos). No entanto, se estiver desenvolvendo uma unidade individual, pode trabalhar com os valores típicos selecionando os amp ops manualmente.

3. Impedância de entrada

A impedância de entrada dos amp ops é de especial interesse quando a impedância da fonte de sinal é alta, por exemplo, ao usar captadores passivos de guitarra. Se for o caso, você pode preferir um amp op com entradas JFET (a impedância de entrada pode chegar a 1000GΩ). Amp ops com entradas bipolares costumam ter impedâncias de entrada de cerca de 10MΩ.

4. Ruído equivalente de entrada e distorção harmônica típica

Os amp ops não apenas amplificam o sinal da fonte, mas também adicionam harmônicos e ruído. O ruído equivalente de entrada e a distorção harmônica típica são especificados separadamente ou combinados como THD+N.
Para aplicações de áudio, é essencial escolher um amp op com baixo ruído e baixa distorção.

5. Corrente de alimentação

Se o seu dispositivo funciona a baterias, é importante ficar de olho na corrente de alimentação. A corrente de alimentação ou corrente de repouso (Quiescent Current) fornece informações sobre o consumo de energia do amp op sem carga.
Infelizmente, vale a regra de que correntes de alimentação baixas resultam em ruído alto. Como você vê, escolher o componente certo é sempre uma questão de equilíbrio – bem-vindo à eletrônica 😉

6. Impedância de saída

A impedância de saída é importante quando a impedância da carga é baixa, por exemplo, se você quiser alimentar fones de ouvido ou um LED. A impedância de saída deve ser muito menor do que a impedância da carga, caso contrário haverá uma grande queda de tensão na saída (divisor de tensão entre a impedância de saída e a impedância da carga). Se você não encontrar a impedância de saída no datasheet, a corrente de saída da fonte (Output Source Current) fornece informações semelhantes.

Para informações detalhadas sobre as especificações acima e outras mais, recomendo a leitura do documento da TI "Entendendo as especificações de amplificadores operacionais“.

Como encontrar o amp op certo?

Eu pessoalmente gosto de usar o site da Texas Instruments, pois posso digitar as especificações importantes para mim e o site me mostra os amp ops adequados, incluindo um preço aproximado. Se você quiser incluir outros fabricantes também, uma ótima maneira é usar a função de busca de um grande distribuidor, como a Mouser.

Espero que este pequeno guia seja útil para você. Se você é guitarrista, confira os produtos neste site: minha empresa Songbird FX é fabricante de pedais de guitarra de alta qualidade recarregáveis via micro-USB.