Quando falamos em amplificador valvulado, normalmente pensamos em equipamentos relativamente grandes, circuitos com transformadores e, principalmente, tensões elevadas.
Mas será que é possível experimentar o som e o funcionamento de uma válvula em um pequeno amplificador trabalhando com uma tensão bem mais baixa?
Foi justamente essa a proposta de um projeto que montei: um mini amplificador híbrido utilizando uma válvula EL95 em conjunto com o circuito integrado LM386N.
No vídeo que acompanha este artigo mostro detalhes dessa montagem e como foi possível combinar duas tecnologias de épocas bastante diferentes em um mesmo amplificador.
O que é um amplificador híbrido?
Chamamos de híbrido um amplificador que combina tecnologias diferentes em seus estágios.
Neste projeto temos dois componentes que representam muito bem essa ideia:
válvula EL95 + circuito integrado LM386N
A válvula representa a tecnologia clássica dos amplificadores valvulados, enquanto o LM386 é um pequeno amplificador integrado desenvolvido para aplicações de áudio de baixa tensão.
Em vez de tentar construir todo o amplificador utilizando válvulas, podemos aproveitar características das duas tecnologias.
A válvula EL95
A EL95 é uma válvula pentodo de potência utilizada historicamente em aplicações de áudio.
Como outras válvulas termiônicas, ela trabalha através do movimento de elétrons no interior de um envelope evacuado.
O princípio é bastante diferente daquele encontrado nos circuitos integrados modernos.
Temos elementos como:
filamento/cátodo → grade → ânodo
e outras grades características da estrutura de um pentodo.
É interessante simplesmente observar uma válula funcionando e pensar que, durante décadas, praticamente toda a amplificação eletrônica dependia de dispositivos baseados nesse princípio.
E por que utilizar uma válvula em baixa tensão?
Aqui está justamente uma das características experimentais deste projeto.
Circuitos valvulados convencionais normalmente utilizam tensões de placa muito superiores às encontradas em pequenos circuitos transistorizados.
Entretanto, existem projetos experimentais nos quais válvulas são operadas em condições de tensão bem menores do que aquelas para as quais seriam normalmente utilizadas.
Esse tipo de configuração é frequentemente chamado de starved plate, ou operação de placa em baixa tensão.
É importante entender que isso não significa que a válvula esteja trabalhando exatamente nas mesmas condições de um amplificador valvulado tradicional.
A proposta é outra: experimentar o comportamento da válvula em um circuito de baixa tensão.
Onde entra o LM386N?
Depois precisamos de um estágio capaz de fornecer potência suficiente para movimentar um pequeno alto-falante.
É aí que o LM386N se torna muito conveniente.
O LM386 é um amplificador de potência de áudio mono projetado justamente para aplicações de baixa tensão e que exige poucos componentes externos. Dependendo da versão, trabalha com alimentação na faixa de 4–12 V ou 5–18 V.
Isso permite construir um estágio de potência extremamente compacto.
Assim, conceitualmente, temos algo semelhante a:
instrumento/sinal → estágio com válvula EL95 → LM386N → alto-falante
É essa combinação que dá ao projeto seu caráter híbrido.
O LM386N é pequeno, mas muito útil
Já vimos o LM386 em outro projeto de mini amplificador, e existe uma razão para esse circuito integrado aparecer tanto em montagens experimentais.
Ele possui ganho interno de 20, que pode ser alterado com componentes externos entre os pinos 1 e 8 até valores próximos de 200. Além disso, pode trabalhar com cargas de 4 Ω a 32 Ω.
Isso permite montar um amplificador funcional utilizando relativamente poucos componentes.
Para um projeto híbrido compacto, essa simplicidade é uma grande vantagem.
Válvula e circuito integrado no mesmo amplificador
Esse é talvez o aspecto mais interessante da montagem.
Estamos colocando lado a lado duas gerações completamente diferentes da eletrônica:
válvula termiônica
↓
circuito integrado
A válvula é um dispositivo que remonta às primeiras décadas da eletrônica.
O LM386 concentra vários transistores e outros elementos dentro de um pequeno encapsulamento de apenas oito pinos.
E os dois podem participar do processamento do mesmo sinal de áudio.
Mas isso é igual a um amplificador valvulado tradicional?
Não.
E eu deixaria isso bem claro no artigo porque aumenta a qualidade técnica do conteúdo.
Um circuito utilizando uma válvula em baixa tensão de placa não deve ser considerado eletricamente equivalente a um amplificador tradicional no qual a válvula opera nas condições convencionais especificadas para ela.
As curvas de operação e o comportamento do dispositivo mudam.
Portanto, este projeto é melhor entendido como:
um amplificador híbrido experimental utilizando uma válvula em baixa tensão
e não como substituto direto de um amplificador valvulado tradicional.
E o som da válvula?
Aqui entramos em uma parte interessante.
Músicos frequentemente associam válvulas a determinadas características de saturação e distorção.
Mas não devemos simplesmente afirmar que colocar uma válvula em qualquer ponto do circuito produzirá automaticamente o mesmo comportamento de um amplificador valvulado clássico.
O resultado depende de:
ponto de operação → tensão → ganho → nível do sinal → estágio de potência → alto-falante
Por isso, esse projeto é particularmente interessante para experimentar.
Você pode ouvir o circuito, alterar condições e comparar o resultado.
Um ótimo projeto para estudar áudio
Mesmo que a intenção não seja construir um amplificador profissional, a montagem permite estudar vários conceitos.
Temos, em um único projeto:
válvulas
amplificação
ganho
polarização
baixa tensão
circuito integrado
estágio de potência
alto-falante
Além disso, podemos comparar a montagem com circuitos totalmente transistorizados ou integrados.
Baixa tensão não significa ausência total de cuidados
Uma das vantagens da proposta é evitar as altas tensões de placa encontradas em muitos amplificadores valvulados tradicionais.
Mesmo assim, qualquer montagem eletrônica precisa respeitar as especificações dos componentes, polaridades dos capacitores, alimentação e conexões.
E existe outro detalhe importante: o filamento da válvula continua precisando ser corretamente alimentado de acordo com as características da EL95.
Portanto, trabalhar com uma válvula em baixa tensão de placa não significa simplesmente conectar todos os terminais à mesma alimentação sem considerar sua função.
Um encontro entre duas épocas da eletrônica
Talvez seja isso que eu mais gosto nesse circuito.
De um lado temos a válvula:
grande → visível → aquecida → tecnologia clássica
Do outro:
LM386N → pequeno → integrado → poucos componentes externos
Os dois realizam funções relacionadas à amplificação, mas representam momentos completamente diferentes da evolução tecnológica.
Colocá-los juntos transforma o circuito também em uma experiência didática sobre a própria história da eletrônica de áudio.
Veja meu mini amplificador híbrido funcionando
No vídeo abaixo mostro os detalhes do mini amplificador híbrido que construí utilizando a válvula EL95 e o LM386N, trabalhando com uma proposta de baixa tensão.
Vale a pena experimentar circuitos híbridos?
Para quem gosta de eletrônica de áudio, considero esse tipo de montagem especialmente interessante porque não estamos simplesmente seguindo a solução mais óbvia.
Estamos experimentando.
Começamos perguntando:
É possível colocar uma válvula e um circuito integrado moderno trabalhando juntos em um pequeno amplificador?
Depois construímos, testamos e ouvimos o resultado.
Esse processo permite compreender melhor não apenas o LM386N ou a EL95 isoladamente, mas também como diferentes estágios de um amplificador interagem entre si.
E esse talvez seja um dos maiores atrativos de construir nossos próprios equipamentos de áudio: podemos modificar, experimentar e entender aquilo que normalmente encontramos escondido dentro de uma caixa pronta.