20/10/2011

Atenuador fixo de potência / volume

Este é o circuito de atenuação de potência (Watts) ou volume (-dB) para amplificadores valvulados.
Algumas cabeças e combos já trazem de fábrica este, ou circuito idêntico, normalmente localizado no painel traseiro perto dos jacks de speaker output.

Como podem ver na foto abaixo, atenuação de 5 para 1 e 0.1 Watts


A atenuação serve o propósito de obter o mesmo ganho, timbre e saturação das válvulas mas em níveis de volume mais reduzido, para tocar no quarto, poupar os nossos ouvidos, não incomodar os vizinhos, etc.

Existem várias topologias de atenuação senda a mais comum designada como "L-PAD" ou "Loss Pad", e é esta que irei abranger.

Um L-pad é composto por 2 resistências. Uma resistência está em série com a carga e outra resistência (shunt) é ligada em paralelo com a carga. A combinação da resistência em série / paralelo shunt / alto-falante, sempre apresentam uma carga constante para o amplificador.

Para tal construção é apenas necessário duas resistências de potência e um switch DPDT ON/ON.
No esquema abaixo a resistência ligada em série é designada como "R1", a paralela como "R2".
No switch um dos pólos designado como "a" e o outro como "b".



A atenuação pretendida pode ser interpretada pela potência (Watts) ou pelo volume (-dB).

Através do site abaixo,
http://www.bcae1.com/lpad.htm
pode-se encontrar a calculadora que permite o calculo da resistência em série e da resistência em paralelo/shunt, bem como a potência para as respectivas resistências. Não tente encontrar resistências com o mesmo nível de potência exacta como a calculadora recomenda. Esses valores são o valor mínimo de segurança com o amplificador de dada potência. Use a potência imediatamente superior disponível. 


Os valores de referência são introduzidos no campo "data input" da calculadora.
Na imagem mostra já o calculo para um amplificador de 30 Watts, usando a saída de 8 Ohms, e a atenuação pretendida de -16 dB.
Neste caso terá que se aplicar a resistência em série de "6.73 Ohms" (valor comercial disponível de 6.8 Ohms) com uma potência de "25.25Watts" (pelo que recomendaria o valor comercial de 50W).
Na resistência em paralelo seria aplicado o valor de "1.51 Ohms" (valor comercial de 1.5 Ohms) com a potência de 4 Watts (valor comercial existente é de 5W)

Ou seja:
R1 = 6.8 Ohms / 50W
http://www.banzaimusic.com/6-8-Ohm-50W-wirewound.html
atenção que esta resistência tem a dimensão de um isqueiro Bic





 











R2 = 1.5 Ohms / 5W
http://www.banzaimusic.com/1-5-Ohm-5W-wirewound.html





Switch DPDT ON/ON
http://www.banzaimusic.com/DPDT-Mini-slider-switch.html
http://www.banzaimusic.com/Toggle-Switch-CZ-24.html


 
 













                                                                            
                                                                                                                                      
No campo (Output data) da calculadora resta o Speaker Power que é a potência para que foi atenuada a carga, sendo de 0.75W, qualquer coisa semelhante a um Blackheart Killer Ant, ou um Orange Tinny Terror.

Em relação as informações adicionais da calculadora pouco servem senão para medições e testes. Cá vai as notas adicionais:

A tensão (Volts) sobre a resistência em série mais a tensão através da combinação de shunt / alto-falante deve ser igual à tensão total de saída do amplificador.
A corrente (Amperes) através da resistência em série é igual à corrente de saída do amplificador.
A corrente através do shunt mais a corrente através do alto-falante deve ser igual a corrente total de saída do amplificador.
A potência (Watts) dissipada no alto-falante mais a potência dissipada na resistência shunt mais a potência dissipada na resistência em série deve ser igual à potência do amplificador.
A combinação de impedância shunt / alto-falante mais a resistência em série deve ser igual a impedância do falante.

A corrente e tensão poderá ser medida com multímetro. A potência através da manipulação da Lei de Ohm (V/R*I); E=V*I

V=tensão
R=resistência
I=corrente
E=potência