José M. A. Fonseca

História, Teoria e ConstruçãoAmplificadores Valvulados para Guitarra

Amplificadores Valvulados para Guitarra ElétricaHistória, Teoria e Construção

José Melo de Assis Fonsecajfonseca@valvulados.com.brhttp://Valvulados.com.br

Primeira Edição – Maio de 2013Revisão: 1.04 - Maio de 2013Brasília, Distrito FederalBrasil

ISBN-13: 978-85-914884-0-7Edição Própria

Direitos Autorais 2013Copyright (C) 2013 - José Melo de Assis FonsecaTodos os direitos reservados. É proibida a reprodução desta obra usando quaisquer meios, impresso ou digital, sem a expressa permissão do autor. Quando não creditadas, fotos e ilustrações de autoria própria.

Dedicatória

A meus pais,

José e Elvira Maria

ConteúdoDedicatória 3Sobre o Autor 24Agradecimentos 25Parte I - História 26O Big Bang do Rock e do Blues 27Do Theremin à Guitarra Havaiana 31Rumo à Guitarra Elétrica 32A Primeira Guitarra Elétrica 34Pioneiros da Guitarra Elétrica 36Rickenbacker 36Gibson 37Fender 38Marshall 41Vox 42Outras marcas inovadoras na Europa 42

A (R)Evolução dos amplificadores valvulados 43

Parte II - Teoria 50Amplificando Sons 51

Visão Geral de um Amplificador Valvulado 53Fonte de Alimentação 56Retificação 56Isolamento da Rede Pública 57Alimentação de Alta Tensão - HT 57Alimentação de Baixa Tensão - LT 58Alimentação de Tensão de Bias 58Pré-amplificador 59Amplificador de Voltagem 59Inversão de Sinal 61Inversora de Concertina 61Inversora de Para-fase 63Inversora de Schmitt 64Inversão de Fase via Transformador 64Amplificador de Potência 66Válvulas de Potência 66Transformador de Saída 67

Da Acústica à Eletricidade 69Percepção sonora 71Tipos de gabinetes acústicos 74Alto-falantes: Os motores da música 76Conceitos básicos de eletrônica 77Condutores e isolantes 77Condutor 77Isolante 78Tensão 79Corrente elétrica 80Correntes Convencional e Real 81Não existe “Tensão Convencional” 82

AC: Corrente Alternada 83DC: Corrente Contínua 83

Demais componentes 84Resistores 84Capacitores 84Capacitores como filtros de alimentação 85Capacitores de Desacoplamento 87Capacitores de Acoplamento 87Capacitores de controle de timbre 88Capacitores para “bypass” de resistores de catodo 88PERIGO: Capacitor de referência com o neutro da rede 89Tanques de Reverb 90Varistores 90Relés 90Potenciômetros 91Lineares 91Logarítmicos 91Logarítmicos Invertidos 91Amplificadores operacionais 92Transistores 93Reguladores de tensão 94

A Válvula 95Casamento de Válvulas 96Estruturas Internas da Válvula 97Catodo 98Catodo Diretamente Aquecido 98Catodo Indiretamente Aquecido 99Grade de Controle 100Analogia com sistemas hidráulicos 101Outros tipos de grades 102

Anodo ou “placa” 103Grade supressora 104Grade de “screen” 106Tetrodos de Feixe Direcionado 107Pentodos 107Placa formadora do feixe elétrico 108Dissipadores térmicos internos 109Isolantes e separadores internos 109Envólucro 110Bases de Conexão 111Conceitos relevantes 112Kink ou “dente” 112Dificuldade para Produção 113Timbre USA x Britânico 113Pentodos ou tetrodos? 113

Válvulas mais utilizadas 11412AX7 ou ECC83 1146L6 ou 5881 117Variações da 6L6 1186L6GT 1186L6GB 1186L6GC 1195881 e 5881WXT 1196L6WXT+ 1197027 119KT66 1196p3s 1196L6GC-STR 119EL34 120KT88 1216550 122

12AU7 12312AT7 1246922 / E88CC / 6DJ8 125E88CC 125

Principais fabricantes de válvulas 127Groove Tubes 127Ruby Tubes 127Valve Art 127Cryoset 127Sovtek 128SED 128Electro-Harmonix 128Svetlana 129TAD - Tube Amp Doctor 129Shuguang 129

A Fonte 130Retificação 132Retificação por Válvula 133Retificação por Diodos de Silício 134Dual Rectifiers - A combinação de válvulas e diodos de silício 135Retificação de onda completa 135Retificação de meia onda 136Ripple 136“Sag” e compressão 137Circuito HT - Alta tensão 138Normas Internacionais 138Aviso Importante 139Circuito LT - Baixa tensão 139Considerações para a segurança do músico 139

Aterramento AC e DC 142Tipos de Ruídos 143Hum 143Hum de 120 Hz 144Outros tipos de hum 144Interferências externas 144Ruído térmico 146Acoplamentos parasíticos (interferências internas) e oscilações 146Componentes faltosos e sintomas típicos 148

O Pré-amplificador 149“Caráter” e voz do amplificador 149Ganho e distorção 150Sensibilidade ao Toque 153Equalização 155Loop de efeitos 156Reverbs 157Integração perceptiva 158Tanque de óleo e reverb de fita 159Reverberação de mola 160Reverberação eletrônica 162Trêmolos 163Como funciona o trêmolo? 164Trêmolo de bias 166Trêmolo de pré-amplificador 167Transformadores 168

Reatância Indutiva 171Transformador de Alimentação 173HT 173LT 173

Transformador de saída 175Fabricantes de Transformadores de Saída 176Tensão negativa de polarização de bias 177

O Amplificador de Potência 178Volume “master” 178Inversão de fase 179Tipos de inversores de fase 180

Tensão de polarização ou “tensão de bias” 181Polarização automática ou “bias de catodo” 182Polarização externa ou “bias fixo” 182Bias não ajustável 182Corrente quiescente 183Determinando o ponto de operação das válvulas 183Trabalhando “quente ou frio”? 183Buscando a regulagem ideal 184

Classes de operação 185Classe A 185Classe B 187Classes AB e AB1 189 Sistema Simul-Class (Patente Mesa Boogie) 191Classes C, D e o futuro 191Estágios single-ended 193Estágios push-pull 195

Alto-falantes e Casamento de Impedância 197Potência de Alto-falantes 197RMS e “Peak Music Power” 198Volume sonoro 200dB: deciBels 201Sensibilidade 203Casamento de impedância 205Saída de Potência: Juntando tudo 206

Circuitos Comentados 207Bassman 5F6-A de 1958/1959 207Fonte 207Preamp 207Amplificador de Potência 208Falantes 208Orange Tiny Terror 210Chave Seletora de Potência 210Modificações Comuns 211Potenciômetros Duplos 212Peavey Valveking 214Controles de Timbre no Estágio de Potência 214Controle Resonance 214Controle Texture 214Marshall JCM900 SL-X 216

Parte III – Construção 218Comece aqui: Segurança 220O potencial da Terra 221Regras de segurança na bancada de trabalho 222

O que fazer em caso de emergência 224Ferramentas 225Ferramentas Elétricas 226Bancada de Trabalho 226Ferros de Solda 227Dreno para capacitores 228

Ferramentas Eletrônicas 229Multímetros Digitais 229Multímetros Analógicos 229 Capacímetro 230Osciloscópio 230Gerador de Funções 230Medidor LCR 234Medidor de ESR 234

Ferramentas Mecânicas 235Materiais 236Madeiras 236Subjetividade ao escolher madeiras 237Madeiras no Brasil 239Tecidos 242Colas 244Parafusos 246Parafusos para Soquetes 246Parafusos para fixar as placas de circuito 247Parafusos para fixação do Chassi 248Parafusos para fixação do alto-falante 248Outros parafusos 249

Eletrônica 250

Soquetes e Conectores 250Solda 254Chassis 255Chassis de alumínio 255Chassis de latão 257Chassis de aço 259

Componentes “Vintage” 261Transformadores 263Posicionamento dos Transformadores 264Transformadores em lados opostos 264Transformadores: Organizando a Fiação 265Transformadores do mesmo lado do chassi 267Transformadores fora do chassi 268

Gabinetes 270Colando madeira 272Alças, pés e apoios para o gabinete 276Juntando Tudo 278Planejando o Projeto 280Escolhendo o Circuito 281Adquirindo o Chassi 284Tipo de Montagem 287PCI’s 287Pontes de Terminais 287Placa de Turrets / Rebites 288Montagem 100% Ponto a Ponto 289Montagem Mista, Placas + Trechos Ponto a Ponto 290

Madeira, Compensado o MDF? 291MDF 291Compensado 291Madeira 291Pintura, verniz ou revestimento? 293Organizando as Ferramentas na Bancada 296Indo às Compras 297Mãos à Obra! 298

Preparando o Chassi 299Instalando os Transformadores 300Passando a Fiação de Calefação 302Pontes de Terminais 304Placas de Rebites: Montagem 305Placas de Rebites: Instalação 310Interligação Final 313Testando 315O Show deve Continuar! 320

Apêndices 323Como Interpretar Datasheets 323Pinagem 324Parâmetros Estáticos 325Limites de Operação 326Parâmetros Operacionais Sugeridos 329Curvas de Transferência 332

Tensão x Corrente de Anodo 333Tensão de Grade x Corrente de Anodo 334Formatos de Amplificadores 335Cabeçote 335Combo 336Cronologia da Fender 337Referências 342

PrefácioÉ difícil explicar o que há por trás de um belo timbre de guitarra - a busca pelo “tim-bre ideal” parece interminável. Não há um guitarrista que não tenha procurado deixar registrada a marca de um timbre inconfun-dível, uma assinatura musical. O timbre está para o guitarrista como a voz está para o tenor. Assim como certas vozes marcam gera-ções e tornam-se ícones de sua época, outras surgem repentina-mente sob os holofotes e logo são esquecidas.

O que há por trás da busca a essa pedra preciosa musical que cha-mamos de “timbre perfeito”? Por que poucos músicos possuem a assinatura de um timbre que reconhecemos imediatamente? Como é possível reconhecer, após ouvir apenas algumas poucas notas, o timbre da guitarra de Carlos Santana, Mark Kno-pfler ou B.B. King?

Parte da motivação para escrever este livro surgiu de minhas tentativas de responder a algumas dessas perguntas.

As explicações para tal fenômeno podem ser diversas. Discutiremos aquelas mais técnicas logo adiante, ao longo deste texto. Por hora, vamos falar do que, exatamen-te, torna especial o “timbre assinatura” dos grandes ícones da música, e qual a sua relação com os instrumentos musicais que aqui desejamos estudar: os amplificadores valvulados.

Músicos que deixam a sua marca registrada na história conversam conosco por meio de seu instrumento musical. Transmitem perfeitamente aquilo que pensam e sentem, e sua música passa a ter personalidade, torna-se viva, toca as pessoas e diz a todos o que o artista sentia a cada nota musical. Quando o músico atinge seu objetivo, deixa então de existir diferença entre ele e sua música. Passamos a reconhecer um e outro como se fossem a mesma pessoa.

A música de Carlos Santana, e ele, são parte da mesma pessoa. Cada nota possui um rosto familiar que, ao ser ouvida, mesmo que apenas de relance, nos permite reco-nhecer a canção, onde estávamos a primeira vez que a ouvimos, o último show no qual a conferimos ao vivo e as incontáveis outras emoções que a música é capaz de suscitar. E então, pela música, sentimos a mesma emoção de reencontrar um velho amigo, de reviver um momento especial.

Não importa qual seja o gênero musical, a beleza musical pode nele ser encontrada. A beleza é universal, apenas se manifesta de formas variadas, criando imagens distin-tas, como a lente de quem fotografa também altera a imagem que veremos impressa. E a maneira como a beleza se manifesta determina se ela deixará, ou não, sua marca permanente em nossa memória.

Não percebemos a mesma beleza musical que a pessoa ao nosso lado. Cada um de nós possui um senso diferente de percepção estética. Tal senso parece possuir um “nervo oculto” que é absolutamente individual e distinto entre todos nós - e a música que agrada a esse sentido jamais será esquecida.

Existe a beleza “comum”, tradicional, aquela que é culturalmente aceita e que é, normalmente, divulgada incessantemente nas propagandas de TV. Mas é apenas a beleza que toca nosso senso individual que realmente deixa sua marca. Uma canção

belíssima pode tocar por minutos a fio e passar desapercebida, enquanto que algumas poucas notas de guitarra podem nos encantar instantaneamente e deixar sua marca para sempre.

Para deixar sua marca na história da música, a criação deve ser individual, deve ser especial, exótica e única. O timbre do guitarrista que deixa sua marca na história possui personalidade; é diferente dos outros. O timbre que deixa sua marca faz parte da própria pessoa do músico, e nós lembramos de ambos sempre juntos.

As grandes obras possuem identidade, não perdem seu charme com o passar do tempo, pois são únicas, insubstituíveis. Os violinos de Maggini e Stradivari, os afrescos de Michelangelo e os solos de violão de An-drés Segovia são seres vivos, porém eternos. Não impor-ta o tempo que transcorrer, jamais serão considerados meros produtos para con-sumo imediato, rápida digestão e fácil descarte. Pelo contrário, as grandes obras são como as pessoas mais especiais - únicas e insubstituíveis.

Neste texto, falaremos de uma tecnologia “obsoleta”, antiga, absolutamente desligada da modernidade. Falaremos da tecnologia que deu origem a toda a era da informação e que dela não participa mais.

Falaremos de amplificadores antigos, que possuem história e tradição, que remetem o ouvinte às lembranças dos períodos que mudaram o mundo no século XX, às pri-meira e segunda guerras mundiais, ao surgimento da televisão, do rádio popular, das primeiras transmissões de futebol e de noticiários ao vivo. O som inconfundível transmitido pelo primeiro objeto humano a circular a terra foi amplificado, lá nos céus, por válvulas - não haviam transistores no satélite Sputnik (LUDWIG, George. 2007).

Falaremos destes seres curiosos que ajudaram a mudar o mundo, os amplificadores valvulados.

Quando alguém me pergunta qual a diferença de um amplificador val-vulado para outros mais modernos, respondo que o valvulado é vivo, possui caráter e personalidade pró-prios. Não existem dois amplificado-res iguais e cada um carrega consigo toda uma cultura, evoca lembranças, representa tempos históricos e têm voz e rosto inconfundíveis.

Amplificadores valvulados não envelhecem, mas evoluem, se tornam mais maduros, desenvolvem cada vez mais a voz própria e passam a ser como velhos parceiros dos músicos. O bom amplificador não abandona o guitarrista. Sobrevive às modas e aos modismos, e continua a encantar o ouvinte décadas após ser ligado pela primeira vez. E o bom guitarrista tampouco abandona seu amplificador, pois ele faz parte de sua assinatura, ele é parte do instrumento musical.

O Fender Twin ou Mark I e Keith Richards são parte da mesma pessoa. O Mesa Boogie faz parte da voz da guitarra de Carlos Santana, os antigos Ernie Ball e os Fen-der Deluxe Reverb da década de 1960 fazem parte da música e da pessoa de Mark Knopfler.

Os grandes músicos possuem vários amplificadores - são como amigos inseparáveis, parceiros musicais que ocasionalmente participam de um e outro projeto juntos. Cada amplificador contribui com seu timbre, com sua assinatura, ao trabalho do músico.

Os amplificadores a válvulas sobreviveram a todas as guerras e a todos os temporais. Estavam lá, encima do palco, vivos e com as válvulas pegando fogo mesmo sob fortes chuvas e banhos de birita durante a revolução da contracultura.

Estiveram nos palcos atrás de Elvis Presley, rodaram o mundo com os Rolling Stones, sobreviveram às surras do The Who e trouxeram ainda mais luz aos espetáculos do Pink Floyd.

Os amplificadores valvulados viveram em paz e amor, mas também sobreviveram à guerra, nos campos de batalha, cumprindo sua função nos rádios, radares e diversos instrumentos e armamentos militares.

O Fender Showman foi imortalizado pelas mãos do soldado James Hendrix, ao re-tornar da guerra do Vietnã. O Bassman 5F6-A de 1959 tornou-se parte da voz de Stevie Ray Vaughan quando gravou algumas das obras de guitarra mais memoráveis da história.

Os amplificadores a válvulas continuam a encantar, mistificar e a emocionar mais de 100 anos após sua invenção. Não existem dois amplificadores valvulados iguais, sua beleza, qualidades e defeitos, são únicos.

Espero que esta obra, que reflete meu estudo destes fantásticos instrumentos musi-cais que chamamos de amplificadores, leve o leitor a ouvir e a compreender de uma forma diferente a música que com eles é criada. Que o leitor passe a reconhecer a assinatura destes personagens históricos que quase sempre passam por grandes espe-táculos despercebidos. O amplificador dá vida à música, faz parte da assinatura do músico e, assim como ele, torna-se parte da criação musical.

Espero que depois dessa viagem à ilha esquecida dos dinossauros musicais, o leitor possa até arriscar-se a construir seu próprio instrumento valvulado!

O texto foi dividido em 3 partes principais: História, Teoria e Construção

Na primeira parte procuro oferecer ao leitor o subsídio histórico para compreender melhor o que há por trás de um bom amplificador valvulado. Conhecendo a história dos amplificadores, de onde surge cada parte e cada componente, e como tudo evo-luiu em conjunto para chegarmos à atualidade, o leitor poderá compreender melhor a segunda parte do livro, onde discutiremos o funcionamento teórico de cada parte do valvulado.

Falaremos então da engenharia que existe entre cada nota musical que deixa sua guitarra com alguns microwatts de potência e que ressurge nos alto-falantes com um timbre maravilhoso e impondo-se diante de enormes platéias. Tudo isso na velocida-de da luz! Usarei linguagem técnica ou matemática somente onde for necessária para aclarar um e outro fato relevante. A busca ao timbre valvulado já é complicada por si, não precisamos sofisticá-la além do necessário.

Na terceira e última parte compartilho com o leitor o que os estudos e a experiência construindo amplificadores me ensinaram. Muitos dos conhecimentos ali descritos foram o resultado de muita experimentação e várias trombadas pelo caminho das tentativas fracassadas.

A fórmula de Albert Einstein não falha jamais: a genialidade é feita de 1% inspira-ção, 99% transpiração. Construir um bom amplificador não foge à regra: é um tra-balho que exige cuidados especiais, muita prática e bastante atenção a cada detalhe. Conhecer a teoria é apenas o início.

Espero que, com essas dicas, o leitor possa saltar as dificuldades que encontrei, para chegar mais rápido à melhor parte de tudo isso: ver as válvulas esquentando para curtir o melhor timbre de guitarra que existe. E que percorrer essa estrada seja tão divertido para você quanto o têm sido para quem vos escreve. Tenho a certeza de que o será.

José FonsecaBrasília, DFMaio de 2013

Sobre o Autor

José Melo de Assis Fonse-ca, nascido em Brasília, é autodidata na construção de amplificadores valvula-dos.

Atualmente é editor do forum Valvulados.com.br, focado em amplificadores valvulados para guitarra e contrabaixo.

O material que você con-fere neste livro é fruto de 21 anos como guitarrista amador e 18 anos de estudos e experimentação com circui-tos para guitarra elétrica.

Constrói, ocasionalmente, amplificadores artesanais sob proteção do córrego Saia Velha, perdido no cerrado entre Brasília e Luziânia.

AgradecimentosA toda minha família e aos incontáveis amigos que contribuiram para que estas pá-ginas deixassem de ser apenas uma idéia. Gostaria de agradecê-los individualmente, mas são tantos, e suas constribuições tão importantes, que seria impossível fazê-lo sem cometer alguma injustiça.

Levo uma lembrança de cada amigo, em cada nota musical.

Montagem do violão Fender: Lorri Honeycutt, 2007. Partitura: Little Wing, Jimi Hendrix 1968. Arranjo de Stevie Ray Vaughan.

Agradecimento especial aos seguintes profissionais por sua constribuição à realização desse projeto:

Wagner DuarteIzzy Chili Valvulados

Haroldinho MattosHM Guitarras e Luteria

Achiles SoaresAchiles Guitar Network

Parte I - História

"Viva como se fosse morrer amanhã. Aprenda como se fosse viver para sempre." - Gandhi

O Big Bang do Rock e do BluesO primeiro amplificador de áudio surge no mesmo contexto histórico em que nasce a própria eletrônica. De fato, o primeiro circuito eletrônico da história foi aquele de um amplificador (DE FOREST. 1908).

A válvula termiônica, à qual no decorrer deste texto iremos muitas vezes nos referir apenas como “válvula”, nos deu completo e total controle sobre o fluxo de elétrons em um circuito.

Antes limitados a abrir e fechar contatos usando chaves comutadoras simples, limitar a corrente com de resistores e outros componentes elétricos precários, engenheiros podiam agora direcionar, amplificar ou reduzir a intensidade da corrente elétrica por meio de um componente rápido e preciso. Tornou-se possível enviar sinais de telé-grafo a longas distâncias, amplificar os minúsculos sinais de rádio, falar por telefone com interlocutores em outras cidades, falar para grandes públicos em discursos e pronunciamentos políticos, entre outras incontáveis aplicações.

O ser humano encontrava-se livre para manipular a eletricidade como bem desejasse: a descoberta da válvula termiônica está para a eletrônica como o domínio das forjas esteve para as ferramentas de metal.

A partir do início do século XX, o mundo estava prestes a viver uma revolução. Nin-guém imaginou, porém, que seria a fase de maior e mais rápido desenvolvimento tecnológico da história: vivíamos o nascimento da Era da Informação.

Em menos de 40 anos, a descoberta das válvulas levaria a humanidade à construção dos primeiros computadores digitais, idealizados antes da II Guerra e construídos

antes do fim da década de 1940 (COPELAND. 2005). Com a descoberta dos tran-sistores, o trabalho que as válvulas vinham desempenhando nos primeiros computa-dores foi multiplicado milhares de vezes. Hoje, qualquer modelo de telefone celular possui incontáveis mais “válvulas” eletrônicas que o ENIAC, um dos primeiros com-putadores da história.

A cronologia que levou à invenção da primeira válvula, e que interessa para nosso estudo, pode ser resumida nos seguintes momentos-chave:

1. 1874 - O canadense Henry Woodward obtém a patente da lâmpada incandes-cente. (Canada, Patente nr. 3738, Estados Unidos Patente nr. 181613 de 1875)2. 1880 - Thomas Edison registra a primeira patente de uma “lâmpada melhora-da” (US Pat. nr. 223898)3. 1905 - John Ambrose Fleming patenteia a primeira válvula termiônica (Grã Bretanha, patente nr. GB190424850, Estados Unidos - Patente nr. 803684 de 1905)4. 1908 - Lee De Forest obtém patente do primeiro triodo (DE FOREST, 1908)

Dos grandes nomes acima citados destacamos Lee De Forest, pai do amplificador valvulado.

Lee De Forest, PhD, físico e inventor norte-ame-ricano, ingressou com pedido de patente de um sistema de “Telegrafia Espacial” em 29 de Janeiro de 1907. Em sua patente, publicada em 18 de Fe-vereiro do ano seguinte, vê-se, pela primeira vez na história, um componente eletrônico ativo compos-to de três eletrodos: um catodo, a grade de controle e o anodo. Trata-se do primeiro “triodo” da história, apesar de, naquele momento, ainda não ser chama-do dessa forma: seu invento foi inicialmente batiza-do de “audion”.

Posteriormente, ao falarmos dos componentes da válvula, entraremos em detalhes a respeito do fun-cionamento de cada estrutura interna do triodo.

Por hora, nos limitaremos a ressaltar a importância histórica dessa descoberta no surgimento dos pri-meiros amplificadores valvulados para guitarra.

Lee De Forest, inventor do triodo.Foto: WikipediaAutor desconhecido.

Na figura acima, parte da patente do audion obtida por De Forest, podemos identifi-car um circuito ressonante formado por I2 e C’, o qual, acoplado usando um segun-do capacitor C’’, injeta o sinal na grade de controle (a) do triodo através do ponto 1. Tratava-se, de acordo com o autor da patente, de um “detector de sinais para telégra-fos”.

Para o leitor que já possui alguma familiaridade com circuitos de amplificadores valvulados, o desenho acima lhe parecerá estranhamente familiar. Não é mera coin-cidência! O dispositivo descrito na patente de 1908 é o primeiro receptor de rádio amplificado da história. A novidade não era a recepção de sinais de rádio, pois o fun-cionamento dos circuitos ressonantes já era conhecido pelos cientistas no século XIX (LOOMIS. 1872). A grande inovação da patente de Lee de Forest encontrava-se na amplificação dos pulsos telegráficos recebidos pelo circuito ressonante. O mesmo

Ilustração do invento de Lee De Forest em sua patente de 1908

princípio ali descrito seria utilizado, e é utilizado até os dias atuais com pequenas alterações, para a amplificação de áudio.

A evolução dos amplificadores de áudio ocorreu principalmente devido ao de-senvolvimento do rádio e do telefone. Esse último poderia agora ser utilizado em transmissões em longas distâncias, usando estações repetidoras, ou amplificadoras (HUURDEMAN. 2003. p. 322). Uma discussão aprofundada da história desses dois inventos foge ao propósito deste texto: o telefone e o rádio são duas das maiores invenções do século XX, cujas histórias encontram-se fartamente documentadas em registros históricos específicos.

Entre os mais importantes capítulos da história da eletrônica que não estudaremos aqui, encontram-se também o surgimento da empresa AT&T, fato que está dire-tamente ligado à explosão da telefonia mundial. Deve-se destacar o surgimento do centro de pesquisas Bell Labs na AT&T, onde, no futuro (1947), seria inventado o transistor. Ao longo da história, a Bell Labs acumularia nada menos que 7 prêmios Nobel (GODFREY. 1998. p. 38).

Com o nascimento da era eletrônica e a popularização dos rádios elétricos, aconte-cem também importantes capítulos na história dos gigantes dos negócios da música, como a RCA (“Recording Corporation of America”).

E não poderíamos deixar de mencionar o surgimento da General Electric Corpora-tion (GEC) que, até os dias atuais, é uma das maiores empresas do mundo e que, naquilo que mais nos interessa, se tornará produtora de algumas das válvulas mais procuradas para amplificadores vintage.

Nossa história da amplificação dará agora um longo salto, desde a invenção das pri-meiras válvulas à amplificação de instrumentos musicais.

Do Theremin à Guitarra HavaianaAo fim da década de 1920, um instrumento musical eletricamente amplificado seria patente-ado pelo inventor russo Léon Theremin.

Posteriormente batizado com o sobrenome de seu criador, o aparelho era construído no in-terior de um gabinete de mogno (GLINSKY. 2000. p. 51), com formato semelhante àquele de um antigo caixa registrador de supermercado. O gabinete contava com duas antenas laterais que eram manipuladas pelo músico sem haver qualquer contato físico: bastava movimentar as mãos nas proximidades das mesmas para causar perturbações na sintonia de um circuito resso-nante; essas alterações eram então traduzidas em sinais de áudio. Um amplificador valvulado era responsável por aumentar a potência dos sinais,

para depois reproduzi-los usando um transdutor acústico - precursor dos modernos alto-falantes, semelhante ao encontrado em gramofones.

Uma antena era utilizada para o controle do volume e outra permitia o controle da frequência, ou tom musical - eram usadas ambas as mãos, uma para cada antena.

Infelizmente, para Theremin, os timbres fantasmagóricos obtidos com seu invento nunca obtiveram grande sucesso na música popular. No entanto, o curioso instru-mento continuou a ser empregado décadas após sua invenção. O músico francês Jean Michel Jarre, para citar um exemplo relevante, divulgou o Theremin em palcos de todo o mundo na turnê do álbum Oxygene, de 1976 (em especial na canção Oxyge-ne 3).

Apesar de existirem registros de instrumentos musicais elétricos anteriores ao There-min, a exemplo do Telarmónio, nenhum possuía fonte de áudio totalmente eletrô-nica - eram acústicos e, portanto, microfonados (BROSNAC. 1987. p. 4). O The-remin trazia um amplificador valvulado embarcado no gabinete e seus timbres eram produzidos por um circuito eletrônico - fazendo dele o primeiro instrumento musi-cal inteiramente eletrônico e amplificado a válvulas.

Leon Theremin demonstra seu instrumento. Foto: Autor desconhecido.

Rumo à Guitarra ElétricaAo final dos anos 1920, e início da década de 1930, a guitarra havaiana ganhava es-paço na música popular norte-americana.

As primeiras guitarras ha-vaianas têm origem na mera adaptação do violão para ser tocado na posição ho-rizontal, deitado no colo do músico, com a cavidade acústica voltada para cima (RUYMAR. 1996. p. 16).

O guitarrista aplicava à gui-tarra uma afinação especial de modo que acordes fossem facilmente formados ao pressionar todas as cordas juntas na mesma pestana (determinada “casa” ou traste do violão). Utilizava-se então uma barra metálica sólida (“slide”), no lugar do método tradicional usando o dedo indica-dor, para formar a pestana. Ao deslizar a barra de metal sobre as cordas, os acordes e notas individuais podiam ser movidas umas às outras sem alterações bruscas. O re-sultado é uma bela sonoridade obtida a partir de uma técnica trivial e de fácil apren-dizado, usando instrumentos relativamente comuns. Durante os primeiros anos da década de 1930, a guitarra havaiana foi levada para o continente americano. Lá foi empregada principalmente nos estilos Country e Bluegrass, modalidades folclóricas dos Estados Unidos, principalmente na região sul do país (MCCALL. 2012. p. 908).

Porém, não são comuns as gravações do gênero Blues utilizando a guitarra havaiana. Os traba-lhos mais conhecidos de Robert Johnson (1911-1938) foram todos gravados exclusivamente em violões tradicionais (tocados na posição do vio-lão espanhol), Blind Blake (1896-1934), pionei-ro do gênero “Ragtime Blues” (adaptações do piano para a guitarra), também gravou exclusi-vamente em instrumentos tradicionais. Outros nomes reconhecidos como Lightnin’ Hopkins, Blind Boy Fuller e Big Bill Broonzy tampouco utilizaram a guitarra havaiana.

Foto: Wikipedia

Violão Gibson L1 usado por Robert Johnson. Foto: Wikipedia

Há, porém, uma exceção. O guitarrista Casey Bill Weldon, “mago da guitarra havaia-na”, foi um expoente do Blues utilizando tal instrumento (HERZHAFT. 1997. p. 217). Porém, como podemos notar, Weldon representa um caso singular - a guitarra havaiana simplesmente não era o instrumento do Blues.

Seja por motivos culturais, sociais, ou apenas por questão de gosto, a guitarra havaia-na continua sendo estranha ao gênero do Blues na atualidade. Ao ouvir uma canção tradicional do Blues sendo executada na guitarra havaiana, o ouvinte certamente a identificará como sendo “um estilo de música Country”.

Devido ao crescimento das bandas de Country e Bluegrass, as adaptações feitas à guitarra havaiana foram diversas. A necessidade de se obter maior volume sonoro por parte destes instrumentos foi o grande catalisador do desenvolvimento dos primeiros captadores magnéticos para instrumentos acústicos de cordas metálicas (RUYMAR. 1996. p. 127).

O sinal proveniente destes poderia ser amplificado, fato que atraía a ambição de inventores para solucionar o principal dilema do músico profissional durante aquele período: como tornar o instrumento de cordas tão audível quanto a seção de percus-são, os violinos tradicionais (fiddles) e os instrumentos de sopro?

A resposta a essa questão foi a guitarra elétrica, instrumento que mudaria por com-pleto a história da música contemporânea.

A Primeira Guitarra Elétrica

O registro de patente número 2089171 (USPTO) de autoria de Paul Barth, George Beauchamp e Adolph Rickenbacker, emitida em Agosto de 1937, é a “certidão de nascimento” da guitarra elétrica.

Apelidada de “frigideira de Beauchamp” (SMITH, Richard. 1987. p. 28) devido a seu formato, a invenção trouxe fama a um nome que posteriormente ajudaria a es-crever parte da história da música contemporânea: Rickenbacker. Como pode ser verificado na ilustração acima, proveniente da primeira página da famosa patente da guitarra elétrica, está ali claramente descrito (Fig. 2) o componente que hoje conhe-cemos por “captador”.

Pode-se dizer que a guitarra ilustrada na patente de Rickenbacker está para a gui-tarra moderna como o avião 14 Bis, de Alberto Santos Dumont, está para os aviões em que voamos hoje. Apesar da semelhança a outros aparelhos voadores da época, o 14-Bis possuía rodas, decolava sem a necessidade de trilhos ou dispositivos auxiliares, e permitia ao piloto movimentar-se livremente em sua “cabine”. Da mesma forma, a “frigideira” possui formato de banjo, tendo o captador eletromagnético sobre as cordas e as hastes metálicas inseridas dentro do núcleo do indutor, alinhadas com as

Desenho funcional da primeira guitarra elétrica, a futura “frigideira” Rickenbacker

respectivas cordas. Fazendo o corpo em madeira, alterando ligeiramente a escala e o posicionamento dos captadores, teríamos a guitarra elétrica moderna.

Um detalhe que deve ser ressaltado é a presença do controle de volume no instru-mento de Rickenbacker. Ao examinarmos alguns dos primeiros amplificadores para guitarra havaiana, notaremos que alguns destes não possuíam controle de volume. Nesses casos, o controle de ganho e volume era realizado pelo músico, utilizando o potenciômetro de volume do próprio instrumento. Ao observarmos alguns dos grandes guitarristas contemporâneos, notaremos que utilizam exaustivamente o con-trole de volume da guitarra, técnica que têm origem nas primeiras guitarras elétricas da história.

O sucesso da guitarra “frigideira” de Rickenbacker o estabeleceu não só como o pai da guitarra elétrica, mas também como excelente empreendedor. A partir de seu sucesso comercial, Gibson, Fender e incontáveis outros passaram a competir neste recém nascido mercado.

Pioneiros da Guitarra ElétricaRealizaremos agora um passeio, em ordem cronológica (com algumas sobreposi-ções), pela história de alguns dos pioneiros que trouxeram inovações importantes à fabricação de amplificadores valvulados.

RickenbackerA formalização da empresa Rickenbacker foi o próximo passo to-mado após a obtenção da patente da guitarra (SMITH. 1987. p. 10). Tendo deixado a National Instruments, Rickenbacker passou a dedicar-se à produção de instrumentos elétricos.

George Beauchamp, Paul Barth e Adolph Rickenbacker fundaram a empresa que produziu, em série, as primeiras guitarras elétricas da modernidade (RIC. 2012).

Além do modelo “frigideira”, a empresa passou a produzir “guitar-ras elétricas espanholas”, cujo nome busca diferenciá-las das gui-tarras anteriores, estilo havaianas, as quais eram tocadas deitadas.

As “espanholas Rickenbacker” conduziriam a industria a seu des-tino atual: a guitarra elétrica tocada na mesma posição do violão clássico. Diversos modelos de guitarras e contrabaixos Rickenba-cker foram imortalizados durante os anos 1960, principalmente pelos Beatles (SMI-TH. 1987. p. 75).

A Rickenbacker Instrument Corporation permanece em funcionamento até os dias atuais. Os pais da guitarra elétrica continuam a ser cultuados por várias gerações de músicos, fãs e guitarristas de bandas como R.E.M., Tom Petty, U2, The Eagles, Oa-sis, The Smiths, The Bangles, Yes, The Who, The Smashing Pumpkins, Radiohead, entre incontáveis outros.

Tudo isso, como se não bastassem George Harrison, John Lennon e Paul McCartney para imortalizar a marca! Infelizmente a Rickenbacker não fabricou as baterias de percussão para Ringo Starr, honraria que foi reservada à Ludwig.

Rickenbacker de tampo curvo, uma das primeiras guitar-ras elétricas “es-panholas”. Foto: Rickenbacker.com / Divulgação

Gibson

Orville Gibson iniciou sua produção de guitarras em 1894 no estado americano de Michigan (BACON et al. 2009). Trabalhou na empresa até poucos anos antes de sua morte, em 1918. Durante cerca de duas décadas, Gibson estabeleceu-se como um dos maiores fabricantes de violões e bandolins dos Estados Unidos (BACON et al. 2009). Orville Gibson jamais co-nheceu um amplificador que levasse seu sobrenome. Faleceu cerca de 15 anos antes de surgirem os pri-meiros valvulados Gibson. Ironicamente, o fundador da empresa tampouco chegou a conhecer a guitarra Les Paul, a qual se tornaria o maior ícone musical da marca.

O amplificador EH-150 para guitarra havaiana, cuja produção foi iniciada em meados da década de 1930 (data precisa desconhecida), é o amplificador valvulado para guitarra mais antigo sobre o qual o autor possui co-nhecimento. De acordo com Ken Fischer (FISCHER, Ken apud WEBER, Gerald. 1997. p. 148) “Este [o EH-150] é realmente raro. É um amplificador divertido para mim, porque nenhum outro Gibson usou válvulas tão raras e esquisitas. Esse é um exemplo do melhor que havia nos primórdios da Gibson. Um exemplo clássico dos elementos de design antigo de [amplificadores de] áudio valvulado.”

A empresa Gibson mudou de controle administrativo inúmeras vezes após a morte de seu fundador, e as diversas administrações que assumiram a marca não se preo-cuparam em resgatar a história anterior. Assim, as datas precisas dos fatos relevantes da empresa no início do século XX são incertas. Durante a década de 1940 a 1950 a Gibson inovou ao produzir amplificadores estéreo como o modelo GA-79RVT. Até os anos 1950 a empresa produziu amplificadores utilizando válvulas de base octal no pré-amplificador e, na maior parte dos modelos, válvulas de potência 6V6. Posterior-mente os pré-amplificadores passaram a utilizar válvulas miniatura, com base de 9 pinos, a exemplo da 12AX7 (PITTMAN. 2003 Pgs. 33-37). A empresa foi subsidi-ária da Norlin, que também fabricou os amplificadores Lab, tornados famosos pelas mãos de BB King (modelo Lab Series L5). O casamento da guitarra Gibson Lucille com um amplificador Lab Series, fabricado por uma empresa parceira da Gibson, não podia ser mais perfeito. Vide (INGRAM. 1997).

Fender

Apesar de outros terem ingressado no mercado de amplificadores valvulados para guitarra antes de Leo Fender, foi ele quem criou os modelos de maior sucesso da história.

Inventor, eletricista e visionário, Leo Fender ini-ciou sua carreira aos 29 anos de idade, em 1938, consertando rádios na cidade de Fullerton na empresa “Fender’s Radio Service”, fundada por ele. (WHITE. 1994. p. 6)

Em 1946, montou sua pequena indústria, onde produzia amplificadores baseados em circuitos obtidos em manuais de componentes eletrôni-cos. Várias modificações foram feitas nos circuitos copiados e, em 1948, 3 anos antes do nascimento da lendária guitarra Telecaster, Fender já produzia o amplificador Princeton de 6 Watts (WHEELER. 2007. p. 120), além do Pro e Deluxe, todos acima de 10 Watts - potência considera-da excelente por guitarristas da época.

Os primeiros amplificadores Fender foram responsáveis por uma verdadeira revo-lução no mundo da guitarra. Pela primeira vez os guitarristas podiam “disputar” com os percussionistas e trompetistas em termos de volume sonoro. Os primeiros amplificadores Champ tornaram-se padrão para iniciantes, possuíam apenas uma chave liga/desliga e controle de volume. Posteriormente foram adicionados controles de graves e agudos, entre outros. Amplificadores Champ são produzidos até os dias atuais!

A história da Fender confunde-se com a história da contracultura, do Blues, Rock ‘n Roll e de toda a música contemporânea. Posteriormente surgiram os amplificadores Professional, o Dual Professional e o Harvard. Logo seria lançado o Tweed Twin com 2 alto-falantes de 12” e nada menos que 100 Watts de potência. Chegaram também os Bassman, os quais foram inicialmente projetados para contrabaixo mas que, curio-samente, obtiveram enorme sucesso entre guitarristas. As modificações feitas na linha Bassman culminaram no famoso circuito 5F6-A de 1958/9, um dos circuitos de amplificadores valvulados mais cultuados, copiados e adaptados por diversos fabri-cantes, até os dias atuais.

Leo FenderFoto: Wikipedia

O Bassman 5F6-A foi, também, o circuito copiado por Jim Marshall no amplifica-dor Marshall JTM-45, primeiro produto da empresa que posteriormente se tornaria concorrente da Fender. O JTM-45 é, basicamente, um Bassman virado de cabeça para baixo com os controles e entradas na ordem inversa (como não podia deixar de ser na Inglaterra). O circuito de trêmolo foi a única patente de circuito obtida pela empresa, segundo (O’CONNOR, Kevin. 1995. p. 1-11). Talvez, daí, o fato dos circuitos Fender serem livremente copiados até os dias atuais. O próprio sucesso da Marshall veio da cópia de um circuito Fender!

“Um dos mais famosos imitadores da Fender foi Jim Marshall, na Inglaterra.” (O’CONNOR, Kevin. 1995. p. 1-13)

Em 1964 Leo Fender vendeu a empresa por US$ 13 milhões. Entre 1964 e 1980 a CBS, que assumiu a gerência da Fender, focou-se estritamente no aspecto geren-cial, perdendo contato com os músicos (WHEELER. 2007. p. 283). Neste período a Fender produziu diversos modelos de amplificadores transistorizados conhecidos pelo timbre e qualidade questionáveis, fato que deteriorou bastante a imagem da empresa.

Alguns modelos de amplificadores 100% transistorizados construídos pela CBS receberam nomes idênticos aos de amplificadores tradicionalmente valvulados, o que

Esquema elétrico do Fender Bassman 5F6-A. Direitos Autorais: Fender

promoveu dificuldade na identificação dos produtos. Existem, assim, amplifi-cadores Fender Deluxe totalmente transistorizados que não possuem qualquer relação com os famosos Deluxe valvulados (TEA-GLE. 1995. p. 144).

Em 1985 a Fender foi no-vamente vendida, dessa vez a um grupo de investido-res. A nova administração obteve sucesso e houve, assim, um ressurgimento da Fender como “empresa orientada para músicos” (WHEELER, Tom. 2007. p. 345).

A história de sucesso da Fender com amplificadores valvulados já passa dos 65 anos.

Leo Fender morreu em 1991 aos 82 anos de idade (TALEVSKI. 2006. p. 172).

Esquema de válvulas encontrado no interior do gabinete de um Fender Twin Reverb era “Silverface”.

MarshallA Marshall surge em 1962, apresentando seus amplificadores como alternativa de preço mais acessível à Fender na Europa (PITTMAN, Aspen. 2003. p. 52).

A importação dos famosos amplificadores norte-americanos, atravessando o oceano para chegar à Inglaterra, encarecia demais aquela marca no mercado europeu e, em função disso diversos fabricantes locais passaram a lucrar com a explosão de bandas britânicas surgidas no início dos anos 1960. Jim Marshall estava no lugar certo, na hora certa. A Marshall copiou os principais circuitos da Fender, substituindo válvu-las norte-americanas por modelos mais facilmente adquiridos na Europa. As válvulas 6L6 eram substituídas por EL34 nos modelos de 50 e 100 Watts, por exemplo.

“Os principais circuitos Marshall não tinham nada de especial. Eram [Fender] Bass-mans ou Twins fabricados na Inglaterra, porém com o gabinete de alto-falantes sepa-rado.” (O’CONNOR. 1995. p. 1-14)

A construção robusta, bela aparência, os preços acessíveis e inovações como o sistema de “pilhas” de amplificadores (stacks) fizeram da Marshall um sucesso imediato na Europa. Poucos anos depois, amplificadores Marshall chegariam aos Estados Uni-dos, tornando-se famosos principalmente pelas mãos de Jimi Hendrix. A invasão do Rock Britânico aos Estados Unidos também contribuiu para a popularidade da mar-ca, tendo como expoentes Ritchie Blackmore(Deep Purple), Jimmy Page(Led Zeppe-lin), Jeff Beck, Eric Clapton, entre outros grandes. Apesar do pioneirismo da Fender, a Marshall é, talvez, a marca mais reconhecida como sinônimo de amplificação para guitarra.

VoxA Vox surge no fim dos anos 1950 e também participa da explosão do Rock Britâni-co. Os amplificadores Vox, e seus tradicionais painéis frontais em tecido ortofônico ornamentado com padrões de diamantes, foram imortalizados pelos Beatles e Rolling Stones e logo tornaram-se um ícone dessa geração. O primeiro amplificador da em-presa foi o AC15 lançado em 1957 (BROSNAC. 1987. p. 56), porém havia deman-da por amplificadores cada vez maiores. A Vox então “dobrou” a potência do AC15 - dando origem a um dos amplificadores mais famosos e cultuados da história, o lendário AC-30 que viajaria o mundo com os Beatles, Brian May (Queen), The Edge (U2), entre outros.

Outras marcas inovadoras na EuropaAinda na Europa, devemos destacar a alta qualidade e construção impecável dos amplificadores Hiwatt e Orange. São duas marcas que não atingiram o status popu-lar da Marshall ou da Vox, mas que produziram alguns dos amplificadores mais acla-mados por músicos de todo o mundo. Os primeiros amplificadores Hiwatt foram construídos utilizando peças de precisão, componentes normalmente denominados “milspec”, ou “padrão militar” (FLIEGLER. 1993. pg. 54). São componentes cons-truídos especificamente para suportar condições de trabalho inóspitas, fato que pode explicar a fama de robustez destes amplificadores. Já a Orange surgiu como empresa de produção musical, em 1968, e neste primeiro momento não produzia amplifica-dores valvulados. (HUNTER. 2012. pg. 174). Nos anos seguintes passaram a cons-truir amplificadores, obtendo fama imediata e aceitação na cena musical de Londres ao início dos anos 1970. A empresa Orange existe até os dias atuais, e possui diversos

Esquerda: Um visitante inusitado passeia por baixo dos 500 VDC da chave de standby - pouco antes de ser resgatado pelo autor.

modelos de grande sucesso comercial, entre eles o Tiny Terror. Seguindo a tendên-cia da atualidade, a Orange produz a maior parte de seus amplificadores na Ásia, principalmente na Coréia e China.

A (R)Evolução dos amplificadores valvuladosA história dos amplificadores valvulados para guitarra passa, basicamente, pelos se-guintes períodos, resumidos:

1. 1937-1946 - Era “pré-Fender”. Gibson, Valco, Supro, entre outros fornecedores de kits (guitarra + amplificador) para guitarra havaiana são os principais catalisa-dores do desenvolvimento da amplificação neste período.

2. 1946-1959 - Nascimento da Fender e período “Tweed”. Amplificadores feitos especificamente para a guitarra elétrica começam a dar forma ao “som do Rock ‘n Roll”. A Fender é pioneira e a principal fabricante desse período.

3. 1960-1962 Surgem The Beatles, em 1960, os Rolling Stones em 1962, entre ou-tros expoentes da época. A cena musical inglesa explode mundialmente e dá início à indústria de amplificadores para guitarra no Reino Unido.

4. 1962 - Jim Marshall produz os primeiros amplificadores JTM45 baseados nos Fender Bassman 5F6-A.

5. 1962 - 1970 - Os maiores expoentes do rock da época exigem amplificadores cada vez mais potentes, e cada instrumento elétrico passa a ter sua própria “parede de amplificadores”. Em 1965 a Fender é vendida à CBS. Em 1966 surge a Hiwatt, reforçando o campo de construtores britânicos, a qual produz modelos de 50 a 200 Watts. Frank Zappa inaugura a “música experimental” da guitarra elétrica. Em 1967 a Marshall lança o Marshall Major, de 200 Watts. A década termina com o desmanche dos Beatles e com a morte de Jimi Hendrix em 1970.

6. 1971 - 1980 - Os grandes nomes dos anos 1960, como os Rolling Stones, per-manecem em cena, porém o foco desvia-se para o rock progressivo e a psicodelia. Queen surge em 1971, trazendo composições sofisticadas unidas ao rock pesado e a combinação perfeita da guitarra de Brian May com os vocais de Freddie Mer-cury. Pink Floyd lança Dark Side of the Moon (1973) e domina o rock britânico até o fim de década, que termina com The Wall (1979). Eric Clapton, Jeff Beck, e Carlos Santana são os principais expoentes da guitarra elétrica. Nasce o Dire Straits em 1977, lançando Mark Knopfler sob os holofotes. Surge o Punk Rock, rompendo com o paradigma da época, sem harmonias ou arranjos sofisticados, usando distorção e amplificadores de alta potência. Os principais expoentes do Punk são Ramones (1974), The Clash (1976), Dead Kennedys (1978), entre outros. Nasce na Inglaterra o Heavy Metal com Iron Maiden, Motorhead e Black Sabbath. O rock pesado britânico é reforçado por Deep Purple e Led Zeppelin e a guitarra de Jimmy Page, quem consagrará a combinação da guitarra Les Paul com

amplificadores Marshall e Fender. Ritchie Blackmore, do Deep Purple, inspirará todo o estilo visual e técnicas de diversos guitarristas futuros, empregando guitar-ras Fender Stratocaster no hard rock, estilo dominado por guitarras como a Les Paul ou Gibson SG. Steve Morse une “rock do sul” americano à virtuose com os Dixie Dregs (1976). A década de 1970 termina com o início de uma nova revolu-ção na guitarra elétrica com a chegada aos palcos de Eddie Van Halen (1978).

7. 1981-1992 - Os anos 1980 são dominados pela guitarra elétrica. A década fica-rá lembrada por ser a época do “maior, melhor, mais rápido, mais!”. Van Halen redefine a guitarra de Rock ‘n Roll e inspira os “fritadores” (nos EUA batizados de “shredders”) da guitarra como Joe Satriani, Yngwie Malmsteen, Steve Vai entre outros. Malmsteen destaca-se por sua velocidade e pelo estilo “neoclássico”. Em contraste aos “fritadores”, surge Stevie Ray Vaughan que redefine a guitarra de blues, trazendo técnica apurada porém sem fugir às raízes do gênero, e é aclamado pelos principais veteranos desse estilo, como Albert King, Buddy Guy e BB King. A década de 1980 consolida-se como o ápice da era dos exageros, com amplifica-dores de 100 Watts tornando-se o mínimo denominador comum, além de incon-táveis efeitos sonoros tornarem-se a regra nos palcos. Surgem os “racks” de efeitos: verdadeiras “geladeiras” de efeitos especiais para guitarra, os quais tornam conhe-cidos nomes como Bradshaw e Eventide. A construção da guitarra elétrica é auto-matizada por CNC e industrializada ao extremo, sua produção torna-se maciça, o marketing predomina e guitarristas como Van Halen e Stevie Ray Vaughan e pop stars como Michael Jackson e Stevie Wonder, respectivamente, fazem trabalhos conjuntos. Surge em 1990 o primeiro disco de Eric Johnson, muito influenciado pelo conterrâneo texano Stevie Ray Vaughan, porém incorporando também in-fluência da música clássica e de estilo Country Music. Em 1985 a Fender é no-vamente vendida, e encerra-se “o período CBS” que durou 20 anos e distanciou a empresa dos músicos, período que (WHEELER, Tom. 2007. p. 283) compara a “um asteroide atingir o planeta Terra” (em referência à Fender). Brian Setzer populariza o rockabilly instrumental da guitarra. A década guitarrística de 1980 termina com a morte de Stevie Ray Vaughan, em 1990.

8. 1992-2002 Surge o movimento do Rock de Seattle, retornando a técnicas simples na guitarra e maior foco na musicalidade, tornando famosos Pearl Jam, Temple of the Dog, entre outros expoentes. Nasce, também em Seattle, a vertente mais “pe-sada” utilizando muita distorção e timbres pesados, movimento que leva o nome de “Grunge”, tendo como expoentes Nirvana, Alice in Chains, Soundgarden, entre outros. Diversas bandas retornam a equipamentos analógicos e estilos vin-tage. O período é marcado pela fuga dos efeitos especiais e o retorno aos arranjos básicos de guitarra direta ao amplificador priorizando o timbre puro do instru-mento. Na guitarra blues/rock, Kenny Wayne Shepherd emplaca diversos sucessos com o álbum “Trouble Is...”, devolvendo às rádios a guitarra blues inspirada em

Stevie Ray Vaughan. Em 2000 a guitarra de Carlos Santana retorna às rádios com o álbum Supernatural.

9. 2003-Atualidade - A música perde foco e não há mais um movimento específico definidor do período. Ocorre, na opinião do autor, demasiada industrialização da produção musical, artistas artificialmente produzidos e composições triviais. Os amantes da música recorrem a nomes do passado, e surgem inúmeras coletâneas ao estilo “melhor de” (“The Best Of”). Na guitarra surgem poucos novos talentos, a exemplo de John Mayer, que procura reviver a guitarra Stratocaster no blues/rock também ao estilo Stevie Ray Vaughan, porém trazendo toques modernos e obtendo alguns sucessos populares.

Com essa retrospectiva-relâmpago, podemos notar que cada época exigiu caracterís-ticas distintas dos amplificadores. Até 1946 a principal preocupação era apenas possi-bilitar que a guitarra havaiana fosse ouvida sobre o alto volume sonoro da percussão e dos instrumentos de sopro.

Com o nascimento do Rock ‘n Roll, artistas passaram a buscar mais potência de seus amplificadores, os quais ainda eram compartilhados por baixistas, vocalistas e gui-tarristas. Portanto, a distorção tão almejada por guitarristas não podia ser acentuada, sob risco de prejudicar os outros músicos.

As décadas de 1960 e 1970 consolidam, então, o Rock e dão origem às mais diversas variações do gênero. Continua a ser demandada mais e mais potência dos amplifica-dores, os níveis de distorção exigidos continuam a aumentar. Na década de 1960 o amplificador passa a ser um equipamento individual e seu uso compartilhado deixa de ser comum. Assim, a guitarra podia ser distorcida à vontade. Em 1969 a Ampeg lança o SVT de 300 Watts, o maior amplificador valvulado para instrumentos até então; construído especificamente para o contrabaixo elétrico.

A Fender surge no mesmo momento da popularização do Rock ‘n Roll norte-ameri-cano e a Marshall surge no início da explosão do rock britânico. Ambas são pioneiras na amplificação para guitarra e assim estiveram presentes nos palcos musicais durante esse período tão especial da história moderna.

A década de 1980 foi marcada pelo exagero de efeitos especiais e equipamentos di-gitais sofisticados, os quais exigiam amplificadores potentes e sonorização especial. A Marshall consolidou a série JCM800 de 50 e 100 Watts como o padrão “de facto” para amplificação do rock da época. A Fender procura recuperar terreno perdido durante os anos CBS, e outros incontáveis produtores de amplificadores se consoli-dam no mercado, como Ken Fischer, Alexander Dumble, Peter Traynor, Paul Rivera

e Don Randall, entre outros.

Com o “retorno às raízes” durante a década de 1990, vimos uma nova populariza-ção de antigos clássicos. Houve demanda renovada por arranjos de apenas guitarra e amplificador e a Fender relançou modelos dos anos 1950 e 1960 de fabricação atual, os chamados “reissues” ou RI’s. Entre eles: Bassman 1959, Twin Reverb, Deluxe Re-verb 1965 e, mais recentemente, o Champion 600. Fabricantes de amplificadores de boutique também tiveram uma década de excelentes negócios, com o fortalecimento de marcas como Dr. Z, Trainwreck e Dumble. A Peavey, já famosa no mundo da amplificação, lança o modelo 5150 em 1992, escolha de Eddie Van Halen durante aproximadamente uma década. Aqueles que tiveram a oportunidade de carregar um amplificador Peavey EVH 5150 212 combo jamais se esquecerão da experiência: o amplificador de 60 Watts pesa cerca de 40 Kg. (PEAVEY. 2012.)

Na atualidade, existe um mercado de amplificadores valvulados absolutamente glo-balizado. O grande parque industrial asiático, principalmente aquele da China, chegou ao mercado ocidental em definitivo trazendo algumas das principais marcas de amplificadores populares da atualidade. Surgiram então marcas como Behringer, Line 6, entre outras, que produzem em grande escala na China e possuem eficientes cadeias de distribuição para todo o mundo. Nas décadas de 1990 e 2000 a Marshall também passou a produzir a maior parte de sua linha de amplificadores mais popu-lares na China. Vários concorrentes passaram a adotar a mesma tática, entre eles a Fender, cujos amplificadores norte-americanos e mexicanos recebem tarjas especiais indicando sua procedência, a exemplo do ”Custom Shop” da Fender.

A série Marshall JCM900, apesar de ter sido produzida na Inglaterra, chegou ao mercado com potenciômetros de baixa qualidade, ponte de diodos de retificação, subdimensionada, diodos pequenos e sem redundância, capacitores eletrolíticos in-

(O número 5150 refere-se a um trecho da lei estadual da Califórnia, nos Esta-dos Unidos, que dá à polícia ou a um médico, o direito de deter “pessoas com problemas mentais” caso oferecessem “ris-co a si próprio ou à sociedade”. É, tam-bém, o nome do estúdio de gravação de Eddie Van Halen, tornado famoso pelos teclados no álbum 1984.)

Componentes de qualidade mediana assinalados em amplificador Marshall de produção durante os anos 2000. Potenciômetros frágeis, capacitores eletrolíticos de baixa qualidade, diodos 1N4007 sem redundância, soquetes e jacks de baixa qualidade e frequentemente causadores de maus contatos, capacitores de poliéster de baixa qualidade, entre outros problemas não visíveis como trilhas das placas de circuito impresso que costu-mam soltar-se quando superaquecidas.

O Marshall JCM800 de produção durante a década de 1980 exibe padrão superior de construção. Potenciô-metros CTS, resistores de 1 Watt ou mais, capacitores de poliéster, marca Wima, trechos de construção ponto--a-ponto, entre outros diferenciais.

ternos de baixa qualidade, entre ou-tras deficiências causadoras de falhas frequentes. Resistores rebaixadores, a exemplo do R30, parte dos circuitos dos pri-meiros JCM900, também foram subdimensionados e trabalham extre-mamente quentes, chegando a causar derretimento da solda e falhas pre-coces em alguns casos. O JCM900 SL-X, na opinião do autor, foi uma reação da Marshall à demanda da era Seattle/Grunge, quando músicos exi-giam distorção extrema e abriam mão do reverberador (JCM900 Hi-Gain Dual Reverb) em troca de distorção (SL-X). Existe ainda grande demanda por tais amplificadores, pois possuem excelentes transformadores, timbre aceitável e produzem estrondosos 100 Watts de potência.

A Orange passou a produzir diversos modelos na Asia, principalmente na China e na Coréia. Aqueles produzidos na Inglaterra possuem maior valor de mercado, devido à baixa quantidade de unidades construídas. A Vox possui modelos de baixo custo e baixa qualidade, a exemplo dos Vox Brian May transistorizados, cujo timbre é sim-plesmente inaceitável quando comparado ao padrão de qualidade histórico da em-presa.

Assim, podemos notar que a tendência atual é voltada para o mercado, onde a luta por preços e competitividade comercial em termos globais têm ganhado mais impor-tância. A globalização gerou um novo mercado, onde marcas clássicas encontram--se disputando com dezenas de pequenas marcas menos conhecidas. Surge, então, a oportunidade para aqueles que constroem amplificadores únicos, de boutique, per-sonalizados e onde o músico busca possuir uma peça especial, construída mediante suas exigências.

A fabricação em série de amplificadores de custo cada vez menor têm gerado uma certa homogenização de timbres. Ao ouvir o timbre diferenciado, proveniente de um amplificador cuidadosamente trabalhado, o ouvinte não deixa de se encantar com a qualidade sonora dos valvulados clássicos.

Resistor R30 do JCM900 SL-X

Resistor R30 visivelmente danificado, retirado de um Mar-shall JCM 900 pelo autor.

Alguns dos materiais utilizados na fabricação de válvulas tornam-se cada vez mais raros, a exemplo dos isolantes de mica (GPO. 1950). Potenciômetros tendem a se extinguir diante da tecnologia digital, e os grandes transformadores isoladores são cada dia mais raros em aparelhos domésticos devido à tecnologia das fontes chavea-das de alta velocidade, algumas das quais são capazes de alimentar centenas de watts a partir de um minúsculo espaço físico.

Assim, é difícil prever o futuro dos amplificadores valvulados e cabe a nós, apaixona-dos pela arte de construir tais instrumentos, perpetuar essa tecnologia há muito con-siderada “obsoleta” pelo mercado.

Até o momento, as válvulas têm sobrevivido a todos os modismos graças a entusias-tas de todo o mundo, a exemplo dos próprios Leo Fender e Jim Marshall.

Agora que conhecemos o primeiro século da história dos amplificadores para guitar-ra, é chegada a hora de ingressarmos no estudo de seu funcionamento.

Parte II - Teoria

“Só há o caminho da intuição.” - Albert Einstein

Esquema do Fender Champ 1948. Direitos Autorais: Fender

Amplificando Sons

Um amplificador, conforme o nome sugere, é um sistema que produz como saída uma réplica com maior voltagem, corrente ou maior potência (tensão x corrente) do sinal de entrada - ou seja, uma réplica amplificada do sinal. Essa função, apesar de ter conceito simples, na prática é bastante difícil de executar com perfeição. Para o guitarrista, o amplificador faz parte do próprio instrumento, pois toda a sua execu-ção musical passará por ele. Assim como a guitarra em si, os amplificadores são, em grande parte, responsáveis pela formação do timbre que virá a ser a “assinatura” do músico.

Existem diversos complicadores na construção do amplificador ideal. Componentes eletrônicos possuem limitações físicas, e os materiais utilizados na fabricação de com-ponentes podem causar alterações no sinal original durante o processo de amplifica-ção. Válvulas não transferem o sinal de entrada para a saída de forma 100% linear, fato que gera distorção, por exemplo. Além das limitações de componentes, detalhes da montagem e configuração interna do amplificador podem alterar significativa-mente o resultado do processo de amplificação.

A complexidade do tema fez com que a construção de amplificadores valvulados para

Ganho

Ampli�cador

guitarra se tornasse uma combinação de arte e ciência.

Diversos circuitos famosos se tornaram conhecidos acidentalmente; outros foram fruto de cuidadosas pesquisas científicas. Nem sempre os circuitos eletricamente “su-periores” (em termos de qualidade de componentes e especificações elétricas como baixa distorção e alta potência) obtiveram aprovação popular, enquanto que circuitos com evidentes deficiências eletrônicas obtiveram grande aclamação entre músicos.

Portanto, não existe uma fórmula para gerar o “circuito eletrônico ideal” de um am-plificador para guitarra. Esse trabalho exige conhecimento técnico, experiência e um toque de intuição. O julgamento final do timbre obtido depende fundamentalmente do gosto musical do ouvinte.

Visão Geral de um Amplificador ValvuladoFaremos um passeio relâmpago por todas as partes de um amplificador valvulado. Logo mais falaremos em detalhe sobre cada componente.

Um amplificador deve possuir, pelo menos, os seguintes componentes:• Fonte de Alimentação• Pré-Amplificador• Amplificador de Potência

É possível que o amplificador possua mais de um pré-amplificador (chamados “ca-nais”) e alguns modelos possuem fontes com adaptações, como retificação mista de válvulas e diodos de silício (circuito que a empresa Mesa Boogie denomina, comer-cialmente, “Dual Rectifier”).

Existem inúmeras variações destes 3 itens, porém todo amplificador deve possuir pelo menos os três circuitos básicos acima relacionados. O gabinete acústico, os alto--falantes e a guitarra completam o sistema.

Fonte

- Alta Tensão para Potência- Alta Tensão para Pré-Ampli�cação- Baixa Tensão para Calefação- Tensão negativa de bias

Converte a tensão encontradana rede doméstica nas diversastensões necessárias para o funciona-mento do ampli�cador, a saber:

Pré-Ampli�cador

Reverb Loop

Potência

Alto-falantes

Reverb(Opcional)

Loop de Efeitos(Opcional)

HTAlta Tensão

LTBaixa Tensão

HTAlta Tensão

LTBaixa Tensão

BiasTensão Negativa

Compreende o volume master, caso exista, válvula inversora, válvula(s) de potência e transformador de saída. Controles presence e ressonance quando existirem.

Bu�er de entrada, pré-ampli�cação de sinal, equalização e eventual tanque de reverberação. Inclui controles de timbre,alternância de canais.

Tanque de reverb de mola,circuito driver e de retorno.

Envio de sinal do pré,e retorno injetado direto napotência.

A reti�cação da alta tensão pode servia diodos de silícioou através deválvulas-diodo comoGZ34, 5U4, EZ81

Detalhe da monta-gem de amplifica-dor Marshall, pro-duzido nos anos 1980: construção robusta, usando componentes de qualidade.

Fonte de AlimentaçãoDo princípio de conservação da energia, sabemos que máquina alguma pode produ-zir mais do que consome. O amplificador deve respeitar esse princípio fundamental da Física e, portanto, deve haver um componente que leve a todo o circuito quanti-dade de energia superior àquela necessária para seu funcionamento. Tal componente é a fonte de alimentação. A primeira tarefa de uma fonte de alimentação é justamen-te executar a retificação da corrente AC para DC, que é necessária em todo o circuito do amplificador.

RetificaçãoA energia que nos é fornecida pela rede elétrica pública é transmitida por uma onda senoidal de frequência constante (60 Hz no Brasil), a qual alterna entre a tensão positiva e a negativa em relação a um referencial neutro. Denominamos esse tipo de corrente como sendo Corrente Alternada ou CA, termo que é normalmente encon-trado na abreviação inglesa: AC.

O resultado da retificação é uma sequência de pulsos positivos. Na retificação de onda completa a frequência dos pulsos é o dobro da frequência de alimentação. No processo de meia onda a frequência é igual à da rede pública.

A fonte então filtra a tensão pulsada DC para torná-la o mais constan-te possível, bem como para eliminar ruídos e interferências provenien-tes da rede elétrica.

Reti�caçãoReti�cação FiltragemVPk

0 V

-VPk

Tensão idealizada, constante.

VPk

Transformador Isolador

Rede Pública Circuito da Fonte

Acoplamento Eletromagnético

Isolamento da Rede PúblicaA segunda função da fonte de alimentação é isolar o circuito do amplificador da rede públi-ca. A energia elétrica proveniente da rede têm o potencial da Terra como referência de zero volts. O amplificador valvulado trabalha com altas tensões, e normalmente utiliza o chassi do amplificador como referência de zero volts. Se este chassi estiver referenciado, de alguma maneira, à rede pública e não houver aterramento adequa-do no local, o músico, ao tocar as cordas metálicas, microfones e outros condutores comuns nos palcos e estúdios, poderá servir como referência de terra também, colo-cando sua segurança em risco. A fonte de alimentação emprega um transformador isolador para separar o potencial de referência da rede pública daquele encontrado no circuito do amplificador. Apenas o terra de segurança deve encontrar-se interliga-do ao chassi.

Este fato torna obrigatório o uso de transformadores isoladores em todos os apare-lhos elétricos onde há contato direto do usuário com partes do circuito; as cordas da guitarra, por exemplo. Alguns rádios antigos não possuíam transformadores isolado-res para alimentação. Como resultado, ficaram famosos pelos choques elétricos que ocasionavam quando tocados inadvertidamente em alguma parte condutora do apa-relho, como seu chassi. Estes rádios eram popularmente chamados de “rádios rabo quente” por diversos motivos, entre eles o fato do fio de alimentação ser levemente resistivo e assim trabalhar morno, bem como os já mencionados choques elétricos devidos à falta de isolamento. Os transformadores isoladores são, naturalmente, maiores e mais pesados que sua contrapartida não isoladora (os chamados autotrans-formadores). São, também, financeiramente mais caros.

Alimentação de Alta Tensão - HTA fonte de alimentação deve ser capaz de elevar a tensão da rede pública, dos típicos 110V ou 220V a voltagens estabilizadas da ordem de 400 a 800 Volts DC encontra-das na maioria dos amplificadores para guitarra. Este circuito, o qual funciona com > 50 V, chamamos do “circuito de alta tensão” do amplificador, ou circuito HT. Em termos normativos, a NBR 14039 define como sendo de “média tensão” as linhas com potenciais entre 1000 V e 36,2 kV (ABNT. 2005) ou seja, refere-se a potenciais

acima daqueles encontrados em nossos amplificadores. Portanto o termo “alta ten-são” no contexto de um amplificador para guitarra é usado apenas para diferenciá--lo da baixa tensão de calefação - não será utilizado neste texto de acordo com pa-râmetros formais utilizados no Brasil. O circuito HT também alimenta as válvulas de pré-amplificação, normalmente por meio do mesmo circuito da(s) válvula(s) de potência, porém usando filtros resistivos/capacitivos (RC), os quais além de filtrar, rebaixam a tensão para a faixa de 220 a 300 VDC. A alta tensão é necessária devido às características físicas e elétricas das válvulas termiônicas as quais devem ser capazes de acelerar os elétrons do catodo rumo à placa.

A tensão que alimenta as válvulas de potência é muitas vezes denominada +B, termo que têm origem nos primeiros rádios valvulados que eram alimentados por 2 ou 3 baterias: bateria “A” para baixa tensão, bateria “B” para alta tensão e “C” para tensão de bias.

Alimentação de Baixa Tensão - LTAs válvulas exigem baixa tensão para aquecimento do filamento ou catodo. Essa ten-são pode ser de 5 V (AC ou DC) no caso de válvulas retificadoras, 6.3 volts no caso de válvulas de potência e pré-amplificação ou ligações em série de 12.6 volts no caso das válvulas da família 12A*7 (T, U, X e Y sendo as mais comuns para guitarra).

Alguns modelos de válvulas para rádios eram construídas para terem seu filamento de calefação ligado em série com outras válvulas e, assim, somadas, serem ligadas diretamente à rede de alimentação de 110-127 V dos Estados Unidos. Estas normal-mente possuíam tensões de calefação de 50 volts, por exemplo, porém não são utili-zadas atualmente em amplificadores para instrumentos musicais.

Nota: Quando as válvulas utilizam a nomenclatura norte-americana composta por prefixo numérico e modelo alfabético, como 12AX7, 6L6, 5Y3, o prefixo numéri-co indica a tensão de calefação. As válvulas 12AX7 possuem filamento de 12V com conexão central (“center-tap”) de modo que podem ser utilizadas com 6V.

Alimentação de Tensão de BiasOs amplificadores que utilizam bias fixo exigem que a fonte de alimentação forne-ça tensão DC negativa para polarização das válvulas de potência. A tensão de bias é sempre muito discutida por proprietários de amplificadores valvulados pois requer verificação e, possívelmente, ajuste, sempre que as válvulas de potência forem subs-tituídas ou um longo período passar após a última verificação. O ajuste ideal de bias na formação do timbre do amplificador também é fonte de debate entre técnicos e, por vezes, desses com os próprios músicos.

A tensão negativa é capaz de controlar o fluxo de corrente através das válvulas de po-tência (essa característica torna possível a amplificação). Quando há falha na alimen-tação da tensão de bias, as válvulas em um amplificador de guitarra aproximam-se da condução máxima de corrente e, caso a tensão não seja rapidamente controlada, estas se autodestroem. Portanto, a tensão de bias é de crucial importância no funciona-mento das válvulas, especialmente aquelas do amplificador de potência.

Pré-amplificadorO pré-amplificador, conforme o nome sugere, é um estágio de processamento do sinal do instrumento que ocorre antes da amplificação de potência. Três funções bá-sicas são normalmente realizadas neste estágio: a amplificação da voltagem do sinal, o controle do timbre usando um equalizador, e a interligação com quaisquer dispositi-vos externos (loop de efeitos ou reverberador, por exemplo).

Amplificador de VoltagemO amplificador ideal deveria receber um sinal de entrada e produzir na saída uma có-pia com maior potência do sinal original. Neste cenário idealizado poderíamos sim-plesmente alimentar válvulas de potência com o sinal proveniente de uma guitarra, por exemplo - seria esse o timbre valvulado puro! Infelizmente, devido às suas carac-terísticas elétricas, válvulas de potência são incapazes de trabalhar com o minúsculo sinal proveniente dos instrumentos baseados em captadores magnéticos ou piezoelé-tricos. Portanto, devemos amplificar a voltagem do sinal proveniente do instrumento antes de enviá-lo ao estágio de potência.

A amplificação de voltagem é, normalmente, efetuada por meio de válvulas minia-tura como EF86, 6922, 12AT7, 12AU7 e as mais populares 12AX7. Essas pequenas válvulas são também as mais utilizadas em pedais de efeitos valvulados, os quais, por sua vez, são pré-amplificadores individuais, separados do amplificador principal. As válvulas de pré-amplificação, ou apenas “válvulas de pré”, apresentam alto ganho de tensão e baixo ganho de corrente. A 12AX7, por exemplo, é capaz de multiplicar a voltagem de entrada por 100x (+40 dB) em cada triodo interno, dos quais possui dois. Se fosse possível efetuar multiplicação do ganho dos dois triodos da 12AX7 em série, essa pequena válvula seria capaz de produzir uma voltagem 10.000x maior que a voltagem de entrada. No entanto, o ganho é limitado pela tensão da fonte, por ruído excessivo e por limites físicos da própria válvula, parte do assunto que estuda-remos adiante, ao falarmos de clipagem.

O sinal proveniente de uma guitarra Fender Stratocaster varia entre alguns poucos milivolts até cerca de 350 milivolts AC RMS (captadores de indutor simples ou

single-coil). A saída do amplificador de voltagem de um amplificador clássico, como o Bassman, costuma variar entre 3 volts AC e picos instantâneos de cerca de 30 volts. Comparando um pico de 30 volts AC com a tensão de 300 milivolts proveniente da guitarra Fender, verificamos que um amplificador de voltagem tradicional apresen-ta um ganho de aproximadamente 100 vezes (+40 dB). Alguns pré-amplificadores atuais, que em grande maioria utilizam circuitos integrados, trabalham com ganhos exponencialmente maiores, quando grande quantidade de distorção é desejada. No entanto, em valvulados para guitarra, ganhos de voltagem da ordem de 30 a 40 dB usando válvulas 12AX7 são a configuração mais comum.

EqualizadorOutra função do pré-amplificador é a equalização do sinal. O equali-zador é composto por um ou mais filtros de frequências, podendo amplificar ou atenuar faixas de fre-quências. Equalizadores que pos-sibilitam a amplificação de certas frequências (mais comuns para violão e contrabaixo) são chamados de equalizadores ativos. Aqueles que são capazes apenas de atenuar certas frequências (tradicionais nos am-plificadores para guitarra) são cha-mados de equalizadores passivos.No painel do amplificador é possível controlar parâmetros dos filtros que compõem o equalizador usando os controles de graves, médios e agu-dos.Na terminologia norte-americana, o equalizador de um amplificador de guitarra é chamado “pilha do timbre” ou “tone stack”. A ilustração do equalizador do Bassman nesta página explica a origem do termo : três capacitores são “empilhados”, sendo que aquele ao topo forma o filtro de agudos e costuma ter apenas de algumas deze-nas de picoFarads a 250 ou 500 pF. O capacitor no meio da pilha modela os timbres mais graves em conjunto com aquele na parte inferior da pilha. A alteração do valor dos resistores entre esses capacitores altera os parâmetros dos filtros RC ali formados, modificando assim o timbre do amplificador. Potenciômetros permitem que esses resistores sejam manipulados pelo músico.

Equalizador do Bassman 1958/1959

Inversão de Sinal

O circuito inversor de sinal é necessário quando o amplificador de potência funcio-na em modo push-pull. Neste sistema cada válvula dos pares de válvulas de potência deve receber o sinal pré-amplificado em fase oposta ao seu par complementar. Para tanto, o último estágio do pré-amplificador produz duas saídas: uma estará em fase com o sinal proveniente do instrumento, e outra terá sua fase invertida.

A inversão pode ser efetuada usando diversos tipos de circuitos, porém os mais co-muns são a inversora de Schmitt, o inversor de concertina, o inversor de para-fase e o menos comum (em amplificadores para guitarra) sendo o uso de transformadores.

Inversora de ConcertinaA inversora de concertina exige apenas um triodo para seu funcionamento e o sinal de entrada alimenta a grade de controle deste. Resistores de valores idênticos são ins-talados como carga de anodo e de catodo. Nos triodos, a corrente de anodo e aquela de catodo é apenas uma - é um canal único (não há grade de screen) - portanto as tensões que surgem nestes terminais são idênticas em amplitude (desde que os resis-tores de carga sejam idênticos), porém com sinais opostos. Como resultado, a saída nos dois terminais reflete o mesmo sinal, em fase oposta.

A inversora de concertina seria um circuito ideal, não fosse limitada pela amplitude máxima do sinal que é capaz de produzir. Tome-se, por exemplo, um triodo de uma

Válvula Inversora de Schmitt

+B

+B

1M

1M

470R10K

Em con�guração padrão Fender Tweed ~ 1958

V1 = 12AX7 Saída -A

Saída A

Instante T1 T1

T1

Transformador de Saída

Válvulas dePotência

válvula 12AX7 empregado nessa função. A corrente máxima que pode fluir através de um triodo desse tipo é de aproximadamente 1 mA. Utilizando-se dois resistores de 56K perfeitamente casados, de modo a obtermos algo entre 100K e 120K de carga total, aplicamos a lei de Ohm, encontramos a tensão DC máxima, igual para anodo e catodo:

V = R * IV = 56K * 0.001A = 56 VDC

Ou seja, com limite de 56 V DC, o sinal AC pico-a-pico de saída é limitado a 56 V tanto no anodo quanto no catodo - supondo, para fins dessa explicação, que a vál-vula fosse capaz de controlar a tensão do zero a +B (que não ocorre na prática, o que limita ainda mais sua atuação).

A saída RMS máxima é dada por (VPP / 2) * .707, logo 56 VAC de pico a pico = 19.8 VAC RMS. Válvulas como as 6L6, por exemplo, costumam trabalhar com

tensão de bias na faixa de -40 a -55 V DC. Assim vemos que a saída máxima, idea-lizada, de uma inversora de concertina seria incapaz de “encher” um estágio de saída baseado na válvula 6L6 e trabalhando em classe AB.

O leitor poderia questionar: e se aumentássemos o valor dos resistores? Isso, certa-mente é possível, porém o aumento na resistência é sinônimo de aumento na im-

Saída da Inversora de Concertina

Bias + aprox. 20 V

Bias + aprox. 30 V

0 VDC

Tensão Insu�ciente

(Distâncias meramente ilustrativas. Não é um grá�co preciso.)

pedância de saída da inversora, o que também a impede de excitar válvulas mais potentes. As várias limitações das inversoras de concertina foram mais elegantemente corrigidas usando o circuito de Schmitt, o qual veremos posteriormente.

Portanto, as inversoras de concertina são limitadas a válvulas de saída com alta trans-condutância (baixa tensão de bias e muita variação de corrente de placa com pouca variação de tensão na grade) ou a pequenas válvulas como as EL84, 6V6, 6Y6 e me-nores. A inversora de concertina usa apenas um triodo, o qua torna econômica.

Exemplo de amplificador com inversora de concertina: Fender Champ II de 1982.

Inversora de Para-faseA inversora de para-fase utiliza dois triodos. Sabe-se que a saída de placa das válvulas possui fase invertida em 180 graus em relação ao sinal aplicado à grade de controle. Isto ocorre devido à ação do resistor de carga da placa. Se obtivermos a saída de um triodo e a aplicarmos à entrada de outro triodo, a segunda saída estará em fase oposta à saída do primeiro. É exatamente isto que ocorre na inversora de para-fase.

A saída do primeiro triodo é usada para alimentar o segundo de alguma maneira. A saída do primeiro triodo alimenta diretamente metade das válvulas de potência, e o outro segmento têm o sinal atenuado em cerca de -20 dB (100 vezes) e posterior-mente amplificado por um segundo triodo de ganho aproximado a 20 dB (igual-mente 100 vezes maior). O sinal resultante do segundo triodo deve ter amplitude aproximada à saída de sinal do primeiro, no entanto terá fase invertida em 180 graus - essa saída é enviada às válvulas de potência complementares.

Este tipo de circuito é de difícil calibragem, tendo em vista que a maioria dos resis-tores e válvulas utilizadas em amplificadores para guitarra costumam ter variações de 5% a 20% entre peças do mesmo lote. Raramente encontramos componentes de precisão em amplificadores para instrumentos musicais.

Caso os dois sinais de fase invertida não tenham amplitudes muito aproximadas, o estágio de potência funcionará desbalanceado, acarretando em diversos problemas como desgaste prematuro de algumas das válvulas de potência e distorção de fase, uma forma de distorção muito desagradável aos ouvidos. Algum desbalanceamento é tolerável, porém, conforme comentado no parágrafo sobre as inversoras de concer-tina, o circuito de Schmitt corrige também esse problema. Amplificadores que usam inversora de para-fase incluem os Fender Bassman modelos 5B6, 5D6 e 5E6.Inversora de SchmittIlustrada no início deste capítulo, a inversora de Schmitt é a mais utilizada em am-

plificadores valvulados de mais de 10 Watts produzidos de 1956 em diante. O fun-cionamento da inversora de Schmitt é mais sofisticado que o das demais inversoras aqui descritas.

Os dois catodos dos triodos da inversora são interligados e alimentados por meio de uma fonte comum de corrente limitada (idealmente constante). Como os catodos só possuem uma fonte limitada, quando um dos triodos requer corrente, o outro triodo é subraído na mesma quantidade. Assim, enquanto um dos triodos conduz, o outro tende a diminuir a condução na mesma proporção. Buscando uma analogia mecâni-ca, a inversora de Schmitt funciona como um pequeno motor em V, enquanto um pistom encontra-se em compressão, outro complementar encontra-se em fase oposta.

Nos amplificadores estilo Fender, “a fonte de corrente limitada” costuma ser um resistor de alto valor (>= 10K OHMs). O resistor é uma fonte de corrente extre-mamente primitiva e suscetível à variação na resistência interna da própria válvula, porém faz parte da “receita” de Leo Fender. Drenos de corrente mais elaborados, utilizando JFETs ou BJT’s são possíveis, porém é mais um exemplo onde uma defici-ência de engenharia dá aos amplificadores Fender timbre muito especial. A inversora de Schmitt encontrada nos amplificadores para guitarra é, ao pé da letra, “mal cons-truída” e permite alguma condução, ou vazamento, entre os dois triodos. Pequenas diferenças são corrigidas por meio dos resistores de placa da inversora, como vemos na grande maioria de amplificadores, os resistores costumam ser de 100K OHMs para um dos triodos e 82K para o outro. Assim Leo Fender compensou a pequena discrepância que havia entre os dois triodos e esse é um dos circuitos mais copiados até a atualidade.

A retroalimentação, ou “feedback negativo”, normalmente proveniente do secundá-rio do transformador de saída (maioria dos modelos Fender e Marshall por exemplo) costuma ser conectada ao catodo comum da inversora de Schmitt. O pequeno sinal, ali injetado limita a ação da inversora, auxilia no balanceamento dos dois triodos e forma um “loop” fechado em todo o amplificador de potência, da inversora ao trans-formador de saída. Amplificadores que não possuem retroalimentação são chamados “de loop aberto” ou “de livre funcionamento”, em contrapartida àqueles de “loop fechado”.

Inversão de Fase via TransformadorO inversor via transformador foi um dos primeiros sistemas a serem empregados e exige apenas um triodo. De fato, o triodo utilizado sequer participa da inversão de fase, apenas alimenta o transformador. A alimentação do transformador pode ser proveniente diretamente de um estágio de ganho anterior, economizando, assim, um

triodo. Nesse sistema, o sinal da última válvula do pré-amplificador é acoplado ao próximo estágio por meio de um transformador em configuração simples (“single--ended”).

No primário do transformador encontramos então o sinal proveniente do pré-am-plificador. No secundário, o center-tap é conectado à tensão de polarização negativa, quando utilizado sistema de bias fixo ou, ao terra AC (zero volts AC) quando se usa o sistema de bias de catodo.

As duas extremidades do secundário são, então, conectadas às grades das válvulas complementares no estágio de potência. A indutância mútua do primário para o secundário, e o estabelecimento do centro do indutor secundário como tensão de referência gera, automaticamente, um sinal invertido entre as duas extremidades do secundário.Esse tipo de inversora possui os defeitos inerentes ao acoplamento indutivo: perda de altas frequências devido à reatância indutiva e alguma defasagem de fase (defasagem

que também ocorre, em sentido inverso no angulo entre V x I, com o acoplamento via capacitores). Os principais motivos para a não utilização de transformadores são o custo elevado e espaço físico exigido para eles quando inversoras utilizando apenas capacitores e resistores são perfeitamente viáveis.

Inversão de Fase usando Transformador+B

Entrada

1/2 12AU7

Saída A

Saída -A

O transformador isola o potencial DC do estágio anterior.Ao obter a referência de 0 VDC no centro do secundário,onde o sinal surge invertido entre as duas extremidades.A referência DC no secundário pode ser a tensão negativade polarização de bias.

Amplificador de Potência

O amplificador de potência é o último estágio dos amplificadores de instrumentos. Neste estágio, conforme o nome sugere, é onde a potência elétrica da fonte de ali-mentação é somada ao sinal pré-amplificado. A medida da potência elétrica é defini-da fisicamente como sendo a multiplicação vetorial da tensão pela corrente. Conforme vimos no capítulo anterior, o pré-amplificador elevou a tensão do sinal original em centenas de vezes. Porém esse sinal possui corrente elétrica mínima, já que é proveniente de um circuito de alta impedância. “Acrescentar corrente” a esse si-nal e, posteriormente, casar a impedância desse sinal amplificado com aquela de um sistema de alto-falantes é a tarefa do circuito de potência do amplificador.

Válvulas de PotênciaO estágio de potência emprega vál-vulas fisicamente maiores, capazes de conduzir níveis de corrente cerca de 15 a 30 vezes maiores que as pequenas válvulas de pré-amplificação. Como resultado, temos potência elétrica suficiente no sinal amplificado para alimentar alto-falantes que, por sua vez, transformarão parte dessa energia elétrica em pressão sonora (SPL). O amplificador de potência possui, tam-bém, algum fator de ganho de voltagem, fato que deve ser considerado no desenho de transformadores de saída.

Ampli�cadorde Voltagem

Ampli�cadorde Potência

Transformador de Saída

O transformador de saída é responsável por casar a impedância e transferir a potên-cia das válvulas de potência para os alto-falantes, fornecendo níveis de voltagem e corrente adequados. Válvulas de potência costumam possuir impedância de 4000 a 20.000 OHMs e trabalham com centenas de volts e alguns miliamperes de cor-rente. Enquanto que alto-falantes possuem impedâncias tradicionalmente de 4 a 16 OHMs, trabalham com voltagens da ordem de dezenas de volts e vários amperes de corrente. O transformador é responsável por essa transformação no sinal e é um dos componentes mais cruciais na formação do timbre de um amplificador. O transfor-mador dá “a palavra final” na qualidade de um amplificador valvulado e possui tantas variáveis que podem modelar a qualidade da amplificação que sua confecção é mui-tas vezes considerada uma arte.

Empregando uma analogia com a mecânica, o transformador é uma caixa de mar-chas, que transfere a potência do motor (amplificador) para as rodas (alto-falantes). O motor pode encontrar-se com alta rotação e pequeno braço de alavanca (alta im-pedância), ou grande braço de alavanca e baixa rotação (baixa impedância). Outra analogia possível é aquela da condução de líquidos. Para transferir um certo volume de líquidos, podemos usar alta pressão e baixo volume (alta impedância) ou baixa pressão e alto volume de líquido (baixa impedância).

O transformador de saída é formado por, pelo menos, dois indutores, os quais for-

Transformador de Saída+B

Entrada

6V6

O transformador converte o sinal de alta tensão e baixa corrente em um sinal de baixa tensão e alta corrente.Este processo é denominado “casamento de impedância”.A potência é quase toda transferida, fator que dependeda qualidade do transformador de saída.

mam um filtro natural contra altas frequências (devido à reatância indutiva).

O núcleo do transformador é onde a energia é armazenada, alternando-se, de deze-nas a milhares de vezes por segundo. A energia é então transferida para o secundário do transformador por meio de acoplamento eletromagnético. Assim, temos um sis-tema formado pelo trajeto primário -> núcleo de ferrosilício -> secundário -> alto--falantes.

A “rapidez” do núcleo (baixa relutância magnética) em alternar entre os diversos estados de polarização, e a fuga de campo magnético (energia que não é transferida para o secundário) são os principais diferenciais dos bons transformadores para os inferiores. Outros importantes diferenciais são a qualidade do enrolamento (isto sim uma arte!), o bom isolamento entre camadas e isolamento elétrico entre placas de ferrosilício também são fatores importantes a se observar nos bons transformadores de saída. Os grandes fabricantes mantém em segredo sua “receita” de construção de transformadores. Trata-se de um dos campos de estudo mais interessantes (e intri-gantes) em amplificadores para guitarra.

Ao lado: Transformador Mercury Magnetics, de fabricação na Califórnia, EEUU, monta-do sobre chassi de aço cromado.

Abaixo: Transformador de Saída EASA, indústria brasileira.

Da Acústica à Eletricidade Um longo caminho é percorrido pela mú-sica que surge na guitarra até o momento em que chega até os ouvidos do público. No trajeto há o encontro da Física com a Engenharia e, no fim, até mesmo com a Psicologia.

Sabe-se que determinado tom da nota Lá possui frequência de 440 Hz. É parte do mesmo tom ouvido ao telefone, o qual conhecemos por “tom de discagem” (na verdade o tom de discagem é composto por várias frequências que compõem o padrão DTMF). É, também, o tom ou-vido ao tocarmos a corda Sol (3a) na 14a posição. Porém nota-se que o tom ouvi-do ao telefone é bem diferente daquele proveniente da guitarra! Ambos têm a mesma frequência, logo o que difere os 440Hz do telefone e os 440Hz da guitarra elétrica?

A resposta é o timbre.

Duas ondas de mesma frequência soam diferentes quando possuem forma de onda distinta. As duas formas de onda oscilam fundamentalmente na mesma frequência, porém seu conteúdo harmônico é diferente.

As ondas senoidais não possuem conteúdo harmônico, são formadas pela função tri-gonométrica do seno, verificando a tensão elétrica ao longo da linha do tempo. Em qualquer momento T, a amplitude V da onda será a tensão de pico Vpk multiplicada pelo seno de T.

Vt = Vpk * seno (t)

As ondas senoidais não têm qualquer outra componente, por isso são utilizadas para testes e aferições nos amplificadores. São formas de onda “puras”. Porém o timbre de uma onda senoidal não é muito agradável aos nosso ouvido: é apenas um “apito” ou

Duas formas de onda de mesma frequência,timbres distintos.

“beep” semelhante ao que ouvimos ao tirarmos o telefone do gancho.

Quando acrescentamos riqueza harmônica a uma forma de onda, dizemos que esta-mos “colorindo” o timbre. Os melhores amplificadores de alta fidelidade não colo-rem o timbre, mas reproduzem o áudio fielmente como está na gravação. A busca da mais perfeita fidelidade é o objeto dos audiófilos.

Já os amplificadores para guitarra que não colorem o timbre do instrumento soam frios, “sem vida”. Essa é a principal diferença de amplificadores comuns e aqueles para guitarra: na amplificação para guitarra buscamos alterar a forma de onda de entrada. A forma como alteramos essa forma de onda é o fator que gera o timbre ou assinatura do amplificador: a forma de onda resultante é a sua “impressão digital”.

Por isso dizemos que o amplificador faz parte do instrumento. Ao combinarmos uma determinada guitarra com um determinado amplificador, temos um timbre específi-co. Alterando-se um desses dois componentes temos outro timbre distinto, como se fosse outro instrumento. Assim, consideramos guitarra e amplificador como partes integrantes do mesmo instrumento musical.

Capacitor de poliéster Sprague “Orange Drop” modelo 715P, 220nF x 600 VDC. O código de data sugere produção na 37a semana de 2004.

Percepção Sonora

O ser humano possui uma forma particular de tradução dos pulsos acústicos a sinais cerebrais. Essa tradução é melhor explicada por psicólogos, fonoaudiólogos ou mé-dicos, porém, para fins de nosso estudo, possuímos alguns dados fundamentais que nos ajudam a construir o timbre ideal para um amplificador.

O estudo mais conhecido sobre a percepção sonora pelo ser humano é resumido no gráfico que conhecemos por “curvas de Fletcher-Munson”. Esta série de curvas é construída sobre um gráfico que relaciona pressão sonora (SPL) a uma faixa de fre-quências em Hz. Em qualquer ponto da curva temos uma determinada frequência e a pressão sonora requerida para que seja percebida com o mesmo “volume” de áudio pelo ouvido humano em relação a qualquer outra frequência na mesma curva. O estudo de Fletcher-Munson demonstra que para notarmos o mesmo volume entre uma frequência média e um tom mais grave, precisamos de mais pressão sonora nas

Curvas de Percepção de Volume por Frequência em Hz

Pre

ssão

Son

ora

(dB

SP

L)

(threshold)

(Pontilhado: Estimado)

20

40

60

80

100 phon

10

-1010 100 1000 10k 100k

0

2030405060708090

100110120130

Curvas de Fletcher-Munson. Adaptado de original obtido via Wikipedia

frequências mais baixas. Por exemplo, para percebermos 40 phons de volume sonoro na frequência de 10KHz precisamos de cerca de 50 dB de SPL. O mesmo volume sonoro para o tom de 50 Hz, requer 80 dB. Lembrando que a escala é logarítmica, ou seja, a diferença de 50 a 80 dB de SPL entre essas duas frequências representa dezenas de vezes a potência exigida para produzir o mesmo volume.

No pré-amplificador temos a principal etapa de formação do timbre e de amplifica-ção de voltagem (amplitude) do sinal. Nos pré-amplificadores podemos enxergar a complexidade que existe no desenho de um circuito formador do bom timbre: dife-rentes faixas de frequências exigem níveis de voltagem muito distintos para chegarem a nossos sentidos com a mesma intensidade, porém componentes como resistores trabalham quase que linearmente na faixa de frequências audíveis. Para que deter-minada equalização soe “neutra” ou “plana” (“flat EQ”) ao ouvido humano, eletri-camente deve haver grande discrepância na resposta às diversas frequências, função para a qual são requeridos componentes reativos: capacitores e indutores.

O cálculo de todos os valores de componentes possíveis, entre capacitores, indutores e resistores é impraticável. São incontáveis configurações de circuito e combinações de valores nominais de capacitância, resistência e indutância! Não há tempo hábil para testarmos todas as possibilidades, assim, alguns circuitos clássicos servem como base para experimentação. Há, também, softwares especializados para computador os quais auxiliam o construtor de amplificadores na tarefa de encontrar valores de com-ponentes (DUNCANAMPS. 2012.). Porém esse tipo de software possui somente alguns circuitos pré-configurados, que apenas permitem a variação de valores de componentes. A potência cresce de forma quadrática em relação à voltagem. Assim, ao calcularmos resistências, e relações entre tensão e corrente que flui através de resis-tores e capacitores, ainda será necessário considerar a natureza exponencial da potên-cia elétrica em relação a estas grandezas.

As curvas de Fletcher-Munson explicam por que os sistemas de áudio exigem maior potência para que notemos com a mesma intensidade as frequências mais graves. Os “subwoofers” consomem muito mais energia que os “tweeters”, para nos oferecer uma percepção de volume balanceada entre graves e agudos. Nesses sistemas são usa-dos “crossovers”, divisores de frequência, para adequar o sinal que chega a cada tipo de alto-falante. Na amplificação para guitarra utilizamos apenas um tipo de alto--falante: os chamados médio-graves, comercializados como “woofers”. Não se empre-gam tweeters ou sub-woofers: os alto-falantes para guitarra se encaixam, mais apro-priadamente, na categoria “full range”, mas os melhores e mais conceituados falantes possuem uma faixa de frequências relativamente estreita com excelente desempenho. Essa característica gera a “assinatura” do alto-falante. Lembrando que, na amplifica-

ção para guitarra, não buscamos a alta fidelidade e sim tipos agradáveis de distorção.

Sobre nossa percepção dos timbres, (BROSNAC. 1978. p. 47) chama a atenção para um fato relevante: “A etapa de formação do timbre (ataque) e seu decaimento são os componentes mais distintos da identidade de um instrumento. A região de volume máximo não é tão distinta quanto a maioria das pessoas tende a acreditar”.

Am

plitu

de

Tempo

Ataque

Sustain

Decaimento

O ciclo de vida de uma nota musical. A forma de onda do ataque e aquela de seu decaimento são os fatores mais determinantes na formação do timbre.

Tipos de gabinetes acústicosVimos, então, que a amplificação de guitarra trabalha essencialmente a faixa de fre-quências aproximadamente entre 82 Hz a 1200 Hz. Assim, os gabinetes de guitarra possuem arquitetura específica para a reproduçao de tons médios e graves.

Um estudo aprofundado da acústica foge ao escopo de nosso texto. No entanto, aqueles que buscam produzir caixas de áudio de padrão profissional ou realizar so-norização profissional de ambientes devem buscar textos específicos a exemplo de (EVEREST. Master Handbook of Acoustics. 2001).

Nos amplificadores para guitarra encontramos basicamente dois tipos de gabinetes acústicos: aqueles selados e os abertos.

Os gabinetes selados oferecem aos alto-falantes um volume finito de ar para trabalho. Isto limita a movi-mentação do alto--falante ao volume disponível. No entanto, não há projeção contrária de pressão sonora. Toda a movimen-tação de ar se dá apenas pela parte frontal da caixa. Caixas seladas pos-suem, portanto, um timbre mais “contido”, os gra-ves tendem a ser bem definidos e os agudos, de certa forma, comprimidos. A Mar-shall produz as famosas caixas seladas de 4x12”, talvez os gabinetes da maior sucesso comercial da história da guitarra (DOYLE. 1993. p. 90).

O segundo tipo de gabinete é aquele que possui abertura na parte traseira do ampli-ficador, ou seja, as caixas abertas. Nesse sistema existe grande projeção sonora nos dois sentidos da caixa acústica. A projeção a partir da parte traseira pode ser aprovei-tada, colocando-se o amplificador contra uma esquina entre duas paredes, por exem-plo. No entanto, não havendo colocação especial do gabinete, lóbulos laterais das ondas dos tons mais graves encontrarão necessariamente sua contrapartida emanada pela parte frontal e haverá algum cancelamento de fase. Por isso os gabinetes abertos

Gabinete selado do amplificador Peavey 5150 EVH Combo

possuem tons graves menos acentuados e os tons agudos são percebidos com mais in-tensidade. Al-guns músicos descrevem essa característica subjetivamente como “timbre mais brilhante ou estalado”. A maioria dos amplificadores do tipo “com-bo” ou “cubo” possuem gabi-netes abertos, os quais os músicos usam para carregar cabos e pedais de efeitos.

Nas caixas abertas, os alto-falantes possuem infinito volume de ar para trabalho, por isso são também chamadas de “caixas de volume infinito” ou “infinite baffle” na ter-minologia inglesa.

É possível combinar os dois tipos de gabinetes nas famosas “pilhas”, ou “stacks”, obtendo-se um efeito combinado destes dois tipos de caixas.

Mesa Boogie de 50 Watts, com gabinete aberto.

Alto-falantes: Os motores da música

Os alto-falantes são uma aplicação dos solenoides elétricos: possuem uma bobina de campo sobre um êmbolo móvel em torno de imã permanente. A corrente elétrica passando através da bobina produz alterações no campo magnético da mesma, cam-po que interage com o imã permanente, gerando movimento no êmbolo da bobina. O êmbolo é ligado mecanicamente a um cone que move a massa de ar, gerando as ondas acústicas que ouvimos.

O movimento do alto-falante é limitado pelo curso existente entre o fundo do imã permanente e o máximo estiramento que a suspensão do cone acústico é capaz de suportar. Leia mais sobre o funcionamento dos alto-falantes na seção “Alto-falantes e Casamento de Impedância”

Conceitos básicos de eletrônicaCondutores e isolantesQuanto à capacidade de transferir cargas elétricas, os materiais podem ser classifica-dos como condutores ou isolantes. Outras categorias como supercondutores e afins não interessam para nosso estudo e, por-tanto, fogem ao escopo deste texto.

Sobre os semicondutores, falaremos breve-mente dos transistores e diodos de silício, no contexto de amplificadores operacio-nais, fonte de alimentação e componentes reguladores de tensão.

CondutorO condutor é um tipo de material que oferece baixa resistência à passagem de corrente elétrica. Via de regra, materiais com elétrons facilmente desprendidos da camada de valência são bons condutores elétricos.

Exemplos de bons condutores:• ouro• prata• cobre• ferro• latão• alumínio

Os condutores podem ser classificados quanto a sua condutividade por volume ou por peso. O alumínio é um bom condutor por unidade de peso, enquanto que cobre têm melhor condutividade por volume.

Em amplificadores valvulados os condutores mais utilizados são fios de cobre ou pra-ta, o primeiro sendo mais comum. Pontes de terminais de latão, ferro (aço de baixo carbono) ou cobre estanhados são muito utilizados para os soquetes e barras de liga-

O fio esmaltado possui secçcão condutora de cobre, e uma fina camada de esmalte isolante em sua super-fície. Assim é possível construir indutores sem ocupar demasiado volume.

ção. Os terminais de ferro são inferiores, porém aqueles feitos de latão ou cobre puro estanhado têm se tornado mais raros devido ao custo elevado desses metais quando comparados ao ferro. Terminais de prata e ouro são utilizados apenas em amplifica-dores de “boutique”: esses metais preciosos não são encontrados em amplificadores fabricados em série.

Isolante

Material que não conduz, ou que oferece alta resis-tência ao fluxo de cargas elétricas. Sinônimo de dielétrico.

Exemplos de dielétricos usados em capacitores:• Pasta eletrolítica• Mica• Papel• Cerâmica• Poliéster• Polipropileno• Óleo mineral

Outros isolantes comuns em amplificadores:• Borracha termo-retrátil• Fita isolante (não recomendado*)• Capas dos fios• Plásticos diversos em jacks, tomadas, e outros• Cerâmica nos soquetes de válvulas• Placas de circuito impresso de fenolite, fibra de vidro e afins

* A fita isolante pode ser substituída por isolantes termo-retráteis, os quais oferecem acabamento superior, vedação completa em torno dos contatos e são facilmente removidos.

Isolantes como o revestimento de polietileno na fiação deste JCM800 permite que fios de alta tensão sejam agrupados sem risco ao músico ou ao amplificador.

Tensão = DDP = 350 - 10 = 340 Volts

Catodo da EL84. Potencial = 10 Volts

Placa da EL84. Potencial = 350 Volts

Tensão elétrica na válvula EL84. DDP = 340 Volts

Tensão

Tensão é o nome dado à di-ferença de potencial elétrico entre 2 pontos. Também deno-minada “forca eletromotriz”. Conforme essa última denomi-nação (“eletro-motriz”) sugere, a tensão elétrica entre dois pontos propicia o movimento de cargas entre os mesmos.

• Unidade: Volts• Sufixo: V

Sem diferença de potencial (tensão) entre dois pontos não haverá corrente elétrica pois se encontram em equilíbrio ener-gético.

Na válvula, a alta tensão po-sitiva aplicada à placa atrai e acelera elétrons emitidos pelo catodo. Esse fenômeno é res-ponsável pelo “ganho” de ten-são das válvulas. Sem aplicação de alta tensão, os elétrons que deixam o catodo não seriam acelerados, e a válvula não passaria de um diodo.

Corrente elétrica

Corrente elétrica é o fluxo de cargas elétricas através de um material condutor. A intensi-dade da corrente é medida em Amperes, unidade convencio-nal que equivale ao fluxo da carga equivalente a 6 x 1018 elétrons passando por um material condutor durante o período de um segundo.

Nas válvulas termiônicas ocor-re apenas o fluxo de elétrons (cargas negativas) emitidos pelo catodo, os quais são atra-ídos pela tensão positiva do anodo.

Usa-se, informalmente, o ter-mo “amperagem” para referir--se à corrente elétrica.

Tensão = DDP = 350 - 10 = 340 Volts

Catodo da EL84. Potencial = 10 Volts

Placa da EL84. Potencial = 350 Volts

Corrente elétrica real na válvula EL84.

A corrente é limitada pela resistência interna da válvula, bem como pela tensão na gradede controle.

Fotos: Amplificador Giannini, indústria brasi-leira.

+B Corrente Convencional

Corrente

Real = F

luxo de

Eletrons

Correntes Convencional e Real

Durante seus experimentos com eletricidade, Benjamin Franklin buscava observar faíscas elétricas geradas ao aproximar polos opostamente carregados. Franklin con-cluiu, com base em observações a olho nu, que as cargas positivas fluíam do lado mais positivo em direção ao negativo (ZHOU, Shu--Ang. 1999. p. 101).

Mais de cem anos após a morte de Franklin, J.J. Thomson evidenciou, em laboratório, a existência do elétron (DAVIS. 1997. p. xi). Em 1895, dois anos antes da descoberta do elétron, Jean Baptiste Perrin havia determinado que a carga de raios origi-nados no catodo de tubos a vácuo era negativa (WI-KIPEDIA. Jean Baptiste Perrin.). Perrin foi laure-ado com o prêmio Nobel de Física de 1926 por suas pesquisas sobre estrutura da matéria.

Thomson ligou o trabalho de Perrin ao seu próprio e sugeriu que os raios catódicos (ou seja, frutos da emissão de catodo) eram, na verdade, formados por um fluxo de elétrons - partículas de carga negativa. Ficou, portanto, demonstrado que a corrente elétrica acontece do terminal negativo (o catodo, no caso das válvulas) para o termi-nal mais positivo (anodo da válvula).

No entanto, em boa parte dos materiais didáticos de engenharia elétrica, manteve-se a convenção de Franklin, de que a corrente elétrica flui do eletrodo positivo rumo ao negativo. Assim coexistem os conceitos de corrente convencional, e aquele de corren-te elétrica real. A corrente convencionada pode também ser chamada de corrente de Franklin (RAND-PAUL. 2011. p. 115).

Via de regra, quanto mais próximos nos encontramos ao estudo da Física, e portanto do estudo dos fenômenos elétricos que ocorrem no interior dos componentes, fala-se de corrente real. E quando tendemos para a engenharia elétrica aplicada, mais lida-remos com a corrente convencional. Quando o tipo de corrente não é especificado, espera-se que o observador efetue dedução em função do contexto. Sempre que con-siderar-se positiva a corrente do terminal positivo para o negativo, estaremos usando a corrente convencional como referência.

Na válvula termiônica, em funcionamento normal, é praticamente impossível existir corrente elétrica real do anodo para o catodo. Assim, considerando-se apenas o ano-do e o catodo, temos o que se chama de “diodo”, ou componente de dois eletrodos. O diodo conduz corrente elétrica real do catodo para o anodo, e não no sentido inverso. Esquemas elétricos podem apresentar setas indicando o fluxo de corrente do anodo para o catodo: neste caso está sendo indicada a corrente convencional (ver ilustração ao início desta seção).

De fato, para fins de engenharia, não há qualquer diferença em considerar cargas po-sitivas fluindo do anodo para o catodo, ou cargas negativas fluindo na direção inver-sa, desde que a mesma convenção seja mantida durante toda a análise do circuito. A polaridade das cargas torna-se relevante apenas aos que estudam os fenômenos físicos relacionados a essas partículas. Assim, pode-se analisar um circuito sem necessitar ingressar em menores detalhes da Física.

Nas válvulas o único elemento portador de carga é o eletron proveniente do catodo aquecido.

Não existe “Tensão Convencional”Diferente do estudo da corrente elétrica, não existe tensão ou voltagem convencio-nal. “Voltagem positiva” indicará sempre uma diferença de potencial positiva em relação a um outro potencial de referência. A tensão positiva sempre causará atração às cargas negativas dos elétrons.

A tensão positiva sempre atrairá para si a corrente real, e causará repulsão à corrente convencional. Por exemplo, a tensão aplicada ao anodo das válvulas deve ser positi-va em relação ao catodo de modo que possa atrair e acelerar elétrons, tornar possível a corrente elétrica real do catodo à placa. Caso o catodo se encontre em potencial mais positivo que o anodo, não haverá corrente através da válvula. Assim funcionam as válvulas retificadoras, ou válvulas diodo: essas não possuem a grade de controle, apenas anodo e catodo.

AC: Corrente Alternada

A corrente alternada(AC) é a forma utilizada para transmissão de energia a longas distâncias, devido à facilidade de sua conversão em tensões mais altas ou mais bai-xas através de transformadores. Inventada por Nikola Tesla (WEISSENBACHER. 2009. pg. 222), a transmissão de AC mostrou-se mais eficiente que a transmissão de DC defendida por seu rival, Thomas Edison. De fato, a fonte de alimentação de um amplificador valvulado efetua elevação e rebaixamento da tensão AC para níveis adequados ao funcionamento das válvulas. A tensão AC RMS equivale à tensão DC que seria capaz de realizar o mesmo trabalho. Nas ondas senoidais a tensão RMS têm magnitude aproximada a VPico * 0,707

DC: Corrente ContínuaDC é uma sigla na lingua inglesa que significa “Direct Current” ou corrente contí-nua

A corrente contínua flui em apenas uma direção e possui polaridade definida, en-quanto que AC alterna a sua polaridade com uma certa frequência. A tensão DC não possui medida RMS, e sua magnitude é utilizada diretamente no cálculo do trabalho que pode ser realizado por essa tensão.

V RMS

V Pico

V pico-a-pico

Tensão / Corrente Alternada

Tensão de Referência

VDC

Tensão / Corrente Contínua

Tensão DC = DDP

Nos amplificadores, a alimentação de alta tensão para as válvulas de pré-amplificação e de potência é efetuada por meio de corrente contínua. Pode-se, também, retificar a tensão AC da calefação visando a redução de ruídos nesse circuito.

Demais componentes eletrônicos de um amplificadorResistoresO resistor é um componente passivo que têm a propriedade de se opor ao fluxo de corrente elétrica. A Lei de Ohm estabelece a relação entre queda de tensão no resis-tor em função da corrente que flui através dele (V = R * I, V = tensão em Volts, R = resistência em Ohms, I = corrente em Amperes).

A unidade de medida de resistência é o Ohm. Os resistores são fabricados a partir de diversos materiais que oferecem resistência à corrente elétrica.

Os materiais mais usados como resistores incluem:• fio resistivo• composto de carbono• filme resistivo, feito de carbono• filme resistivo, feito de metal

CapacitoresO capacitor é um componente passivo capaz de armazenar carga elétrica. É um dos componentes mais importantes na qualidade de áudio de um amplificador pois eles estão presentes em todo o circuito, inclusive, e de forma abundante, no “trajeto” percorrido pelo sinal de áudio. Poderíamos dedicar todo um livro ao estudo dos incontáveis tipos de capacitores e de suas características na modelagem do timbre da guitarra.

Os capacitores, quando operam em conjunto com indutores, podem dar origem a circuitos sintonizados. Em amplificadores, devido à quantidade de capacitores utili-zados, os circuitos sintonizados podem surgir inadvertidamente, entre a indutância de um fio, por exemplo, e a capacitância de um outro componente. Tais acoplamen-tos acidentais, chamados de circuitos parasíticos, podem causar filtragem de frequên-cias e até mesmo oscilações e ruídos.

A experimentação com diversos tipos de capacitores levará o construtor de ampli-

ficadores a conhecer melhor a característica sonora de cada um de acordo com sua função no circuito. Trata-se de uma questão subjetiva, a qual é muito discutida entre técnicos.

Símbolo em esquemáticos: CUnidade: Farad

Por ser um valor muito elevado, na prática o Farad é subdividido em:• microFarads (uF = milionésimo de Farad)• nanoFarads (nF = bilionésimo de Farad)• picoFarads (pF = trilionésimo de Farad)

Em Português, o capacitor também é conhecido popularmente por “condensador” por ser capaz de “condensar” (armazenar) cargas elétricas. Nos amplificadores valvu-lados, o capacitor têm diversas funções, algumas das quais encontram-se detalhadas a seguir.

Capacitores como filtros de alimentaçãoApós a retificação da corrente AC, é preciso filtrar o sinal retificado usando capacito-res de filtragem e armazenamento (“reservoir”).

Armazenamento: Conforme já mencionamos, o capacitor é um componente que armazena carga elétrica. Assim, enquanto o pulso positivo proveniente da fonte re-torna ao zero, o circuito após o capacitor “enxergará” ainda a tensão no pico do pulso (subtraído do ripple) armazenada no capacitor.

Filtragem: Ao mesmo tempo, os capacitores de armazenamento costumam ter valo-res relativamente altos, entre 10 e 100 microFarads em alta tensão (valores maiores para amplificadores automotivos e caseiros, de baixa tensão), que oferecem pouca resistência a sinais AC. Tais capacitores, portanto, aterram uma larga banda de frequ-ências que poderiam ocasionar ruídos no circuito de áudio.

Ruídos provenientes da fonte de alimentação: Quando o amplificador trabalha em alto volume, exigindo assim maior corrente da fonte de alimentação, o banco de capacitores de armazenamento pode não ser capaz de estabilizar a tensão. Neste caso, o circuito alimentado pelo capacitor recebe tensão com flutuações, as quais chama-mos de “ripple”. O ripple proveniente da fonte retificada em onda completa pos-sui frequência de 120 Hz e pode atingir o circuito de alta tensão do amplificador tornando-se audível nos alto-falantes.

Nota sobre vazamento nos capacitores de filtragem e armazenamento: Quando ca-pacitores de filtragem e armazenamento da fonte possuem “vazamento” (conduzindo assim corrente DC), eles trabalharão com maior temperatura e podem entrar em curto-circuito. É importante efetuar manutenção preventiva de capacitores eletrolíti-cos, em especial aqueles de alta tensão.

Capacitores de Desacoplamento

Capacitores interligados em paralelo entre o polo positivo da fonte de alimentação e a referência de terra (os filtros da fonte, citados acima por exemplo) são também denominados “capacitores de desacoplamento”, por configurarem um “terra” para sinais AC. Dessa forma separam, ou desacoplam, um circuito AC de outro.

Etapa deAmpli�cação

R1 R2

C1 C2Etapa deAmpli�cação

Capacitores deDesacoplamento

A B

Os sinais AC presentes nos pontos A e B deverão ser �ltrados pelos �ltros R1+C1e R2+C2. C1 e C2 funcionam como capacitoresde desacoplamento entre as malhas A e B.

Capacitores de Acoplamento

Os capacitores de acoplamento separam o potencial DC de um estágio de amplifica-ção para outro. O capacitor, quando ligado em série com uma tensão DC, atinge sua carga máxima e entra em equilibrio com a tensão aplicada, interrompendo a condu-ção de corrente contínua. Quando o capacitor sofre uma alteração de carga em um dos condutores, a segunda metade reage à mudança de potencial em mesma propor-ção, causando pulso semelhante no outro terminal (acoplamento eletrostático). As-sim diz-se que o capacitor “passa” corrente alternada e bloqueia corrente contínua.

Quando o capacitor de acoplamento permite a passagem direta de DC, dizemos que se encontra com “vazamento” e precisa ser trocado. O vazamento de DC altera o ponto de funcionamento do próximo circuito, podendo causar danos físicos ao cir-cuito em alguns casos.

Todo o sinal de áudio amplificado passa por capacitores de acoplamento, portanto sua qualidade é vital para obter um bom timbre. Os capacitores são naturalmente microfônicos e captam ruídos. Existem, por exemplo, microfones cujos elementos de captação são feitos a partir de um capacitor (“microfones condensadores”). Fabrican-tes devem tomar cuidado especial ao selecionar os melhores capacitores para setores críticos, de alto ganho, do amplificador - em especial em torno da válvula V1. Am-plificadores em formato combo, com os alto-falantes no mesmo gabinete do circuito eletrônico, devem isolar acústicamente os capacitores de acoplamento das vibrações do gabinete.Capacitores de controle de timbre

Os capacitores apresentam diferentes impedâncias a diferentes frequências de sinal. Assim, a combinação de capacitores de vários valores com potenciômetros permite a modelagem passiva de áudio, permitindo ao técnico determinar quais faixas de fre-quência deseja realçar ou atenuar.

Etapa deAmpli�cação R1

C1Etapa deAmpli�cação

Capacitor deAcoplamento

A B

O capacitor C1 bloqueia o potencial DC existente no ponto A, permitindo que apenas sinais(AC) passem de A para B. Nesta função é chamadode capacitor de acoplamento pois acopla os sinaisde dois estágios, isolando quaisquer potenciais DC.

A maioria dos amplificadores baseados nos designs Fender e Marshall utilizam varia-ções do tradicional circuito ilustrado à direita. Este clássico circuito é composto por 2 ou 3 capacitores e uma rede de 3 resistores e 3 poten-ciômetros que possibilitam a modelagem de áudio para guitarra.

Vale ressaltar que nos sistemas tradicionais da Fender e Marshall os capacitores de controle de timbre fun-cionam, também, como capacitores de acoplamento, os quais acoplam o sinal do circuito anterior ao equali-zador, bloqueando o potencial DC. Portanto todos os cuidados que devem ser tomados com capacitores de acoplamento aplicam-se aqui da mesma maneira. Prin-cipalmente tendo em vista que os potenciômetros do equalizador são acessíveis no painel frontal e não de-vem, em hipótese alguma, receber alta tensão. Portanto os capacitores de acoplamento do equalizador devem ser cuidadosamente selecionados e testados.

Capacitores para “bypass” de resistores de catodoOs catodos das válvulas de pré-amplificação são normalmente aterrados via um resis-tor que varia entre 800 Ohms e 1500 Ohms. Tal resistor oferece a mesma resistência tanto para corrente DC quanto para sinais AC. Assim, ele não é capaz de realçar ou atenuar uma faixa de frequências (o resistor por si não serve como filtro). É desejável que o técnico possa modelar o sinal AC sendo amplificado. Assim, em paralelo com o resistor de aterramento, instala-se um capacitor que forma, com aquele, um filtro RC com o mesmo, permitindo realçar determinadas frequências.

Válvulas de potência em funcionamento com bias de catodo também podem utilizar capacitores com o mesmo propósito. Ao empregar capacitores eletrolíticos, deve-se observar sua polaridade, instalando o lado positivo sempre voltado para o catodo e o lado negativo para o terra.

PERIGO: Capacitor de referência com o neutro da redeAmplificadores vintage, bem como diversos modelos fabricados mais recentemente, empregam uma “chave de terra”, com um dos polos ligados ao chassi do amplifica-dor por meio de um capacitor e o polo comutador ligado à rede alimentação.

Esta ligação configura um grande perigo para segurança do músico. O chassi do amplificador é, normalmente, ligado diretamente às cordas da guitarra. Quando o

Fender Bassman 5F6-A

sistema possui um capacitor de referência para a rede elétrica, ele estabelece um refe-

rencial AC do músico para a rede.

Ao ligar a chave na posição em que se acopla o chassi à fase da alimentação, estamos expondo o músico a um enorme perigo, em especial nos palcos molhados e outras situações adversas comuns no trabalho do músico profissional. É recomendado desa-tivar o circuito da chave de terra, e, quando possível, modificar o amplificador para utilizar tomada de 3 pinos. Ao utilizar conectores IEC C13/C14 de 3 pinos o capa-citor de referência para a rede torna-se desnecessário.

A vantagem original daquele capacitor era a atenuação de ruídos e interferências. Porém o risco que acarreta não compensa o benefício trazido. Especialmente consi-

Capacitor de referência com a rede elétrica encontrado em amplificador Giannini.

derando-se que outras medidas podem reduzir os ruídos sem colocar o músico em risco, como referenciar calefação AC das válvulas a um potencial DC ou reorganizar a fiação interna do amplificador.

Tanques de ReverbOs tanques de reverb de molas são um dos componentes mais característicos dos amplificadores valvulados - é impossível desvincular um do outro. Apesar de seu desenvolvimento ao longo dos anos, e posterior aplicação em amplificadores transis-torizados, nada é mais característico de um amplificador vintage para guitarra do que os velhos conectores RCA e um par de fios que leva ao fundo do gabinete do amplifi-cador onde normalmente encontra-se oculto o tanque de molas.

VaristoresOs varistores são, conforme o nome sugere, resistores variáveis de acordo com a temperatura de seu envólucro. São, na maioria das vezes, elementos de proteção do circuito e não atuam no circuito de áudio. Podem ser empregados em diversas fun-ções como limitadores de corrente inicial da calefação, bem como na alimentação principal do amplificador, visando proteger o circuito contra corrente excessiva. Os varistores são tipicamente chamados de MOV’s, sigla de Metal Oxide Varistor. Os varistores podem ter coeficiente térmico negativo, quando sua resistência diminui com o aumento da temperatura. Esses são denominados NTC, sigla de Negative Temperature Coefficient. O tipo complementar é o PTC, de Positive Temperature Coefficient, onde a resistência aumenta com o aumento da temperatura.

RelésOs relés são chaves acionadas usando corrente elétrica no lugar de acionamento manual. Podemos usar relés quando desejamos chavear um circuito de alta tensão sem expor o usuário ao alto potencial, permitindo-lhe chavear apenas um pequeno solenoi-de que, então, liga/desliga outro circuito maior. Isso ocorre, por exemplo, nos pedais que alternam entre canais do amplificador. Nos amplificadores, os relés alternam entre canais, ativam circui-tos de trêmolo ou reverb, e assim por diante.

PotenciômetrosOs potenciômetros utilizados em amplificadores são, normalmente, fabricados utili-zando placa de fibra vidro, sobre a qual é criada uma trilha resistiva, normal-mente composta por car-bono e uma cola fixadora. A trilha pode ter caracte-rística linear, logarítmica ou logarítmica invertida.

LinearesNeste tipo de potenciôme-tro a resistência aumenta de forma linearmente proporcional à distância circular percorrida pelo elemento giratório. Quan-do se encontra no ponto de 50% do percurso, a resistência encontra-se a 50% do valor nominal.

LogarítmicosNas trilhas resistivas logarítmicas a resistência aumenta até cerca de 10% quando atingimos 50% do giro do potenciômetro. Na outra metade do giro percorrem-se os 90% de resistência adicionais. Nossa percepção de volume sonoro se dá de forma que exigimos 10 vezes mais potência elétrica para percebermos o dobro de volume. P potenciômetro logarítmico busca simular essa característica, propiciando um aumen-to de 9x da resistência da metade (“Volume 5”) do giro em diante.

Logarítmicos InvertidosA trilha logarítmica inversa atinge 90% da resistência com metade do giro, e os de-mais 10% na metade restante da volta. São mais raros, mas podem ser encontrados em alguns circuitos osciladores de vibrato/trêmolo.

Amplificadores operacionais

Amplificadores operacionais, op-amps ou simplesmente “operacionais” são peque-nos circuitos amplificadores auto contidos, os quais podem ser tratados como sendo um componente eletrônico discreto com entrada e saída. Os op-amps são fruto de décadas de desenvolvimento dos transistores. Apesar de ser possível construir um operacional utilizando válvulas, sua principal vantagem está em ser um componente complexo, um amplificador completo, contido em um minúsculo chip de circui-to integrado. Os operacionais mais utilizados para amplificadores de instrumentos musicais podem conter algumas dúzias de transistores, capacitores, proteção contra sobrecarga, compensação interna contra variações de temperatura, e muito mais. São circuitos deveras úteis, no entanto para fins de nosso estudo de valvulados devemos apenas saber de sua existência, visto que um estudo mais aprofundado sobre eles foge ao escopo deste texto. O leitor interessado em aprofundar seus conhecimentos sobre os op-amps pode consultar (CLAYTON. 2003), (JUNG. 2004.), (HUIJSING. 2011) e (HOROWITZ. 1989.)

Amplificador operacional RC4558. Placa de circuito do pedal Ibanez Tube Screamer TS-9

Transistores

Herdeiros tecnológicos das válvulas termiônicas, os tran-sistores revolucionaram a história, dando origem à era da informação e à revolução da informática. Os transis-tores são “resistores de trans-ferência”: componentes que possuem um canal principal por onde pode fluir grande corrente elétrica mas que pode ser controlado por meio de uma minúscula corrente aplicada a um terceiro eletro-do de controle.

O canal do transistor NPN é formado pelo coletor (aná-logo à placa das válvulas) e o emissor (análogo ao catodo). A base (análoga à grade de controle) controla o com-portamento do canal exis-tente entre coletor e emissor. Transistores são disponíveis também em configuração PNP, nos quais se invertem as polaridades de excitação da base e, também, a direção da corrente elétrica fluindo através do canal. Não existe equivalência direta entre válvulas e transistores, apesar de que alguns MOSFETs de potência de gate negativo e canal N têm parâmetros semelhantes ao de válvulas de potência, e alguns JFETs assemelharem-se a válvulas de pré-amplificação. O fato do transistor ser composto por material semicondutor, e todo o fluxo de cargas dar-se através desse material, dá aos transistores a designação de “componentes de estado sólido”. Enquanto que nas válvulas o fluxo de elétrons ocorre no vácuo, a partir da nuvem de cargas, não havendo qualquer elemento sólido no canal.

Transistores em placa de circuito do Mesa Boogie Triple Rectifier

Reguladores de tensão

Em termos práticos é possível regular a tensão de alimentação DC de um circui-to utilizando apenas um transistor. No entanto, com os avanços nas tecnologias de estado sólido, hoje temos à nossa disposição circuitos integrados com proteção con-tra temperatura excessiva, curtos-circuitos, sobrecargas, compensação ativa contra mudanças de temperatura e assim por diante. Alguns dos reguladores mais úteis para amplificadores valvulados incluem os LM7806 para 6 volts, LM7812 para 12 volts e os LM350 para maiores correntes e tensão variável. São reguladores de baixa ten-são, mas podem ser usados com terra virtual (referência elevada) para regular a alta tensão, ou seja, regular uma tensão diferencial, entre 300 e 320 volts, por exemplo. No entanto, MOSFET’s de potência existem para trabalhar com tensões de até 1000 volts, o que os torna mais atraentes para regulagem de tensão em amplificadores val-vulados. Vide exemplos de circuitos reguladores em (BLENCOWE. 2010.).

As construções vintage, mantendo a tradição dos valvulados antigos para guitarra, não empregam reguladores de tensão de qualquer espécie.

Regulador LM7812 para 12 Volts. A família LM78** é a mais utilizada para aplicações que exigem menos de 1A de corrente máxima.

Válvula, Coração do Amplificador

“O caminho não está nos céus. O caminho está no coração.” - Gautama Buddha

Finalmente chegamos àquele que é o objeto principal de nosso estudo, o coração do amplificador valvulado: a válvula termiônica. A seguir falaremos de suas principais estruturas: o catodo emissor de elétrons, a grade de controle principal, demais grades de controle auxiliares, estruturas de formação de feixe e supressão de elétrons e, por fim, a maior estrutura interna de uma válvula : a placa, ou anodo.

Discutiremos rapidamente, também, os tipos de envólucros, bases e mecânica in-terna e de fixação das válvulas mais encontradas em amplificadores valvulados para guitarra. Não se trata, de maneira alguma, de uma seção de datasheets mas, sim, de breves informações sobre cada válvula, como escolhê-las e em que situações o autor encontrou utilidade para elas. Para obter dados detalhados, gráficos, limites e especi-ficações técnicas o leitor deve buscar a datasheet do fabricante da válvula.

Há inúmeros tipos de válvulas que não discutiremos neste texto, entre elas as válvulas magnetron (encontradas em fornos de micro-ondas e radares), válvulas de raio-X, válvulas diodo de vapor de mercúrio, demais válvulas de alta potência como tetrodos de transmissão de RF.

Casamento de VálvulasDizemos que um conjunto de válvulas encontra-se casado quando determinada ca-racterística técnica de todas as válvulas encontra-se dentro de uma certa faixa aceitá-vel. Algumas empresas, como Groove Tubes e TAD, efetuam casamento de conjun-tos de válvulas de acordo com vários quesitos: baixa microfonia e transcondutância, por exemplo.

Na grande maioria dos casos, ter “um conjunto casado” para guitarra significa que a transcondutância (Gm) de todas as válvulas do conjunto não varia mais que 10%.

Exemplo: Mantidas constantes as tensões de screen (VG2) e de placa (Vp), se a cor-rente de catodo atinge 35mA ao aplicarmos -25 VDC à grade de controle (G1) de uma válvula 6L6GC, nenhuma válvula do conjunto pode apresentar corrente infe-rior a 32mA ou superior a cerca de 38mA. Ao encontrarmos 4 válvulas que atendem a essa especificação, por exemplo, temos um “quarteto casado”.

O teste exemplificado é um teste estático, usando apenas tensão fixa de bias. Testes mais elaborados envolvem equipamentos “ray tracer” que desenham a curva de trans-ferência completa ao variar continuamente a tensão de bias de -V.CORTE a 0V. Os testes de ray tracer são os mais completos para efetuar casamentos de transcondutân-cia.

Estruturas Internas da Válvula

Catodo

O catodo é o eletrodo mais negati-vo da válvula, de onde “partem” os elétrons em direção ao Anodo (ou “placa”). Nas válvulas, o catodo fica encoberto pelas demais estruturas e raramente é visível, porém em algumas válvulas é o eletrodo mais notável por ser aquele que trabalha incandescente (catodos de aqueci-mento direto).

Símbolo nos datasheets: K Exemplo: “Voltagem de catodo” = Vk

O catodo, nas válvulas, trabalha com temperaturas de até 1000 graus centígrados. Para atingir essa temperatura ele pode ser diretamente ou indiretamente aquecido. Os catodos diretamente aquecidos participam, também, do circuito de calefação. Os catodos indiretamente aquecidos possuem uma resistência elétrica acomodada dentro de um cilindro, sendo os dois circuitos elétricos, de calefação e o circuito do catodo, isolados internamente na válvula.

Os catodos de válvulas mais recentes são impregnados com elementos que facilitam a emissão de elétrons a temperaturas mais baixas. Assim a válvula moderna é capaz de trabalhar com o catodo aquecido a cerca de 700 graus centígrados, prolongando sua vida útil e exigindo menos corrente do circuito de calefação (RCA. 1973.).

Catodo Diretamente Aquecido

O catodo diretamente aquecido é também o filamento de calefação da válvula. Ao mesmo tempo que cumpre a função de emitir elétrons, ele é o próprio filamento de aquecimento que permanece incandescente durante todo o funcionamento do cir-cuito. Grande parte das válvulas de retificação funciona dessa forma. O motivo pelo qual não costumam utilizar-se válvulas de catodo diretamente aquecido para sinais de áudio ou RF é o fato do ruído (“hum”) de 60 ciclos AC contaminar o circuito de amplificação, fator que é irrelevante na retificação de fonte, já que há filtragem de AC imediatamente após a retificação.

Catodo Indiretamente Aquecido

Válvulas que possuem catodo indiretamente aquecido têm o filamento acomodado fisicamente próximo ao catodo, porém eletricamente dele isolado. Assim, quando é utilizada a corrente alternada para o circuito de calefação, não há grande interferên-cia do ruído de 60 ciclos oriundo da rede de alimentação. Mesmo assim existe capa-citância entre o filamento e o catodo, o que permite acoplamento eletrostático entre os dois eletrodos. Filamento e catodo possuem também indutância, o que permite acoplamento eletromagnético, especialmente nas baixas frequências. Assim, sempre há algum nível de ruído oriundo da calefação AC injetado no trajeto de áudio, e nosso trabalho como construtores é aquele de minimizar esse efeito. Sem uma re-ferência com o terra do circuito, o ruído de 60 ciclos torna-se presente no sinal de áudio de forma bastante intensa por meio dos catodos indiretamente aquecidos. Para atenuar o ruido, incluímos uma referência resistiva, normalmente de 100 OHMs, entre os polos opostos da tensão de calefação e o chassi, minimizando os efeitos da capacitância e indutância existentes entre esses eletrodos da válvula.

O acoplamento eletrostático e eletromagnético entre filamento e catodo pode, tam-bém, contribuir para a formação de circuitos parasíticos. As datasheets mais com-pletas informam as capacitâncias internas da válvula, as quais devem ser levadas em consideração na avaliação de oscilações espúrias que possam acontecer no circuito.

Na figura acima, proveniente do RCA Receiving Tube Manual, RC-13, temos à es-querda o catodo diretamente aquecido e à direita o catodo indiretamente aquecido. O catodo diretamente aquecido encobre o filamento que é eletricamente isolado des-te, tendo idealmente apenas transferência térmica. O catodo aquecido pelo filamento passa a emitir elétrons (efeito termiônico), cumprindo assim sua função primordial na válvula.

Grade de Controle

A grade de uma válvula, também chamada de “grade de controle” ou “grid” em in-glês, é o componente da válvula que controla o fluxo elétrico entre a placa e o cato-do.

Símbolo em datasheets: G1

O catodo é o emissor de elétrons, portanto é negativamente carregado. O anodo nor-malmente recebe alta tensão (HT) positiva, a qual atrai e acelera a nuvem de elétrons (também chamada de “carga espacial”) emitida pelo catodo.

Se não houver grade de controle entre o catodo (emissor) e anodo (receptor) a válvu-la funciona como um diodo que conduz elétrons apenas do catodo para o anodo, ou corrente convencional no sentido oposto. É dessa maneira que funcionam as válvulas retificadoras. Elas normalmente possuem 2 placas para receber as extremidades do transformador e assim produzir retificação de onda completa.

A invenção da grade de controle é atribuída a Lee de Forest, conforme discutimos no primeiro capítulo.

A grade de controle é a estrutura dourada que pode ser vista no interior da placa formadora do feixe elétrico (estrutura exterior, de cor cinza).

De Forest observou que quando se aplicava uma tensão negativa à grade, ela passava a repelir os elétrons emitidos pelo catodo, assim impedindo a condução dentro da válvula. Reciprocamente, observou que, ao aplicar uma tensão mais positiva na gra-de, a corrente elétrica aumentava.

Quando a variação da tensão na grade era contínua, fruto de um sinal analógico a exemplo da voz humana, percebeu-se que a válvula variava a corrente de placa de for-ma proporcional, a qual, por meio de uma carga indutiva ou resistiva, reproduzia a voltagem do sinal original com amplitude maior.

Nascia, assim, o primeiro amplificador. Inicialmente utilizado para amplificar sinais de telégrafos, hoje vemos o mesmo princípio aplicado a todos os aparelhos eletrôni-cos ao nosso redor, porém em grande parte utilizando transistores e não mais válvu-las. A grade de controle também foi usada como chave eletrônica de alta velocidade por sua capacidade de controlar a corrente de acordo com a tensão a ela aplicada. Os primeiros computadores utilizavam-se dessa característica para simular a lógica de Boole (verdadeiro com tensão X e falso com tensão Y).

Analogia com sistemas hidráulicosProfessores de engenharia costumam utilizar a analogia com torneiras de água para ilustrar o funcionamento das grades de controle.

Imagine um hidrante como fonte de água de alta pressão, a exemplo daqueles usa-dos em emergências pelo Corpo de Bombeiros. Sabemos que a água ali encontra-se confinada com alta pressão, de outra forma não seria possível extinguir fogos. Agora imagine que temos uma pequena torneira capaz de interromper o fluxo de água no conduto principal do hidrômetro.

Pequenos giros na torneira causam grandes saltos na água que flui através da tubu-lação principal. Assim, se modularmos uma onda de pequena amplitude na torneira e colocarmos as mãos no forte fluxo de água fluindo através do canal principal do hidrômetro, sentiremos os pulsos aplicados à torneira com intensidade muito maior.

Efeito análogo ocorre na válvula termiônica (a torneira é também uma válvula ajustá-vel, porém hidráulica). A alta tensão entre o anodo e o catodo equivale à alta pressão da água no hidrômetro. A grade de controle (G1) equivale à torneira em nossa ana-logia. Quando aplicamos um sinal pequeno à torneira, grande variação de corrente ocorre no canal principal da válvula, entre o anodo e catodo.

Os britânicos tradicionalmente denominam tais dispositivos de “válvulas” enquanto

que os norte-americanos os chamam de “tubo” (tubes). O nome válvula reflete exa-tamente o funcionamento do componente, em especial se lembrarmos da analogia com válvulas hidráulicas. O nome “tube” reflete o aspecto físico do envólucro.

Outros tipos de gradesA grade de controle é a principal responsável pelo fluxo de elétrons, mas certas limi-tações elétricas levaram os engenheiros a inserirem outras grades entre o catodo e o anodo da válvula (RCA. 1973. pgs. 5-10).

No tetrodo há uma grade a mais que nos triodos descritos acima. Essa grade, tam-bém chamada de G2, é responsável por direcionar os elétrons ao anodo de modo a reduzir o “Efeito Miller” de capacitância entre grade 1 e anodo. Devido à alta tensão aplicada à G2, ela serve também para aumentar o ganho da válvula.

No pentodo acrescentou-se mais uma grade, fisicamente localizada entre a G2 e o anodo. Essa grade é conhecida por “supressora” pois evita que elétrons refletidos da placa retornem para a grade G2.

A grade supressora vai ligada a um potencial igual ou mais negativo que o catodo (permanecendo, portanto, muito mais negativa que o anodo). É configurada de modo a não impedir o fluxo de elétrons entre G2 e o anodo, porém ela impede que elétrons próximos ao anodo retornem à grade G2. Assim, a grade supressora, ou G3, inibe o retorno de elétrons da placa (ou anodo), daí a origem de seu nome.

Abaixo: capacitores de tântalo. Direita: detalhe de amplificador Duovox 50B.

Anodo ou “placa”

O anodo é o eletrodo da válvula que encerra o circuito elétrico iniciado no catodo. É para esse eletrodo que flui a maior parte da corrente elétrica real que flui através da válvula, excluindo apenas a corrente de screen nos tetrodos e pentodos (a corren-te de grade G1 existe, mas é desprezível). Na terminologia de valvulados o anodo é também chamado de “placa”, pois é literalmente uma chapa de metal (WHITAKER. 1999. P. 129) dobrada em torno dos demais componentes.

Símbolo nas datasheets: P ou “a”Exemplo: Tensão de Placa = Vp ou Va

A placa é alimentada com as maiores tensões elétricas positivas do circuito, com o propósito de acelerar os elétrons em sua direção, tornando possível o processo de amplificação.

O anodo é o componente interno mais visível nas válvulas que possuem envólucros de vidro, pois essa estrutura encobre fisicamente a grade de controle e o catodo. A maior dimensão do anodo é devida à necessidade de dissipar a energia térmica com maior eficiência que os demais componentes da válvula.

Quando a corrente que passa pelo anodo se torna excessiva, ele se torna visivelmente incandescente. Nessa condição a válvula entra em processo de autodestruição térmi-ca. A resistência elétrica do anodo aumenta com a temperatura, impedindo o maior fluxo de corrente. Porém a fonte de alimentação é normalmente capaz de fornecer corrente adicional, vencendo a resistência causada pelo aquecimento, dissipando assim ainda mais energia térmica na placa. Caso não seja interrompido, o processo se retroalimenta e aumenta em intensidade até ocorrer a destruição da válvula. Essa condição pode, também, levar a danos no circuito do amplificador, especialmente no transformador de saída. O termo usado para descrever a audodestruição térmica da válvula, na lingua inglesa, é “thermal runaway”.

Relação do anodo com a Potência nominal da VálvulaQuando falamos da “potência de uma válvula”, estamos falando da quantidade de energia térmica que o anodo é capaz de dissipar em determinado espaço de tempo sem sofrer danos permanentes.

Uma válvula EL34 por exemplo é capaz de dissipar em torno de 25 Watts de energia térmica em seu anodo. As válvulas KT-88 e 6550 são capazes de dissipar até 45 Wat-ts. As Tung-Sol KT-120 são capazes de dissipar até 65 Watts em apenas um tetrodo de feixe direcionado.

Há uma certa quantidade de energia dissipada na grade G2, ou “screen”. Nas válvu-las KT-120 a G2 chega a dissipar 8 Watts, enquanto que na válvula 6550 esse valor limita-se a cerca de 6 Watts.

Grade supressora

A grade supressora é a terceira grade de controle de uma válvula. Normalmente, quando falamos em G3, nos pentodos, nos referimos à grade supressora.

Em tetrodos de feixe direcionado, a G3 não é exatamente uma grade de controle, mas uma estrutura formadora do feixe de elétrons.

Porém o conceito de uma terceira grade foi objeto de patente pela Philips, fato que impediu que outros fabricantes utilizassem esse recurso.

Grade de “screen”

G2 é abreviação de Grade 2, também co-nhecida por “screen grid” nas válvulas mais comuns para amplificação de áudio.

É, fisicamente, a segunda grade localizada no trajeto dos elétrons, instalada imedia-tamente em torno da grade de controle. Normalmente têm a função de acelerar e direcionar o feixe de elétrons rumo à pla-ca, servindo também para diminuir a ca-pacitância existente entre ela e a grade de controle. Tendo superfície muito menor que aquela da placa, a G2 não capta tan-tos elétrons quanto aquele eletrodo, porém existe uma certa quantidade de corrente de screen, a qual devemos considerar durante a construção do circuito. Havendo corren-te e tensão através da G2, há dissipação de potência. Portanto deve-se proteger a grade screen contra o excesso de corrente, visto que sua delicada construção não a torna capaz de suportar temperaturas elevadas. Nas válvulas EL34 usa-se um resistor com valor em torno de 1 K OHMs x 5 a 10 Watts para essa função. Como as válvulas da família 6L6 possuem feixe de elétrons direcionado e, portanto, apresentam menor corrente de screen (ver seção seguinte sobre tetrodos), usamos um resistor de prote-ção menor, usualmente em torno dos 470 OHMs x 5 Watts.

Todas as válvulas a partir dos (inclusive) tetrodos possuem G2. No entanto, nem todas as grades número 2 têm a função de screen grid. Em válvulas específicas para mixagem de áudio, por exemplo, podem haver diversas grades com a mesma função da grade 1, produzindo em sua saída uma combinação dos sinais de áudio injetados nas diversas grades. Neste caso não as denominamos grade screen, mas grades de controle adicionais (estas terão nomenclatura de acordo com o fabricante).

Conforme o nome sugere, em pentodos e tetrodos de feixe direcionado para amplifi-cadores de instrumentos musicais, a G2 possui a função de “separar” ou filtrar (scre-en) o espaço que existe entre a grade 1 e o anodo.

Nessa configuração, uma tensão elevada é aplicada à G2, a qual acelera o feixe de elétrons em direção à placa. Dependendo da montagem física da válvula uma quan-tidade maior ou menor de elétrons pode incidir sobre a grade G2. Falaremos a seguir dessa característica dos dois principais tipos de válvulas usadas em amplificadores para guitarra: pentodos (EF86, EL34, EL84) e tetrodos de feixe direcionado (KT66, KT88, 6L6GC, 5881, 6550).

Tetrodos de Feixe DirecionadoA grade 2, ou screen grid, possui função crucial nos tetrodos de feixe direcionado. Nesse tipo de válvula, a grade 2 realiza trabalho ao acelerar o feixe de elétrons rumo à placa. A área da superfície da placa formadora de feixe é muito reduzida quando comparada à dimensão do anodo. Esse fato, somado ao feixe direcionado de eletrons, explica porque nos tetrodos os elétrons colidem em menor intensidade com a G2 em comparação com os pentodos.

PentodosA grade 2, nos pentodos, possui função ainda mais relevante que nos tetrodos de feixe direcionado. Devido ao fluxo caótico de elétrons, ocorrem mais colisões com a G2, que conduzirá uma corrente elétrica maior que em tetrodos. Válvulas EL34 e EL84, por exemplo, exigem maiores cuidados com a proteção da grade 2.

Placa formadora do feixe elétrico

Nos tetrodos de fei-xe direcionado, ou “kinkless tetrodes” (KT) encontramos uma estrutura, de material semelhante ao da placa, que enco-bre o catodo, mais a grade de controle e a grade screen. Normal-mente possui formato retangular e largas aberturas, ou janelas, voltadas para a maior face do anodo.

Esta estrutura é co-locada no mesmo potencial do catodo, de modo que ela não cause atração aos elétrons. A corrente elétrica, então, é obri-gatoriamente condu-zida no vão da janela dessa estrutura e chega à placa em um feixe direcionado. Essa estrutura diferencia os tetrodos de feixe direcionado como KT66, KT77, KT88, 6L6GC, 5881, 6550, entre outras, dos pentodos como a EL34 e EL84 que não possuem essa estrutura.

À direita: base Loktal (TM, Sylvania), ou loctal, com 8 pinos e pino guia com trava. Raramente encontrada em amplificadores para guitarra.

Dissipadores térmicos internos

São pequenas aletas que se encontram nas partes superior, lateral e inferior do anodo. Ajudam a dissipar a energia térmica depositada na placa pela intensa corrente elétri-ca.

Isolantes e separadores internosDiscos isolantes de mica permitem a conexão mecânica entre os diversos componen-tes como a placa, as grades, o catodo e, quando existente, a placa formadora de feixe. Cada estrutura possui uma pequena aleta que é dobrada por dentro de uma perfura-ção no disco de mica. A aleta mantém a distância entre eletrodos e permite a mon-tagem física dos mesmos. Os discos de mica normalmente são visíveis na parte superior e inferior da válvula.

Envólucro

O corpo da válvula pode ser de vidro ou metal. Há válvulas que possuem parte do corpo em cerâmica, porém sua aplicação normalmente é relacionada a radares e transmissores de RF de alta potência (WHITAKER. 1999. p. 129) e não são fre-quentemente encontradas em nossos amplificadores.

Durante o processo de construção, a válvula é conduzida a uma câmara de vácuo, onde busca-se remover todo o oxigênio do interior da estrutura. Ao término desse processo, normalmente há resquícios de oxigênio, momento em que é realizado um processo de eliminação do oxigênio reminiscente. É promovida uma mini explosão interna na válvula, que consome a maior parte do oxigênio. Durante essa explosão, as paredes internas da válvula recebem uma camada de material cromado, que nor-malmente têm aparência espelhada.

Outra característica do envólucro de vidro é que, durante a operação da válvula, elétrons com alta energia atingem moléculas de gases reminiscentes formando uma nuvem azul ao longo da parte interna do vidro da válvula. A aparência azul no vidro é normal, principalmente em válvulas novas, apesar de ser fonte de preocupação para alguns músicos e técnicos novatos.

Bases de ConexãoDiversos tipos de bases de conexão existem, porém nos amplificadores para guitarra encontramos basicamente dois tipos: base miniatura noval, ou B9A - utilizada pelas vávlvulas EF86, 12AX7, EL84 e incon-táveis outras. E as bases octais, B8A, utilizadas pelas demais válvulas incluindo retificado-ras, tetrodos (6L6, KT88, etc), pentodos (EL34, E34L), entre outras.

Um tipo de base que combi-na os dois tipos é a Loktal, ou loctal. São bases de 8 pinos, porém os pinos são de menor diâmetro, sendo que o pino guia possui uma trava na sua extremidade, que permite que válvulas loctais possam ser travadas nos soquetes sem necessitar de retentores mecânicos externos.

Conceitos relevantes

Kink ou “dente”O Pentodo foi patenteado pela Phi-lips em 1928 (JONES. 1999. p. 89) e, portanto, outros fabricantes pre-cisariam recolher taxas de royalties para produzir válvulas com aquela arquitetura.

Assim, foi desenvolvido o tetrodo com feixe de elétrons direcionado, cujo primeiro modelo surge em 1937, proveniente da empresa Bri-tânica/Americana Marconi-Osram Valve, ou MOV (HOOD. 1997. p. 51). Trata-se de um tetrodo que busca eliminar a emissão secundária de placa, problema que o pentodo buscava solucionar por meio da inserção de uma terceira grade entre a G2 e a placa.

Para não violar a patente Philips, esse tipo especial de tetrodo dire-ciona a corrente elétrica em feixes, usando grades perfeitamente alinha-das e uma estrutura direcionadora ligada ao catodo (vide ilustração na seção sobre componentes internos da válvula), fazendo, assim, com que as colisões e a emissão secundá-ria sejam minimizadas.

O tetrodo de feixe de elétrons dire-cionado é bastante comum em am-plificadores valvulados para guitarra e contrabaixo, especialmente nos modelos feitos para os Estados Unidos.

Tensão de Anodo / Placa

Corr

ente

de

Plac

a

Tensão de Anodo / Placa

Corr

ente

de

Plac

a

Curva com “Kink” - Tetrodo sem feixe direcionado

Curva normal - Pentodos

KINK

Dificuldade para ProduçãoDirecionar o feixe de elétrons no interior da válvula requer alta precisão no alinha-mento entre a grade de controle e a grade screen. Esse fator contribui para o preço mais elevado de válvulas de feixe direcionado (RCA. 1973. p. 9).

Nos pentodos, o feixe de elétrons não é direcionado. Portanto há mais colisões de elétrons contra a grade screen, o que gera maior corrente através dessa grade. Por tal motivo é preciso elevar o valor do resistor de proteção da screen em válvulas EL34 (1K OHMs) e EL84 (1K a 2K2 OHMs) em relação às válvulas 6L6GC (470 OHMs) na maioria dos amplificadores para guitarra.

Timbre USA x BritânicoA abundância de tetrodos de feixe direcionado no mercado dos Estados Unidos, e o maior custo das válvulas importadas da Europa, fez com que a maior parte dos am-plificadores norte-americanos utilizassem as primeiras, enquanto que os pentodos eram mais facilmente encontrados na Europa (sede da Philips). Assim, criou-se uma divisão virtual entre o ‘timbre Inglês’ - onde prevalecem os pentodos EL34 e EL84, e o timbre Americano, marcado principalmente pelos tetrodos 6L6 e 6V6.

Pentodos ou tetrodos?Na atualidade, o efeito da globalização atenuou a diferença de preço e disponibili-dade entre os dois tipos de válvulas. Assim, há uma abundância de tetrodos e pento-dos, e muitas vezes os tetrodos de feixe direcionado são comercializados como sendo pentodos, o que é incorreto. As válvulas 6L6, 6V6, toda a família KT-**, 6550, são tetrodos de feixe direcionado.

As válvulas EL34 e EL84 são chamados “pentodos autênticos”. A válvula EL34 pos-sui conexão para a grade supressora por meio do pino 1, o que não existe nas válvulas 6L6, por exemplo. Tal fato permitiu a Peter Traynor conectar a tensão negativa de bias a esse pino, prolongando a vida útil das válvulas EL34 (O’CONNOR. 1995. p. 1-17) - técnica impossível em tetrodos de feixe direcionado como as 6550 e 6L6GC.

Em muitas discussões informais, encontramos referências a tetrodos de feixe direcio-nados como sendo pentodos. No entanto, internamente, existe grande diferença na estrutura destes dois tipos de válvulas.

Válvulas mais utilizadas em amplificadores para guitarra

12AX7 ou ECC83A 12AX7 é a mais popular válvula em uso na atualidade, usada em pré-amplificado-res para guitarra e contrabaixo.

Características técnicas:• Configuração : triodo duplo• Aplicação: sinais pequenos, alto ganho, baixa corrente• Encapsulamento: B9A (“mini” 9 pinos, base de vidro)• Tensão de placa: 330V máx• Ganho (Mu): 100 (Por triodo)• Corrente de placa: 6 mA máx• Corrente de calefação: 150 mA x 12V, 300 mA x 6V• Designação Europeia: ECC83

Pinagem:Pino 1: Anodo 1.Pino 2: Grade de Controle 1Pino 3: Catodo 1Pino 4: Calefação 12.6 VPino 5 : Calefação 12.6 VPino 6: Anodo 2Pino 7: Grade de Controle 2Pino 8: Catodo 2Pino 9: Calefação 6.3 V (Tap central de 12.3 V, interligado a pinos 4, 5)

Outros sinônimos :• ECC803s - versão especial da Tesla, com vidro reforçado, pinos de ouro, é

uma válvula menos microfônica (testes do autor)• 7025 - tentativa da Fender de criar uma válvula mais silenciosa nos anos 70,

é basicamente uma 12AX7 com o nome do fabricante original retirado e tendo a marca Fender impressa na mesma.

• E83CC - sinônimo de ECC803, linha fora-de-série, fabricadas pela Tesla na Tchecoslováquia e Telefunken na Alemanha (entre outras fábricas do Leste Euro-peu)

• 7729 - difíceis de se encontrar, eram fabricadas pela CBS e tinham pinos de

ouro. Válvulas de precisão e baixa microfonia.• 6681 - versão “móvel” da 12AX7, estas válvulas suportavam variação de até

20% na tensão de filamento, para ser usada em automóveis com fonte instável de alimentação

• 7058 - praticamente idênticas às 12AX7, exceto que só funcionam com ca-lefação de 12.6 volts. Circuitos que usam os pinos 4 e 5 soldados juntos e ligação AC com o pino 9 não podem usar este modelo.

Outras siglas conhecidos: 12AX7WA, 12AX7WB, 12AX7LPS, 12AX7EH, 12AX7A

Destacam-se entre as vantagens dessa válvula :• Alto ganho. Possui Mu = 100 (40dB). Cada triodo da 12AX7 é capaz de pro-

duzir uma oscilação de tensão cerca de 100 vezes maior que aquela de entrada. • Filamento “humbucking” - tendo um filamento com center tap no pino 9, a

12AX7 permite que os pinos 4 e 5 sejam ligados juntos. Quando aplicamos ten-são AC de calefação o filamento entre os pinos 4 e 9, e o filamento entre os pinos 5 e 9, estarão em configuração de cancelamento de ruído. É portanto uma válvula de pré-amplificação (amplificação de voltagem) bastante silenciosa.

• Fácil de se adquirir no mercado atual.• Possui bom intervalo de transferência (relativamente)linear • Permite trabalhar na região de clipagem com agradável distorção harmônica

para guitarra

Desvantagens:• Base de vidro frágil, é bem comum rachar o envolucro entortando um pino • Os modelos de placa longa (Por exemplo a Sovtek LPS) possuem microfonia

exacerbada e muitas vezes não são uma boa escolha para amplificadores em forma-to combo onde as válvulas estão no mesmo espaço dos alto-falantes.

Fabricantes de 12AX7 com produção Atual: Svetlana (Rússia), Sovtek (Rússia), JJ (Eslováquia), Electro Harmonix (Rússia), Shuguang (China), Tung-Sol (New Sensor agora na Rússia) Nota: A Tung-Sol atual não é de produção norte-americana, mas Russa.

Diversas 12AX7 de produção atual que levam a marca Mesa Boogie são na verdade Electro Harmonix 12AX7EH ou Sovtek 12AX7WA, pré-selecionadas e posterior-mente têm as marcas originais removidas (processo de rebranding). As marcas das válvulas adquiridas para rebranding variam de acordo com fatores de mercado, e podem também ser de origem chinesa ou eslovaca. Ruby Tubes e Fender não fabricam válvulas, porém efetuam pré-seleção, medição

de características microfônicas, ganho e de distorção e efetuam “rebranding”.

Válvulas 12AX7 Groove Tubes são marcadas de acordo com sua origem da seguin-te forma :• GT 12AX7-C - fabricação chinesa, normalmente Shuguang• GT 12AX7-R - fabricadas na fábrica Reflektor (Rússia), normalmente são

Sovtek 12AX7WA• GT 12AX7-R2 - fabricadas na fábrica Reflektor (Rússia), normalmente são

Sovtek 12AX7LPS• GT 12AX7-R3 - fabricadas na fábrica Reflektor (Rússia), normalmente são

Electro-Harmonix 12AX7EH• GT ECC83-S - fabricadas na fábrica JJ na Eslováquia, são as antigas Tesla

ECC83, atualmente JJ ECC83

Abaixo: Válvulas de marca Svetlana, de produção atual, são construídas em Saratov, Rússia, na mesma fábrica das marcas Electro-Harmonix e Sovtek.

6L6 ou 5881As válvulas de potência 6L6 são, juntamente com as EL34, as mais populares em uso nos amplificadores valvulados para guitarra. Historicamente, a 6L6 prevalece nos amplificadores construídos para o mercado norte-americano, enquanto que as válvu-las EL34 são mais comuns nos amplificadores britânicos.

• Tensão máxima de anodo: 500V• Potência: 19 a 35 Watts• Configuração: tetrodo de feixe direcionado• Semelhantes: 5881, KT66, 6p3s

A origem da 6L6 é atribuida à RCA (Recording Corporation of America). Na década de 1930 a potência dos triodos vinha sendo incrementada consideravelmente, porém diversos problemas passaram a surgir, como a exacerbada capacitância entre os eletro-dos, em especial entre a grade de controle e o anodo (MORRIS. 1990. p. 6).

Assim, engenheiros passaram a estudar a possibilidade de incluir uma segunda grade na válvula com o propósito de diminuir as capacitâncias internas e dirigir o feixe de elétrons para tornar possível uma distribuição mais homogênea da corrente na super-fície da placa. A segunda grade é conhecida por “screen grid” ou simplesmente G2 (Grid 2). A G2 é normalmente ligada a um alto potencial positivo. Assim os elétrons são acelerados ao aproximarem-se da G2, porém como o anodo possui área de super-fície muito maior que aquela da screen, além de potencial elétrico positivo igual ou superior, a maior parte da corrente continua a fluir através dele.

Mesmo com a segunda grade, os tetrodos mostravam regiões de resposta à fre-quência onde a curva não era linear o suficiente. O fenômeno de emissão secundária(RCA.1973. pg 8) ocorre quando, em determinados momentos, a grade G2 encontra-se mais positiva que o anodo, desviando assim elétrons. A curva de corrente de placa nessa região causa uma perda de sinal que os engenheiros batizaram de “kink” ou vinco/dente (vide ilustração na seção de conceitos importantes sobre válvula neste capítulo).

O pentodo foi inventado para corrigir o problema de emissão secundária, inserindo uma terceira grade, de baixo potencial elétrico, entre a grade 2 e o anodo. O sistema foi então patenteado pela Philips. Seguindo a tradição o componente de 5 eletrodos foi batizado à partir da contração de penta-eletrodo: pentodo.

Surge, então, para concorrer com o pentodo, o tetrodo de feixe direcionado, no qual o fluxo de elétrons é direcionado à placa usando uma estrutura metálica que é conec-

tada ao mesmo potencial do catodo. O direcionamento do feixe reduziu o problema da não linearidade, sem violar a patente do pentodo.

Nasciam, assim, os tetrodos de “feixe direcionado”, “feixe dirigido”, “beam tetrodes” ou “kinkless tetrodes”. A 6L6 é a válvula mais popular dessa família.

Algumas 6L6 são chamadas de pentodos pois incluem uma terceira estrutura entre catodo e placa, assim como os pentodos. No entanto, essa denominação não é intei-ramente correta.

Nos pentodos há uma grade, semelhante à grade de controle, entre a grade screen e a placa. Já nos tetrodos de feixe direcionado há uma estrutura metálica, normalmente com formato retangular, a qual não costuma possuir conexão externa. Nos pentodos a terceira grade é conhecida por “supressora” ou apenas G3. Nos tetrodos não damos um nome específico a essa estrutura, denominando-a apenas de “placa formadora do feixe direcionado”.

Pinagem:Pino 1: Não usado.Pino 2: Calefação 6.3 VPino 3: AnodoPino 4: Screen - G2Pino 5 : Grade de Controle - G1Pino 6: Não usado.Pino 7: Calefação 6.3 VPino 8: Catodo

Variações da 6L6As válvulas 6L6 da RCA foram adaptadas e copiadas por diversos fabricantes desde 1937, inclusive por fabricas da antiga União Soviética (Xpo-pul (São Petersburgo), Saratov, entre outros). Por esse motivo, temos uma enorme família de válvulas seme-lhantes às 6L6, algumas das quais discutimos a seguir.

6L6GTForam as primeiras 6L6 em envólucros de vidro (GT = Glass Tube), diferente das primeiras versões em metal. GT é sigla de Glass Tube. Variam de 15 a 18 Watts.

6L6GBVersão melhorada, de até 23 Watts, da 6L6GT.

6L6GCEvolução das 6L6GB, suportam até 500 VDC na tensão de placa e chegam a dissipar até 30 Watts. Em amplificadores com até 500 VDC de tensão de trabalho +B, po-dem ser trocadas por EL34 com pequenas alterações ao circuito.

5881 e 5881WXTVersão industrial da 6L6GC, normalmente possui estrutura física reforçada. WXT: Nomenclatura própria da Sovtek para versão das 5881. Nem todos os modelos de 5881 podem ser usadas no lugar das 6L6GC, já o inverso é verdadeiro, as 6L6GC sempre podem ser usadas em equipamentos para 5881.

6L6WXT+Linha industrial de 6L6GC da Sovtek. É baseada nas famosas RCA “black plate”, possui reforços mecânicos na montagem, suporta mais que 500 VDC de tensão +B e é capaz de dissipar mais de 30 Watts. Válvulas muito robustas, costumam ter longa durabilidade quando utilizadas no lugar das 6L6GC.

7027Variação das 6L6GC, porém não são totalmente compatíveis. Possuem o corpo mais fino e comprido, semelhante às EL34. A pinagem das 7027 têm os pinos 1 e 6, que normalmente são desligados ou inexistentes nas 6L6, ligados às grades 2 e 1 respecti-vamente. Em amplificadores que utilizam os pinos 1 e 6 como ponte de terminais, as 7027 não funcionarão e poderão danificar gravemente seu equipamento construido para 6L6.

KT66Nome dado às suas versões de válvulas da familia 6L6GB pela Osram e General Electric. Algumas edições da KT66 podem ser usadas no lugar de 6L6GC que, ape-sar de excederem os limites de tensão das KT66 originais, podem ser utilizadas com pequenos ajustes no circuito do amplificador.

6p3sVersão Soviética da 6L6GB. Não devem ser utilizadas no lugar de 6L6GC, 5881, KT66, 6L6WXT+ e outras que trabalham com tensão de placa > 375 VDC e tensão de screen (G2) > 300 VDC.

6L6GC-STRVersão GC de fabricação atual na Rússia pela Tung-Sol. Suporta tensão de placa aci-ma das 6L6GC tradicionais.

EL34

A EL34 é um pentodo de potência desenvolvido na Europa. O prefixo E indica clas-se pentodo, L indica potência. Trata-se de um pentodo autêntico e que expõe a grade supressora ao lado externo por meio do pino 1, sendo essa a principal diferença para a conexão física em comparação com as 6L6. A EL34 possui envólucro mais delgado que as 6L6, e um vácuo mais “duro”, o que possibilita a aplicação de maior tensão +B, podendo trabalhar com até 800 VDC. Devido ao envólucro menor, é capaz de dissipar ligeiramente menos potência que as válvulas da família KT e 6L6.

• Potência: 25 Watts• Vp Max: 800 Volts• Calefação 6.3 V @ 1.6 A• Sinônimos: 6CA7 6P27S EL34WXT EL34G CV1741• Versões de performance superior: E34L E34LS

Pinagem:Pino 1: Grade Supressora - G3Pino 2: Calefação 6.3 VPino 3: AnodoPino 4: Screen - G2Pino 5 : Grade de Controle - G1Pino 6: Não usado.Pino 7: Calefação 6.3 VPino 8: Catodo

Direita: Quarteto de válvulas oriundas de um amplificador Marshall. Note a válvula defeituosa, onde houve infiltração de oxigênio.

KT88

Válvula de potência pertencente à família da 6L6, tendo potência e capacidade su-perior a ambas as 6L6GC e EL34. São normalmente encontradas em amplificadores para contrabaixo elétrico, porém podem ser usadas em amplificadores de 50 ou 100 Watts para guitarra, como os modelos JCM da Marshall.

O prefixo KT indica ser um tetrodo de feixe direcionado, proveniente do termo ‘Kinkless Tetrode’.

Foi inventada pela Tung-Sol na Europa, em 1956, para concorrer com válvulas se-melhantes nos Estados Unidos. Trata-se de uma válvula fisicamente maior que a 6L6, porém possui pinagem compatível, podendo ser adaptada em amplificadores que utilizem essa última.

• Potência: 42 Watts• Vp Max: 800 Volts• Calefação: 6.3 V @ 1.6A• Sinônimos: CV5220 KT88S KT88SC

Pinagem:Pino 1: Não usado.Pino 2: Calefação 6.3 VPino 3: AnodoPino 4: Screen - G2Pino 5 : Grade de Controle - G1Pino 6: Não usado.Pino 7: Calefação 6.3 VPino 8: Catodo

6550

Tetrodo de potência de feixe direcionado, da família da 6L6.

Estão entre as maiores válvulas da família, sendo utilizada em amplificadores de alta potência, normalmente para amplificação de contrabaixo, a exemplo do Ampeg SVT-2PRO que utiliza um sexteto casado. Podem ser usadas em amplificadores para guitarra, no entanto não são a preferência da maior parte dos músicos nessa função.

Suas características de timbre são semelhantes à 6L6, tendo pinagem idêntica. No entanto eletricamente possui impedância distinta, exige maior corrente de calefação e pode trabalhar com tensão de placa de até 600 VDC. Seu maior diferencial em rela-ção às 6L6GC encontra-se na dissipação de potência, sendo capaz de trabalhar até 12 Watts a mais por válvula.

• Potência: 35 a 42 Watts• Corrente de Calefação: 1.6 A• Impedância de Carga: 2000 a 3000 OHMs

Pinagem:Pino 1: Não usado.Pino 2: Calefação 6.3 VPino 3: AnodoPino 4: Screen - G2Pino 5 : Grade de Controle - G1Pino 6: Não usado.Pino 7: Calefação 6.3 VPino 8: Catodo

12AU7

Duplo triodo de baixo ganho. Em amplificadores de guitarra, costuma ser utilizado como “driver” (excitadora) de tanques de reverb, inversora e no caso de alguns Am-peg SVT servem como drivers para válvulas 6550.

Sinônimos: CV10323 CV10666 CV4003 CV491 CV8155 CV8221 ECC82

Equivalentes ou semelhantes: 5963 ECC802 M8136 6067 6189 6680 12AU7A 12AU7WA 7489 6CC40 CK5814 CV3900 CV4016 CV9092 E2163 E82CC 5814 5814A ECC802S 7730 B329 B749

• Potência max: 2.75 Watts• Vp: 300 VDC• Ip: 20 mA• Ganho Mu: 20• Calefação: 6.3 V @ 300 mA ou 12.6 V @ 150 mA

Pinagem:Pino 1: Anodo 1.Pino 2: Grade de Controle 1Pino 3: Catodo 1Pino 4: Calefação 12.6 VPino 5 : Calefação 12.6 VPino 6: Anodo 2Pino 7: Grade de Controle 2Pino 8: Catodo 2Pino 9: Calefação 6.3 V (Tap central de 12.3 V, interligado a pinos 4, 5)

12AT7

Duplo triodo de médio ganho. Originalmente idealizada para RF devido à alta trans-condutância e maior corrente de anodo que outras válvulas da família 12A*7, no entanto pode ser encontrada em circuitos de reverb, inversoras e como estágios de ganho no lugar da 12AX7.

Sinônimos: CV8154 ECC81 CV10662 CV455 CV9859

Equivalentes ou semelhantes: 12AT7WA, 12AT7WC, 6060, 6201, 6679, 7492, 7728, A2900, B152, B309, B739, CC81E, CK6201, CV4024, E2157, E81CC, ECC801, ECC801S, M8162, QA2406, QA2407, QS2406

• Potência max: 2.5 Watts• Vp: 300 VDC• Ip: 15 mA• Ganho Mu: 60• Calefação: 6.3 V @ 300 mA ou 12.6 V @ 150 mA

O catodo da 12AT7 não deve ser elevado acima de 90 V da tensão de referência da calefação.

Pinagem:Pino 1: Anodo 1.Pino 2: Grade de Controle 1Pino 3: Catodo 1Pino 4: Calefação 12.6 VPino 5 : Calefação 12.6 VPino 6: Anodo 2Pino 7: Grade de Controle 2Pino 8: Catodo 2Pino 9: Calefação 6.3 V*

* Tap central de 12.3 V, interligado aos pinos 4, 5

6922 / E88CC / 6DJ8

Duplo triodo de baixo ganho.

• Calefação: 6.3V @ 365 mA• Mu: 33• Potência: 1.5 W• Ik: 20 mA• Rg: 1M OHM

Equivale a: 6DJ8, E88CC

E88CCAs E88CC são 6922 de série especial, de alta qualidade e construção superior (vidro reforçado e a pinagem pode ser banhada a ouro). As mais procuradas foram produzi-das pela extinta marca Tesla, mas continuam a ser produzidas na atualidade.

A versão Tesla é muito procurada, e pode a chegar a custar centenas de dólares em leilões. Já as JJ, de produção atual, não possuem valor elevado. As válvulas de mar-ca Tesla são frequentemente falsificadas, o que torna necessária maior precaução no momento da compra.

É preciso estar atento para a pinagem de ouro das Tesla E88CC originais, além de diversos outros detalhes técnicos. Na dúvida, consulte um especialista antes de inves-tir altos valores em válvulas vintage.

Pinagem:Pino 1: Anodo 1.Pino 2: Grade de Controle 1Pino 3: Catodo 1Pino 4: Calefação 6.3 VPino 5 : Calefação 6.3 VPino 6: Anodo 2Pino 7: Grade de Controle 2Pino 8: Catodo 2 Pino 9: Escudo/blindagem metálica interna

KT66Tetrodo de feixe direcionado (KT: Kinkless Tetrode) criado pela Marconi Osram Valve em 1937.

São válvulas compatíveis com as 6L6GC, criadas justamente para concorrerem com esse modelo nos Estados Unidos e com as EL34 na Europa. Possuem formato de en-vólucro bastante particular, fato que distingue visualmente a série KT das demais.

OBS: Válvulas Tung-Sol de base metálica conectam o pino 1 ligado à mesma. Caso seu amplificador (especialmente modelos Fender) utilize o pino 1 como ponte de terminal, a Tung-Sol válvula poderá causar sérios danos ao aparelho. Consulte um técnico antes de usar a Tung-Sol KT66.

Pinagem:Pino 1: Não usado.Pino 2: Calefação 6.3 VPino 3: AnodoPino 4: Screen - G2Pino 5 : Grade de Controle - G1Pino 6: Não usado.Pino 7: Calefação 6.3 VPino 8: Catodo

Principais fabricantes de válvulas da atualidade

Groove TubesGroove Tubes é uma fabricante de válvulas, amplificadores, microfones e outros equipamentos estabelecida no Vale de São Fernando, a menos de 20 minutos ao nor-te de Hollywood, Califórnia.

A Empresa foi fundada por Aspen Pittman no início dos anos 1970.

A fama da Groove Tubes veio de seu exclusivo método de testes e casamentos de vál-vulas que proporciona imensa precisão nas medidas de distorção, transcondutância, fator de amplificação, microfonia e muitos outros.

Ruby TubesA Ruby Tubes oferece serviço de seleção de válvulas, efetuando ‘rebranding’.

A empresa adquire estoques de válvulas na Rússia e China, posteriormente efetuando seleção e “casamento” de conjuntos de válvulas para revenda ao público.

Exemplos de válvulas Ruby Tubes:

EL34BHT Válvulas EL34 construídas na China, suportam apenas 600 Volts nas placas, em comparação a outros modelos, como E34L que podem suportar de 800 a 850 VDC.

S12AX7AC7 Válvulas 12AX7 que, segundo o fabricante, oferecem ‘alto ganho e bai-xo ruído elétrico e mecânico’.

Valve ArtA Valve Art é uma das diversas empresas que oferecem serviço de seleção de válvulas.

Até o presente momento, todas as válvulas Valve Art inspecionadas pelo autor foram fabricadas na Shuguang, porém, assim como as outras empresas selecionadoras de válvulas, podem também ser adquiridas no mercado Russo ou Eslovaco.

CryosetEmpresa Norte-Americana dedicada ao tratamento criogênico de válvulas termiôni-cas.

Oferece uma variedade de válvulas com a promessa de que o tratamento criogênico pode reestruturar as moléculas do material interno das mesmas.

Afirmações são feitas quanto ao timbre resultante desse tratamento o que, na opinião do autor, configura um julgamento bastante subjetivo e que depende do gosto musi-cal do ouvinte.

SovtekFabricante de válvulas e amplificadores da Rússia. Foi adquirida pela empresa New Sensor, de propriedade de Mike Matthews, também proprietário da Electro-Harmo-nix.

A produção atual da Sovtek é proveniente da mesma fábrica das válvulas Electro--Harmonix e Svetlana.

O nome é uma estilização das palavras “Soviet Technology”.

SEDSigla que significa Svetlana Electron Devices. Trata-se de uma fabricante de válvulas em São Petersburgo, Rússia. A marca Svetlana não pode mais ser utilizada pela SED por motivos legais.

A SED atualmente utiliza a logomarca Winged C, ou “C alado”.

Já as atuais Svetlana são produzidas em Saratov na fabrica Xpo-pul. Estas são válvulas inteiramente diferentes das tradicionais Winged C.

Electro-HarmonixEmpresa do grupo New Sensor, detentor das marcas Sovtek, Electro-Harmonix e Svetlana.

Entre os produtos Electro-Harmonix encontram-se pedais de efeitos (Big Muff sen-do o mais conhecido), pré-amplificadores, válvulas, microfones, entre outros.

SvetlanaA Svetlana e uma tradicional fabricante Russa de válvulas. A marca registrada “Sve-tlana”, no entanto, foi adquirida pela New Sensor Corporation, do mesmo proprie-tário da Electro-Harmonix.

Hoje as válvulas Svetlana são produzidas em Saratov, na fabrica Xpo-pul, mesmo local de producao das válvulas Sovtek e Electro-Harmonix.

À época dessa redação, a antiga fábrica de São Petersburgo permanece em funciona-mento. Esta, porém, foi legalmente impedida de utilizar a marca Svetlana. As antigas válvulas Svetlana de fabricacao em São Petersburgo, na atualidade, são denominadas Winged C (ou “C alado” devido a forma de seu logotipo) ou SED (sigla que significa Svetlana Electron Devices).

TAD - Tube Amp DoctorEmpresa europeia que efetua seleção e casamento de válvulas. Adquire grandes lotes de válvulas de diversas marcas e efetua seu próprio controle de qualidade, revenden-do-as com sua própria denominação.

ShuguangExpoente industrial no mercado chinês, a Shuguang atualmente fornece válvulas para as principais marcas de amplificadores populares, bem como para as empresas de seleção de válvulas anteriormente citadas. É uma das poucas fábricas mundiais ainda em funcionamento. Sua especialidade não é a seleção ou casamento de válvu-las, sim a produção em grande escala e distribuição global.

A Fonte: Início da Amplificação

“O princípio da civilização foi quando alguém optou por lançar palavras no lugar de pedras.” - Sigmund Freud

A fonte de alimentação é responsável por adequar a tensão elétrica da rede pública às diversas tensões necessárias ao funcionamento do amplificador. No Brasil, encon-tram-se 110 e 220V AC de acordo com a região, portanto a fonte de alimentação deve ser capaz de alternar entre estas duas tensões de entrada.

Outra importante função da fonte é a de isolar o músico do potencial elétrico da rede pública, protegendo-o contra choques.

Nos primeiros amplificadores valvulados, era comum a alimentação do circuito usando baterias (daí o símbolo “B” nos esquemas). A alimentação de alta voltagem era proveniente do terminal positivo da primeira bateria, +B. A tensão de bias era

Fonte do amplificador Dumble Overdrive Special

proveniente de uma bateria ligada invertida, -B. Quando +B é desacoplada de um próximo estágio, por meio de um filtro pi (choke+capacitor ou resistor+capacitor), chamamos esse ponto de +B1, +B2, e assim por diante, em uma série de pontos de alimentação possuindo impedância cada vez mais alta e também maior filtragem contra ruídos ou interações indesejáveis entre estágios de amplificação.

Pode-se dizer que o amplificador nada mais é que uma fonte de alimentação modula-da pelo sinal da guitarra elétrica!

A fonte é responsável por manter estável a tensão de alimentação do amplificador, pois quaisquer variações presentes na mesma adicionam distorção ao sinal. Na ampli-ficação de guitarra algumas formas de distorção provenientes da fonte não são intei-ramente indesejáveis, como veremos adiante ao falarmos de “sag” e compressão.

Um dos amplificadores para guitarra de maior sucesso na história, o Fender Bassman de 1958/1959 (5F6-A), possuía uma fonte relativamente pequena para os 40 a 45 Watts RMS que era capaz de reproduzir. Essa “deficiência” trabalhou a seu favor : a distorção gerada pelo Bassman, quando este é utilizado no volume máximo, tornou--se mundialmente famosa. E parte da famosa distorção do Bassman é proveniente da fonte de alimentação subdimensionada!

Retificação

Reti�

caçã

oRe

ti�ca

ção

Filtr

agem

VPk

0 V -VPk

Tens

ão id

ealiz

ada,

cons

tant

e.

VPk

Reti�

caçã

o de

Ond

a Co

mpl

eta

Reti�

caçã

oRe

ti�ca

ção

Filtr

agem

VPk

0 V -VPk

Tens

ão id

ealiz

ada,

cons

tant

e.

VPk

Reti�

caçã

o de

Mei

a O

nda Na

reti�

caçã

o de

mei

a on

da, a

pena

s os p

ulso

s pos

itivo

s são

apr

ovei

tado

s.

Retificação é o processo pelo qual corrente alternada AC é convertida em corrente contínua ou “DC”. Neste processo a corrente elétrica é conduzida usando dispositi-vos que permitem fluxo com facilidade em uma direção, e oferecem enorme resistên-cia na direção oposta.

Os amplificadores valvulados exigem elevada tensão DC nas placas das válvulas, e podem exigir tensão negativa de bias nas grades do estágio de potência. Para obter estas duas voltagens DC é preciso efetuar retificação da corrente.

A tensão de calefação também pode ser retificada para evitar ruídos de AC. Porém a maioria dos fabricantes opta por utilizar AC na calefação, visto que a maioria das válvulas de pré-amplificação modernas possuem filamentos canceladores de ruídos onde a resistência do filamento é dobrada de modo que trechos paralelos da mesma apresente corrente elétrica oposta, cancelando parte do campo eletromagnético. As válvulas de potência normalmente operam em modo push-pull, onde o ruído de uma válvula é anulado pelo seu par complementar quando o mesmo é inserido com a mesma fase em ambas as válvulas (“cancelamento de modo comum”, ou em inglês “common mode rejection”). O ruído de calefação é mais comum em amplificadores single-ended, onde o estágio de saída não cancela o hum de 60 Hz.

Alguns amplificadores retificam apenas a calefação da Válvula V1 para garantir que o hum de 60Hz não seja propagado para o resto do circuito (Ex. Marshall JCM900

SL-X).

Retificação por Válvula

A retificação de corrente por válvulas diodo é efetuada utili-zando-se o princípio básico da válvula termiônica, pelo qual só é possível haver corrente elétrica real do catodo para o anodo. As-sim, as válvulas retificadoras têm 2 anodos e apenas um catodo comum. Quando as placas são ligadas às extremidades de um transformador de alimentação, e o centro do transformador (CT) é ligado ao terra, o catodo da válvula receberá a corrente proveniente dos 2 semi-ciclos da alimentação AC.

Válvula retificadora 5U4G, visívelmente danificada

Os componentes da válvula operam no vácuo e, em condições normais, torna prati-camente impossível haver corrente contrária, do anodo para o catodo. Assim não há significante corrente de retorno na retificação por válvula (corrente de vazamento ou “leakage current”), corrente que sempre está presente nos diodos de silício.

Uma característica típica da retificação a válvula é a compressão do áudio. Isto se deve à maior resistência interna da retificadora (da ordem de 50 a 200 OHMs de-pendendo do modelo) que rebaixa a tensão quando há maior condução elétrica, por consequência da lei de Ohm. A queda de tensão no momento de grande demanda costuma-se chamar de “sag”. Em amplificadores para contrabaixo moderno e para alta fidelidade esse efeito é indesejável. Porém, para guitarra, o “sag”, quando dentro de certos limites, produz um “envelope” de tensão variável em torno do sinal amplifi-cado, o qual aumenta ou diminui a HT em função da intensidade do áudio da gui-tarra; essa alteração gera compressão natural e distorção agradável ao ouvido. Por isso alguns fabricantes de amplificadores de guitarra ainda utilizam retificação a válvula. Muitos guitarristas preferem a retificação também em estado sólido (principalmente para os gêneros “hard rock” ou “metal”), assim alguns fabricantes, como a Mesa Boo-gie, criaram circuitos híbridos, contando com os 2 tipos de retificação, que podem ser alternados por meio de uma chave seletora.

Retificação por Diodos de Silício

O funcionamento do diodo de silício segue a mesma idéia geral das válvulas, condu-zindo corrente elétrica facilmente em uma direção e apresentando grande resistência na direção oposta, porém usando meio físico inteiramente distinto: silício no lugar do vácuo. Ao contrário das válvulas, o diodo de silício sempre conduz corrente no

sentido oposto, o que chamamos de “vazamento” (“leakage current”) quando ocorre em pequena quantidade (microAmperes) ou “avalanche” quando se torna excessiva (efeito Zener ou avalanche). Quando levado a trabalhar no limite, o diodo pode en-trar em curto-circuito devido à fusão do silício, passando a conduzir AC livremente. Por esse motivo é comum encontrar-se mais de um diodo de silício 1N4007 ligado em série, a exemplo dos Fender Twin Reverb e outros modelos de 50 e 100 Watts.

O retificador de silício possui diversas vantagens sobre as válvulas. Primeiramente, dentro de sua faixa de operação normal, produz menor “sag” devido à baixa resistên-cia interna. O resultado é uma fonte de tensão mais constante ou “rígida”, que pro-duz amplificação mais limpa e constante, até mesmo sob grande demanda de corren-te, respeitando, é claro, as limitações do transformador e capacitores que fazem parte do circuito de alimentação. Outras vantagens do diodo de silício incluem o reduzido tamanho físico, menor preço para aquisição e facilidade na manutenção do circui-to, menor consumo de energia elétrica e maior facilidade para obtenção de peças de substituição no mercado. Usando diodos de silício o transformador de alimentação também não precisará de um secundário de 5 volts x alguns amperes apenas para a alimentação de calefação da válvula retificadora.

Dual Rectifiers - A combinação de válvulas e diodos de silício

A empresa Mesa Engineering (“Boogie”) produz circuitos onde o usuário pode alter-nar entre os 2 tipos de retificação, válvula ou silício, usando uma chave comutadora. A calefação da válvula retificadora é mantida acesa durante toda a operação, mesmo quando está sendo utilizada a retificação via diodos de silício. Alternando entre os dois estados da chave é possível escolher entre a retificação por diodo, ou por válvula, em tempo real. A desvantagem desse tipo de circuito é o maior custo de produção e de manutenção, já que exige uma válvula a mais, um indutor secundário a mais no transformador de alimentação para a calefação da válvula retificadora, maior espaço no chassi para acomodar a válvula retificadora e sua ventilação, além de uma exten-são do circuito tradicional para acomodar a chave de comutação. A principal vanta-gem é aquela de permitir a obtenção do “sag” e compressão característicos da retifica-ção a válvula, permitindo ao músico alternar para a alta eficiência do silício quando necessário.

Retificação de onda completa

Retificação de onda completa é o processo de retificação pelo qual os 360 graus de uma onda AC são convertidos em pulsos positivos, dando origem a corrente direta,

ou DC. Quando não há filtragem, a frequência resultante é o dobro daquela original.

Para amplificadores, é preciso que haja filtragem usando capacitores, resistores ou chokes para que não exista “ripple” excessivo com frequência de 120 Hz modulado na tensão retificada. (Vide ilustração ao início dessa seção.)

Retificação de meia onda

Retificação de meia-onda é o processo de retificação pelo qual apenas 180 graus de uma onda AC são convertidos em pulsos de corrente direta, ou DC. Quando não há filtragem, a frequência desses pulsos é a mesma da frequência original. Em amplifica-dores valvulados não se utiliza retificação de meia-onda, exceto nos circuitos de bias onde não é exigida grande quantidade de corrente.

Em circuitos antigos, como os rádios superheterodinos dos anos 1950, rádios de baixa potência (1 a 10 Watts) eram utilizadas válvulas retificadoras de meia onda devido a restrições de mercado dessa época. A baixa potência dos amplificadores, os níveis de distorção considerados aceitáveis (até 10% de THD!) e a baixa qualidade das transmissões de rádio tornava aceitável a utilização de fontes retificadores de meia onda.

A retificação de meia-onda reduz a potência elétrica da fonte pela metade visto que 50% do ciclo fornecido pela fonte ou rede pública é descartado.

Ripple

Ripple, na lingua inglesa, significa “ondulação”, e refere-se a variações na tensão DC fornecida pela fonte.

Todas as fontes de alimentação possuem resistência interna. Ao de-mandarmos maior corrente inevita-velmente haverá variação na tensão DC fornecida pela fonte. Na ilus-tração do início desse capítulo no-tamos a observação de que a tensão DC é “idealizada”. Isto reflete o fato de que fontes de alimentação não reguladas são incapazes de sustentar

uma tensão 100% estável.

Nas fontes com retificação de onda completa a máxima tensão de ripple Vr é dada por: Vr = Imax / (2 x C x f ) onde Imax é a maior corrente demandada, C é a capaci-tância de filtragem em Farads e f é a frequência da onda retificada em Hz. Nas fontes com retificação de meia onda a tensão de ripple é o dobro de Vr de onda completa, ou seja Vrmo = Imax / (C x f ). Notamos que quanto maior a frequência, menor será a tensão de ripple. Fontes chaveadas, que trabalham com 100 KHz ou mais, possuem a vantagem de necessitar de capacitores menores. No entanto não usamos fontes chaveadas em amplificadores valvulados clássicos.

O cálculo de Imax leva em consideração a resistência interna da fonte, de outra for-ma não haveria corrente máxima (esta seria infinita) e não seria possível calcular a tensão de ripple.

“Sag” e compressão

O termo “sag” vem da lingua inglesa e pode significar:• abatimento• descaimento

Ou, como verbo, pode significar:• ceder• perder firmeza• decair

No jargão técnico, o termo “sag” é utilizado para descrever uma situação em que a fonte de alimentação de um circuito é incapaz de fornecer a corrente demandada e, como resultado, ocasiona uma perceptível queda de tensão. O efeito é perceptível na queda da potência do amplificador.

A compressão de áudio é o efeito obtido quando os sinais de menor intensidade são amplificados acima de determinado nível, e os sinais acima de determinado nível são atenuados abaixo de certo limite. Assim, forma-se um “envelope” em torno do sinal. Ao observarmos o sinal comprimido usando um aplicativo gráfico no computador, ou usando o osciloscópio, vemos um padrão homogêneo, sem picos ou vales distoan-tes da média do sinal.

Quando a fonte de alimentação de um amplificador valvulado é subdimensionada, o sinal é naturalmente comprimido. Isto se deve ao fato da amplificação dos sinais

menos intensos proceder normalmente enquanto que a fonte é incapaz de fornecer a corrente exigida nos picos de sinal. Assim, ocorre queda (“sag”) na tensão de alimen-tação justamente quando o sinal amplificado deveria possuir maior tensão - causando compressão natural do sinal.

O resultado é um timbre comprimido que caracteriza a chamada “distorção das vál-vulas de potência”. Esse efeito é nocivo nos sistemas de alta fidelidade e causa distor-ção desagradável, enquanto que, no universo da guitarra elétrica, é o timbre que mais encanta o músico!

“Retificadores de estado sólido são recomendados caso deseje um timbre jais conci-so, teso (Ed: ‘tight‘), com maior potência e headroom. De outra forma, para obter o timbre vintage [usam-se retificadoras à válvula]” (WHEELER, Tom. 2007. p. 52)

Circuito HT - Alta tensão

HT é uma sigla proveniente da língua Inglesa que significa “High Tension”.

O amplificador valvulado trabalha com HT nas placas das válvulas de pré-amplifica-ção e potência. O termo “média tensão” conforme a NBR 14039 (ABNT. 2005.) re-presenta a faixa de 1000 Volts a 36,2 kV, portanto quando falamos em “alta tensão” em amplificadores valvulados, o conceito não possui relação com a alta tensão nas linhas de transmissão de potência e instalações elétricas que seguem o padrão NBR. O termo reflete, mais precisamente, apenas o contraste com a baixa tensão (6.3 a 50V) usada na calefação das válvulas.

A alta tensão pode variar desde 300 Volts em válvulas 12ax7, 300 a 500 Volts em vál-vulas de potência 6L6 ou até 800 V nas EL34.

Em outras aplicações, a alta tensão pode atingir milhares de volts. Citamos, por exemplo, as válvulas de transmissores de rádio, como o tetrodo 4CX1000A.

Em amplificadores valvulados para guitarra encontram-se tensões entre 250 V DC e 800 V DC, raramente ultrapassando esse nível. Amplificadores baseados em EL34, 6550 e KT-88 podem trabalhar na proximidade dos 800V, enquanto que aqueles baseados em 6L6GC e semelhantes não ultrapassarão os 500VDC.

Normas InternacionaisFora do contexto de amplificadores de áudio, as normas de engenharia elétrica va-

riam bastante de um país a outro quanto à definição do que constitui alta tensão.

O IEC (Europa) considera alta voltagem como sendo 1000 V AC ou 1500 V DC.Nos Estados Unidos qualquer tensão acima de 600 V é considerada HT. Na Ingla-terra é considerada alta tensão qualquer voltagem entre 1000 e 1500 V DC, ou 600 a 900 V AC. Conforme citado anteriormente, no Brasil a ABNT considera “média tensão” os potenciais entre 1000V e 36,2 kV (ABNT. 2005.).

Aviso ImportanteO contato com altas tensões pode ser letal. Todo trabalho técnico em amplificadores valvulados deve ser extremamente cuidadoso, e deve ser efetuado apenas por técnicos com treinamento adequado. Não efetue quaisquer reparos ou sequer abra seu ampli-ficador valvulado se não souber exatamente o que está fazendo. Lembre-se: qualquer contato com tensões acima de 50 V pode ser fatal.

Circuito LT - Baixa tensão

LT é acrônimo da língua inglesa significando “Low Tension”, ou “baixa tensão”

O amplificador valvulado trabalha com LT no circuito de calefação e nos LEDs indi-cadores no painel frontal.

O circuito de calefação da maior parte dos amplificadores valvulados para instru-mentos funciona com 6.3 ou 12 Volts (AC ou DC). A corrente no circuito LT é muito mais alta que no circuito HT e é fonte comum de interferência e ruídos. As válvulas retificadoras costumam funcionar com 5 Volts de calefação.

Considerações para a segurança do músico

A fonte deve ser construída priorizando a segurança do músico. Devemos lembrar que há, nos amplificadores valvulados, um circuito de alta tensão que deve estar iso-lado da rede de alimentação pública.

O Ministério do Trabalho possui publicação contendo instruções para a segurança do eletricista (MTE. 1978). Tal documento têm foco na segurança de trabalho do profissional da área.

A Norma Brasileira (NBR) com maior foco na segurança das instalações elétricas é a NBR 5410, editada e publicada pela ABNT (ABNT. 2004.). Não iremos repetir

aqui as detalhadas recomendações da NBR 5410, no entanto recomendamos ao téc-nico e construtor de amplificadores que não deixe de obter e estudar esse importante documento. O leitor atento à NBR 5410 notará que boa parte das construções civis e infraestruturas oferecidas ao músico, incluindo estúdios, palcos musicais, boates, “clubs” e ambientes de trabalho do músico em geral não estão totalmente adequadas às normas de segurança, principalmente no que diz respeito ao aterramento de segu-rança adequado.

No presente estudo, falaremos apenas dos aspectos relevantes para o construtor de amplificadores: a segurança na fonte de alimentação e no circuito de alta tensão do amplificador valvulado, visto que as demais considerações são exaustivamente trata-das nas normas da ABNT e textos específicos de Engenharia Elétrica.

A fonte de alimentação possui um circuito que começa na conexão do cabo de ali-mentação à rede pública de energia. O cabo de alimentação, portanto, faz parte da segurança do músico! É importante verificar a integridade do isolamento do cabo de alimentação, observando atentamente sobre possíveis rupturas. O cabo deve ser com-pletamente substituído na ocorrência de quaisquer danos ao isolamento.

A maioria dos amplificadores construídos na atualidade utilizam conectores IEC C13 e C14 para conexão do cabo de alimentação. Esse conector talvez pareça fami-liar ao músico, devido a seu uso em fontes de alimentação de computadores pessoais. No caso de haver conector IEC, o cabo danificado poderá ser simplesmente substi-tuido.

O cabo de alimentação forma o circuito do transformador de alimentação com a rede pública. O circuito é interrompido por uma chave de liga/desliga e um fusível instalado em série com a chave. Outros dois componentes que podem fazer parte desse circuito são opcionais: varistor de proteção de alimentação e capacitor de filtra-gem de linha.

Portanto o circuito formado com a rede pública deve ser contido neste setor do am-plificador: cabo de alimentação, chave de liga/desliga, fusível principal e primário do transformador de alimentação. Não devem haver quaisquer ligações da rede pública com outra parte do circuito - exceto a conexão do aterramento de segurança.

Ressaltamos que o terra de segurança não é elemento do circuito de alimentação - é parte de um circuito de proteção, que deve ligar, sempre, o chassi do amplificador a um aterramento de baixa impedância efetuado no local da instalação. Conectar o fio terra ao neutro de alimentação em local onde não há aterramento adequado não

só não configura um elemento de segurança, como coloca o músico em condição de risco mais elevada que aquela sem essa conexão.

É importante mencionar aqui a relação do capacitor de referência com o neutro, comum em várias marcas de amplificadores, com a segurança oferecida pelo ampli-ficador ao músico. Esse capacitor estabelece uma referência AC entre um dos polos de alimentação da rede pública e o chassi do amplificador, rompendo nossa premissa de isolamento completo entre a rede pública e o circuito do amplificador. Leia mais sobre esse capacitor na seção “PERIGO: Capacitor de referência com o neutro” na seção “Visão Geral de um Amplificador Valvulado” deste livro.

O circuito formado pela rede pública, incluindo o primário do transformador de alimentação, induz corrente elétrica nos diversos secundários do transformador. Os secundários recebem energia da rede pública, sem possuir referência de potencial elétrico com a mesma: fato notável que é possível com a utilização de um transfor-mador isolador.

A alta tensão que surge no secundário do transformador de alimentação não possui, portanto, qualquer referência para o potencial elétrico do terra. Assim, caso a fonte seja bem construída, não há qualquer risco do músico sofrer choque elétrico de alta tensão.

Assim, podemos notar que os perigos inerentes à alta tensão presente nos amplifi-cadores valvulados só existem caso haja referência entre a rede pública e o circuito de alta tensão. Aquela referência é inserida pelo capacitor que tradicionalmente era ligado ao neutro da rede.

O fio neutro é frequentemente aterrado na base dos postes que possuem transforma-dores rebaixadores que fazem a ponte entre a rede de distribuição de maior tensão e a malha de menor tensão que porta a energia ao consumidor final. Havendo grande distância desse aterramento ao ponto de consumo de energia, o caminho de menor impedância para a terra pode se configurar através do músico ao invés dessa rota. Por isso é importante possuir aterramento de segurança próximo ao local, instalado nas proximidades imediatas do consumo da energia elétrica.

Estando os secundários do transformador de alimentação completamente isolados da rede pública, a fonte de alimentação é segura e a alta tensão no amplificador não pos-sui qualquer referência para o potencial da Terra.

Para fins práticos, devemos considerar que o guitarrista encontra-se sempre no po-

tencial de zero volts AC e DC do circuito do amplificador. Por esse motivo alguns ruídos são eliminados com o toque do músico nas cordas da guitarra.

Aterramentos AC e DC

Sempre que estudarmos o circuito de um amplificador, devemos têm em mente que a referência de terra DC nem sempre é a mesma dos sinais (AC).

Um exemplo: a alimentação +B encontra-se em potencial DC elevado, porém en-contra-se em potencial de terra para sinais AC.

Ao calcularmos a impedância AC de um estágio de ganho que emprega uma 12AX7, devemos considerar ambos os circuitos de terra, aquele com potencial positivo DC (tensão +B) e o próprio terra geral do amplificador.

Assim, a impedância AC equivalente de um estágio de ganho através de válvula 12AX7 é dado por:

Rtot = 1/2 * (Rk + Rp + Rl)

Onde Rk = valor do resistor de catodo em OHMsRp = valor da resistência interna da válvula em OHMs (também chamada de resis-tência de placa)Rl = valor do resistor de carga de anodo em OHMs

Ou seja, a metade das resistências do estágio em série. Por que a metade? Porque há dois caminhos AC para o terra: através da alimentação DC no resistor de carga da placa (Rl) e através do terra do circuito, onde vai conectado o resistor Rk.

Quando o resistor de catodo das válvulas recebe um capacitor em paralelo, o catodo passa a estar em potencial DC elevado, porém em potencial de terra para sinais AC. Quando removemos o capacitor, ambos os potenciais AC e DC são elevados. Ou seja, quando instalamos um capacitor em paralelo com Rk, removemos o feedback negativo AC que surge naturalmente no catodo em função da corrente alternada. As-sim, aumenta-se o ganho AC do estágio sem alterar o ponto de funcionamento DC.

A fonte de alimentação da tensão de polarização de bias encontra-se em potencial de terra para AC. Por isso, adicionamos resistores de valores entre 120K e 220K OHMs entre a grade das válvulas de potência e a fonte da tensão de bias. De outra forma, o

sinal AC seria praticamente todo aterrado.

Alguns amplificadores de alto ganho, a exemplo de vários modelos Marshall, utili-zam uma referência de terra DC e outra para AC. O circuito do amplificador encon-tra-se elevado do potencial do chassi por meio de resistores e diodos. No entanto, pode haver um capacitor acoplador que coloca o circuito e o chassi no mesmo po-tencial AC. Essa é outra técnica contribui para a redução de ruídos.

Tipos de Ruídos

Parte da função da fonte é fornecer “energia limpa” para que o amplificador não insira distorções indesejáveis no sinal. Conforme já vimos, alguns tipos de distorção, como o “drive” valvulado, o sag e a compressão, são efeitos desejáveis para guitarra elétrica. No entanto, ruídos como o hum de fonte são extremamente indesejáveis e podem arruinar um projeto de amplificador. Nesta seção falaremos dos diversos tipos de ruídos que podem ocorrer num amplificador, e possíveis remédios.

“Hum”

“Hum” é um termo informal da lingua inglesa que significa, literalmente, “zumbi-do”.

Outros significados incluem:• zunido• sussurro• zunzum

O hum é normalmente um ruído de baixa frequência e sua pronúncia é onomatopéi-ca, pois imita o som que podemos reproduzir ao murmurar “mmmmm”.

“Hum” de 60 HzPode ser originário em diversas fontes, sendo a frequência de fornecimento de cor-rente elétrica AC utilizada no Brasil e nos Estados Unidos.

Fontes de hum de 60 ciclos incluem:• interferência eletrostática em ambiente com muitos equipamentos elétricos• circuito de calefação (alta corrente e baixa tensão) das válvulas emite interferên-

cia de 60Hz• interferência eletromagnética do transformador de alimentação

• captação de ruídos no ambiente por captadores single-coil (na guitarra, não no amplificador)

• válvulas de saída não casadas

“Hum” de 120 Hz

O hum de 120Hz é mais fácil de detectar e corrigir por ter origem em ponto único no amplificador : o retificador e capacitores de filtragem da fonte de alimentação.

Sendo a fonte única, as causas podem ser:• ausência de resistores ou chokes de filtragem entre capacitores da fonte• capacitores eletrolíticos de filtro da fonte envelhecidos ou defeituosos• transformador de alimentação subdimensionado e incapaz de manter os capaci-

tores de filtro carregados gerando ripple na HT• banco de capacitores subdimensionado e incapaz de fornecer a corrente do cir-

cuito sem se descarregar e gerar ripple na HT

Outros tipos de “hum”

Frequentemente o hum pode ser tornar difícil de identificar e corrigir por se combi-nar a outras frequências e harmônicos, produzindo uma verdadeira cacofonia de ru-ídos na saída do amplificador. A abordagem ideal nesses casos é proceder caso a caso isolando as possíveis causas de hum e verificando se no resultado aquela frequência foi reduzida. Verifica-se primeiro a fonte e circuito de retificação, depois as fontes mais comuns de hum de 60 Hz. Posteriormente, efetua-se uma análise do circuito com gerador de frequências para verificar em que estágio estão sendo inseridos cada um dos componente do ruído.

A eliminação de hum pode ser tarefa complicada até para técnicos qualificados e com grande experiência devido à complexidade inerente ao ramo do eletromagnetismo. Circuitos de alta impedância e alto ganho, como o circuito de pré-amplificação de um amplificador valvulado, são especialmente suscetíveis a problemas com ruídos.

Interferências externas

O amplificador, tal como qualquer outro equipamento eletro-eletrônico, é suscetí-vel a receber interferências provenientes de fontes externas. Regiões onde há grandes transmissores de rádio ou TV, bem como na proximidade de estações rádio-base de telefonia celular, são particularmente problemáticas para o funcionamento de ampli-

ficadores de áudio. Infelizmente quando a potência destas instalações é demasiada-mente alta há pouco que possamos fazer para atenuar seus malefícios.

Cabeamentos externos e a fiação interna do amplificador possuem certo nível de in-dutância que, em conjunto com capacitores (reais ou parasíticos) formam pequenos circuitos ressonantes que podem captar interferências e até mesmo amplificá-las. Ao falarmos de anéis (loops) de fiação, mencionamos o caso de um amplificador Mar-shall que era capaz de sintonizar uma estação de rádio bastante popular em Brasília.

A solução mais popular para esse tipo de interferência eletromagnética é rodear o cir-cuito com uma gaiola de Faraday. Deve-se formar uma gaiola eletricamente conduti-va em torno do circuito do amplificador, e essa gaiola deve ser devidamente aterrada. Na maior parte dos amplificadores para guitarra o chassi forma 5/6 da gaiola, e 1/6 é formado pela tampa ou pela base do amplificador. Normalmente há, na base ou tampa do amplificador, uma folha de papel alumínio ou uma chapa de metal que completa a blindagem em torno do circuito.

A interferência externa pode ser oriunda, também, da própria rede elétrica. Há re-giões onde a qualidade de energia não é ideal e incontáveis tipos de ruídos podem chegar ao equipamento pela rede elétrica. No entanto, uma fonte de alimentação bem desenhada deverá ser capaz de filtrar boa parte destes inconvenientes sinais para-síticos.

Ruído térmico

Toda matéria encontra-se em movimento e, quando aquecida, torna-se ainda mais ativa. O movimento natural da matéria, principalmente quando excitado em am-biente de alta temperatura, gera um tipo de ruído que conhecemos por “ruido de Johnson” (O’CONNOR. 1995. p. 4-11). Ou seja, é impossível tornar qualquer equipamento absolutamente silencioso, tendo em vista que o ruído térmico é uma propriedade natural da matéria.

Válvulas trabalham com alta temperatura. Os catodos das primeiras válvulas traba-lhavam entre 1000 e 1400 graus centígrados. Já as mais modernas possuem cobertu-ra especial que auxilia na emissão de elétrons, possibilitando trabalharem mais frias sem baixar o nível de emissão. Atualmente os catodos funcionam na faixa de 700 graus centígrados (RCA. 1973).

O fato de as válvulas trabalharem aquecidas explica, por si só, o ruído natural que existe nos estágios de alto ganho. O ruído térmico manifesta-se de forma aleatória, e pode ser ouvido como ruído branco, ou “o som de um rádio AM não sintonizado”.

Acoplamentos parasíticos (interferências internas) e oscilações

Alguns ruídos desagradáveis reproduzidos pelos amplificadores têm origem na desor-ganização da fiação interna. Todos os condutores possuem algum nível de indutância - fios que possuem malhas retorcidas, capacitores construídos enrolando-se um con-dutor e um dielétrico, até mesmo fios sólidos possuem indutância. Esta, em conjun-to com eventuais capacitâncias, podem formar circuitos ressonantes parasíticos. Em um amplificador de alto ganho, o leitor pode experimentar conectar um fio à grade de uma válvula de alto ganho, movendo-o aleatóriamente no interior do amplifi-cador, aproximando esse fio de outros componentes. Em determinados locais será ouvido um ruído de alta frequência, algo como um apito ou sirene. Naquele ponto, houve acoplamento capacitivo/indutivo, o qual formou um circuito ressonante aci-dental.

Quando grandes capacitores e grandes indutores estão envolvidos, o ruído tende a ser de baixa frequência. Por exemplo: um dos problemas mais comuns em fontes de alimentação é a formação de um circuito ressonante parasítico entre a fonte e o transformador de saída, cujo resultado é uma oscilação de baixa frequência que se assemelha ao barulho de um motor marítimo, de popa. O nome dado, na lingua inglesa, para esse ruído é “motorboating”.

Oscilações de alta frequência são de mais difícil diagnóstico e resolução, porque fre-quentemente não são audíveis. De fato, muitas oscilações parasíticas podem ocorrer na faixa de dezenas de KHz ou MHz de frequência, consomem potência do ampli-ficador mas não podem ser percebidas pelo ouvido humano, sequer os alto-falantes para guitarra são capazes de responder a estas frequências. O diagnóstico desse tipo de oscilação se dá pela medição da corrente em diversas partes do circuito, checando variação de tensões indevidas e outros comportamentos anormais. Por exemplo: se a tensão DC de placa esperada nas válvulas de potência era de 500 VDC em modo quiescente (sem áudio), porém encontramos 350 VDC, significa que algum fator está causando maior corrente no estágio que, pela Lei de Ohm(V = R * I), causa que-da na tensão. Se a tensão de bias encontra-se normalizada e há fraco sinal de áudio, e as válvulas não possuem defeituos, uma das explicações que resta é a existência de oscilação parasítica. A aferição através de discrepâncias em tensões DC é mais viá-vel, visto que boa parte dos multímetros é incapaz de medir frequências elevadas e formas de onda não senoidais. Os osciloscópios são muito úteis nessa tarefa, porém deve-se lembrar que há altas tensões nos circuitos valvulados, e essas podem danificar o instrumento quando usamos as pontas de prova mais comuns. Consulte o manual de seu osciloscópio antes de aferir tensões acima de 50V.

O técnico, ao ganhar experiência, chegará rapidamente à origem de ruídos e de osci-lações parasíticas. Alguns casos exigem maior trabalho de investigação, outros podem ser isolados simplesmente alterando o arranjo da fiação.

Componentes faltosos e sintomas típicos

Seguem algumas dicas de falhas de componentes e os sintomas mais típicos.

Sintoma Possível CausaRuído de rádio AM sem sintonia. Resistores úmidos ou defeituosos, vál-

vula de pré-amplificação com defeito, solda fria, ruído proveniente da rede de energia.

Estalos Centelhamento nas válvulas de potência, solda fria, capacitores eletrolíticos indi-cando fim de vida.

Não há áudio O amplificador liga? Checar fusível de alta tensão, transformador de saída, vál-vula de pré ou potência queimada. Isolar problema, verificar se há áudio ao tocar pinos* das válvulas de saída, proceder em direção ao preamp até encontrar um ponto onde não há mais áudio. O ampli-ficador não liga? Checar fusível princi-pal, fusíveis da fonte, transformador de alimentação.

Volume baixo Checar regulagem de bias, transforma-dor de saída, solda fria (tocar soldas com hashi de sushi) e potenciômetros do pré-amplificador, nível do retorno do loop de efeitos.

Distorçao desagradável Verificar regulagem de bias, válvulas de pré, amplificadores operacionais caso existam, capacitores vazando DC.

Transformador de alimentação muito aquecido

Falha no isolamento entre espiras de algum indutor, primário ou secundário. Sobrecarga. Regulagem de bias equivo-cada. Válvulas de potência incompatíveis ou que exigem maior corrente de calefa-ção. Exemplo: 6L6 no lugar de 6V6.

Transformador de saída muito aquecido Tensão de bias mal regulada, falha no isolamento entre espiras de um dos in-dutores do transformador, impedância de carga equivocada, transformador de baixa qualidade.

*Tocar nos pinos com um objeto isolante como hashi para sushi (seco) ou semelhan-te.

Cerca de 70% (área não sombreada) deste Mesa Boogie Triple Rectifier é composto pelo pré-amplificador.

O Pré-amplificador

É por meio do pré-amplificador, ou apenas “pré” ou “preamp”, que todo o processo de amplificação se inicia. Vamos falar das diversas funções do pré e como as peças desse circuito se encaixam para produzir o timbre espetacular que obtemos nos val-vulados.

“Caráter” e voz do amplificadorApesar do estágio de potência contribuir em grande parte para a formação do timbre do amplificador, a maior parte da “voz” do instrumento musical, incluindo a altera-ção da resposta a certas frequências (equalização), é modelada no pré-amplificador.

Controles de presença ou ressonância permitem alterações na resposta a frequências no estágio de potência - no entanto, tais controles são limitados, pois funcionam usando a retroalimentação negativa do sinal. A equalização do sinal original da gui-tarra acontece apenas no pré-amplificador - lá é formado o timbre que será amplifi-cado e possivelmente retroalimentado a partir do transformador de saída.

Em amplificadores que possuem loop de efeito, é possível saltar o pré-amplificador por completo, e injetar o sinal recebido de um pedal de efeitos diretamente no am-plificador de potência. Assim é possível aferir, usando o teste mais confiável que existe (aquele de nosso ouvido!) até onde o preamp é responsável pela formação do timbre.

Estágio de Ganho

Sinal Senoidal(Limpo)

Sinal “Clipado”

Ganho e Distorção

O audiófilo deve, certamente, estranhar os textos que tratam de amplificadores para guitarra. Lê-se, como se fosse algo perfeitamente normal, que a “distorção” de tal tipo seria mais agradável que outra. E que a “clipagem” do sinal proporcionou uma “bela distorção”. De fato, é de se causar estranheza, visto que toda a evolução dos amplificadores de alta fidelidade se deu em torno da busca por menos distorção.

O trabalho de pesquisa de McIntosh, Hood, Baxandall, Leak, Mullard e outros in-ventores, girou em torno de possibilitar a construção de amplificadores mais potentes e que produzissem níveis de distorção cada vez menores.

Enquanto isso, no universo paralelo da guitarra elétrica, buscava-se mais distorção harmônica. De fato, o bom amplificador valvulado para guitarra distorce de forma mais agradável quando está no volume máximo!

A distorção que ocorre em altos volumes combina a voz introduzida pelo pré-ampli-ficador com as características das válvulas de potência e do transformador de saída. A distorção que ocorre em altos níveis de volume incorpora, também, aquela originada no próprio alto-falante.

Este sistema completo, de pré-amplificador, potência e alto-falantes mostrou-se im-possível de simular até os dias atuais. Nenhum emulador ou atenuador de potência foi capaz de reproduzir o timbre de um amplificador valvulado funcionando no limite.

Porém, só é possível amplificar sinais que tiverem sido previamente “condiciona-dos” - ou seja, que já tenham sido modelados de acordo com o circuito equalizador e amplificados a um nível suficiente para excitar o amplificador de potência. Essa ta-refa também cabe ao pré-amplificador. No preamp são inseridos os primeiros cortes (clipagem) na forma de onda, gerando o timbre que será levado adiante no circuito de amplificação.

O sinal de áudio chega ao final do pré-amplificador com grande amplitude, ou ten-são AC. Porém, não possui potência suficiente (a qual depende, também, da corrente elétrica) para excitar os alto-falantes. Em termos práticos, pode-se dizer que o pré--amplificador “acrescenta voltagem ao sinal” e o amplificador de potência “acrescenta corrente”.

Existem várias formas de se obter distorção. Uma delas, a mais simples, consiste em empregar componentes que limitam o sinal acima de determinado nível, causando corte abrupto da forma de onda, característica que chamamos de “clipagem”, do ver-bo inglês “to clip”, ou “cortar”.

Diodos de silício são frequentemente usados para “clipar” (cortar) o sinal, porém é possível efetuar clipagem usando um triodo, a exemplo daqueles na 12AX7, configu-rado como diodo.

Outra forma de gerar distorção é por meio do excesso de excitação da válvula. Quan-do a grade da válvula é ajustada para encontrar-se a 1.5V negativos em relação ao catodo, um sinal de 2 V irá “saturar” a grade, e ultrapassar em 0.5V o potencial do catodo. Quando a grade se torna mais positiva que o catodo, deixa de ser um circui-to de alta impedância, e permite a condução de corrente. A queda na impedância na região dos zero volts causa corte no sinal recebido de uma fonte de alta impedância. Nesse caso, a distorção é causada por excesso de sinal na grade, ou seja, excesso (over) de excitação (drive) de grade, daí a origem do termo “overdrive”.

Digamos, no entanto, que a grade esteja trabalhando dentro da região negativa, ou seja, não há overdrive. É possível, também, causar clipagem no anodo, ou placa, da válvula. Quando na grade aplicamos sinal suficientemente negativo, nos aproxima-mos da região de corte da válvula, neste momento a tensão de placa não consegue mais subir, pois encontra-se próxima a +B. Assim, mesmo que a grade se torne ainda mais negativa, a tensão de anodo permanecerá em corte superior, causando clipagem do sinal de entrada.

A distorção gerada por overdrive é, normalmente, considerada a mais desejada para

guitarra. A distorção obtida usando diodos de corte abrupto costuma soar “áspera”, com excesso de conteúdo harmônico de ordem ímpar.

O excesso de clipagem leva à formação de onda quadrada. De fato, uma das formas de gerar-se sinal de onda quadrada para testes é aplicar sucessivos estágios de ganho em overdrive. Quando o sinal de áudio se aproxima da forma de onda quadrada, o timbre torna-se bastante desagradável ao ouvido. Os pedais de efeito de distorção de menor qualidade produzem esse tipo de resultado.

A onda quadrada (onda pulsada) é portadora mais energia que a onda senoidal de

mesma frequência e amplitude. Assim, quando um amplificador alimenta as válvu-las de potência com uma forma de onda quadrada, estará trabalhando além de sua capacidade máxima calculada para Watts RMS de uma portadora senoidal. É mais um fator que construtores de amplificadores para guitarra devem considerar, fato que raramente ocorre em aparelhos de som domésticos onde se evita, ao máximo, a dis-torção.

Algumas técnicas tornam possível obter-se distorção agradável por meio da clipa-gem de diodos. A mais popular delas, introduzida pela Ibanez no famoso pedal Tube Screamer, é aquela de empregar, em paralelo com o par de diodos de clipagem, um pequeno capacitor. Tal capacitor causa “arredondamento” das arestas da forma de onda clipada, buscando simular a clipagem suave causada pelo autêntico overdrive de válvulas. O resultado, é claro, não passa de uma simulação; porém o Tube Screamer oferece resultado satisfatório. Outro fator que popularizou o “TS” foi o seu emprego como pré-amplificador de sistemas totalmente valvulados. Empregando-se um TS na

Estágio de Ganho

Sinal Senoidal(Limpo)

Excesso de clipagem: Onda quadrada

entrada de um amplificador totalmente valvulado, obtém-se o timbre valvulado adi-cionado na clipagem feita pelo pedal. Configuração tornada famosa principalmente por Stevie Ray Vaughan nos anos 1980 quando utilizava o Tube Screamer 808 em combinação com amplificadores Fender Bassman ou Dumble Overdrive Special. O timbre do amplificador é mantido limpo, e a clipagem é toda gerada no pedal TS.

Sensibilidade ao ToqueChamamos de “sensibilidade ao toque” a capacidade que o músico têm de levar o amplificador desde tons limpos em baixos volumes a alto nível de distorção usando apenas sua técnica. Somente os amplificadores mais refinados são capazes de oferecer esta funcionalidade. A maioria dos amplificadores traz o timbre da distorção “pron-to, de fábrica” - o músico apenas agride as cordas da guitarra. Esse tipo de “distorção pré-fabricada” encontra sucesso comercial no mercado, porém aqueles que ouvirem cuidadosamente os grandes instrumentistas notarão que eles manipulam o timbre do amplificador como parte do próprio instrumento.

Estágio de Ganho

Sinal Senoidal(Limpo)

Capacitores “Arredondam” as Arestas

O pedal Tube Screamer emprega capacitores após efetuar a clipagem contundente da forma de onda. Assim, mesmo clipada, esta volta a ter uma forma mais arredondada. Esta técnica inovadora rendeu ao Tube Screa-mer sua fama de produzir distorção semelhante à das válvulas.

O controle de volume do instrumento também passa a ser parte do instrumental do músico na procura por maior expressividade, fazendo com que a guitarra e o ampli-ficador tenham interação maior que aquela que ocorre em amplificadores que reivin-dicam para si todo o trabalho de modelagem do timbre. Amplificadores que procuram fazer tudo normalmente o fazem em detrimento da “perso-nalidade” da guitarra. Há certos processadores de efeitos que tornam o som de qualquer guitarra praticamente idêntico ao de qualquer outra, pre-judicando a personalidade do instrumento. Nesses casos, o amplificador é, inclusive, dispensável, podendo a saída de efeitos ser ligada diretamente à mesa de som de um sistema de amplificação central. Não há sentido lógico em buscar o timbre perfeito em amplificadores minuciosamente construídos, quando a voz da guitarra e o talento do músico são colocados em segundo plano.

Na atualidade, pode-se notar que boa parte dos músicos ignora o controle de volume existente na guitarra, exceto nas pausas musicais. No entanto, ao observarmos cuida-dosamente a técnica de alguns dos grandes instrumentistas, notaremos que utilizam exaustivamente o controle de volume do instrumento para dar ênfase à sua expres-são, seja por meio do controle da guitarra ou de um pedal de controle de volume.

B.B. King, sempre pontual.

EqualizaçãoAlém de gerar distorção, o pré-amplificador para guitarra possui a difícil missão de possibilitar ao músico determinar as faixas de frequência que devem ser atenuadas ou amplificadas.

Oriundo do mundo de áudio de alta fidelidade, o termo “equalizar” refere-se ao procedimento de deixar as frequências de áudio relativamente homogêneas. Assim, gravações que por ventura estivessem sendo reproduzidas em seu aparelho de áudio com demasiados graves ou agudos, podiam ser corrigidas usando o controle de equa-lização.

Posteriormente, o desenvolvimento dos sistemas de áudio possibilitou a alteração de pequenas faixas de frequências, permitindo a amplificação ou atenuação de cada faixa. A tal tipo de equalizador damos o nome de equalizador paramétrico.

Os equalizadores que somente atenuam faixas de frequência são denominados passi-vos. Aqueles que permitem realçar ou amplificar faixas de frequência chamamos de equalizadores ativos.

Na vasta maioria dos amplificadores valvulados para guitarra, o equalizador é passivo. Ou seja, o sinal resultante possui menos energia que aquele de origem. O tradicional sistema composto por 3 a 5 capacitores e 3 potenciômetros pode ser encontrado nos amplificadores Vox, Marshall e Fender do fim dos anos 1950 à decada de 1960 (no caso da Marshall, de 1962 em diante, quando efetuaram cópia do Bassman 5F6-A e batizaram de JTM45).

A combinação mais tradicional é de 250 pF para os agudos, 22nF para médios e gra-ves. Potenciômetros de 250K linear para agudos, 1Meg logarítmico para os graves, 25K linear para médios. Alterações nesses valores, mantendo o mesmo circuito, são encontradas em diversos modelos de amplificadores.

O equalizador causa atenuação no sinal de áudio e normalmente requer um estágio adicional de amplificação. Ou seja, é basicamente “perdido” um estágio de ganho devido ao equalizador, tornando necessário pelo menos um triodo adicional. Alguns circuitos utilizam amplificadores operacionais transistorizados para realizar essa fun-ção, economizando uma válvula.

Loop de efeitosO loop de efeitos é um velho conhecido dos músicos e, assim como o reverb, permi-te haver a combinação de um sinal externo àquele proveniente do pré-amplificador.

O loop de efeitos tradicionalmente separa o pré-amplificador do amplificador de po-tência. Nesse caso dizemos que o loop está em série com o circuito. Esse tipo de loop é interessante pois permite desativar por completo o pré-amplificador interno para utilizar um sistema externo.

Outra arquitetura de loop de efeitos utiliza um circuito conectado em paralelo com o circuito de áudio principal, e permite a mixagem do áudio tratado no loop interna-mente no amplificador, enquanto que nos loops em série a mixagem dos sinais origi-nal e processado é externa.

Ambos os sistemas exigem experiência do músico para obter-se o melhor resultado no emprego de efeitos como delay e distorção. A ordem equivocada destes poderá causar resultados indesejáveis, como o emprego de delay antes da distorção externa, causando a clipagem dos ecos.

Consideramos o controle de volume master como parte do amplificador de potên-cia, justamente porque o volume master deve permitir controlar o volume recebido do loop de efeitos. O volume master pode ser visto como o controle de volume do amplificador de potência, assim como cada canal normalmente possui seu próprio controle de volume.

Os loops de efeitos podem ser passivos ou ativos. O loop passivo simplesmente des-via o sinal que chega do pré-amplificador para um dispositivo externo, e o retorno do dispositivo externo é diretamente devolvido ao estágio de potência. A desvan-tagem desse sistema é que efeitos que não possuem amplificação sofrerão bastante atenuação.

Loops de efeitos ativos possuem “buffer” de entrada e de saída. Assim o sinal é des-viado para o envio do loop de efeitos por meio uma válvula ou transistor. O ganho do buffer pode ser fixo ou regulado, alterando-se por meio de um potenciômetro de volume de envio e, em alguns casos, o volume de retorno. No caso dos loops transis-torizados, são comuns os op-amps RC4558, TL072, LF411 e semelhantes, ou JFETs como o J201 e semelhantes.

ReverbsDesde que os primeiros Fender Vibroverbs passaram a trazer o reverberador embar-cado, em 1963, músicos de todo o mundo passaram a exigir que esse efeito estivesse disponível diretamente no painel do amplificador.

O efeito de reverb já podia ser encontrado embarcado em amplificadores para gui-tarra, a exemplo do Gibson GA-30RV Invader. Porém foram os modelos Fender que popularizaram o efeito, possívelmente devido à alta qualidade do reverberador in-corporado naqueles modelos, cuidadosamente trabalhados por Leo Fender para não prejudicar o timbre da guitarra.

Segundo (WHEELER, Tom. 2007. p. 273-274) “Leo Fender estabeleceu o padrão [de qualidade de Reverb] para toda a indústria.”, e prossegue (p. 274) “O desenvolvi-mento do circuito de reverberação por Leo Fender seguiu o padrão de muitas de suas contribuições, empregando conceitos já existentes e adaptando-os de maneira inova-dora aos músicos de sua época, não só atendendo à demanda da época, mas inspiran-do novos sons.” (Nota: Tradução do autor.)

O efeito reverb é essencialmente uma linha de retardo de sinal cuja saída (sinal “mo-lhado” no jargão norte-americano) é combinada ao sinal original (“seco”). (Conhe-cer a terminologia em inglês facilita a compreensão dos circuitos Fender, onde po-dem ser encontrados termos como “dwell”, sinal “dry” e “wet”.)

O método pelo qual o retardo do sinal é obtido é o fator que define o tipo de reverb.

Discutiremos os tipos mais comuns: reverb de mola e o reverb eletrônico.

Existem, ainda, reverberadores de fita e de tanques de oleo, os quais não encon-tramos em amplificadores para guitarra atuais, porém incluiremos na discussão de modo que o leitor tenha um panorama completo dos tipos de reverb vintage existen-tes.

Primeiro, falaremos da percepção humana de tons musicais ocorridos muito próxi-mos uns dos outros.

Integração perceptivaRepetições curtas e repetidas de um determinado tom soam como reverberação ao ouvido humano, por causa de um fenômeno chamado “integração perceptiva” (DE-RUTY, Emmanuel. 2011) - nome que é dado à nossa incapacidade de separar estí-mulos recebidos com intervalos muito pequenos.

Segundo Deruty, notas musicais separadas por 10 ms ou menos soam como apenas um tom. Efeito semelhante ocorre com a percepção humana de imagens apresenta-das em sequência, fato dá origem aos filmes e animações gráficas.

Notas separadas entre 20 e 30ms podem ser distinguidas, porém soam como apenas um tom composto por dois componentes.

Notas separadas por mais de 30 a 40ms podem ser percebidas pelo ouvido humano como notas individuais.

Esse fenômeno não é só utilizado por sistemas de ecos e reverberação, mas também pelos próprios músicos. Acordes, onde as notas são tocadas praticamente ao mesmo tempo, formam a harmonia musical. Por exemplo, não distinguimos nota a nota em um rasgueado de violão na musica flamenca, apesar da técnica nos permitir ouvir o impacto dos dedos sobre as cordas.

Já as notas que conseguimos discernir formam a melodia. A combinação destas téc-nicas, o espaçamento, ritmo, acentuação e atenuação das notas musicais configuram a expressividade do próprio músico.

Portanto, quando o amplificador acrescenta ecos, sons reverberados, retardados ou repetidos, o mesmo se torna parte da composição musical. Existem, então, notas e tons que não foram totalmente gerados pelo músico, mas acrescentados pelo amplifi-cador!

Direita: Circuito transistorizado em amplifica-dor Mesa Boogie Triple Rectifier Head.

Tanque de óleo e reverb de fitaO reverb de fita, e aquele de tanque de óleo, exploram a integração perceptiva: amos-tras do sinal original são armazenadas em pequenos intervalos e são reproduzidos com certo retardo.

O reverb baseado em fita funciona como um gravador de fitas onde um cabeçote efe-tua gravação e outro a leitura, em operação simultânea. A distância entre cabeçotes, e a velocidade da fita, ditam o retardo que haverá entre o registro e sua repetição logo adiante.

Já o tanque de óleo funciona empregando centenas de minúsculos capacitores ins-talados em um tambor giratório mergulhado no liquido. Um dos terminais dos capacitores é conectado ao terra comum no centro do tambor e o outro terminal é deixado exposto ao longo da superfície circular do mesmo. Conforme o tambor é girado, cada capacitor é exposto ao sinal de áudio durante uma pequena fração de tempo, enquanto seu terminal toca o eletrodo conectado à entrada de sinal. O ele-trodo de saída toca os terminais dos capacitores carregados a uma certa distância de onde ocorreu a entrada. Assim a carga contida na sequência de capacitores armazena uma amostra do sinal original. É um sistema de amostragem discreta pois há necessa-riamente um intervalo entre quaisquer 2 capacitores, e cada capacitor possui apenas a carga capturada na fração de tempo em que esteve conectado ao sinal. Quando os terminais dos capacitores agora carregados passam pelo contato de leitura, suas car-gas são “integradas” novamente na forma do sinal original, o qual é capturado em outro ponto do giro do tambor. O tempo decorrido entre o carregamento dos pe-quenos capacitores, e sua posterior leitura, configura a linha de retardo que, quando possui pequeno intervalo e muitas repetições, soa como reverberação.

Reverberação de molaDiferente dos tipos de reverberadores discutidos até agora, o reverb de mola não cap-tura amostras de áudio e tampouco depende de integração perceptiva: a mola perma-nece vibrando de acordo com o sinal excitador. Assim, o reverb de molas não depen-de do efeito de ecos repetidos com alta frequência como acontece com a reverberação eletrônica e os demais sistemas conhecidos. Talvez por isso seja o tipo de reverb mais agradável ao ouvido humano e, mesmo sendo relativamente primitivo, permanece em uso nos melhores amplificadores para guitarra.

O funcionamento do reverb de molas é extremamente simples. Primeiro, é preciso obter amostra do sinal original (“seco”). Essa amostra é amplificada por meio de um estágio de ganho. Normalmente a amplificação ocorre em estágio single-ended utili-zando válvula miniatura, 12AU7 ou 12AT7 sendo comúns, ambas capazes de dissi-par cerca de 2.5 Watts. Nesta função também pode ser empregada uma válvula tipi-camente usada no estágio de potência como EL84 ou 6V6. No entanto, para excitar os tanques mais utilizados da marca Accutronics não é preciso mais que 1 Watt. Ou seja, a própria 12AU7 já ultrapassa a potência necessária para obter-se grande volu-me de reverberação.

O estágio amplificador acima descrito é acoplado ao tanque de reverb por meio de um transformador. Trata-se de um estágio de saída single-ended, que pode ser co-nectado, no lugar do tanque de reverb, um alto-falante de 8 ou 16 ohms. Assim é possível testar defeitos no circuito de reverb : ao conectar um alto-falante no lugar da entrada do tanque de molas podemos ouvir e determinar não só se está chegando sinal naquele ponto, como também julgar a qualidade do sinal que está sendo envia-do ao tanque de reverb.

Tanques de reverb possuem diferentes impedâncias de entrada. Tanques para ampli-ficadores valvulados costumam possuir baixa impedância de entrada - 8, 16 ou 32 OHMs por exemplo. Tanques para estágios transistorizados, normalmente baseados em amplificadores operacionais em formato de circuito integrado, costumam pos-suir impedâncias na faixa de 600 OHMs ou mais - assim é possível acoplar o tanque diretamente à saída de op-amps populares, como o LM386, sem o emprego de trans-formador.

A empresa Accutronics, para citar novamente a mais famosa, oferece tabela que per-mite o cruzamento entre o número de modelo e suas diversas especificações técnicas. Alguns dos dados mais relevantes são o número de molas, comprimento das molas, impedâncias de entrada e saída, e se há isolamento de terra entre entrada/saída.

O sinal proveniente do pequeno transformador é enviado ao tanque de reverb, na entrada do qual há um transdutor conectado diretamente à mola. O sinal excitador causa movimento no solenoide do transdutor, que por sua vez causa movimento no feixe de molas. O sinal atravessa o trajeto formado pelas molas e chega a um outro solenoide, do lado oposto do tanque. O movimento no magneto do segundo trans-dutor gera corrente elétrica em seu indutor, reproduzindo o sinal de entrada após ele transcorrer o feixe de molas.

O sinal obtido no indutor de saída do tanque é, então, enviado a um estágio de ganho tradicional, normalmente formado por uma 12AX7, normalmente possuindo ganho de cerca de 36 dB (aprox. 60 vezes o sinal de entrada). Apesar de ser um siste-ma relativamente simples, obter boa qualidade de áudio no sistema de reverb não é tarefa trivial.

Primeiramente, o transdutor encontrado na saída do tanque é de indutor simples, ou “single-coil”. E, como todo captador single-coil, não possui redutor de ruído (hum bucker) e costuma produzir grandes quantidades de hum. Assim, é preciso ajustar o sistema de envio e retorno de modo a maximizar a razão entre sinal e ruído (SNR). O reverb mal configurado costuma injetar demasiado ruído no sistema, tornando alguns circuitos praticamente inutilizáveis.

Na minha experiência, a melhor estratégia para sistemas de reverb de molas total-mente valvulados (“all tube”) é aplicar o sinal excitador máximo suportado pelo tan-que, no limiar de causar distorção e batimentos nas molas, para nos permitir traba-lhar com menor ganho no retorno.

O envio do sinal ao tanque deve, também, ser filtrado. O envio de baixas frequências ocasiona batimentos nas molas e reverb sem definição. Ao combinarmos o sinal de retorno das molas ao sinal original, obtemos satisfatória resposta em baixas frequên-cias - logo, estas não precisam ser reverberadas pelo tanque. Um capacitor de filtro de 500pF ou menor é recomendado para envio de sinal seco ao estágio excitador do tanque. Capacitores de 1nF e superiores passam a causar efeito negativo. Evidente-mente, no emprego de tanques de diferentes marcas, o construtor pode ter que adap-tar-se a alguma particulariedade técnica, portanto, a capacitância aqui recomendada é apenas uma referência.

É possível adicionar controle de graves/agudos ao circuito de reverb. Ao invés de en-viar o sinal “seco” diretamente ao tanque, usando capacitor fixo conforme discutido anteriormente, é possível oferecer ao músico um controle de graves/agudos onde ele

mesmo possa ajustar o timbre do reverb de acordo com sua preferência. O controle pode ser instalado no envio ao tanque, no retorno, ou até mesmo em ambos (apesar do autor desconhecer um amplificador que assim o faça).

Dwell: o controle dwell permite ao músico ajustar o nível de sinal que é enviado ao tanque de reverb. Normalmente é um potenciômetro instalado na entrada, ou gra-de de controle, do estágio excitador do tanque de reverb. O efeito prático do nível de sinal enviado ao tanque é de prolongar ou reduzir a duração da reverberação. E, conforme já tratamos, o envio de baixo nível de sinal reduzirá a razão de sinal para ruído. As unidades de reverb Fender, como a 6G15 ou a unidade “Tube Reverb”, possuem controle Dwell. Amplificadores como Vibroverb 1963, Twin Reverb 65, entre outros, não possuem tal controle.

Reverberação EletrônicaDa mesma forma que os minúsculos capacitores contidos no tanque de oleo efetu-avam amostragem do sinal ao longo da linha do tempo, sistemas digitais efetuam trabalho semelhante, cuja única diferença é o sistema de armazenagem das amostras.

Coincidentemente a memória dos computadores, incluindo aqueles contidos nos sis-temas de eco e reverberação digitais, pode ser construída a partir de capacitores! No entanto a armazenagem da informação se dá de forma discreta, em níveis constantes de tensão: 5 volts indica o valor 1, e zero volts indica o valor 0 no sistema CMOS - o mais utilizado em computadores, por exemplo. No sistema de reverberação eletrônico digital o sinal analógico passa por um proces-so de amostragem e transformação em dados binários. A esse processo dá-se o nome genérico de ADC, ou “analog-digital conversion”. O minúsculo computador (a lógi-ca é tão simples que talvez sequer possamos chamá-lo de “computador” na concep-ção que temos de tal) embarcado nos pedais digitais, por vezes implementado através de um único circuito integrado, atrasa o sinal de acordo com parâmetros estabeleci-dos nos controles do pedal de efeito, e posteriormente efetua o processo inverso, ou DAC, “digital-analog conversion”. Os componentes que realizam estas tarefas são homônimos, DAC ou ADC, mas muitas vezes as duas funções são agrupadas em um só chip, o qual é simplesmente chamado de DAC. O DAC comunica-se com um DSP (digital signal processor), o qual processa os efeitos digitais requeridos. Alguns DSP’s possuem ADC e DAC internamente, oferecendo apenas pinos para entrada e saída analógica.

Existe também o reverberador eletrônico analógico. Neste sistema o atraso do sinal ocorre por meio do armazenamento de cargas em capacitores, em sistema parecido ao do tanque de óleo - exceto que a miniaturização dos componentes permite que um circuito integrado minúsculo realize o mesmo trabalho usando transistores e capacitores embarcados.

TrêmolosO trêmolo é um efeito obtido quando variamos repetidamente o volume do instru-mento. O termo possui mais de uma definição, de acordo com o contexto (WIKI-PEDIA. Trêmolo. 2012.). Em termos musicais o termo pode se referir à alterância rápida entre duas notas, ou a variações sutís sobre a mesma nota. O nome do efeito deriva do verbo “tremer”. Desde já podemos notar que uma nota musical pode “tre-mer” ao variar em frequência, ou ao variar em volume. Essa definição dúbia gera certa confusão, por isso precisaremos estabelecer uma convenção antes de prosseguir-mos.

As guitarras Fender denominam sua alavanca como “Trêmolo bar”, termo que foi herdado da teoria musical. Po-deríamos aceitar esta definição, porém ocorreria situação confusa onde vibrato e trêmolo significariam a mesma coisa. A alavanca da guitarra altera a frequência das notas, não sua amplitude/volume.

Portanto, para fins de nosso estudo, usaremos a seguinte convenção:

• Vibrato é a variação de tom, ou frequência, das notas. Ao efetuar um “bend” ou oscilar o dedo sobre a corda da guitarra, estamos empregando a técnica do vibra-to.

• Trêmolo é a variação de volume, conforme a encontramos nos amplificadores Tre-molux, Vibrolux, Twin Reverb e assim por diante.

O nome “vibrolux” faz alusão ao termo vibrar porém, para nossa discussão o efeito vibrato nesse amplificador é, na verdade, o que denominamos trêmolo (alternância de volume). Evitaremos maiores controvérsias discutindo o efeito em si utilizando a convenção acima, não perdendo tempo com os nomes comerciais utilizados por diferentes empresas.

“O circuito de trêmolo foi a única patente de cir-cuito obtida pela Fender.” (O’CONNOR. 1995. p. 1-11).

Como funciona o trêmolo?O sinal de áudio é tratado no amplificador por meio de amplitude modulada, ou AM. A diferença do sinal em nosso amplificador para aquele recebido por um recep-tor AM é o fato do sinal proveniente da guitarra não possuir onda portadora, ou seja, não é preciso sintonizar o amplificador para captar o sinal do instrumento.

Alterações na amplitude da tensão vinda do captador da guitarra gera alterações análogas na corrente que passa através das válvulas. A frequência das alterações é de-terminada pela nota musical, o timbre é determinado pelo conteúdo harmônico, e o volume é determinado pela amplitude da tensão. A combinação destas três grandezas gera o timbre característico do conjunto guitarra/amplificador.

O que ocorreria, por exemplo, se o amplificador fosse arquitetado para limitar a amplitude ou volume máximo? Ou para aumentar o volume das notas com pouca amplitude? Teríamos, então, o efeito que conhecemos por “compressão”.

E se não amplificássemos as notais de menor amplitude mas, no entanto, criássemos um limite superior para que picos excessivos fossem atenuados? Teríamos então um limitador.

Existem, portanto, diversos recursos e efeitos que podem ser aplicados apenas ao vo-lume do sinal recebido da guitarra, sem alterar os demais parâmetros do timbre.

Quando o amplificador é configurado para oscilar periodicamente, limitando o si-nal em níveis variáveis com o passar do tempo, ou seja, ao instalarmos um limitador variante no circuito do amplificador, obtemos o efeito que chamamos de trêmolo.

O trêmolo é composto por um oscilador que limita a amplitude do sinal de áudio de acordo com sua frequência de oscilação. O nivel de atenuação é determinado pela amplitude do próprio oscilador (não confundir com a amplitude do sinal), controle frequentemente chamado de “intensidade” (“intensity” nos amplificadores estrangei-ros). A frequência do vibrato também costuma ser ajustável, controle normalmente chamado de “velocidade” (speed).

O oscilador mais comum é construído utilizando uma válvula duplo-triodo como 12AX7 ou 12AT7. O princípio de todo oscilador é o retorno positivo, ou “feedba-ck positivo”, sendo que existem diversas formas de obter-se esse feedback. A forma como o retorno é obtido ajuda a classificar o tipo de oscilador: quando o retorno é obtido usando capacitores, temos um oscilador de Colpitts, quando o retorno é

obtido a partir de um indutor, temos um oscilador de Hartley. Existem inúmeras combinações possíveis de indutores e capacitores, porém o funcionamento de todos os osciladores segue os mesmos princípios: um sinal em fase com a saída do oscilador é retroalimentado de forma controlada, permitindo variar-se a frequência e a ampli-tude.

A injeção da saída do oscilador de volta ao circuito pode ser efetuada de forma isola-da, utilizando um par opto-acoplado onde o sinal do oscilador acende e apaga uma lâmpada de neon, e essa lâmpada por sua vez varia a resistência oferecida por um diodo sensível à luz, ou LDR.

O sinal pode, também, ser diretamente acoplado ao circuito utilizando-se um ca-pacitor. Porém o capacitor não isola o circuito do oscilador, o que gera um filtro de passa-baixa parasítico, alterando a impedância do estágio em diferentes frequências, causando perda nas frequências superiores (o que o músico chama de “perda de definição”). O sistema de LDR evita tais problemas, isolando por completo o cir-cuito oscilador do resto do sistema. Usando o LDR existe, também a alteração na impedância do estágio, porém essa alteração é igual para todas as frequências (não reativa). No entanto, todo circuito de trêmolo causa, necessariamente, atenuação do sinal. A atenuação que o trêmolo ocasiona no circuito, ou seja, o ponto onde o sinal do oscilador é injetado no circuito, pode atuar no setor de potência ou no pré-ampli-ficador. A seguir falaremos brevemente desses dois sistemas.

Resistor de 47K “sangra” capacitor ele-trolítico num Marshall JCM 800

Trêmolo de biasO trêmolo de bias, conforme o nome sugere, funciona pela variação da tensão de polarização de bias das válvulas de potência.

A tensão de bias é aplicada diretamente à grade de controle das válvulas de potência. Ao variarmos esta tensão de polarização estamos, essencialmente, injetando um novo sinal no circuito. O sinal proveniente da guitarra será misturado ao sinal do trêmolo, gerando uma nova forma de onda modulada conforme o oscilador.

Esse sistema apresenta a desvantagem de envolver um dos circuitos mais críticos do amplificador valvulado: a fonte da tensão de bias. Havendo falha no circuito de trê-molo, é possível ocorrer a falência completa do estágio de saída, trazendo riscos para o transformador de saída e para as válvulas de potência.

Exemplo de amplificador que utiliza trêmolo de bias: Fender Vibrolux 6G11, de 1962

Trêmolo de pré-amplificadorEste sistema, mais moderno, segue o mesmo princípio do trêmolo de bias, modifi-cando-se apenas o local onde a saída do oscilador é injetada. Os amplificadores Fen-der, após 1963, passaram a utilizar esse circuito. Um oscilador injeta o sinal gerado em algum ponto do pré-amplificador através de um LDR. O diodo sensível à luz atua como se fosse um controle de volume, e pode ser instalado em qualquer lugar onde haveria tal controle - no lugar do volume master, por exemplo. Ou, caso deseje aplicar o trêmolo a apenas um canal, ele pode ser instalado na saída daquele canal. Trata-se de um sistema mais elegante e mais simples, por isso é o mais utilizado.

No entanto, devemos mencionar que o LDR funciona de maneira semelhante a um transistor cuja base é excitada por luz ao invés de corrente elétrica. Assim esses dis-positivos não estavam disponíveis nos anos 1950, década em que ocorreu a invenção dos transistores. A evolução da eletrônica tornou possível o uso de circuitos optoaco-plados, por esse motivo antes eram usados meros capacitores para acoplar o oscilador do trêmolo ao circuito.

Exemplo de amplificador que utiliza trêmolo de pré: Fender Super Reverb Amp AB763

TransformadoresO circuito de todo amplificador valvulado começa e termina com um transformador.

O que é um transformador? Poderíamos dedicar todo um livro ao tópico de transfor-madores a exemplo de (FLANAGAN. 1992). Logo, essa seção não têm a pretenção de ser uma exposição exaustiva do funcionamento desses fantásticos componen-tes elétricos. Em resumo, falaremos do que mais importa para a compreensão dos transformadores encontrados nos amplificadores valvulados. O leitor interessado em aprofundar-se no tema deve recorrer a textos como o acima citado, e outros textos introdutórios à Engenharia Elétrica.

Colocando de forma simplificada, o transformador é formado por dois ou mais in-dutores dispostos em torno de um mesmo núcleo. Existem transformadores sem núcleo (“Bobinas de Tesla”, por exemplo), porém não são utilizados em circuitos tradicionais de amplificadores valvulados para guitarra.

Quando uma tensão AC é aplicada ao indutor primário (chamado apenas de “primá-rio”), uma certa quantidade de energia magnética é armazenada na massa do núcleo

Montagem do autor mostra transformadores com laminações formando ângulo de 90 graus e posicionados em lados opostos do chassi.

de ferrosilício. Quando a polaridade da tensão alternada se inverte, o núcleo procura manter-se em seu estado atual, reagindo (daí a origem do termo “reatância”) à mu-dança de polaridade.

A alteração no campo magnético induz corrente elétrica nas outras bobinas indu-toras que se encontram em torno do mesmo núcleo, indutores que chamamos de “secundários” do transformador. O fenômeno de um indutor ser capaz de gerar uma corrente em outro apenas colocando-se os dois fisicamente próximos é chamado de “indutância mútua”. O núcleo do transformador concentra o fluxo magnético e tor-na a indutância mútua muito mais eficiente.

Um bom transformador é capaz de transferir mais de 95% de energia do primário aos secundários, sendo possível obter até 99% de eficiência (FLANAGAN. 1992. p. 1.1) - um fato por si só extraordinário. A título de comparação, um estágio de amplificação funcionando em classe A possui 50% ou menos de eficiência. Ou seja, enquanto as válvulas dissipam 40 Watts, no máximo 20 Watts chegarão aos alto--falantes - um enorme contraste com os 99% de eficiência possíveis com um trans-formador de boa qualidade.

A proporção entre a tensão AC no primário e secundário depende exclusivamente da proporção de espiras de fio entre o primário e o secundário em torno do núcleo. Se dividirmos a tensão aplicada ao primário pelo número de espiras de fio contidas no mesmo, obteremos a razão entre volts e espiras. Digamos que tenhamos 1 volt por espira, então cada espira de um indutor secundário apresentará essa mesma diferença de potencial. Assim, podemos elevar ou rebaixar a tensão AC aplicada ao primário

Arranjo dos transformadores no Marshall JCM800. Note o ângulo de 90 graus entre as laminações dos dois transformadores. A partir dos JCM900 os transformadores seriam colocados nos lados opostos do chassi, diferente desse arranjo onde são colocados próximos.

conforme necessário. Secundários com menos espiras que o primário são chamados “rebaixadores”. Podemos deduzir que aqueles com mais espiras são “elevadores de tensão”. Secundários com o mesmo número de espiras do primário têm proporção 1:1 e servem para isolar circuitos da rede elétrica, mantendo a tensão igual à da rede. Todos os amplificadores valvulados exigem um transformador isolador para sua ali-mentação.

Exemplo prático : Se o indutor primário possui 220 espiras e lhe é aplicada uma ten-são de 220V AC, teremos exatamente 1 volt por espira. Caso um indutor secundário possua 400 espiras, será induzido neste uma tensão de 400 Volts. O secundário para calefação de 12 V deverá, nesse exemplo, ter apenas 12 espiras.

Em todos os transformadores a relação de impedância é proporcional ao quadrado da relação de espiras. No exemplo anterior, a proporção 400:220 (1.8181:1) para voltagem, resulta em proporção de impedância de 3.30:1.

A relação de dobro de voltagem, resulta no quadruplo de impedância.

Abaixo: Transformador Hammond de fabricação canadense, tipo 1750K (2 OHMs) para modelos Fender Bassman 5F6-A. Hammond é uma das marcas de transformadores mais reconhecidas do mundo. Não possui qualquer relação com os famosos órgãos musicais de mesmo nome.

Reatância IndutivaO leitor talvez já tenha se perguntado, se o indutor é apenas um fio, oferecendo resis-tência próxima a zero, por que não ocorre um curto-circuito quando e lhe é aplicada uma tensão elétrica, a exemplo dos 220 VAC usados nos transformadores do Brasil, por exemplo? De fato configuraria, sim, um violento curto-circuito caso a tensão aplicada fosse de 220 V DC e não AC!

Empregando-se a corrente alternada, não haverá excessiva dissipação térmica devido a uma importante propriedade dos indutores com núcleo de ferrosilício chamada reatância indutiva.

Quando o ciclo positivo da corrente alternada chegar ao pico, o núcleo do transfor-mador se encontrará carregado magneticamente com determinada polaridade. Ao iniciar a queda da tensão, rumo à inversão de fase, o núcleo permanece carregado na polaridade anterior - digamos que ele possui uma certa “inércia magnética” onde o núcleo procura permanecer no estado em que se encontrava anteriormente.

Conforme a tensão passa ao ciclo negativo, o núcleo “reage”, buscando impedir a mudança de potencial elétrico. Esse efeito se chama reatância (por reagir à mudan-ça). A reatância atrasa a corrente em 90 graus em relação à tensão.

Nos capacitores a corrente antecede a tensão, ou seja a corrente adianta-se à tensão em 90 graus. Nos indutores ocorre o contrário - a tensão antecede à corrente. Essa natureza complementar que existe entre indutores e capacitores gera muitos circui-tos interessantes, os quais são vitais para transmissão e recepção de rádio, efeitos que foram explorados pelo brilhante inventor Nikola Tesla.

Arranjo dos transformadores no Mesa Boogie Triple Rectefier de 150Watts. Observe as laminações em 90 graus, e a posição dos transformadores em lados opostos do chassi. O transformador de alimentação é fixado usando os mesmos parafusos que

A multiplicação vetorial de voltagem x corrente, quando as duas grandezas se encon-tram a 90 graus uma da outra, resulta em potência elétrica zero.

P = V x I x cosseno (90) = 0

Assim, evita-se o curto circuito em um sistema puramente reativo, e a energia oriun-da da alimentação AC da rede elétrica é totalmente (em teoria) carregada e descarre-gada a partir do núcleo magnético. Enquanto a tensão se eleva no indutor, a corrente é atrasada em 90 graus. Quando a tensão inicia a queda, a corrente inicia a subida. Não há tensão e corrente simultâneas no indutor primário do transformador (idea-lizado) quando alimentado com AC. Já com alimentação DC, tensão (V) e corrente (I) estariam em perfeita sincronia, o que ocasionaria dissipação térmica da potência, de acordo com P = V x I.

Na prática, existem perdas resistivas no fio, fuga indutiva (nem todo o fluxo magné-tico permanece dentro do núcleo) e até mesmo vibração mecânica no transformador devido à magnetostrição. São todas fontes de perdas de energia, o que é fácilmente constatado ao notarmos que todos os transformadores de alimentação trabalham aquecidos ou fazem barulho.

Transformador de AlimentaçãoO transformador de alimentação em amplificadores valvulados é responsável por fornecer as várias tensões vitais para o seu funcionamento.

HT

Alta tensão com baixa corrente (1 mA nas válvulas de pré e algo entre 100 e 300 mA nas válvulas de potência). Também conhecido por +B, historicamente sendo o eletro-do positivo da Bateria “B”. Amplificadores de 100 Watts costumam exigir no máxi-mo cerca de 250 mA de corrente, 1/4 de Ampere. Deixando folga para preservar o transformador, um secundário com 300 mA @ 360 VAC RMS é suficiente para um amplificador de 100 Watts baseado em 4 válvulas 6L6/5881.

LT

Baixa tensão para calefação das válvulas, LEDs indicadores no painel, amplificadores operacionais para reverb, etc. Normalmente é um indutor secundário que possui fio de maior bitola devido à alta corrente de calefação exigida em todo o circuito. Vál-vulas comuns como as EL34 e 6L6 exigem cerca de 2 Amperes por válvula - outras, como a KT88, exigem maior corrente. Um amplificador de 100 Watts pode exigir cerca de 10 Amperes de um secundário de LT.

O circuito de calefação funciona a 100% de sua capacidade durante todo o período em que o amplificador se encontra ligado. Ao contrário do circuito de alta tensão, que não só pode ser desligado em alguns sistemas (standby) como também funciona a 100% somente com o amplificador trabalhando no volume máximo, o circuito de calefação é exigido a toda potência durante todo o tempo em que o amplificador estiver ligado. Por isso, ao calcular os secundários de LT é preciso incluir uma folga razoável. O autor emprega, no mínimo, 40% de folga em todos os secundários. Ou seja, se a exigência de corrente de calefação das válvulas for, como em nosso exemplo anterior, 10 Amperes, o autor especificaria um secundário de, no mínimo, 14 Ampe-res.

Na produção de amplificadores em grande escala, milhares ou milhões de unidades, o aumento de 40% na especificação dos transformadores pode ter um significativo impacto financeiro na empresa. Aqueles que, como o autor, fabricam algumas poucas unidades de amplificadores podem “se dar ao luxo” de empregar componentes mais caros e transformadores superdimensionados, uma vez que a meta imediata não é o lucro, e sim construir o melhor amplificador possível. Tal característica é, na opinião

do autor, o que pode transformar-se no principal diferencial entre os amplificadores “hand made” para diferenciá-los daqueles construídos em série.

As válvulas retificadoras mais tradicionais para amplificadores de guitarra (5Y3,GZ34,5U4) exigem 5V na tensão de calefação (note o prefixo 5 nos modelos de válvulas). Caso empregue tais válvulas, será necessário outro secundário de LT separado, ou um tap de 5 V no secundário de 6.3 VAC. Não se pode utilizar a tensão de 6.3 VAC nas válvulas de 5 V.

Abaixo: Transformadores Indeletra, mergulhados em piche pelo autor. Caixas metálicas construídos à mão para o projeto de amplificador HCA

Transformador de saídaO transformador de saída é um dos mais importantes componentes, senão o mais importante, dos amplificado-res valvulados. É o transfor-mador de saída que encerra o circuito de potência e que “entrega o bastão” do timbre e da potência às caixas acústicas e alto-falantes.

A abreviação “OT” (de Ou-tput Transformer) é normal-mente utilizada em textos na língua inglesa.

A função do transformador de saída é de acoplar a alta im-pedância das válvulas de saída à baixa impedância dos alto--falantes. O transformador de saída apresenta em seu primá-rio, alta tensão e baixa corren-te, e reflete em seu secundário baixa tensão e maior corrente, ou seja, o secundário é um circuito de baixa impedân-cia. Assim, o transformador de saída é um redutor de impedância.

A transferência máxima de potência entre dois circuitos ocorre quando suas impe-dâncias estão perfeitamente casadas. O mesmo ocorre no estágio de potência de um amplificador. Os amplificadores de guitarra, no entanto, requerem características distintas daqueles de alta fidelidade.

Certa quantidade de distorção harmônica é desejável no amplificador de guitarra, o que não ocorre nos amplificadores de áudio tradicionais. O transformador de saída para guitarra normalmente é produzido com uma impedância primária menor que aquela especificada nos datasheets das válvulas de potência, pois a faixa de frequên-cias desse instrumento é menor, e abaixo, daquela do áudio de alta fidelidade.

Transformador Mercury Magnetics em montagem do autor sobre chassi de aço cromado.

A título de exemplo, válvulas EL84 podem ser especificadas para cargas de 10.000 a 14.000 OHMs placa-a-placa. Nos amplificadores mais tradicionais para guitarra encontram-se desde 6900 a 8000 OHMs. Válvulas 6L6 podem trazer especificações de carga de anodo na faixa dos 7000 a 8000 OHMs placa-a-placa, sendo que am-plificadores como Bassman 5F6-A e Fender HotRod Deluxe utilizam 4000 a 4200 OHMs.

A produção de transformadores de saída é considerada uma combinação de arte e ciência.

Existem incontáveis variáveis que podem influenciar no resultado final obtido de um transformador de saída, e cada fabricante possui técnicas distintas para sua produção. Desde o material de fabricação do núcleo, a forma de enrolamento das bobinas, iso-lamento elétrico entre as placas que formam o núcleo e outros incontáveis detalhes têm grande influência no resultado final.

Fabricantes de Transformadores de Saída de alta qualidade

Seguem alguns exemplos de fabricantes de transformadores de saída de boa reputa-ção:

• Mercury Magnetics (Califórnia, Estados Unidos)• Thordarson Magnetics• Hammond (Canadá)• Willkason (Brasil)• EASA (Brasil)

Direita: Transformadores EASA, de fabricação brasi-leira, possuem excelente qualidade e ótimo timbre para amplificadores de guitarra, mesmo tendo sido construídos para som de alta fidelidade.

Tensão negativa de polarização de bias

Bias é a tensão negativa para polarização das válvu-las de potência. A exigên-cia de corrente da fonte de bias é praticamente nula: é apenas uma tensão de referência que, em condi-ções normais, não exerce qualquer trabalho.

Normalmente o secundá-rio do transformador de alimentação utilizado para a fonte de tensão de bias é construído para 10mA, não por requisito técnico, mas porque construir secundários com fios demasiadamente finos pode encarecer o projeto de transformador. É, tam-bém, extremamente difícil trabalhar-se com fios de bitola muito delicada.

Tensão de bias

R1Terra = 0 Volts

-B

+BA tensão de bias tem efeito entre a grade de controlee o cátodo da válvula.

R1 deve possuir valor elevado(>= 100K) para não atenuar demasiadamente o sinal de audio.

Audio

A tensão -B estabelece a polarização da grade em relação ao cátodo.

Abaixo: Os famosos capacitores Sprague Atom. O autor emprega esse modelo na fonte de tensão de bias.

O Amplificador de PotênciaVolume “master”A função do volume mas-ter é permitir que o músico controle o nível de sinal que chega ao amplificador de po-tência, limitando o volume geral do amplificador en-quanto que o pré-amplifica-dor é levado a overdrive. O resultado é a possibilidade de se trabalhar as válvulas do pré-amplificador no limite, sem grande potência dissipada no estágio de saída.

A distorção obtida nos amplificadores que não possuem volume master é provenien-te do trabalho conjunto de todo o circuito, do pré à potência. Já nos sistemas com volume master, a distorção pode vir tanto do pré-amplificador quanto do estágio de potência.

Quanto a organização do circuito, poderíamos considerar o volume master como parte do pré-amplificador. No entanto, ao considerarmos a organização da maioria dos circuitos mais populares, o volume master encontra-se no amplificador de po-tência, após o retorno do loop de efeitos e na proximidade do circuito inversor de fase.

O controle de master independe do funcionamento do pré-amplificador. Esse encon-tra-se ativo no circuito mesmo que utilizássemos o retorno do loop de efeitos para injetar sinal diretamente no amplificador de potência.

Mais detalhes sobre topologias de volume master podem ser encontrados em (FI-SHER, Ken. apud WEBER. 1994. p. 184) na seção “Trainwreck Pages”, onde o fabricante Ken Fischer discute 4 tipos de volume master, dos quais os primeiros três são instalados após a válvula inversora, e o quarto tipo é aquele mais tradicional loca-lizado entre o pré-amplificador e a válvula inversora.

Em referência aos artigos de Ken Fisher publicados na obra acima citada, Gerald Weber publicou sugestões para a instalação de volumes master em outros circuitos, como o Fender Champ, em (WEBER. 1998. p. 258).

Inversão de fase

A válvula inversora é responsável por reproduzir dois sinais idênticos, porém com fase invertida entre si. Sua função é gerar os sinais opostos necessários para excitar um ou mais pares de válvulas complementares em estágios de saída funcionando nas Classes B ou AB.

Em amplificadores funcionando em Classe A single-ended não há válvula inversora. Amplificadores Push-pull, mesmo funcionando em Classe A, requerem válvula inver-sora.

O circuito normalmente utilizado é o de Schmitt, onde dois catodos são interligados e o sinal de saída é obtido a partir dos anodos opostos possuindo resistores de carga idênticos, de modo que o ganho é o mais semelhante possível entre os dois triodos.

Válvulas comuns nessa função incluem as 12AX7, 12AU7 e 12AT7, porém quais-quer dois triodos podem ser utilizados desde que sejam devidamente casados. As válvulas 12AU7 e 12AT7 são muitas vezes escolhidas, ao invés das 12AX7, devido ao seu baixo ganho e maior transcondutância, fator que contribui para menor ruído e por serem capazes de excitar válvulas maiores como 6550 e KT88.

Inversão de Fase

Entrada

Saídas

A válvula inversora costuma delimitar o fim do pré-amplificador e o início do estágio de potência. Loops de efeitos normalmente retornam o sinal por meio de um “bu-ffer” ou de um estágio de ganho, a saída do qual é injetada diretamente à entrada da válvula inversora.

Controles de volume master também têm sua saída conectada à inversora, normal-mente usando um capacitor de acoplamento, o qual isola o potencial DC entre os dois circuitos.

Tipos de inversores de fase

Ver seção “Inversor de Sinal” sob “Visão geral de um amplificador valvulado”, na primeira parte do livro, onde falamos detalhadamente sobre cada tipo de inversora de fase.

O leitor encontrará tratamento matemático detalhado dos principais tipos de circui-tos inversores de fase em (KUEHNEL. 2005.), (O'CONNOR. 1995.) e (JONES. 2006.).

Tensão de polarização ou “tensão de bias”A tensão de polarização de bias de um estágio de amplificação é a tensão permanente de referência DC existente entre a grade de controle (G1) e o catodo (K). A diferen-ça de potencial entre grade e catodo mantém a corrente quiescente em um nível cor-reto pré-estabelecido para chegar-se à classe de operação desejada. Em um circuito de bias fixo (discutido logo adiante), a tensão deve ser o mais estável possível, de modo a não interferir no sinal de áudio.

A tensão de bias é dada por: Vbias = Vg1 - Vk

Como Vbias deve ser negativo e, portanto, ou Vk deve ser maior que Vg1 (bias fixo), ou Vg1 pode ser mantido em zero volts e Vk colocado em potencial positivo (bias de catodo). O primeiro sistema é mais utilizado em amplificadores de maior potência, já o segundo é mais comum em amplificadores de até 30 Watts.

Caso a tensão de bias sofra variações durante a amplificação, esta variação será ampli-ficada juntamente com o sinal. Os circuitos de trêmolo que manipulam a tensão de bias funcionam usando esta técnica. No caso das variações devidas ao funcionamen-to do trêmolo, a variação terá sido proposital, no entanto podem haver injeções de sinais indesejáveis através do circuito de bias, fator ao qual o técnico ou construtor deve estar atento.

O termo “bias” na lingua inglesa significa “tendência”. A origem da palavra sugere, portanto seu significado funcional no amplificador: ao ajustar a tensão bias, o téc-nico está ditando a tendência de funcionamento da válvula. O sinal que será poste-riormente amplificado será submetido a essa tendência, ou a esse estado inicial, que é regulado através da tensão de bias.

Esse fato torna o ajuste de bias extremamente importante, pois esse determina se a válvula funcionará em classe A, AB, AB1 ou B, se a válvula trabalhará “quente” ou “fria”, e assim por diante. O timbre resultante no amplificador será, em grande parte, determinado pela tensão de polarização aplicada à(s) válvula(s) de saída.

Polarização automática ou “bias de catodo”A tensão de bias pode ser obtida usando um resistor de catodo (que chamaremos de Rk). Nesse sistema a grade de controle é mantida em um potencial fixo, comumente 0 VDC, enquanto que o catodo é elevado a uma tensão positiva (Vk). Neste caso a corrente de catodo (que chamaremos de Ik) gera uma diferença de potencial através de Rk.

Mantendo-se a grade em potencial de terra (0 VDC), a Lei de Ohm nos dá a seguin-te expressão para cálculo da tensão de bias (B):

Vk = Ik * RkB = 0 - Vk ou, simplificando, B será o valor negativo da magnitude de Vk : B = -Vk

Polarização externa ou “bias fixo”O bias fixo provém de uma tensão negativa obtida de um secundário separado, ou a partir de uma saída, ou “tap”, do próprio secundário de HT do transformador de alimentação.

O circuito de bias não demanda alta corrente. Por esse motivo costumamos encon-trar apenas componentes de baixa potência na fonte dessa tensão de referência: capa-citores de apenas 10 uF e potenciômetros de 1/2 Watt são comuns.

Conforme o nome sugere, a tensão negativa é pré-fixada e não importa em que vo-lume as válvulas de potência estejam trabalhando, a referência de bias permanecerá constante.

Assim não há compressão variável como ocorre na configuração de bias de catodo. O timbre resultante é mais rígido, sem “envelope”.

Bias não ajustável

Alguns modelos de amplificadores são desenhados para apenas trabalhar só com um nível de corrente quiescente nas válvulas de saída e não permitem ao técnico ajustar a corrente de bias sem efetuar modificações no circuito. A esse tipo de bias damos o nome de bias não ajustável, o qual é um tipo de bias fixo.

A Mesa Boogie emprega tal sistema em todos os seus amplificadores.

Corrente quiescenteCorrente quiescente é o nome dado à corrente elétrica que percorre as válvulas quan-do não há sinal de áudio sendo amplificado. É a corrente que a válvula consome quando não está participando da amplificação do áudio, ou seja, a corrente que exis-te “com o amplificador parado”.

Ao ajustar a tensão de bias, a corrente quiescente sofrerá variação de acordo com a curva de transferência característica da válvula. Assim, o ajuste de bias é basicamente o ajuste da corrente quiescente, usado para configurar o estado inicial, ou polariza-ção, da válvula.

Devido à carga negativa dos elétrons que compõem a carga espacial no interior da válvula, uma tensão mais positiva aplicada à grade de controle implica em atração de corrente rumo à placa, aumento na corrente quiescente, e vice-versa: ao aplicar-se uma tensão mais negativa à grade de controle, a válvula conduzirá menos corrente.

O ajuste da corrente quiescente, em conjunto com o cálculo da potência que a válvu-la deve dissipar em estado de repouso (segundo as especificações de cada amplifica-dor), configuram o que chamamos coloquialmente de “ajuste de bias”.

Determinando o ponto de operação das válvulasA tensão de bias também controla em que região das curvas de transferência a válvu-la operará, determinando a classe de operação do amplificador. Quanto à intensidade de trabalho, dizemos que o amplificador encontra-se trabalhando “quente ou frio”.

Trabalhando “quente ou frio”?

Costuma-se dizer que uma válvula está trabalhando “quente” quando há menor ten-são negativa de bias (mais próxima de zero), e “fria” quando há a situação contrária (tensão de bias mais negativa).

Quando a tensão de bias encontra-se imprópria para um determinado conjunto de válvulas, os anodos podem entrar em incandescência no caso de tensão de bias muito positiva ou a válvula pode cortar o sinal (entrar em “cutoff”) quando a tensão encon-tra-se muito negativa.

Por exemplo, as válvulas 6L6 costumam aproximar-se da região de corte com cerca de -70 VDC. A condução aproxima-se da corrente máxima em tensões próximas a zero VDC. Nessas duas situações serão verificados os problemas acima descritos.

Buscando a regulagem ideal

Cada válvula, e cada amplificador, têm uma regulagem que permite a esse equipa-mento operar dentro da especificação original, com a qualidade sonora que os cria-dores do projeto eletrônico idealizaram.

Existe uma faixa de corrente que é considerada “segura”, dentro da qual as válvulas terão vida útil satisfatória e não haverá qualquer dano ao circuito do amplificador. A exata regulagem, dentro dessa faixa, fica a critério do músico de acordo com o timbre que deseja obter. Não existe ‘uma tensão’ correta de bias, e sim uma faixa de tensão, dentro da qual o músico é quem decide.

A fórmula dos 70% costuma ser ideal para a maioria dos amplificadores. Calcula-se a corrente máxima para dissipar a potência para a qual o amplificador foi arquitetado, e regula-se a tensão de bias para trabalhar entre 60 e 70% dessa corrente.

Exemplo: Em um amplificador Marshall JCM800 trabalhando com 500 VDC de tensão +B, desejamos calcular a tensão de bias para 100 Watts.

70% de 100W = 70 WattsP = V x I (Potência em Watts = Tensão em Volts x Corrente em Amperes)70 = 500 x II = 140mA (Para 4 válvulas.)Iv = 140 / 4 = 35 mA (Por válvula.)

Portanto as 4 válvulas EL34 (ou 6L6 nos modelos norte-americanos) devem condu-zir 140 mA totais de corrente quiescente. Dessa forma buscaremos regular a tensão de polarização de modo que cada válvula conduza cerca de 35mA de corrente quies-cente.

A regulagem de polarização para classe AB1, dissipando entre 60% e 70% em modo quiescente, produz resultados satisfatórios na maioria dos amplificadores para guitar-ra.

+B

0V

Bias

Tensão de corte

Funcionamento em Classe AO sinal percorre a amplitude entre 0v, a tensão de bias e não chega à tensão negativa de corte.

Classes de operaçãoClasse A

Quando trabalham em Classe A, os dispositivos de amplificação (válvulas ou tran-sistores) encontram-se em operação durante os 360 graus do sinal de entrada. Em nenhum momento o nível de sinal é capaz de levar o dispositivo à região negativa de corte (“cutoff”).

Quando desejamos regular o amplificador para trabalhar em Classe A, a tensão de bias é regulada de forma que o sinal máximo de entrada, pico a pico, seja contido entre um valor menor que zero volts e maior que a tensão negativa de corte. Ou seja, “acomodamos” o sinal de entrada inteiramente na região de trabalho da válvula.

Via de regra, a regulagem de bias para Classe A coloca as válvulas de potência do amplificador próximas a 100% de dissipação em estado quiescente. Quando o si-nal a ser amplificado chega à válvula que trabalha em Classe A, corrente e tensão são alteradas, porém a dissipação mantém-se próxima a 100%. A relação quadrática que existe entre potência, tensão e corrente pode gerar certa confusão para novatos

quando buscam compreender o comportamento de amplificadores trabalhando nessa classe de operação.

Em Classe A, uma válvula apenas é capaz de reproduzir o sinal completo de entra-da, mas normalmente encontram-se conjuntos casados, de modo a incrementar a corrente elétrica (e, consequentemente, a potência). Todos os amplificadores single--ended devem, obrigatoriamente, funcionar em Classe A.

Também existem amplificadores com funcionamento push-pull que, nominalmente, funcionam em Classe A. O modelo mais conhecido é o clássico Vox AC-30.

Em amplificadores funcionando em Classe A não existe distorção de fase pois não há transição de uma válvula para outra complementar - todas as válvulas do sistema processam 100% do ciclo do sinal simultâneamente.

Ao deixar a válvula em condução durante 100% do ciclo do sinal, perde-se muita energia. Eficiência de apenas 50% é comum nos estágios single-ended. Ou seja, uma válvula EL84 dissipando 8 Watts poderia transferir apenas 4 Watts aos alto-falantes.

A busca por maior eficiência levou ao desenvolvimento de outras classes de operação, as quais trouxeram novos desafios para os engenheiros como veremos adiante.

Sendo a configuração mais simples, a Classe A é a mais tradicional e mais antiga classe de amplificação. É também, no plano subjetivo, por muitos cultuada como a forma mais “pura” de amplificação. O não cancelamento de harmônicos de ordem par (que naturalmente ocorre nos estágios push-pull, por rejeição de modo comum) e ausência de distorção de fase podem, em parte, explicar a preferência de diversos músicos e audiófilos por amplificadores trabalhando nesse modo de operação.

Classe B

Em Classe B, as válvulas encontram-se em operação durante 180 graus do sinal de entrada, ou seja, durante metade do ciclo do sinal.

Durante a metade do sinal de entrada, a tensão de controle da grade ingressa na região de corte, “desligando” a válvula. Os amplificadores de Classe B não podem ser single-ended, por exigirem pares complementares de válvulas funcionando em fase oposta.

Para funcionar em Classe B, a tensão de bias deve ser ajustada para permitir que as válvulas conduzam corrente somente durante metade do ciclo. Quando a tensão de bias é ajustada para Classe B, o timbre para guitarra soa bastante ‘clínico’, ou ‘frio’. As válvulas mais adequadas para funcionamento em Classe B possuem uma região

+B

Bias = Tensão de Corte

Funcionamento em Classe BAs válvulas são polarizadas na tensão negativa de corte.Sinais invertidos são alimentados, e apenas o pulso positivoé ampli�cado, pois o pulso negativo encontra-se na regiãode corte.

+B

Bias = Tensão de Corte

bastante linear na curva de transferência nas cercanias da região de corte. Válvulas como o triodo 300B são adequadas para esta classe de operação. No entanto, a maior parte dos tetrodos e pentodos utilizados em amplificadores para guitarra não soam adequadamente quando regulados para trabalhar em classe B.

O funcionamento em Classe B exige circuitos de precisão, calibragem perfeita da tensão de polarização, válvulas perfeitamente casadas, transformadores de saída com primários de compensação e feedback negativo interno (sistema McIntosh), e outros circuitos de funcionamento altamente sofisticados, os quais não encontramos em amplificadores para instrumentos musicais.

O autor desconhece modelos de amplificadores para guitarra funcionando puramen-te em Classe B.

Classes AB e AB1

“Tudo o que já ouvimos de Jimi Hendrix, Stevie Ray Vaughan, Billy Gibbons, Eric Johnson, Robben Ford, etc, veio de um estágio Classe AB” (WEBER, Gerald. apud WHEELER, Tom. 2007. p. 96)

É provável que alguns desses artistas tenham utilizado amplificadores funcionando em Classe A, como o Fender Champ 5F1 (GIBBONS, Billy. 2012.) ou Vox AC-30 (CLAPTON, Eric. 2012.). Porém a citação de Gerald Weber é relevante para ilus-trarmos o fato de que a grande maioria dos amplificadores mais famosos para guitar-ra funcionam em Classe AB ou AB1.

Trabalhando em classe AB, as válvulas encontram-se em operação durante um perío-do maior que 180 graus e consideravelmente menor que 360 graus do sinal de entra-da. Ou seja, durante alguma parte do sinal as válvulas ingressam na região negativa

+B

Tensão de Corte

Funcionamento em Classe ABAs válvulas são polarizadas acima da tensão negativa de corte.Sinais invertidos são alimentados, e todo o pulso positivoe parte do pulso negativo são ampli�cados. A válvula trabalhamais de 50% do sinal, porém menos que 100%.

+B

Bias

Tensão de Corte

Bias

de corte, deixando de funcionar.

As válvulas conduzem corrente máxima quando a grade de controle se aproxima ou ultrapassa os zero volts de potencial em relação ao catodo. E corrente mínima, ou zero corrente, quando a tensão negativa da grade de controle se aproxima da tensão negativa de corte. Essa tensão é especificada pelo fabricante, na datasheet da válvula, e pode variar 20% ou mais entre válvulas do mesmo lote.

Devido a essa variação, todas as válvulas que trabalharão em circuitos que exigem conjuntos casados devem ser testadas para obter-se o menor desbalanceamento possí-vel.

No caso das válvulas funcionando em Classe AB, a tensão de bias é regulada de for-ma que o sinal de entrada, consiga levar a válvula à tensão de corte durante alguma parte do sinal, permitindo que a mesma trabalhe durante mais de metade do ciclo

+B

Tensão de Corte

Funcionamento em Classe AB1Funcionamento em Classe AB, porém o sinal jamais ultrapassa o limiar de condução de grade (Vg aproximando-se de 0V).

+B

Bias

Tensão de Corte

Bias

Limiar de condução - cerca de 0V

Limiar de condução - cerca de 0V

do sinal e menos que o sinal completo. Esta é a importante relação entre a tensão de bias e a classe de funcionamento: é principalmente a polarização da grade que deter-mina a classe de operação (supondo, sempre, circuitos para guitarra).

Os amplificadores de Classe AB não podem ser single-ended, por exigirem pares complementares de válvulas funcionando em fase oposta. No entanto, amplificadores com pares complementares podem, também, funcionar em Classe B, menos comum para amplificadores de guitarra e contrabaixo.

Na Classe AB1 o sinal não ultrapassa os zero volts, jamais causando corrente de gra-de. Em Classe AB2 o sinal é capaz de levar a grade a conduzir corrente. A Classe AB2 requer circuito excitador adequado para suportar a menor impedância da grade positiva.

Sistema Simul-Class (Patente Mesa Boogie)O sistema denominado “Simul-Class” foi desenvolvido pela Mesa Boogie para buscar combinar o funcionamento em classe A com aquele em classe AB. Nessa forma de funcionamento dois pares complementares de válvulas funcionam simultâneamente em classes distintas de operação (o nome Simul-Class vem de “simultaneous class”).

Como exemplo de amplificador que emprega esta arquitetura no estágio de potência podemos citar o amplificador Mesa Boogie Mark II.

A empresa chegou a esta idéia enquanto buscava combinar as vantagens da amplifi-cação em classe A (ausência de distorção de fase, por exemplo) com a eficiência da amplificação em classe AB.

Na experiência do autor o bom timbre obtido nos amplificadores Mark II deve-se principalmente à construção primorosa dos amplificadores Mesa Boogie, e do em-prego de peças de alta qualidade na sua fabricação, não tendo a tecnologia “Simul--Class” a eficácia técnica que o “termo mercadológico” sugere.

Classes C, D e o futuro

Apesar de não serem encontradas em amplificadores para guitarra, falaremos breve-mente, e superficialmente, sobre as classes de operação C e D de modo que o leitor possa ter uma visão abrangente das classes de amplificadores mais comuns.

Estágios em classe C só fazem sentido em aplicações onde buscamos amplificar uma estreita faixa de frequências, normalmente com foco em uma frequência específica. O estágio de ganho conduz menos da metade do ciclo de entrada, porém quando se utiliza um circuito ressonante como carga do transistor, a estreita banda passante no filtro ressonante encontra-se com relativamente baixa distorção, enquanto que a maior parte do sinal fora da frequência especifica aparece muito distorcido na saída. Estágios em classe C são extremamente eficientes somente na faixa de frequências predeterminada. São portanto utilizados em transmissores de Rádio-Frequência (RF) onde se trabalha sempre em determinada frequência sintonizada; diferente dos am-plificadores de áudio onde buscamos amplificar toda ou parte da banda entre 20Hz a 20 KHz.

Já os amplificadores classe D transistorizados têm se tornado cada vez mais popu-lares, especialmente para o contrabaixo elétrico. Na classe D há, também, enorme eficiência e, portanto, enorme transferência de energia entre os dispositivos ativos (normalmente MOSFETs de alta velocidade) e os alto-falantes.

O funcionamento em classe D exige a modulação do sinal de áudio em largura de pulso (PWM) através de uma portadora de onda quadrada em frequências várias vezes acima do limite da audição humana (normalmente trabalhando com f > 40 KHz). O sinal amplificado passa por um processo de filtragem de modo que o enve-lope do sinal PWM integrado resulta na forma de onda amplificada.

Enquanto que o formato de um ciclo da onda de áudio pode ser observado no osci-loscópio, prestando-se atenção ao envelope do PWM, dezenas de milhares de pulsos de onda quadrada foram necessários para dar forma ao sinal audível.

Trata-se de um sistema de amplificação digital, onde o sinal analógico é convertido em um sinal por amostragem, codificado em PWM e, posteriormente, demodulado de volta para a faixa de frequências de áudio.

Por trabalhar com alta frequência, os transformadores de acoplamento internos pos-suem volume muito reduzidos, e a saída dá-se através de acoplamento capacitivo (através de um circuito integrador). Assim, amplificadores trabalhando em classe D possuindo centenas ou milhares de watts de potência podem ser contidos em peque-nos chassis.

Nada impede que venham a existir circuitos valvulados em classe D para guitarra mas a grande quantidade de componentes necessários nos circuitos atuais os torna praticamente inviáveis, salvo como projetos experimentais.

Estágios single-ended

Chamamos de “single-ended”, ou de terminação simples, os estágios de amplifica-ção constituídos de um ou mais dispositivos de amplificação funcionando na mesma fase, não havendo contrapartida em fase oposta. Em outras palavras, não há pares complementares de válvulas em um estágio single-ended.

Todas as válvulas de pré-amplificação para guitarra funcionam em configuração single-ended, assim como alguns estágios de potência, a exemplo do Fender Champ 5E1 de 1955.

O termo ‘single ended’ na língua inglesa sugere que o estágio possui “apenas uma ponta” ou “apenas uma terminação”. Não há 2 dispositivos trabalhando em fase oposta para formar o sinal completo, como ocorre nos estágios push-pull.

Os amplificadores single-ended podem possuir mais de um dispositivo ativo (válvula ou transistor) funcionando em paralelo, aumentando assim a potência do estágio. No entanto, todos os dispositivos de um amplificador single-ended funcionam sin-cronizados, na mesma fase e alimentam o mesmo estágio de saída.

Desta forma, ao acrescentar mais válvulas a um estágio single-ended, a impedância do estágio cai em razão inversamente proporcional ao número de válvulas. Soma-se, então, a corrente elétrica de cada válvula.

+B

Entrada

6V6

Uma única válvula funcionando em Classe Aefetua o trabalho de ampli�cação.

É preciso instalar válvulas casadas sempre que um estágio de potência empregue mais de uma válvula, seja ele single-ended ou push-pull, por motivos diferentes em cada caso. No sistema single-ended as válvulas de potência devem ser casadas para evitar que uma válvula interfira no funcionamento da outra ao receberem simultâneamente o mesmo nível de sinal. Havendo diferença de potêncial entre válvulas, poderá surgir um circuito parasítico entre válvulas nos transientes do sinal de áudio, desperdiçando energia no lugar de trabalhar exclusivamente com o primário do transformador de saída.

Normalmente, os amplificadores single-ended são arquitetados para reproduzir baixa potência sonora. Os amplificadores single-ended permanecem em produção devido à preferência de alguns músicos pelo seu timbre, sendo talvez o mais “puro” timbre valvulado.

São mais comuns os amplificadores single-ended de pequeno porte, especialmente aqueles que possuem apenas uma válvula de potência. São normalmente utilizados em gravações, onde não é necessário obter grande volume sonoro e o seu timbre pode ser aproveitado ao máximo.

Por que amplificadores single-ended são menos eficientes?

Todos os amplificadores valvulados single-ended devem, obrigatoriamente, funcionar em Classe A. As válvulas conduzem corrente DC durante todo seu período de ope-ração quando trabalham em classe A. (Vide discussão adicional na seção sobre essa classe de operação.)

A corrente direta não transporta sinal de aúdio e tampouco é transportada para o secundário do transformador de saída. Assim, boa parte da potência das válvulas é dissipada apenas para mantê-las em pleno funcionamento durante os 360 graus (100%) do sinal de entrada.

Estágios single-ended não requerem inversão de fase: 100% do ciclo do sinal é ali-mentado a todas as grades de controle, simultâneamente.

Exemplo de amplificador valvulado single-ended: Fender Champ 5C1, 5D1 e 5F1

Estágios push-pull

Push-Pull, quando se refere a amplificação de sinais, é uma forma de operação de 2 ou mais válvulas ou transistores onde cada componente complementar amplifica, no mínimo, metade do ciclo do sinal de entrada.

No caso de amplificadores valvulados, onde as válvulas naturalmente só conduzem corrente em uma direção, é utilizada uma válvula inversora responsável por separar o sinal em 2 fases opostas. Os sinais invertidos são conectados a válvulas de potência complementares. Denominamos esta configuração de “estágio push-pull”, pois en-quanto uma válvula conduz corrente elétrica em uma direção (push, empurrar) den-tro do transformador de saída, a outra válvula é polarizada na tendência oposta (pull, puxar) e vice-versa.

+B

Entrada

6V6

Duas válvulas trabalhando em contrafase realizamo trabalho de ampli�cação.O transformador de saída junta os dois sinais em um só na saída aos altofalantes.

Entrada

6V6

Observe que os catodos das válvulas encontram-se interligados por meio doterra. Os diagramas esquemáticos frequentemente apresentam as válvulascom os catodos voltados um para o outro.

Na configuração push-pull, as válvulas de potência são normalmente interligadas com seus anodos em extremidades opostas de um transformador de saída. O centro do indutor primário desse transformador é conectado à fonte de alta voltagem (+B).

Dependendo da classe de operação, as válvulas podem funcionar de 50% (classe B) a 100% (classe A) do ciclo do sinal de entrada. A classe AB1, situada entre 50% e 70% sendo a classe mais comum para amplificadores de guitarra.

Para que haja equilibrio entre válvulas complementares, é preciso instalar válvulas casadas sempre que empregar a metodologia push-pull na saída de amplificadores valvulados.

O mesmo requisito existe em sistemas single-ended, porém torna-se mais crítico em estágios push-pull devido à possibilidade de gerar-se distorção de fase (diferenças na transição de fase de uma válvula para a sua complementar).

Quando válvulas trabalham com pares complementares, como ocorre no sistema push-pull, ocorre, necessáriamente, a rejeição de modo comum de quaisquer compo-nentes de sinal inseridos pela válvula. Harmônicos de mesma intensidade inseridos por ambas as válvulas, na mesma fase, cancelam-se no interior do primário do trans-formador de saída, por exemplo. Para a amplificação de alta fidelidade, isso significa que haverá menos distorção harmônica (THD) resultante. Já, para a amplificação da guitarra elétrica, algum conteúdo de distorção harmônica é desejável, e a rejeição de modo comum pode deixar o timbre “ríspido” ou “frio”. Por isso, em amplificadores que possuem estágio de saída trabalhando em modo push-pull, é necessário enrique-cer harmônicamente o sinal nos estágios anteriores, pois as válvulas de saída contri-buirão com menor quantidade de harmõnicos.

Circuitos Fender, por exemplo, possuem leve desbalanceamento entre os sinais oriundos das duas saídas da válvula inversora. Acidentalmente, ou não, o desbalan-ceamento faz com que certa quantidade de harmônicos inseridos pelas válvulas de potência não seja totalmente cancelada. É mais um exemplo de características inde-sejáveis na amplificação de alta fidelidade que, porém, enriquece o timbre da guitarra elétrica e caracteriza muitos dos circuitos de amplificadores mais famosos criados por Leo Fender.

Alto-falantes e Casamento de ImpedânciaSe o amplificador e o instrumento dão voz ao guitarrista, o alto-falante equivale às cordas vocais. O alto-falante dá a palavra final em um amplificador - através dele torna-se completo o instrumento musical que chamamos de guitarra elétrica.

O alto-falante é, essencialmente, um solenoide conectado a um cone que é capaz e mover o ar.

Potência de Alto-falantes

A corrente elétrica através do indutor do solenoide altera o campo magnético no seu interior, evento que causa atração ou repulsão pelo magneto permanente contido dentro dele mesmo, dependendo da direção da corrente elétrica. O movimento cau-sado por esse conjunto é capaz de mover uma determinada massa de ar através do cone ligado ao elemento móvel.

Como toda máquina, o indutor consome energia elétrica durante seu funcionamen-to e certa parte desse consumo é dissipada na forma de calor. Outra parte é dissipada através de energia mecânica quando o cone do alto-falante move determinada quan-tidade de ar para frente e para trás.

A dissipação térmica máxima que no indutor é capaz de suportar em trabalho contí-nuo é o que denominamos de potência do sistema.

A potência máxima que o sistema é capaz de suportar no momento imediatamente anterior à sua quebra é muitas vezes chamada de potência de pico. A potência de pico pode ser dezenas de vezes superior à potência de trabalho contínuo.

Conforme veremos a seguir, há um certo grau de confusão entre os conceitos de potência RMS e potência de pico, principalmente aquelas anunciadas em materiais publicitários de sistemas de áudio.

RMS e “Peak Music Power”A medida de voltagem RMS é dada pela raiz quadrada da média dos quadrados da amplitude da tensão alternada. Soa complicado, mas significa apenas que, para que os pulsos negativos não anulem os pulsos positivos, resultando em média zero, a ten-são é elevada ao quadrado antes de calcularmos a média dos valores. Depois o pro-cesso é invertido, tomando-se a raiz quadrada dessa média. O mesmo procedimento é feito com a corrente elétrica através do circuito.

Assim temos os conceitos de tensão RMS e corrente RMS, e o produto vetorial das duas grandezas é a potência RMS. Surge, daí a medida de Watts RMS - a medida mais exata da potência de um alto-falante.

Para uma onda senoidal a tensão máxima (Vpk) equivale a cerca de 1.42 vezes a ten-são RMS. Igualmente, a corrente máxima, equivale a 1.42 vezes maior corrente RMS tolerada pelo alto-falante.

A multiplicação de 1.42 * 1.42 é próxima a 2 devido à forma de onda senoidal (Vrms = Vpk / RAIZ (2)).

Seguindo esta fórmula, diversos fabricantes passaram a utilizar a medida de duas ve-zes a potência RMS como sendo a “potência musical máxima”: termo mercadológico que, para nós, significa o mesmo que a medida de pico da potência RMS de uma onda senoidal. Buscando aumentar as vendas, os publicitários haviam multiplicado por 2 a potência de seus sistemas, sem qualquer alteração no circuito!

A Fender, nos anos 1970 e 1980, passou a adotar esta tática publicitária em alguns de seus catálogos, onde amplificadores como o Showman de 120 Watts traziam a especificação de “240 Watts Music Power”. Peak Music Power Output, ou PMPO, foi outra medida usada. No entanto, como não houve padronização do significado de PMPO, hoje esta sigla pode significar qualquer medida escolhida pelo fabricante. Não devemos, portanto, utilizar a medida PMPO como referência técnica.

Há várias suposições equivocadas no conceito de PMPO. As formas de onda musi-cais não são senoidais e há variação de impedância nos alto-falantes com a mudança de frequência. Em contraste, a medida RMS segue sempre a mesma fórmula e pode ser fácilmente aferida: a potência RMS realiza trabalho de fato, e pode ser medida, por exemplo, através da temperatura de uma resistência ou por meio de um wattíme-tro. Já a potência PMPO apresentará discrepâncias nos mesmos testes. Por tal moti-vo, alguns técnicos denominam a potência RMS como “potência real” do amplifica-dor.

V RMS

V Pico

V pico-a-pico

Tensão Alternada

I RMS

I Pico

Corrente Alternada

Potência RMS vs. Potência de Pico(”Peak Music Power”)

Podemos multiplicar vetorialmente a tensão e corrente de pico, ou os valores RMS.Ao multiplicarmos os valores de pico obtemos a potência PMPO. A potência RMS éobtida multiplicando-se os valores RMS correspondentes. Como a tensão e a corrente depico são 1.42 maiores que os valores RMS, 1.42 ao quadrado ~ 2. Ou seja, a potência PMPOconforme foi adotada pela Fender é cerca do dobro da potência RMS.

P RMS

PMPO

Potência Resultante : PMPO = 2 * V RMS * I RMS

P RMS

PMPO

Vpk = 1.42 * V RMS

Ipk = 1.42 * I RMS

Volume sonoroA unidade de pressão sonora, SPL, é expressa como derivação do Bel, ou do deciBel, que é o logarítmo na base 10 de uma razão entre determinado volume de áudio e um volume predefinido por convenção. A medida de SPL é uma razão entre duas medi-das, e não possui unidade específica - a unidade é o próprio deciBel.

Quando, a título de exemplo, dizemos que um avião em processo de decolagem pro-duz 100 dB de volume sonoro, estamos comparando o ruído que esse avião faz a um outro nivel pré-estabelecido. Falar em 100 dB é o mesmo que dizer “o ruído desse avião é 100.000 vezes maior que outro”.

Quando dizemos que um ruído possui 20 deciBeis, significa que ele é percebido como um estímulo 10 vezes mais intenso que a nossa percepção de uma onda acús-tica senoidal de 1 KHz de frequência quando esta causa uma variação de pressão de ar de 20 microPascal em nossos ouvidos. A escala de SPL em decibéis reflete nossa percepção logarítmica do volume sonoro. Um determinado ruído com 60 dB tende a ser percebido com três vezes mais intensidade que aquele de 20 dB, por exemplo. Porém, dobrar a potência do amplificador não ocasiona uma percepção de dobro de volume. A relação entre SPL e o circuito elétrico mostra-se bastante complexa devido ao comportamento logarítmico da nossa percepção sonora, sendo que a maior parte dos circuitos em valvulados para guitarra têm resposta praticamente linear.

Este alto-falante, construído a mão por Wagner Duarte em Brasília, parece ter vindo do futuro distante.

dB: deciBels

O deciBel é definido, por convenção, como sendo a vigésima parte do logarítmo na base 10 de uma fração. Ou seja, se temos uma certa medida de 100 Volts de tensão e desejamos estabelecer uma razão com 1 Volt, tomamos a seguinte medida:

dB = 20 * log10 (100/1) = 20 * log10 (100) = 20 * 2 = 40 dB

Ou seja, 100 volts é o mesmo que 40 dB em relação a 1 Volt. Essa medida costuma ser chamada de dBV e mede a razão entre uma tensão elétrica e o potêncial referen-cial de 1 Volt.

Como a potência é um produto quadrático entre tensão e corrente, o deciBel equi-vale a 10 vezes o logaritmo10, não 20. Ou seja, se compararmos um amplificador de 1000 Watts e uma lâmpada de 100 Watts, temos que :

dB = 10 * log10 (1000/100) = 10 * log10 (10) = 10 * 1 = 10 dB

Em outras palavras, o amplificador de 1000 Watts é 10 dB mais potente que uma lâmpada de 100 Watts.

Note que todas as medidas de decibéis são tomadas em relação a alguma medida pré--estabelecida. O decibel em si não é uma unidade de grandeza, mas uma unidade de comparação que utiliza a escala logarítmica. Logo, afirmar que alguma grandeza é de 76 dB não significa muito se não soubermos qual a referência utilizada.

Ou seja, sabemos que 20 dBV equivale a 10 volts porque foi pré-estabelecido que a unidade de comparação é 1 Volt. Logo 10V / 1V = 10, cujo logaritmo é 1, multipli-cado por 20 = 20 dBV.

Note que de 10 a 100 volts a medida em dBV variou de 20 a 40 dBV.

A cada 20 dB aumenta-se uma ordem de grandeza na base 10 na medida de tensão e corrente. Porém a cada 10 dB aumenta-se uma ordem de grandeza na base 10 para

potência.

Ou seja, 60 dBV equivale a 1000 Volts, e 100 dBV equivale a 100.000 Volts. Assim, vemos que enquanto a medida linear “explode” em grandeza, a escala logarítmica dos decibéis cresce linearmente. Esta característica torna o decibel útil para grandezas que nós humanos percebemos exponencialmente, como nossa percepção de volume sonoro.

Sensibilidade

A potência máxima que o indutor do alto-falante é capaz de dissipar sem se destruir é um indicador elétrico, que nada nos diz sobre o volume de áudio que o alto-falante produz a cada Watt de potência dissipada.

Extrapolemos o exemplo para melhor ilustrá-lo: um solenoide que dissipe 500 Watts de potência elétrica, mas que não está ligado a um cone de alto falante, não produzi-rá grande pressão sonora, apenas um perturbador ruído vibratório. Já, em contraste, um bom alto-falante produzirá enorme volume sonoro dissipando apenas 5 Watts de potência.

Portanto, existe outra medida que relaciona Watts elétricos com nossa percepção de volume sonoro, ou pressão sonora, e esta medida chamamos de sensibilidade (em inglês, sensitivity). Trata-se de uma medida de eficiência para alto-falantes, ou seja, quanta pressão sonora é produzida com determinada potência elêtrica.

A medida de sensibilidade é dada pela razão SPL / Watt.

Em linguagem coloquial: qual a pressão sonora que é produzida para cada Watt de potência elétrica dissipado no alto-falante?

Esta medida não faz sentido se não forem estabelecidos certos parâmetros, como por exemplo: a frequência e a distância fisica na qual está sendo aferida tal pressão sono-ra.

Por convenção, foi determinado que os alto-falantes seriam aferidos utilizando a po-tência de 1 Watt RMS percebida a uma distância de 1 metro de distância diretamen-te à frente do alto-falante, aferida entre o plano formado pelo aro do alto-falante e a reta normal com origem no centro de seu cone.

O fabricante deve então especificar em que frequência (ou faixa de frequências) foi efetuada a medição. Bons alto-falantes são acompanhados de verdadeiras apostilas de dados técnicos que incluem a frequência de ressonância, curvas de sensibilidade (SPL por Watt modificando-se continuamente a frequência), e assim por diante. Tais da-dos são vitais para a construção de gabinetes acústicos.

Em resumo: Quanto maior a razão SPL / Watt, maior a eficiência do sistema de alto--falantes.

Nota: O estudo de gabinetes acústicos foge ao escopo de nosso estudo, devido à enorme complexidade do assunto. Poderíamos escrever diversos tomos somente so-bre a acústica e suas aplicações em caixas de som. É evidente que a eficiência de um sistema acústico por Watt de potência elétrica dependerá, também, da qualidade da caixa acústica. Os testes de sensibilidade são efetuados utilizando-se ambientes espe-ciais de modo que o alto-falante se encontre o mais isolado possível da influência de qualquer caixa acústica. Tais ambientes possuem “volume de ar infinito” (do ponto de vista ao alto-falante) para fins de aferir somente a sensibilidade, com interferência mínima de outros fatores.

Casamento de impedância

Sabemos calcular a potência do alto-falante, e sabemos que o resultado final depende de seu bom uso dessa potência (sua eficiência).

Só nos resta uma questão: como transferir o máximo de potência do amplificador para o alto-falante, minimizando perdas?

A resposta é: tanto o gerador, quanto o consumidor, devem ter exatamente a mesma impedância (HOROWITZ, Paul. 1980. p. 13). Ou seja, a impedância do amplifica-dor (gerador) e do alto-falante (consumidor) devem ser iguais. Daí resulta a necessi-dade de haver o casamento de impedância entre amplificador e caixas.

É possível interligar equipamentos e alto-falantes de diferentes impedâncias, porém ocorerrão alterações na qualidade do áudio. O sistema do amplificador como um todo é calculado para funcionar em determinadas condições, com certa característica sonora, propiciando segurança operacional e garantindo a durabilidade do equipa-mento. Quando alteramos a impedância das caixas sem adequar o circuito, estamos colocando o amplificador em situação imprevista.

Em amplificadores valvulados, aumentar por demasiado a impedância das caixas têm efeito mais nocivo que diminuí-la. O amplificador valvulado é capaz de resistir a um curto-circuito nos terminais de saída, porém torna-se vulnerável quando não há um alto-falante conectado aos terminais.

Este fato soa inusitado para quem está acostumado a equipamentos transistorizados, onde ocorre exatamente o oposto: os transistores são extremamente sensíveis a cur-tos-circuitos, e não há absolutamente risco algum em deixar um amplificador transis-torizado sem caixas conectadas, mesmo no volume máximo!

Temos, então, alguns parâmetros para compreender melhor o casamento de impe-dância: deixar os terminais desligados de qualquer alto-falante equivale a uma im-pedância infinita. Ligar os terminais juntos em curto-circuito é impedância mínima (próxima a zero). No meio termo temos a impedância ideal, que é aquela oferecida pelo alto-falante que possui a mesma especificação do transformador de saída. Ha-vendo impedância igual entre o amplificador e o alto-falante, há máxima transferên-cia de potência.

Saída de Potência: Juntando tudo

Temos, agora, subsídio para compreender por completo o circuito elétrico entre o estágio de saída do amplificador e os alto-falantes.

• O casamento de impedância é necessário para transferir o máximo da potência possível do amplificador para os alto-falantes.

• A potência é dissipada no alto-falante, tanto na forma de calor no indutor de seu solenoide, como na forma de ondas mecânicas que resultam na reprodução de áudio.

• O aproveitamento da potência pelo alto-falante depende de sua eficiência. A pres-são sonora produzida por Watt de potência dissipado damos o nome de sensibili-dade.

Na experiência do autor, ligeiras diferenças de impedância entre amplificador e caixa acústica podem causar alterações interessantes no timbre resultante. Nem sempre a máxima transferência de potência é sinônimo de obter-se o melhor timbre!

Empregar alto-falantes de 6 OHMs em um estágio de saída de 8 OHMs, por exem-plo, pode sacrificar uma fração da potência, porém costuma resultar em um timbre muito agradável.

Os alto-falantes não possuem impedância constante em toda a faixa de frequências audíveis. Assim, é impossível casar perfeitamente a impedância em toda a faixa audí-vel. A ressonância natural do sistema acústico, unida àquela do sistema elétrico, irá formar um sistema que possui acentuação de certas frequências, maior transferência de potência em outras, e assim por diante. Essa acentuação é um interessante campo de estudo igualmente para audiófilos e guitarristas.

Devemos observar que a impedância nominal que encontramos em datasheets é, normalmente, aferida utilizando-se forma de onda senoidal com 1 KHz de frequên-cia. Da mesma forma, transformadores de saída e válvulas têm sua impedância divul-gada de acordo com esses parâmetros. Esta convenção é proveniente do universo do áudio profissional de alta fidelidade. Porém a frequência de 1 KHz encontra-se pró-xima ao limite superior da escala da guitarra elétrica - mais um fator a considerarmos ao efetuarmos cálculos de caixas acústicas e transformadores de saída. O construtor mais experiente notará então que os parâmetros usados em amplificadores para gui-tarra diferem daqueles fornecidos nas datasheets, justamente por não tratar-se de amplificação de alta fidelidade (20Hz a 20KHz) e sim de uma banda mais restrita (aprox. 80 a 1200 Hz).

Circuitos ComentadosNesta seção falaremos rapidamente de uma pequena seleção de circuitos populares, de modo que o leitor ganhe familiaridade com algumas de suas peculiaridades. Não temos a pretenção de dar tratamento exaustivo aos circuitos discutidos, e tampouco de cobrir uma grande quantidade de amplificadores. Circuitos valvulados clássicos comentados podem ser estudados a fundo em (HOOD. 1997.), (KUEHNEL. 2005.), (O’CONNOR. 2002.), (JONES. 2006.), (WEBER. 1994.), (WEBER. 2009), entre outros.

Bassman 5F6-A de 1958/1959O leitor deve ter percebido a menção a esse circuito em diversas partes deste texto. Não poderia ser diferente: trata-se do circuito mais copiado para guitarra.

O equalizador do circuito 5F6-A pode ser encontrado em dezenas, senão centenas, de amplificadores de diversas marcas, alguns dos quais são fabricados até a atualida-de.

O sistema da válvula inversora de Schmitt também passou a ser usado em todos os amplificadores Fender, Marshall e na maioria das cópias dos mesmos, em sua gran-de maioria usando componentes de valor idêntico ou muito similar aos daqueles no 5F6-A.

A própria empresa Marshall surge, em 1962, tendo como principal produto uma cópia do circuito Bassman de 1958. O JTM45 nada mais é que um Bassman virado ao contrário.

FonteUma das características mais surpreendentes do Bassman era sua fonte subdimensio-nada. Um amplificador de 40 a 45 Watts de potência possui apenas 4 capacitores de 20 uF. A título de comparação, o amplificador Tiny Terror da Orange, de 15 Watts, possui um capacitor de 100uF, dois de 47uF e um de 22uF. O primeiro capacitor de filtragem (“reservoir”) do Tiny Terror armazena mais energia que toda a fonte do Bassman 5F6-A.

PreampO preamp do Bassman é extremamente simples. Possui apenas 2 estágios de ganho, um estágio sem ganho acoplado em DC, o qual leva ao equalizador de 3 bandas.

A saída do equalizador alimenta diretamente o amplificador de potência. Parte do sucesso desse circuito pode ser consignada a essa “simplicidade”: o timbre da guitar-ra é preservado e o circuito não tarda em enviá-lo o mais rápido possível ao setor de potência, onde duas válvulas 5881/6L6GC ditam o timbre marcante desse amplifi-cador. O 5F6-A não possui distorção de pré-amplificador, o timbre é relativamente limpo quando é usada uma guitarra com captadores single-coil. No entanto, com a saída de maior amplitude de captadores modernos, o Bassman começa a “quebrar” já a partir do volume 3 ou 4.

De fato o Bassman foi desenhado para contrabaixo, porém foi adotado por guitarris-tas devido a seu timbre espetacular.

Amplificador de PotênciaO amplificador de potência do 5F6-A estabeleceu o “padrão Fender” para as seguin-tes décadas. Desde 1958 até os anos 1970 a Fender não alterou a arquitetura básica do estágio de saída.

O circuito 5F8 do Twin-Amp é basicamente idêntico ao 5F6-A, porém utiliza 4 vál-vulas 6L6GC, sendo capaz de dissipar 100 Watts RMS. A arquitetura do estágio de saída é praticamente idêntica à do Bassman!

Dois fatores, em especial. chamam a atenção no estágio de potência do 5F6-A:1. A inversora de Schmitt que passou a fazer parte de quase todos os amplificadores

Fender após a era Tweed.2. A saída de 2 OHMs

Para quaisquer fins práticos, um eletricista caseiro consideraria 2 OHMs como sendo um curto-circuito! De fato, a saída do Bassman foi desenhada para realçar os timbres mais graves do contrabaixo. Ao atingir os 45 Watts nominais, o secundário do trans-formador de saída estará sujeito a 4.75 Amperes de corrente. Para fins de compara-ção, em 8 OHMs a corrente ficaria limitada a cerca de 2.4 Amperes.

Falantes

Devido à baixa impedância de saída do Bassman, é essencial que a fiação utilizada para conectar o transformador de saída aos alto-falantes seja de boa qualidade, de pelo menos 2.5mm2 de secção quadrada e que as soldas sejam feitas cuidadosamen-te para evitar elementos resistivos no caminho dos cerca de 4.8 Amperes que por ali transitarão.

O Bassman utiliza 4 falantes de 10” de 8 OHMs de marca Jensen. Atualmente os Jensen que podem ser encontrados no mercado são fabricados na Itália, porém aque-les originalmente usados pela Fender eram produzidos nos Estados Unidos.

Falantes Jensen vintage construídos na América são itens de coleção e de alto preço no mercado atual, quando disponíveis.

Os 4 falantes de 10” movem cerca de 314 polegadas quadradas de frente de ar, en-quanto que 2 falantes de 12” possuem 226 polegadas quadradas de área: uma dife-rença de cerca de 40% superior ao usarmos 4x10”. Esta grande frente de ar movida pelo Bassman faz parte da receita de seu timbre especial.

Para uma análise detalhada desse lendário circuito, o autor recomenda a leitura de (KUEHNEL. 2005.).

Orange Tiny Terror

O Tiny Terror (“TT”) é um amplificador de pequeno porte, fabricado pela Orange na Inglaterra, China e na Coréia do Sul.

Ficha Rápida:

Válvulas:2 x 12AX72 x EL84

Potência: 15 e 7 Watts (Possui Chave Seletora)Classe de operação anunciada pela Orange: Classe A

Alguns lotes do TT foram produzidos na Inglaterra, tendo a empresa terceirizado sua produção posteriormente.

Chave Seletora de PotênciaA chave seletora funciona de forma peculiar: alterando a tensão HT de alimentação de todo o circuito.

Na posição de baixa potência (7 Watts), a tensão de placa nas EL84 é de cerca de 250 V DC. Na posição de alta potência (15 Watts), a tensão de placa nas EL84 é de cerca de 320 V DC.

Note que a tensão de alta potência não é o dobro da tensão de baixa potência, porém a potência do amplificador salta de 7 para 15 Watts com tal acréscimo. Isso ocorre porque a potência é proporcional ao quadrado da tensão. Nesse caso, são alterados, simultâneamente, o ponto de funcionamento das válvulas de saída e aquelas do pré--amplificador, que passam a fornecer um sinal de maior amplitude com a tensão maior ao mesmo tempo que as EL84 aumentam a potência dissipada. Esta amplifica-ção em série torna possível aumentar em cerca de 33% a voltagem, porém a potência têm aumento maior. Devido à relação quadrática entre tensão e potência, teríamos cerca de 76% de aumento ( (1,33 * 1,33) - 1) * 100 devido ao aumento de tensão, e ganho adicional devido aos estágios em série(ganho em cascata).

Ao permitir a alternância de voltagem de todo o circuito a Orange criou um ampli-ficador extremamente versátil, que permite variar o timbre, potência e resposta de todo o circuito com apenas uma chave. A tensão menor no pré-amplificador torna o timbre menos agudo, menos definido e reduz seu volume. A tensão maior causa

realce dos agudos, mais claridade e resposta diferente ao ataque das notas.

Bias de Catodo

A tensão de bias das válvulas EL84 é obtida através de um resistor de 120 OHMs ligado à intersecção do catodo das mesmas - o chamado ‘bias de catodo’ ou ‘self--bias’. (Nessa configuração, as válvulas se auto-regulam.) Quando há maior corrente, a queda de tensão nesse resistor é maior, o oposto ocorre com menos corrente.

Assim, ao alterarmos a tensão de alimentação, não há a necessidade de reajustar o bias, é um processo automático.

Modificações Comuns

Mod do Resistor de CatodoO Tiny Terror vem, de fábrica, regulado para funcionar bastante ‘quente’. Uma op-ção para quem desejar aumentar a vida útil das válvulas EL84 é aumentar o valor do resistor de catodo das válvulas de saída.

O valor original de 120 OHMs pode ser substituído por 180 OHMs ou até 220 OHMs, de acordo com a preferência do músico. Esta modificação reduz o ganho das válvulas de potência e aumenta o headroom do amplificador, abrindo mão de algu-ma quantidade de potência e de distorção obtida.

Mod de Tensão Constante para o Pré-amplificadorAo virar a chave de potência, o Tiny Terror altera a tensão de todo o circuito, não só do estágio de potência. Assim, as válvulas de pré-amplificação também sofrem gran-de queda de tensão de alimentação na posição de 7 Watts, tornando o timbre mais grave e com perda de brilho.

O Tiny Terror pode ser modificado para fornecer tensão constante para as válvulas de pré-amplificação, sempre a maior tensão, ou sempre a menor tensão. Pode, também, ser acrescentada uma segunda chave que permita ao músico escolher entre as duas tensões no pré-amplificador e a outra, de fábrica, para o amplificador de potência.

Vale ressaltar que, com esta modificação, a alteração de potência não será distinta daquela original, de 7 para 15 Watts, pois haverá diferença da amplitude do sinal de saída do pré-amplificador caso sua tensão seja mantida alta.

Espaço Limitado para Mods

Vale ressaltar que o espaço limitado no interior do chassi do Tiny Terror torna qual-quer modificação mais elaborada praticamente impossível.

Potenciômetros DuplosO circuito do Tiny Terror utiliza potenciômetros duplos tanto para o controle de ganho, quanto para o volume master. Essa característica dá ao circuito um funciona-mento bastante distinto daquele que utiliza pots simples.

Pot Duplo para o Ganho: O controle de ganho do Tiny Terror permite o ajuste si-multâneo do sinal antes, e depois, do segundo triodo da primeira válvula.

Essa configuração permite ao músico controlar exponencialmente o ganho, ao invés de apenas multiplicá-lo, conforme ocorre nas configurações tradicionais. Isso ocor-re porque é alterado o nível de sinal inserido em dois estágios em série. O estágio seguinte é a inversora, que torna esta configuração ainda mais complexa visto que o sinal é, ali, amplificado por dois triodos simultâneamente, porém em fase oposta. Portanto, apenas um controle de volume atua em três triodos, sendo dois estágios de ganho em série trabalhando em paralelo, porém em fase oposta.

Exemplo prático: o potenciômetro logarítmico apresenta, na metade de sua esca-la, mais ou menos 10% da resistência total do fim da escala. Ao girar ao máximo o controle de ganho em um amplificador tradicional, o músico está normalmente multiplicando por 10 a voltagem do sinal de saída do estágio subsequente. No Tiny Terror, esta voltagem é multiplicada por 100 (na prática ocorre clipagem e o nível de sinal é limitado ao ganho dos dois estágios em série, não necessariamente permitindo ganho de 40 dB, ou 100 vezes).

Pot Duplo para o Volume MasterO controle de volume master atua simultâneamente nas duas saídas da válvula inver-sora. Assim, o volume master do Tiny Terror controla totalmente o sinal de entrada das duas válvulas EL84 no estágio de potência.

Esta arquitetura de master volume possui a vantagem de silenciar completamente o amplificador quando colocado no mínimo, visto que a entrada das válvulas de saída é diretamente controlada.

Havendo um controle master após a inversora, o ganho consequente da válvula também é utilizado como fonte de distorção, cujo volume pode ser controlado pelo master.

O Tiny Terror possui ainda uma versão limitada e ‘Fora de Série’ denominada ‘Hard Wired’. Diferente dos modelos fabricados em série por processo automatizado, esta versão possui montagem ponto a ponto, soldagem em pontes de terminais e compo-nentes de excelente qualidade.

A versão Hard Wired é mais fácil de se modificar, porém recomenda-se observar a qualidade das peças a serem inseridas ou substituídas para não reduzir a qualidade do projeto original.

Peavey Valveking

“Valveking” é uma série de amplificadores valvulados fabricados pela Peavey.

A linha ValveKing conta atualmente com três modelos de amplificadores: 112, 212 e o cabeçote ValveKing 100

O material de divulgação do amplificador anuncia dois controles “especiais”: Con-trole Resonance e Controle Texture.

Controles de Timbre no Estágio de PotênciaNa linha de feedback negativo são instalados dois controles complementares: um deles atenua as frequências mais altas, ressaltando os graves, (controle ressonance) e outro atenua as frequências mais baixas, acentuando os agudos, (controle presence). O leitor deve ter notado que o controle atua nos graves para alterar os agudos, e nos agudos para alterar os graves. Isso se deve ao fato dos controles de timbre no estágio de potência funcionarem por meio do feedback negativo. Quando aumentamos o feedback negativo de frequências graves, acentuamos os agudos, e vice versa.

Desta forma, controlando a resposta em frequência do feedback negativo do amplifi-cador, é possível controlar o timbre do mesmo usando o estágio de potência e não o pré-amplificador, fato que configura uma característica interessante desse circuito.

Controle ResonanceTodos os gabinetes acústicos possuem uma determinada frequência de ressonância. Nessa frequência o falante e o gabinete interagem de forma que a amplitude do si-nal é elevada de forma considerável. Da mesma maneira, a reprodução acústica na frequência ressonante é bastante acentuada, sendo claramente perceptível ao ouvido humano.

O controle de ressonance foi batizado justamente por atuar nas baixas frequências, supostamente alterando o ponto de ressonância do circuito elétrico do amplificador em conjunto com a caixa acústica.

Controle TextureA linha ValveKing conta com um controle de bias na parte traseira do amp, o qual a Peavey denominou controle “Texture”. O controle dá ao músico a possibilidade de elevar a corrente quiescente das válvulas 6L6, levando-as à operação Classe A. Ao reduzir a a corrente quiescente o amplificador retorna para funcionamento em Classe

AB.

Esse controle é ajustado de modo que não seja possível extrapolar a corrente quies-cente do amplificador, permitindo ao músico apenas alterar uma certa porcentagem da tensão de bias de modo que o amplificador alterne entre Classe AB e Classe A de forma segura.

Marshall JCM900 SL-X

O início dos anos 1990 foi marcado pelo surgimento do movimento “rock de Seat-tle”.

Parte das bandas de maior sucesso naquele período buscavam um retorno ao rock clássico, com menos efeitos especiais, menos “glam”, para usar um termo da época. Os músicos deixavam de vestir-se em couro, com cabelos trabalhados e maquiagenes espalhafatosas, e passavam a se vestir de forma simples, como um “cidadão comum”. As famosas “geladeiras” de efeitos deram lugar a configurações mais simples: guitar-ra Stratocaster ligada diretamente a um Fender Tweed, ou guitarras Les Paul ligadas diretamente em Vox AC-30 ou Marshall da era Plexi.

Bandas que tiveram grande influência do movimento Punk Rock de décadas passa-das, que também combinavam rock pesado com “quebradeiras” de instrumentos e shows com amontoados de pessoas que dançavam no que mais aparentava ser uma enorme briga de gangues deram origem ao movimento “grunge rock”. Bandas como Nirvana, Alice in Chains e L7 foram expoentes daquele estilo musical.

O amplificador Marshall JCM900 SL-X foi a tentativa da Marshall de produzir a distorção buscada pelo movimento Grunge em um cabeçote tradicional, seguindo o padrão estético da empresa e a tendência de empilhar dúzias de amplificadores para dar origem às famosas “paredes” de amplificadores Marshall.

O JCM900 é o cabeçote valvulado de mais alto ganho e distorção que a Marshall produziu até então. Dois controles de volume permitem que o músico altere entre 2 volumes master usando um pedal. O amplificador possui apenas um canal e dois controles de volume master.

A válvula V1 possui calefação retificada, visando reduzir o nível de ruído devido ao alto ganho. As válvulas EL34 funcionam sob 500 VDC de tensão de placa, e um robusto transformador de saída transporta 100 Watts RMS para as saídas de 4 ou 16 OHMs.

Uma chave alterna entre configuração de “triodo” ou pentodo para as válvulas EL34. No painel traseiro lê-se “High/Low”, aludindo ao fato de que a ligação em modo triodo reduz a potência total do estágio de saída, no entanto, a variação no volume sonoro do amplificador é pequena ao ligar-se o modo triodo. Ocorre, porém, redu-ção no headroom do estágio de saída, e há maior quantidade de distorção no modo triodo.

A série JCM900 passou a ser construída com certas economias financeiras que não eram típicas dos JCM800 da década anterior. Os potenciômetros originais dos JCM900 são de baixa qualidade e apresentam defeitos com pouco tempo de uso. A ponte de diodos da retificação da calefação da válvula 1 é subdimensionada e traba-lha em alta temperatura, o que também ocasiona sua falha precoce. O resistor R30, rebaixador de HT para a válvula inversora trabalha superaquecido e costuma apre-sentar solda fria.

No entanto, a Marshall não economizou na qualidade do transformador. Chassi em chapa de aço 16 AWG bicromatizada, transformadores superdimensionados e de qualidade inquestionável, gabinete reforçado conforme a tradição Marshall fazem desse amplificador um verdadeiro tanque de guerra.

Há poucos amplificadores valvulados para guitarra, se é que há algum, com maior volume sonoro superior ao de um JCM900 SL-X.

Parte III – Construção

“É mais fácil construir duas chaminés que manter uma funcionando.”- Benjamin Franklin

Nesta seção compartilho com você o resultado de quase duas décadas de experimen-tação com eletrônica para guitarra elétrica, em especial minha experiência com a fabricação de amplificadores valvulados.

Pequenos detalhes diferenciam os grandes amplificadores das cópias. Tendo visto de perto, e estudado, alguns dos melhores amplificadores do mundo, cheguei a um denominador comum sobre o que, exatamente, torna os amplificadores de boutique diferentes daqueles fabricados em série.

Essa parte de nosso livro é necessáriamente “mãos à massa”, portanto, buscarei man-ter as explicações simples e objetivas.

Espero que esse material seja igualmente útil para o leitor mais experiente e àqueles que estão apenas começando. Não importa qual o seu nível de conhecimento. Por favor começe sua leitura desta seção pelas considerações sobre segurança.

Acima: Amplificador HCA, usando circuito Pepe FK-40

Comece aqui: SegurançaConstruir amplificadores e efeitos valvulados pode ser um dos hobbies, ou profissões, mais divertidos e desafiadores que se pode encontrar. Mas, como em todo hobby, é preciso conhecer as regras do jogo. O alpinista deve conhecer as montanhas e os pro-cedimentos de segurança para fazer maravilhosos passeios nas alturas. O mergulha-dor precisa ter conhecimentos das águas para realizar suas viagens. Da mesma forma, para construir amplificadores o leitor deve tomar algumas precauções importantes.

Não deixe de ler este capítulo!

“Pratique, ó céus, as pequenas coisas; e depois proceda às grandes.” - Epiteto (Discursos IV.i)

Abaixo: Amplificador DNG-1, construído para o engenheiro de áudio Daniel Goulart. Repare a malha metálica usada na blindagem da fiação de calefação e de sinais: técnica emprega-da pelo autor para silenciar o circuito.

O potencial da TerraO planeta Terra possui um determinado potencial elétrico. A terra (com t minúscu-lo) é um condutor elétrico que, supreendentemente para alguns, é bastante eficiente. A todo momento, enormes correntes elétricas atravessam o solo em que pisamos (a exemplo das correntes telúricas), sejam provenientes do gerador de sua cidade, ou de uma descarga atmosférica. A Terra (com T maiúsculo) compõe um gigantesco sistema eletro-magnético.

Nós, habitantes desse sistema, de-vemos nos precaver contra as for-ças da natureza. Descobrimos, ao longo do tempo, que estas podem tanto nos garantir a vida quanto causar resultados devastadores.

Quando a natureza se indispõe, nossa única defesa é nos manter-mos absolutamente fora de seu caminho. Nada que o ser huma-no construiu, nem a maior e mais forte das estruturas de concreto, é capaz de desafiar a força da natu-reza.

Nossa primeira regra de segurança ao trabalhar com elétrica é: fique fora do caminho da eletricidade! É questão de bom senso e, talvez, o passo mais óbvio. Mas por incrível que pareça, há quem o desobedeça. Se o leitor se lembrar des-se primeiro princípio, já teremos garantido 90% de sua segurança. Recomendo conduzir os fios de alimentação pública pela parte traseira da bancada, man-tendo lá uma “régua” vertical para conexão de ferramentas. Utilize um tapete de borracha sob a região onde estará em pé. Solicite a um técnico especializado uma instalação de aterramento adequado e aterre as partes metálicas da bancada de trabalho. Seguindo estas orientações reduzimos a probabilidade de choques elétricos provenientes da rede pública, devendo então observar apenas a segu-rança no trabalho dentro do amplificador.

Potencial da Terra

TécnicoFora do Trajetoda Energia

Bancada de Trabalho

Ampli�cador

Tapete de Borracha / Piso Isolado

A rede de alimentação pública forma um circuitocom a Terra. Isole-se deste circuito para sua segurança. Trabalhe sobre um tapete de borrachae organize a �ação de alimentação na parte traseira da bancada, jamais atravessando-a porcima.

Regras de segurança na bancada de trabalhoNa maior parte do tempo o técnico e construtor de valvulados estará posicionado diante de uma bancada de trabalho. Pode ser a mesa da cozinha ou na sua garagem - ou pode ser uma oficina devidamente equipada. Não importa - o local onde você estiver trabalhando com um amplificador torna-se sua bancada de trabalho.

Devemos ter muita atenção na bancada. Aqui vão algumas dicas de quem já viu mais de um “cogumelo atômico” saindo de um amplificador.

1. Não parta do pressuposto que determinado equipamento está desligado - verifi-que se está. A cada uso, verifique novamente. Não parta de qualquer pressuposto em todos os momentos a frente da bancada. Ligar uma bateria de 9V equivocada-mente não têm graves consequên-cias, mas er-rar com alta voltagem é algo que simplesmen-te não pode ocorrer.

2. A maioria dos aciden-tes ocorre quando esta-mos cansa-dos. Seja ao final de um longo dia tentando resolver um problema no amplificador, seja ao retornar daque-le encontro com amigos - na dúvida, o melhor é deixar para o dia seguinte.

3. Todas as medições elétricas devem ser efetuadas com apenas uma das mãos. O terminal negativo do multímetro ou do osciloscópio vão presos a um ponto de re-ferência no circuito, e apenas a mão de trabalho segura a ponta de provas. A outra mão vai sempre no bolso.

4. Verifique objetos que podem desequilibrar-se e cair dentro do amplificador ou na região da bancada onde se encontram os ferros de solda. Um dos cuidados que devemos ter na bancada de trabalho são as peças soltas no espaço superior à sua volta, estantes e afins. Muitos acidentes acontecem não em função de um choque elétrico, mas porque um objeto solto nos faz levar o choque em primeiro lugar.

Um instante de desatenção do autor causou um curto-circuito e principio de incendio em dia de chuva.

5. O item 5 inclui o espaço ao redor do técnico. Ao tomar um choque, a pessoa na-turalmente desequilibra e isto pode causar sua queda. Muitos acidentes podem ser evitados ao trabalharmos em um local organizado.

6. Partindo também do item 5, é bom ter espaço em cima da bancada, no espaço imediatamente em torno do amplificador. Ter uma bancada perfeitamente orga-nizada é praticamente impossível devido à natureza do trabalho. Devemos fazer o possível para manter nela apenas o necessário.

7. Evite a presença de químicos e solventes nas proximidades da área de trabalho. Ao efetuar limpeza, se possível, utilize outra bancada em local bem ventilado.

8. Não devemos trabalhar com o equipamento ligado. Se o equipamento estiver des-ligado da alimentação, qualquer emergência têm sua gravidade reduzida.

9. Uma das ferramentas elétricas que vamos mencionar será um “dreno” para capa-citores. Após desligar seu equipamento, utilize o dreno para “sangrar” todos os ca-pacitores por pelo menos 15 segundos. Torne isso um hábito - o dreno deve ficar sempre à sua frente, facilmente acessível.

10. Não trabalhar sozinho e sem avisar a outras pessoas o que se está fazendo. 11. Avisar às pessoas próximas onde estão os extintores de incêndio, as chaves in-

terruptoras da casa, e assim por diante. 12. Trabalhar em local aberto ou manter o local fechado bem arejado, se preciso

instalar um pequeno ventilador de exaustão, próximo a uma janela ou saída de ar. Deve-se evitar respirar os vapores da solda durante períodos prolongados.

13. Não devemos ingressar na oficina sem calçados. Dê preferência aos “tênis” ou sapatos com sola de borracha, pois oferecem melhor isolamento elétrico.

Ao fazer furos em chapas de metal, especialmente em furadeiras de coluna, é preciso ter atenção ao fato de que as brocas espirais costumam travar-se facilmente à chapa no momento em que rompem o metal sendo usinado. Caso isto aconteça, a chapa de metal girará com força, podendo ferir o operador.

Caso trabalhe também com a marcenaria, serras circulares merecem especial atenção durante seu uso.

Lembre-se : a oficina é local onde devemos ter permanente atenção e cuidado. Ao nos encontrarmos cansados ou sem concentração, devemos cancelar a sessão de tra-balho para retomá-la posteriormente.

O que fazer em caso de emergência1. Chamar os bombeiros ou paramédicos, no Brasil normalmente possuem os nú-

meros 190 e 193 respectivamente. Não tente absolutamente qualquer manobra se não tiver certeza do que está acontecendo.

2. Caso a pessoa sofra um choque, o primeiro passo é absolutamente óbvio: inter-romper a fonte de energia. Jamais puxar a pessoa ou tocar nela. Tenha em mente onde estão os interruptores do local, sinalize-os para outras pessoas conhecerem onde estão.

3. Em caso de fogo, o único extintor usável é o de CO2 ou pó quimico.

Em caso de cortes e outros acidentes menores, tenha sempre um conjunto para pri-meiros socorros a seu alcance. Procure um médico após concluir os primeiros socor-ros.

A segurança no trabalho com eletrônica é apenas questão de bom senso. Devemos trabalhar sempre atentos, mantendo o local de trabalho relativamente organizado e, acima de tudo: ficar fora do caminho da força da natureza.

Conhecendo a técnica de trabalho com eletricidade, e tendo respeito pela força da energia, o leitor terá anos de satisfação construindo e reparando equipamentos valvu-lados sem correr quaisquer riscos.

Ferramentas

Dica: Mantenha sua bancada mais organizada que aquela do autor!

Ferramentas ElétricasBancada de TrabalhoA bancada é onde passamos boa parte de nosso tempo trabalhando com amplificado-res valvulados.

A bancada de qualidade atende basicamente aos seguintes pré-requisitos:• Possui amplo espaço para ferramentas e para o dispositivo sendo trabalhado. • Possui boa iluminação. Em todas as bancadas que o autor já teve, haviam pelo

menos 2 calhas de lâmpadas fluorescentes na parte superior. Hoje, calhas comple-tas podem ser encontradas a baixo custo, até mesmo no “bazar” de certos super-mercados.

• A bancada de eletrônica deve ser feita de material isolante, como MDF ou ma-deira. Essa sugestão pode parecer óbvia, no entanto conheço mais de um caso de bancadas de eletrônica aproveitadas de oficinas mecânicas, onde naturalmente se usa o aço.

• Deve possuir instalações e conexões elétricas de qualidade.• As tomadas de alimentação devem estar sempre acima da área de trabalho, com os

terminais na horizontal ou virados para baixo. Há imensa quantidade de pontas de metal, solda e outros pequenos restos de condutores em cima de uma bancada de eletrônica - os conectores virados para cima são um convite a problemas.

• Todas as tomadas de alimentação devem ter etiquetas de voltagem, indicando 110, 220, 380 e assim por diante. Estas são facilmente encontradas em lojas de ferramentas.

• A base ou armação da bancada, caso seja metálica, deve ser aterrada.• Uma lâmpada incandescente pode ajudar a ler valores de resistores. A temperatura

da luz proveniente de lâmpadas fluorescentes muitas vezes dificulta essa tarefa.• Deve ter altura superior à das mesas comuns. O técnico deve ser capaz de traba-

lhar confortavelmente em pé.• Deve permitir a fixação segura de ferramentas como alicates, estiletes, chaves di-

versas de modo que sejam facilmente acessíveis e que não possam cair facilmente sobre a área de trabalho.

Ferros de SoldaO construtor de amplificadores irá precisar de um bom ferro de solda. Este impor-tante pré-requisito é muitas vezes ignorado pelo construtor, ao considerar que todos os ferros são iguais. Na verdade há enorme variação de qualidade entre ferros de solda.

Soldas problemáticas são fonte de boa parte das dificuldades dos construtores mais novatos - e muitas vezes causam problemas de difícil diagnóstico. As soldas mal feitas nem sempre são facilmente identificáveis, o que exigirá maior tempo para solução de problemas posteriores.

O ferro de solda para valvulados deve ter maior potência que aqueles utilizados em informática e trabalhos com placas de circuito modernas. Os componentes para val-vulados são, em sua maioria, mais encorpados e possuem maior massa física que seus semelhantes modernos. As pontes de terminais e turrets possuem maior massa, o que costuma resfriar ferros de até 45Watts, resultando em soldas frias e de má qualidade.

Um bom tamanho para o ferro de solda principal seria algo em torno de 70 Wat-ts. Ferros de 100 Watts podem precisar de um limitador de temperatura, como um dimmer utilizado para controlar a luminosidade de lâmpadas caseiras.

Ferros Weller com controle ativo de corrente são uma exceção à regra e podem ser menores, e ainda assim suprirem a potência necessária para trabalhar com valvulados. Utilizo uma estação Weller com ferro TC201T de 40 Watts e baixa tensão - o siste-ma Weller é capaz de fornecer surtos de corrente ao ferro de solda, mantendo-o com temperatura constante. Trata-se de um sistema muito eficiente que, porém, costuma possuir preço acima dos ferros tradicionais e a troca de pontas de solda magnéticas torna-se necessaria periodicamente para manter o sistema em perfeito funcionamen-to.

Para efetuar soldas brancas em chassis de latão ou aço o construtor irá precisar de um ferro de mais de 150 Watts; são normalmente ferros com formato “machadinha”.

Pequenos maçaricos, hoje disponíveis até para recarga com gás de isqueiro (Dremel, por exemplo), podem ser úteis nas soldas de chassi. Porém não podem ser facilmente usados em montagens já existentes, por destruir partes inflamáveis a seu redor. Casas de ferramentas costumam ter diversas opções de pequenos maçaricos que não exigem tanque de gás externo. Caso opte por adquirir um, escolha uma ferramenta de boa qualidade, lembrando que o maçarico é um tanque de gás em suas mãos.

Dreno para capacitoresEsta é uma das ferramentas mais úteis para o construtor de amplificadores. O dreno para capacitores nada mais é que um resistor usado para acelerar a descarga dos capa-citores.

Ao desligar o aparelho para efetuar ajustes ou modificações, o primeiro ato é sempre de procurar a outra ponta do dreno e tocá-la no capacitor principal do amplifica-dor, mantendo-a lá por pelo menos 15 segundos. Após descarregar os capacitores, eles normalmente recuperam parte da tensão antes aplicada, por isso deixo o dreno conectado aos capacitores quando o trabalho se prolonga. É importante lembrar de desligar o dreno antes de ligar novamente o amplificador.

A construção é simples: é preciso apenas de cerca de 30cm de fio para cada terminal, o resistor e 2 garras-jacaré. Costumo usar um fio e garra vermelhos e o outro ter-minal preto, para reconhecê-los facilmente durante o trabalho. Resistores não têm polarização, portanto a codificação usando cores distintas serve apenas para lembrar qual garra se encontra no terra e qual se encontra ligada à alta tensão. Ao repetirmos algo muitas vezes, pequenos lembretes podem auxiliar, principalmente ao trabalhar-mos com agilidade. Pratica-se ligar sempre a garra vermelha à alta tensão e a preta ao chassi ou ponto de terra da fonte. Assim é fácil reconhecer se o dreno está liga-do ou não, mesmo que a garra preta continue conectada à referência de zero volts. Lembrando que ao aplicar-se o dreno pela primeira vez, o capacitor estará carregado, portanto deve-se ter cuidado no procedimento. Resistor de descarga para alta tensão: 4K7 OHMs por 5 a 10 Watts. Para baixa tensão: 220 OHMs x 5 a 10 Watts

4k7

5W

Garras “Jacaré”Resistor de Fio

4k7 5W

200uF450 VD

C

Descarregar o capacitor durante 15 a 20 segundos.

Ferramentas Eletrônicas

Multímetros DigitaisEssa é a ferramenta mais indispensável ao técnico. Como toda ferramenta, os mul-tímetros podem variar imensamente em termos de qualidade e funcionalidade, especialmente com a grande oferta de produtos asiáticos existentes na atualidade. Multímetros variam bastante em termos de qualidade, e vão desde equipamentos inaceitáveis até excelentes instrumentos - portanto é necessário efetuar a escolha cor-reta. O que o técnico deve saber sobre multímetros para fazer a escolha adequada?

1. O multímetro deve ser corretamente calibrado, pelo menos para a frequência de 60 Hz e forma de onda senoidal. As consequências de um multímetro não cali-brado são óbvias: informar 10 volts onde podem haver 500 é um convite a um acidente. Há alguns anos adquiri um multímetro que encontrava-se com preço promocional. Ao usá-lo pela primeira vez, notei que o mesmo aferia 700 volts AC nas tomadas de 220 V - um exemplo de equipamento a se evitar.

2. Multímetros de RMS real, ou “true RMS”, são capazes de aferir formas de ondas não senoidais de diversas frequências e podem ser usados para medir a intensidade de sinais provenientes de uma guitarra.

3. O multímetro deve ser capaz de isolar e trabalhar com até 1000 V AC e DC. Exa-mine o multímetro buscando sinais de um bom acabamento. Há pontas de prova que indicam 1000V de isolamento(Categoria II ou superior), no entanto essa informação pode não ter sido aferida por uma agência reguladora.

4. A velocidade do multímetro é um fator importante. Alguns modelos exigem vá-rios segundos para oferecerem leitura confiável. Ao prolongar as medições perde--se tempo e aumenta-se a exposição do técnico a altas tensões, além de propiciar leituras equivocadas.

5. O voltímetro deve ter resistência interna de 10 Megaohms ou mais. Todo multí-metro de qualidade apresenta essa informação em seu manual ou datasheet.

Multímetros AnalógicosO multímetro analógico pode ser muito útil na aferição de continuidade. O galva-nômetro, que forma o coração desse tipo de multímetro, têm reação instantânea e a agulha do indicador possui movimento fácil de se enxergar, mesmo sem fazer leitura numérica da resistência. Por isso é muito útil para checar a continuidade em diver-sos pontos do circuito, alto-falantes, transformadores e assim por diante. Devido à forma de funcionamento do galvanômetro que movimenta a agulha indicadora, a polaridade das pontas de prova é invertida nos ohmimetros analógicos - a ponta de prova positiva possuirá portanto uma tensão negativa de teste. Tal peculiaridade deve

ser observada ao testar componentes polarizados, como os diodos de silício. Nos multímetros digitais a ponta de prova positiva possui tensão de teste positiva, por-tanto invertida em relação aos analógicos. CapacímetroO capacímetro incluído na maioria dos multímetros costuma ser bastante limitado. A diferença entre o capacímetro embarcado no multímetro e um capacímetro dedi-cado é análoga à diferença que existe entre a ferramenta contida em um canivete Vic-torinox, por exemplo, e a ferramenta dedicada a apenas uma função. O capacímetro dedicado costuma possuir maior precisão, e é capaz de medir uma faixa mais ampla de capacitâncias. Capacímetros são facilmente danificados caso o capacitor não seja totalmente descarregado. Utilize a ferramenta dreno descrita anteriormente antes de testar capacitores.

OsciloscópioO osciloscópio é uma das ferramentas mais poderosas na bancada do técnico de val-vulados. Esse instrumento nos permite visualizar a intensidade de sinais ao longo do tempo. Como sabemos, a tensão alternada modifica-se ao longo do tempo. Um mul-tímetro apenas nos permite observar intensidades instantâneas, “congeladas” en de-terminado instante. Multímetros de menor qualidade tampouco são capazes de aferir a amplitude de formas de onda irregulares, como os sinais provenientes da guitarra. Já o osciloscópio nos permite inspecionar a forma detalhada da onda, distorções, am-plitude, frequência e muito mais. Atualmente há osciloscópios de baixo custo para conexão em computadores pessoais, os quais utilizam o processamento destes para realizar sua análise e apresentação de dados. Para o trabalho com amplificadores não é preciso um osciloscópio de grande largura de banda. Modelos de até 1 MHz aten-dem perfeitamente e podem ser encontrados a baixos preços no mercado de usados.

Gerador de FunçõesOs geradores de funções são úteis para testes e nos permitem injetar no circuito um sinal com amplitude e frequência precisamente determinadas. A função seno a 1KHz de frequência, por exemplo, é utilizada para aferição de potência do amplificador, distorção harmônica, e diversos outros testes. Outras formas de onda, como a onda quadrada, são usadas para testar os limites do amplificador sob grande quantidade de distorção, pois a onda quadrada porta mais energia (ou realiza ciclo maior de traba-lho) que a senóide de mesma frequência e amplitude. É possível adquirir geradores de funções usados a baixos preços, porém será preciso efetuar uma pesquisa para achá-los, visto que se tornam cada vez mais raros (na era digital não há demanda por geradores de baixa frequência). É importante que o gerador de funções seja preciso,

e não distorça a forma de onda durante seu funcionamento; dessa forma estariamos sujeitos a chegar a conclusões equivocadas devido à imprecisão do equipamento. A mesma lógica é aplicável a multímetros e osciloscópios: há um certo risco de se uti-lizar equipamentos de baixa qualidade e obter medições equivocadas. Esse problema ocorre com frequência, até mesmo entre técnicos veteranos.

Osciloscópio Tektronix Digital, 2 Canais

Multímetro Analógico Minipa.

Acima: Meditor de ESR de fabricação artesanal.

À esquerda: Gerador de funções BK Precision

Multímetro digital Fluke 189 - “True RMS”

À esquerda: Medidor LCR BK Preci-sion

Medidor LCROs medidores LCR efetuam medições utilizando corrente alternada, normalmente através de um circuito de ponte de Wheatstone. Por isso muitas vezes são chamados “pontes LCR”. A corrente alternada é útil para aferir a capacitância e indutância de componentes, medidas que são suscetíveis à reatância e que são aferidas usando cor-rente alternada no lugar de DC. Os medidores de LCR auxiliam na determinação da impedância precisa de elementos que combinam resistência ohmica com reatância indutiva ou capacitiva, como é o caso de alto-falantes e captadores da guitarra.

Os medidores LCR não são estritamente necessários para a construção de amplifi-cadores, porém caso o leitor deseje aprofundar-se no estudo dos principais compo-nentes do amplificador e o efeito que cada parâmetro causa no timbre resultante, as pontes de LCR serão de grande utilidade.

Medidor de ESROs medidores de ESR (Equivalent Series Resistance) nos permitem determinar a re-sistência ohmica de capacitores. Como já estudamos, os capacitores ideais não devem possuir resistência ohmica, apenas reatância e, portanto, não devem dissipar energia térmica. No entanto, isto não ocorre na prática. Todos os capacitores oferecem algu-ma quantidade de resistência à passagem de corrente elétrica.

Ocorre que os capacitores em bom estado de funcionamento não conduzem corrente contínua. Assim, é impossível aferir a resistência equivalente de um capacitor utili-zando o multímetro tradicional, o qual funciona com DC. Portanto, assim como as pontes LCR, os medidores ESR também utilizam corrente alternada para aferir capa-citores.

Uma tensão AC de referência é aplicada a um terminal do capacitor, e a tensão AC resultante é aferida. A queda de tensão não causada pela reatância capacitiva deve ser causada pela resistência ohmica. Através da Lei de Ohm o medidor é capaz de nos apresentar tal medida de resistência.

A resistência em série é responsável pelo consumo de energia em capacitores. Assim, essa medida deve ser a mais baixa possível em capacitores eletrolíticos da fonte de alimentação, onde transitam as maiores correntes de alta tensão do amplificador.

Ferramentas MecânicasO construtor de amplificadores precisará de diversas ferramentas mecânicas para concluir seu trabalho.

Seguem algumas delas e sua função:• Chaves de “canhão” para porcas sextavadas. Tamanhos 3/8”, 10 mm, 11 mm, 13

mm e 17mm - Usadas para fixar potenciômetros, lâmpadas, chaves liga/desliga e outros componentes presos através de porcas.

• Um bom alicate de corte para fiação, preferencialmente marcas Belzer ou Gedore. Outros podem funcionar, porém podem gerar cortes desfiados, triturando o con-dutor no lugar de cortá-lo.

• Alicate de eletricista de bico fino. Usado para quase tudo! Novamente procure uma ferramenta de qualidade, como Gedore ou Belzer.

• Estilete de corte. Mantenha-o com lâminas novas.• Martelo de pequeno porte.• Grampeador estilo “pistola” para carpete e estofados (Caso pretenda fazer seus

próprios recobrimentos com tecido.). Pode ser de ar comprimido, caso disponível. • Chaves variadas, de fenda e de Philips. Diâmetros de até 1/4” devem ser suficien-

tes.• Jogo de brocas de aço rápido, de 2.5mm a 8mm. As perfurações para potenciôme-

tros e lâmpadas de painel podem ser feitas com brocas de 10 e 11mm, no entanto tal trabalho torna-se muito difícil utilizando brocas espirais, portanto é recomen-dável que sejam feitas por meio do processo de estamparia.

• Punção para marcação de furos em chapa de metal• Jogo de chaves de boca, tamanos 4.5mm a 17mm• Lima pra metal, preferência para marcas Nicholson ou K&F• Serra para metal, “segueta”. Preferencialmente Starrett ou Stanley.• Furos para soquetes de válvulas podem ser feitos com serra-copo. Tamanhos 1

1/4”, 1 3/16”, e 7/8” e 1”. Soquetes variam bastante, e não há dimensões-padrão. Caso vá adquirir estas ferramentas para apenas para um projeto, deve-se verificar que tipo de soquete será usado e suas dimensões. O método recomendado para fazer tais furos é, novamente, a estamparia.

• Paquímetro digital com medição em polegadas e mm.• Régua metálica, métrica e, se possível, também com escala paralela em polegadas.

(Infelizmente alto-falantes, vários tipos de parafusos e brocas ainda utilizam o sistema imperial de medidas.)

MateriaisA construção de um amplificador de qualidade exige materiais de primeira qualida-de. Não existem regras absolutas para a escolha de materiais, decisão que cabe exclu-sivamente ao construtor. No entanto, há certos fatores a serem observados. Seguem, adiante, algumas dicas a esse respeito.

MadeirasA madeira empregada na cons-trução de cabeçotes não in-fluenciará o timbre do amplifi-cador, portanto trata-se de uma escolha estética.

Já a madeira escolhida para a construção de combos ou caixas acústicas terá enorme influência no resultado final.

Atualmente há uma grande va-riedade de materiais “amadeira-dos” industrializados a partir de fibra, vegetal ou sintética pro-cessada e prensada. A maioria dos amadeirados é comerciali-zada como algum tipo de MDF. Há processos que impermeabi-lizam o MDF, tornando-o mais resistente às mudanças climáti-cas e às situações adversas co-muns nos palcos.

O MDF é tradicionalmente coberto em tecido sintético como Tolex, tweed, courvim ou couro. Estéticamente, o MDF deve, necessariamente, receber acabamento final opa-co, pois ao natural não possui grande apelo visual. Duas alternativas populares são a cobertura de tecido sintético e a pintura automotiva.

Subjetividade ao escolher madeiras

Trabalhos iniciais em gabinetes de cedro.

Segundo (WEBER, Gerald. 2009. p. 239): “a diferença do pinho recente e aquele de 80 anos de idade é assombrosa. [...] O [som do] pinho de 80 anos de idade pos-suía foco, era percussivo e definido. O pinho recente possuía timbre embassado e sem foco. Soava encaixotado e nasal em comparação”.

Evidentemente, as observações de Gerald Weber são subjetivas. Adjetivos como “focado”, “definido” e “embassado” são fruto de sua percepção e não podem ser men-surados com precisão. Porém, essa opinião, vinda de um experiente construtor de amplificadores de boutique (Kendrick Amplifiers), ilustra bem o fato da percepção do timbre depender completamente do gosto e do sentido de cada um.

Gerald Weber emprega exclusivamente o pinho em todos seus gabinetes para alto-fa-lantes, segundo o catálogo Kendrick de 1994 (WEBER, Gerald. 1994. p. 493). We-ber descarta ainda madeiras duras como Hickory e Maple na construção de gabinetes acústicos. “Sabiamos que esses não funcionariam” (WEBER, Gerald. 2009. p. 239).

Segundo (O’CONNOR, Kevin. 1997 p. 6-1): “Qualquer sistema, uma vez monta-do, terá uma faixa única de timbres, mas as nuances extraídas de cada um dependem do músico como indivíduo. Ter o mesmo equipamento que seu ídolo não o fará soar como tal.”

Para complicar ainda mais nosso estudo da acústica de gabinetes, a maioria das discussões sobre o timbre de caixas acústicas para guitarra gira em torno dos alto--falantes. É evidente que o alto-falante têm papel primordial na formação do timbre, porém a madeira empregada na construção de tais gabinetes não pode ser ignorada, pelo contrário.

Podemos somar à discussão a opinião de (SLONE, Randy. 1999. p. 15): “a indústria do áudio foi severamente danificada pelo subjetivismo [ ... ] “, e prossegue, “ [o sub-jetivismo] coloca-se como um obstáculo para aqueles que esperam poder construir amplificadores de alta potência e de qualidade.”

Enquanto que Gerald Weber descarta madeiras duras para a construção de seus ga-binetes, os primeiros amplificadores após Doc Kauffman deixar a Fender, em 1946, foram construídos em: maple, walnut, mogno e carvalho (oak) (TEAGLE, John. 1995. p. 25). São os chamados “woodies”, alguns dos quais tiveram reedições recen-tes - e foram todos construídos em madeiras relativamente duras.

O catálogo Fender de 1961 anuncia o uso de pranchas de madeira de 3/4” de espes-sura nos amplificadores Showman, Bandmaster, Bassman e Tremolux. (TEAGLE. p.

31)

Ainda de acordo com John Teagle (p. 37), em 1982 foram lançados gabinetes fei-tos de carvalho (oak) em acabamento natural, sem cobertura de Tolex em uma série especial desenhada por Paul Rivera. Novamente é utilizada madeira mais dura que o pinho, quase 40 anos após surgirem os primeiros amplificadores Fender, por um pro-fundo conhecedor e responsável pelo desenho de grandes amplificadores valvulados (www.Rivera.com).

Dessa forma notamos que há amplo espaço para pesquisa e inovação na escolha de madeiras, principalmente no Brasil, onde há enorme variedade de espécies.

Amplificador KA-147 que construí no período em que participei da empresa Izzy Chili. Gabinete em “ipê champagne”, face em pinho tingido em azul e painel de controles frontal em latão polido com proteção de po-liuretano para retardar a oxidação. Diversos músicos que testaram este amplificador consideram o gabinete em ipê demasiadamente pesado. Porém, como o leitor pode notar, esta madeira nobre permite bom acabamento com verniz de nitrocelulose ou P.U.

Madeiras no BrasilConforme mencionamos anteriormente, no Brasil há imensa riqueza de madeiras disponíveis para a construção de gabinetes de primeira qualidade.

O cedro combina a maciez do pinho com a facilidade de trabalho (é menos resinoso que o pinho). Realizei experimentos com gabinetes de cedro e o resultado (sempre trilhando o plano do subjetivo) foi extremamente agradável, com riqueza de graves e médios, sem perder a definição das frequências mais altas. O cheiro encantador do cedro por si só é uma ótima justificativa para seu uso!

A teca têm se tornado uma alternativa ecológica entre as madeiras finas cultivadas no Brasil. Com base em meus experimentos, gabinetes feitos de teca produzem timbre agradável, mais definido e com menos realce nos graves o que configura uma boa alternativa para amplificadores que realçam as baixas frequências (principalmente da era vintage, 1950’s ao início dos 1960). É possível adquirir teca proveniente de replantio a baixos preços, porém algumas das pranchas encontradas no comércio são colagens de peças menores. A extração da teca vem sendo feita precocemente, assim pranchas de mais de 20cm não são tão comuns quanto o pinho. A teca possui resina de cheiro agradável e marcante, porém o acabamento pode requerer algum trabalho

Trabalhos iniciais de encaixe em caixa acústica feita de Teca.

de isolamento da resina antes da aplicação do verniz, como ocorre com o pinho. A teca mostra-se estável mesmo sob alterações de umidade (WILLIAMS, Sam. 2000) e têm sido tradicionalmente usada na construção de barcos e móveis exteriores. É naturalmente resistente ao tempo.

O curupixá têm sido uma excelente alternativa para a construção de amplificadores finos. Madeira de fácil traba-lho e dureza média, propicia excelente acabamento. Não é demasiadamente resinosa e o trabalho de acabamento é relativamente simples. Muitas vezes comercializada como “mogno do sul”, apesar de vir da Amazônia brasileira. O curupixá vem sendo usado no exterior para construção de mesas finas de bilhar, al-gumas das quais chegam a ser vendidas por U$ 30.000 (KIPLINGER’S. 2005. p. 103)

O ipê é sempre uma ótima escolha, porém seu peso e sua dureza são fatores negati-vos. Há alguns anos construi um amplificador em ipê, o qual ficou conhecido, pelos amigos mais próximos, como “o amplificador de 40 Watts mais pesado do planeta”. No entanto o ipê é facilmente encontrado no Brasil e permite acabamento impecável e durabilidade quase “eterna”.

E, claro, o próprio pinho originado em replantio (“pinus”) pode ser uma alternativa acessível no Brasil. O Pinus Araucária mais comum não possui o apelo estético dos países de clima frio, como os famosos pinhos de Riga, por exemplo. Possui muitos nós e o acabamento é difícil devido à resina implacável dessa família de madeiras. O construtor deve comprar pelo menos o dobro da quantidade de lixas para completar o trabalho de acabamento! O cheiro da resina de pinho é sempre muito agradável, porém apresenta dificuldades durante o processo de acabamento.

Há uma tendência atual a empregarem-se materiais artificiais na marcenaria. É mi-

Trabalho de colagem do painel frontal. Gabinete em curupixá, amplificador DNG-1, tingido com tingidor italiano marca Veleca, cor “Arancio”(laranja).

nha opinião que as válvulas não participam da modernidade digital, e tampouco deve acontecer com seus gabinetes e recobrimentos. O gabinete em “madeira de lei” possui personalidade própria, e segue nossa filosofia de não existirem dois amplifica-dores idênticos - pois não existem duas peças de madeira iguais. Faz, portanto, parte da identidade do amplificador valvulado.

É claro que não há absolutamente nada de errado em usar coberturas clássicas do rock n’ roll. Já que estamos falando de assunto absolutamente subjetivo (nossa per-cepção de beleza), não podia deixar de inserir aqui minhas próprias conjecturas!

Lembrando de que não há qualquer influência da madeira, além de estética, no som resultante dos amplificadores construídos na configuração “cabeçote”. Essa discussão, no que diz respeito à sonoridade, aplica-se apenas aos combos (amplificador e falan-tes no mesmo gabinete) ou caixas acústicas dedicadas.

Gabinete me curupixá, tingido em tom casta-nheira. Cobertura de P.U. Gabinete em cedro, sem tingimento. Cobertura de

P.U.

Gabinete em roxinho, tingimento translúcido em vermelho, verniz a base de resina de nitrocelulose.

TecidosDiversos tipos de tecidos são utilizados na construção de um amplificador completo. Alguns dos mais comuns são listados aqui:

• Tolex: nome comercial de uma cobertura em vinil endurecido que simulava o couro, possui mais rigidez que o courvim (Tolex é praticamente impossível de furar com a unha). Foi utilizada como cobertura de bancos de automóveis e malas de viagem durante os anos 1950 e 1960 e possui enorme resistência contra rasgos e perfuração. Difícil de se encontrar no comércio do Brasil.

• Tweed: cobertura que também foi utilizada em malas de viagem, material textil de fácil manuseio e que possui efeito visual marcante da época vintage dos anos 40 e 50. Semelhante a uma lona, o Tweed normalmente possui padrões estampados através da tecelagem com diferentes cores de linha. O uso de Tweed no revesti-mento de amplificadores Fender de 1948 até o início dos anos 1960 tornou-se uma referência e deu nome àquela linhagem. Os modelos produzidos nessa época, em diversas tonalidades e padrões de revestimento, são chamados coloquialmente de a linha “Fender Tweed”. Entre os modelos mais famosos encontram-se o Fen-der Champ, o Tweed Bassman e o Tweed Twin.

• Tecido ortofônico: tecido sintético que oferece baixa resistência à passagem de som - normalmente possui largas aberturas na sua malha. O tecido ortofônico deve ser poroso e permeável ao som, mas também resistente, pois na maior parte dos amplificadores de guitarra é a única camada entre o alto-falante e quaisquer objetos cortantes. Nos tecidos de melhor qualidade, nota-se belo acabamento, porém têm a malha trançada em fios de nylon de grande resistência.

• Courvim: material sintético que busca imitar o couro. Utilizado em bancos de automóveis, cortinas, móveis, entre outros. Nunca foi considerado um material “refinado”, pelo contrário, possui baixa resistência a perfurações e rasgos. Enve-lhece de forma precária, muitas vezes expondo o tecido subjacente de cor distin-ta. Alguns construtores o utilizam no lugar do Tolex de modo a baixar o custo o projeto.

• Couro: sem dúvida o material mais resistênte e mais “nobre” para cobertura de amplificadores, porém cada vez mais caro. Na atualidade possui também contra-riedade ética por parte de certos grupos, e não se enquadra no quesito “ecológi-co”. No entanto, caso o leitor possua um bom estoque de couro sem propósito, a cobertura de amplificadores pode ser uma excelente aplicação para esse material. O couro pode ser tratado com óleos e tingidores, e permite excelente acabamen-to final, dando aparência única ao amplificador. Envelhece mantendo a beleza e oferece proteção ao equipamento contra rasgos e perfurações.

Revestimento de Tolex ou semelhante, material que imita o couro e possui grande resistência contra rasgos.

Para efetuar pintura automotiva não translúci-da em gabinetes de madeira ou compensado, é preciso aplicar várias finas camadas de “primer”, com lixamento entre cada demão.

A pintura automotiva de poliéster é depois aplicada sobre o primer.

ColasNa construção de amplificadores para guitarra são necessárias, basicamente, três tipos de colas: branca à base de PVA (poli-vinil acetato), colas baseadas em resina epoxy e aquelas baseadas em cianocrilato (as chamadas colas rápidas como “Super Bonder”).

A cola de PVA é utilizada na construção do gabinete e na fixação do tecido de cober-tura do amplificador. Alguns fabricantes ainda utilizam a cola de contato, popular-mente a “cola de sapateiro”, para a fixação do recobrimento. Porém essa não é tole-rante a erros no momento da fixação e é de difícil manuseio e limpeza. Além de ser baseada em solventes, cujos vapores são altamente tóxicos.

A cola de PVA oferece impermeabilização e resistência satisfatória contra rasgos, bem como é capaz de fixar os principais tecidos de cobertura: Tolex, tweed e courvim. No entanto, para trabalhos com couro animal, a mais indicada ainda é a cola de contato, devido à absorção da cola PVA, o que irá endurecer o couro animal e prejudicar a qualidade do acabamento final.

O tecido Tweed é sempre envernizado posteriormente, enrijecendo-o, e o Tolex e courvim não absorvem a cola PVA. Portanto sugiro ao leitor evitar a cola de contato para cobertura do amplificador quando utilizar tais materiais.

A cola de cianocrilato pode ser utilizada para fixação de emblemas, placas de núme-ro de série, do painel frontal ao chassi (quando existir) e outras pequenas tarefas de acabamento.

A cola de epoxy bi-componente pode ser muito útil nas mesmas funções da cola de cianocrilato. Quando possível, optar sempre pelo epoxy de secagem mais lenta pois são os mais resistentes.

Lembrando que a cola de cianocrilato produz vapor extremamente tóxico, o qual não deve ser inalado em hipótese alguma. Seu uso deve ser efetuado sempre em am-biente bem ventilado. As colas de epoxy normalmente exigem catálise, e seu uso deve ser realizado dentro do tempo especificado após a mistura do catalisador, de outra forma pode não haver boa aderência, ou tornar-se flexível.

Esquerda: detalhe de knob “chickenhead” com parafuso tensio-nador e “bucha” de latão.

Os gabinetes Fender vintage, a exemplo deste Twin Reverb “Silverface”, da década de 1970, foram construí-dos em diversos tipos de madeiras, o pinho sendo bastante comum. Nas montagens norte-americanas a Fen-der empregou encaixes “malhetados” para tornar a estrutura mais robusta. O recobrimento usado após a era Tweed, é o Tolex ou semelhante. A robustez da construção Fender pode ser comprovada ao observarmos que amplificadores dessa marca encontram-se em uso contínuo há mais de 50 anos sem perder a qualidade.

ParafusosMuitas vezes ignorados, os parafusos fazem parte do alicerce da boa construção de amplificadores. A seguir, falaremos brevemente dos principais pontos de fixação atra-vés de parafusos.

Devem ser cuidadosamente escolhidos, pois existe uma verdadeira infinidade de ti-pos de roscas, tipos de porcas, arruelas e métodos para manter tudo no lugar, mesmo sob vibração intensa.

Parafusos para SoquetesPara fixar os soquetes de válvulas ao chassi o autor emprega parafusos de rosca de máquina, com diâmetros de 2mm ou 3/32”. Quando não disponíveis, parafusos de 2.5mm podem atender, porém muitos soquetes de válvulas de 9 pinos (12AX7) podem requerer escareamento ou aumento do diâmetro do furo original, enfraque-cendo sua estrutura.

Muitos construtores utilizam o “arrebite pop” para tal função de modo a economizar tempo e custos no projeto.

A maior parte de soquetes octais, para válvulas EL34, 6L6, 6V6, 6Y6, retificadoras comuns como GZ34 aceita perfeitamente parafusos de 2.5mm a 3mm, ou 3/32” a 1/8”.

Parafuso padrão “Allen”, e roela de pressão na fixação do transformador de saída, amplificador HCA com circuito FK-40

Resumo, fixação de soquetes:Soquete 9 Pinos (12AX7 / EL84) Soquete Octal (6L6/EL34/GZ34)

Diâmetro: 2mm ou 3/32” Diâmetro: 2.5mm ou 1/8”

Comprimento: 10 a 15mm ou 3/8” a 1/2” Comprimento: 15mm a 20mm

Parafusos para fixar as placas de circuitoA fixação das placas de circuito impresso ao chassi pode ser efetuada de diversas ma-neiras igualmente eficientes.

A primeira delas consiste em efetuar o corte de um cano de metal, nylon ou teflon em segmentos de mesma altura, e usá-los como espaçadores. A principal vantagem desse método é a de possibilitar o corte do espaçador em qualquer tamanho. E a principal desvantagem é o trabalho exigido para realizar os cortes nos tamanhos exa-tos. Após cortar os espaçadores, um parafuso é então conduzido através do chassi, pelo espaçador, sobre o qual a placa de circuito impresso é deitada. Neste caso, para-fusos de 2.5mm de diâmetro, por 30 a 40mm de comprimento podem ser utilizados. Lembrando que o parafuso deve ter comprimento suficiente para atravessar o chassi, o espaçador, a placa de circuito e eventuais arruelas, além de vazar a altura comple-ta da porca de fixação na parte interna. O cálculo do comprimento dos parafusos a serem comprados deve ser efetuado durante o planejamento da montagem.

Outra maneira de fixar a placa de circuito é utilizar espaçadores que já possuem um parafuso de um lado, e rosca do outro. Assim, o espaçador é fixado ao chassi, e a pla-ca de circuito ao espaçador. Tal tipo de espaçador é muito comum em computadores pessoais, e é utilizado para separar a placa-mãe do gabinete. Podem ser encontrados em lojas de informática ou como resto da montagem de computadores. Os espa-çadores de latão muitas vezes são descartados por estabelecimentos de montagem e venda de computadores pessoais, pois costumam sobrar em quantidade.

Recomenda-se utilizar porcas com tensor de borracha interno, de modo que a vibra-ção do amplificador não ocasione a soltura dos componentes eletrônicos.

Parafusos para fixação do ChassiO chassi deve ser fixado ao gabinete de alguma maneira. Existem diversas opções para realizar esta fixação, pois não há um padrão e cada construtor aplica sua própria metodologia.

Basicamente é preciso que exista uma porca fixa em alguma parte do chassi, seja atra-vés de “gaiola” quadrada, dentro da qual a porca não consegue girar, ou grampos que possuem rosca, bem como arrebites de rosca interna (porca-rebite, ou rivet-nuts). O último método é a minha escolha, dando bom acabamento e sem permitir folga ou movimentos indesejados do chassi.

As porcas de “gaiola” podem ser encontradas em lojas de suprimentos para redes de informática. São utilizadas nos “racks” de 19” para fixação de equipamentos aos mes-mos.

Os grampos com rosca são usados pela Laney, Fender, Peavey, entre outras, porém requerem roscas soberbas, e não oferecem uma fixação tão rígida quanto as porcas--rebite.

As porcas-rebite podem ser adquiridas em diversos diâmetros e comprimentos. Tam-bém exigem um alicate-pop especial para sua fixação. Costumo utilizar parafusos de 1/4” de diâmetro por 1 1/4” de comprimento de cabeça sextavada para chave allen em aço inox ou oxidado, pois oferecem acabamento de primeira qualidade e são pra-ticamente indestrutíveis.

Parafusos para fixação do alto-falanteOs alto-falantes recebem a maior carga de vibrações de um sistema de amplificador e, portanto, requerem maior atenção na sua fixação ao gabinete. Parafusos de rosca soberba, sem porca de fixação, inevitavelmente se tornarão frouxos e causarão con-tratempos futuros. Parafusos para alto-falantes devem ter 3 a 4mm de diâmetro, 2” a 3” de comprimento, e porca com tensionador de borracha para não ocorrer a soltu-ra. Caso utilize porcas de embutir na madeira, verifique o diâmetro da mesma para adquirir o parafuso adequado. Não aumente o diâmetro do furo do alto-falante em hipótese alguma, isto removerá o verniz protetor e enfraquecerá a estrutura do chassi do alto-falante. Adquira parafusos e porcas compatíveis com o seu conjunto de alto--falantes.

Como o leitor pode verificar, há poucos locais onde devem ser empregados os rebites “pop”. Eles podem servir para fixações das pontes de terminais ao chassi, no entanto costumo preferir parafusos ou solda branca.

Outros parafusosOs conextores IEC para cabos de força requerem dois parafusos de 2mm. Chaves seletoras de voltagem normalmente exigem 2 parafusos de rosca soberba para metal que costumam acompanhar a chave, porém caso não se encontrem disponível, será preciso adquirí-los. Não recomendo o uso de rebites pop, pois o conector IEC cos-tuma afrouxar os rebites com a repetida inserção e remoção do cabo de alimentação. Novamente parafusos com porcas tensionadas seriam uma boa escolha.

Alças devem sempre ser fixadas com parafuso e porca. Parafusos de rosca soberba (“auto-atarrachantes”) fatalmente soltarão com o uso intenso do equipamento.

A fixação de eventuais grades ou grelhas traseiras, protetoras para as válvulas, pode ser efetuada com parafusos de rosca soberba, cuja escolha fica a critério do constru-tor, de acordo com o acabamento desejado.

Seleção de parafusos usados na montagem de amplificadores. Parafusos fosfatizados e cabeça sextavada(esquerda) apresentam acabamento superior em relação a parafusos de fenda(direita).

Eletrônica Soquetes e ConectoresOs soquetes são o primeiro vínculo entre as válvulas e o amplificador. Muitos fabri-cantes buscam economizar financeiramente ao adquirir soquetes de baixa qualidade.

Encontram-se marcas populares de amplificadores os quais empregam soquetes de plástico. É surpreendente que alguns fabricantes “de grife” utilizem até mesmo so-quetes de plásticos sensíveis à temperatura! Tais soquetes são suscetíveis ao calor da solda, e seus pinos tornam-se frouxos já na primeira montagem. São um verdadeiro pesadelo para manutenção e inevitavelmente causam problemas.

Soquetes de cerâmica, com pinos estanhados, são o mínimo denominador em termos de qualidade. Alguns fabricantes de amplificadores de boutique vão além, e utilizam soquetes com pinos banhados em ouro ou prata. Metais preciosos são sempre bem--vindos nas instalações elétricas, mas recomendo ao construtor pesar cuidadosamente o custo/benefício dessa escolha. A principal vantagem dos metais preciosos é evitar a oxidação dos contatos no longo prazo. Em termos de condutibilidade elétrica, em apenas alguns milímetros as diferenças são desprezíveis na comparação entre o ouro, latão e cobre. Nunca me foi possível aferir diferença de timbre entre metais de conec-tores dos soquetes e fiação.

Nas pequenas distâncias físicas e baixas frequências (20 Hz - 20 KHz) dos sinais en-contrados em um circuito de amplificador para guitarra, essas diferenças entre metais tornam-se desprezíveis. No entanto, metais como o ouro realmente se sobressaem na durabilidade das soldas e dos condutores, visto que sua oxidação é quase inexistente.

Os conectores para cabos de energia, padrão IEC C13 e C14, possuem qualidade relativamente padronizada, e o construtor não terá dificuldade em optar por um fabricante específico. Alguns incluem filtro de linha e caixa para fusível embutidos no mesmo conector, o que pode ser um atrativo - neste caso a datasheet do conector deve ser consultada para obter-se o perfil de usinagem do furo necessário para fixar o conector ao chassi.

Um dos conectores mais importantes do amplificador, senão o mais importante para a qualidade do áudio, é aquele do jack P10 (1/4” Phone Jack) de entrada. Os conec-tores utilizados para realizar essa função são tradicionalmente oriundas de sistemas telefônicos antigos. Os jacks mais utilizados são aqueles fabricados pela Switchcraft,

que possui algumas ligeiras variações entre modelos: rosca longa (L12A), rosca cur-ta (12A), jack chaveado (12A, L12A), jack simples (Switchcraft 11) ou jacks stereo (mod. 12B). Aqueles de rosca longa são usados em gabinetes, onde a rosca do jack deve atravessar madeira e outro material mais espesso. Aqueles de rosca curta são usados em chassis, de um ou dois mm de espessura, no máximo. Jacks chaveados são usados na entrada do amplificador e no retorno do loop de efeitos, e abrem/fecham um circuito quando o plug é inserido. Assim é possível manter o amplificador silen-cioso quando não há um plug inserido na entrada. Os jacks stereo podem ser usados para pedais de controle do amplificador, utilizando-se um dos condutores para envio, e outros dois para o retorno, podendo-se chavear dois circuitos - o reverb e a troca de canais, por exemplo.

Outro soquete utilizado é aquele para a lâmpada indicadora no painel. O padrão uti-lizado por amplificadores valvulados tradicionais é o de lâmpadas #47 de 6.3 Volts. Esses conectores possuem um encaixe para a lâmpada tipo baioneta, com pressão por mola. Na parte externa possui rosca para fixação de uma “jóia” de vidro com a cor desejada.

O último tipo de soquete é aquele para o fusível principal. Os fusíveis internos são instalados usando porta-fusíveis de placa de circuito impresso, com os terminais expostos, o que não é possível do lado externo do chassi por motivos de segurança. A escolha desse porta-fusível cabe ao construtor; recomendo apenas observar a qualida-de de construção do mesmo. Porta-fusíveis de baixa qualidade podem soltar durante o uso do amplificador, principalmente com vibração intensa.

O porta-fusível externo é completamente fechado e isolado. Nos amplificadores para guitarra eles costumam abrir através de rosca ou encaixe do tipo baioneta (onde se insere a tampa com pressão e dá-se meia volta para fixá-lo). Outro sistema apresenta uma pequena gaveta onde o fusível é preso, a qual é inserida no conector do chassi. O porta-fusível tipo gaveta costuma possuir espaço para um fusível reserva dentro da própria gaveta, o que os torna muito práticos.

O porta-fusíveis determina o tipo de fusível que será utilizado: se ele será do tipo menor (5x20 mm) ou o maior (3AG, onde AG significa Automotive Glass). A esco-lha cabe ao construtor, visto que há abundância de ambos os tipos no mercado brasi-leiro e internacional, e não há diferença funcional entre eles.

Protótipo de amplificador sendo construído em chassi de latão manualmente cortado e dobrado por Wagner Duarte, da Izzy Chili Valvulados. Aqui vemos os passos iniciais, com o porta-fusível instalado e terminada o corte retângular para acomodar conector IEC C14. Todos os cortes foram feitos à mão, utilizando várias perfurações de pequeno diâmetro, cujas arestas foram depois limadas.

Soquetes instalados em protótipo construído em chassi de latão. Note os parafusos de 2.5mm no suporte dos soquetes, e parte interna do porta-fusível ao topo à direita. Abaixo, conector IEC e porta-fusível já instalados.

SoldaNos amplificadores para guitarra utiliza-se basicamente a solda bran-ca 60/40, assim chamada por ser composta por 60% estanho e 40% de chumbo. Costumamos chamá-la popularmente de “solda de chumbo”, apesar desse material compor a menor fração da liga. Uma liga ligeiramente distinta é aquela formada por 37% de chumbo e 63% de estanho, chamada mistura eutética, a qual possui um ponto de fusão mais homogêneo em todo o volume da solda.

A solda de chumbo vem sendo proibida em diversos países devido aos efeitos tóxicos desse metal. O chumbo acumula-se no organismo humano, podendo trazer diver-sos malefícios à saude, principalmente com a exposição continua, de longo prazo. No Brasil o seu uso ainda é permitido, porém na Europa e Estados Unidos os novos equipamentos devem utilizar solda sem chumbo, de acordo com regulamentações in-troduzidas recentemente, a exemplo da lei RoHS. Ao deparar-se com o termo “solda compativel com RoHS” o leitor pode entender tratar-se de solda livre de chumbo.

O processo de solda com ou sem chumbo é parecido. Mudam-se alguns fatores e a técnica de solda com estanho puro ou ligas de estanho com latão ou prata requer alguma prática, porém quem tiver experiência com solda 60/40 não terá qualquer problema para atender a qualquer eventual nova legislação contra poluentes que, por ventura, possa surgir no Brasil.

Por hora, falaremos da solda branca tradicional(Pb/Sn) conforme usada na grande maioria dos amplificadores valvulados existentes. Vendidos a peso, os rolos de 1/2 Kg duram bastante tempo e costumam oferecer economia em comparação com a compra fracionada. Podem ser encontrados em praticamente qualquer loja de mate-rial elétrico/eletrônico ou de ferramentas.

Outros tipos de solda que podem ser encontrados incluem soldas MIG ou TIG uti-lizada na construção do chassi. No caso de chassis de alumínio, será preciso o uso de solda TIG. Devido a seu uso limitado em amplificadores, trabalho que normalmente é terceirizado, não iremos discutir estas duas tecnologias de solda.

ChassisO chassi é o esqueleto do circuito elétrico, e cumpre, analogamente, muitas das fun-ções que o esqueleto possui em alguns animais: forma a estrutura mecânica que dá sustentação ao circuito elétrico e também o protege do meio externo.

A primeira escolha que deve ser feita com relação ao chassi, é o material que iremos utilizar. Aqui temos, principalmente, a escolha entre latão, alumínio e aço. Outros metais podem ser utilizados, porém os recém listados são os mais comuns. Para o construtor caseiro, os dois primeiros tornarão o trabalho mais fácil, por serem metais maleáveis e facilmente trabalhados. Já os chassis de aço exigem todo um ferramental especial para cortes, furação (sua usinagem, em geral) e fazer as dobras.

Chassis de alumínioOs chassis de alumínio podem ser construídos modularmente, principalmente pelo construtor caseiro. Existe uma vasta oferta de peças de alumínio para construção civil e decoração caseira, assim é possível realizar montagens diversas usando materiais facilmente encontrados no mercado, e os resultados são bastante satisfatórios.

Na foto acima, é iniciada a construção de chassi em alumínio utilizando apenas can-toneiras unidas com parafusos de aço inox. Uma chapa central de latão será instala-da. O latão é melhor condutor elétrico que o alumínio e permite fácil soldagem de pontes de terminais e pontos de aterramento elétrico usando solda branca comum.

O alumínio não é magnetizável. Assim, não bloqueia e tampouco é afetado pelo campo magnético oriundo do núcleo dos transformadores nele instalados.

Este fato têm algumas consequências. Ilustramos uma negativa e outra positiva:

1. O campo magnético do transformador de alimentação penetra livremente no interior da cavidade do chassi, e provoca interferência de 60Hz nos componentes próximos ao campo, principalmente nos componentes indutivos. Essa interferên-cia pode ser ouvida como uma vibração perturbadora e constante, em baixa frequ-ência, principalmente ao tocar a guitarra em alto volume.

2. O fato do alumínio não responder ao campo magnético significa que correntes elétricas não são induzidas na superfície do chassi pelo vazamento magnético do transformador.

Portanto, nas montagens com chassi de alumínio, deve-se estar atento para não colo-car o transformador diretamente acima de circuitos de alto ganho, ou circuitos indu-tivos, a exemplo do transformador do driver de reverb.

Este chassi de alumínio foi totalmente construído utilizando ferramentas de mão. Material: duas cantoneiras de alumínio de 2” de largura, duas canaletas laterais também de 2” de largura, 8 parafusos inox, e uma chapa central de latão.

Chassis de latãoO latão é uma liga metálica composta principalmente de cobre e zinco. Não é mag-netizável, e é um excelente condutor elétrico, ligeiramente mais resistivo que o cobre. Para curtas distâncias, o interior de um amplificador por exemplo, a diferença de condutibilidade entre latão e cobre é desprezível (alguns nanoOHMs).

Assim, o emprego do chassi de latão possui a vantagem de todo seu corpo poder ser utilizado como referência de terra. Deve-se estar atento para não formar anéis de corrente elétrica (ver capítulo sobre “organização da fiação” na seção sobre “Transfor-madores”), porém, empregando uma arquitetura de aterramento bem pensada a boa condutibilidade do latão e fácil soldagem pode ser usada a favor do construtor.

Assim como o alumínio, o latão também não bloqueia o campo magnético prove-niente do transformador de alimentação.

O latão pode ser bem manipulado pelo construtor caseiro. É facilmente dobrável, perfurável e pode ser soldado usando solda branca comum. Alguns dos meus princi-pais protótipos de amplificadores foram construídos dessa forma. Um riscador e uma regua metálica servem para “desenhar” vincos onde deseja-se dobrar a chapa de latão. Uma tesoura de metal comum é capaz de efetuar os talhos mais simples para as do-bras. Não se costuma utilizar a tesoura para cortes mais alongados, visto que costuma deixar marcas ao longo do trajeto de corte.

Os furos para as válvulas podem ser feitos através de vários furos menores, usando brocas pequenas e terminados com limagem, ou podem ser cortados com serra-copo ou até mesmo brocas planas para madeira. (O latão é muito maleável e pode ser tra-balhado com algumas ferramentas de madeira, a exemplo das brocas planas.)

Todas essas vantagens têm sua contrapartida. O latão é frágil e o chassi resultante frequentemente possui flexibilidade mecânica, principalmente quando sujeito a tor-que no sentido longitudinal - mesmo após fechado e soldado. Para evitar esse tipo de maleabilidade, seria preciso empregar chapas mais grossas, mas neste caso anulam-se as principais vantagens desse metal, tornando-se difícil perfurá-lo, dobrar e efetuar cortes. Chapas AWG 18 e mais espessas tornam-se difíceis de cortar utilizando tesou-ras, e a dobra exige vincos maiores, de difícil “desenho”. A perfuração passa a exigir lubrificação constante e baixa velocidade de corte, o que é inviável usando ferramen-tas de mão. (Praticamente todo trabalho com metais exige ferramentas lentas para corte.)

Assim, é um excelente material para experimentos, protótipos e até amplificadores

definitivos, porém pequenos. Conforme aumentamos as dimensões do chassi, o latão passa a se mostrar um material frágil.

Outra desvantagem do latão é sua suscetibilidade à oxidação, escurecendo bastante com o tempo e, dependendo das condições de umidade, pode chegar a desenvolver camada de azinhavre. Costumo aplicar uma fina camada de cobertura (também cha-mada de verniz) de poliuretano (P.U.) automotivo sobre o latão, de modo a mantê-lo com visual dourado por mais tempo. O óxido do latão forma-se muito rapidamen-te, por isto é preciso envernizá-lo rapidamente após o polimento com palha de aço (“Bombril”). Para haver a fixação adequada do P.U. não se deve empregar qualquer pasta polidora antes de aplicar a cobertura. O P.U. pode ser aplicado com pincel ou pistola de ar comprimido.

Não obtive êxito com técnica semelhante de cobertura de P.U. sobre o alumínio, pois oxida mais rapidamente que o latão e a cobertura passa a soltar com o tempo.

Chassi totalmente em latão: todo o trabalho de usinagem, furação e dobra foi relizado utilizando ferramentas caseiras. Os furos para soquetes de válvulas foram feitos com brocas planas para madeira. Os furos maiores foram feitos com furos menores, depois aperfeiçoados com uso de limas. Os furos menores foram escareados cônicamente usando uma broca maior, perfurando levemente a superfície. As dobras das esquinas levam solda branca para firmar a estrutura.

Chassis de açoOs chassis de aço são os mais empregados em amplificadores valvulados profissionais. Praticamente todos os amplificadores mais famosos são assim construídos.

Em sua versão mais básica, o aço é uma liga formada por ferro e carbono. Porém existem incontáveis ligas distintas, com processos de fabricação e propósitos variados. Existem aços adequados a ferramentas de cortes finos, como bisturis cirurgicos, aços usados em serras e serrotes, aços adequados para construção civil, aços próprios para ferramentas, para construção de automóveis e assim por diante.

No caso de amplificadores valvulados, as chapas de aço mais utilizadas são aquelas de aço de baixo carbono, segundo classificação da NBR 6215. Também chamado popularmente de “ferro doce” ou “aço comum”, são chapas normalmente laminadas a quente, onde espessuras de AWG 16 a 20 são as mais utilizadas. AWG 16 sendo a mais robusta, encontrada em chassis Marshall JCM800 e JCM900, por exemplo. Essas chapas são facilmente encontradas no mercado para o consumidor final, espe-cialmente em lojas de materiais de serralheria. Ao solicitar chapa de aço 16 sem espe-cificar qualquer parâmetro, provavelmente lhe será automaticamente oferecido esse tipo de material.

Algumas ligas de chapas de aço mais macias, especialmente as mais finas - espessura AWG 20 ou 22, por exemplo - podem ser trabalhadas em casa, porém aplicam-se as mesmas dificuldades das chapas de latão mais espessas. Trata-se de um trabalho difícil, o qual não recomendo caso o construtor não possua dobradeira, guilhotina e ferramentas adequadas para usinagem. Chapas de aço AWG 16 ou 18 são pratica-mente impossíveis de serem trabalhadas sem máquinas especificas. Sua furação usan-do brocas comuns e furadeira de bancada é demorada, suscetível à quebra de brocas e a gerar furos defeituosos. Por isso é ideal que a usinagem seja efetuada com cortes a laser ou usando estamparia hidráulica. As dobras de aço também devem ser feitas por uma dobradeira adequada. A técnica de riscamento e dobra usada no latão não se aplica ao aço; levariam-se horas para marcar uma simples dobra.

Busquei, experimentalmente, alternativas ao aço comum utilizando chapas de aço inox. O resultado visual é muito agradável, principalmente usando o aço escovado, porém o trabalho de dobra e usinagem sem o emprego de maquinário adequado é praticamente impossível.

O aço inox pode, ou não, ser magnetizável - essa característica depende da liga (con-sulte seu fornecedor). Em cada caso aplicam-se os avisos sobre magnetização efetua-dos na seção sobre chassis de alumínio.

Chassi em aço cromado, construído pelo handmaker Edson Bortolli, de Agudos(SP) mediante encomenda para amplificadores Pepe. Cortes a laser, dobras são realizadas por dobradeiras profissionais, e abas internas solda-das com solda MIG.

Ao lado: realizei esta montagem experimen-tal de um amplificador de 0.75 Watts RMS em chassi de aço, proveniente de uma fonte de alimentação de computador.

Componentes “Vintage”Em qualquer discussão relacionada aos amplificadores valvulados surge, necessaria-mente, o assunto dos componentes clássicos, os quais denominamos “vintage”.

Entende-se por “vintage” algo que tenha sido parte da moda em determinado perío-do e que, após um certo período de relativo esquecimento, retornou à preferência de certos grupos, voltando a ser cultuado.

No contexto de amplificadores valvulados, especificamente para guitarra, a própria tecnologia a válvulas poderia ser considerada vintage mas, para evitar duplas in-terpretações, iremos chamar de vintage apenas equipamentos construídos antes da década de 1970. Os amplificadores Fender Tweed e Woodies, amplificadores Valco, Gibson pré 1965, Rickenbacker (por vezes grafados com h: Rickenbacher) são os maiores expoentes dessa época. Amplificadores Fender de placa frontal negra, os cha-mados “black faces” (1960’s) podem ser considerados itens de coleção, cuja caracteri-zação como “vintage” cabe à preferência de cada um. São, obviamente, equipamentos com longa história e enorme tradição.

Falando de guitarra elétrica: certamente são “vintage” aqueles amplificadores cons-truídos após a grande depressão de 1929, durante o New Deal (-1936), no início da II Guerra (-1945) e no surgimento da Fender (1946 em diante).

A Europa seguiria os Estados Unidos na fabricação de amplificadores valvulados para guitarra a partir do fim dos anos 1950. Aqueles que podem ser considerados os “vin-tage” europeus seriam os contemporâneos dos Vox AC15 surgidos em 1958, AC30 de 1959, e os primeiros Marshall surgidos a partir de 1962 - para citar apenas alguns exemplos.

Tendo definido o que, aproximadamente, consideraremos um equipamento vintage, podemos proceder ao estudo dos componentes vintage. Chamamos assim os com-ponentes típicos daquela época. Seriam capacitores com dielétrico de papel ou óleo mineral, alto-falantes com bobina de campo, acabamento em tweed ou imitações de couro em cores estilizadas como a cor vinho, tecido ortofônico com padrões em losangos em fundo vinho ou marrom, plásticos a base de baquelite, montagens em pontes de terminais montados sobre tiras de fenolite ou baquelite, antecedendo in-clusive às placas de ilhós e turrets, fios cobertos com pano, resistores com terminais nas laterais, capacitores com valores codificados a cores, potenciômetros com hastes longas, feitas para serem colocadas no interior de rádios e para puxar cordas de sin-tonização do receptor, tomadas de baquelite, fios de capeamento marrom, e incontá-veis outras características marcam os componentes vintage.

Com o passar do tempo, o conceito subjetivo do que é ou não “vintage” vai se modi-ficando, mas na discussão acima buscamos nos manter firmemente no território que, indiscutivelmente, remete ao conceito popular do que é um amplificador vintage / colecionável.

No entanto, há componentes de produção atual que procuram manter o visual daquela época, agregando vantagens trazidas pela modernidade. Capacitores Spra-gue, atualmente produzidos pela Vishay, trazem envólucros protegidos por isolante termo-retrátil, porém, ao abrir um capacitor Sprague Atom o leitor notará que inter-namente há uma pequena cápsula espiral comprimida entre condutor e dielétrico. O enorme envólucro serve apenas para manter o visual vintage dos tradicionais capaci-tores Sprague.

Os fios com capa de pano de produção atual possuem proteção anti-chamas e são produzidos tanto no formato fio sólido quanto cabos flexíveis. Normalmente têm o pano banhado em parafina, processo que os torna extremamente fáceis de desenca-par e trabalhar, pois a cobertura não se desfia facilmente ao ser cortada. Uma enorme diferença de tempos passados.

Assim, o amplificador valvulado construído na atualidade, e que busca manter o aspecto vintage, irá, necessariamente, empregar alguns componentes considerados “modernos”. O uso de componentes autenticamente vintage é, inclusive, uma ativi-dade que implica em certo risco para a qualidade final do equipamento.

Ocorrem leilões onde válvulas GE ou RCA de 1960 são vendidas com enorme ágio devido à enorme demanda que existe por tais componentes. No entanto, deve-se lembrar que estas válvulas sobreviveram a, pelo menos, 50 anos de manuseio, movi-mentações, eventuais quedas, armazenamento em condições precárias e, assim, por diante. Componentes vintage possuem, é claro, enorme apelo subjetivo, no entanto, é possível manter o aspecto “vintage” utilizando componentes mais confiáveis, pro-duzidos na atualidade. Os capacitores eletrolíticos, por exemplo, possuem vida útil finita, e grande parte dos lotes de capacitores com mais de 20 anos de fabricação já não podem ser usados caso tenham permanecido descarregados por todo esse tempo. O eletrólito contido nestes capacitores requer carga elétrica periódica para manter-se funcional. Ao conectar pela primeira vez capacitores eletrolíticos que permaneceram em armazenamento por longo período, devemos utilizar um limitador de corrente, pois há a possibilidade da ruptura súbita do dielétrico e eventual curto-circuito.

TransformadoresNo capítulo da teoria de funcionamento dos transformadores vimos que eles fazem parte do coração do amplificador. Dois transformadores não podem ser dispensados nos amplificadores valvulados, de alimentação e aquele de saída.

Outros transformadores e indutores são opcionais, a exemplo dos chokes (que não são transformadores, apenas assemelham-se fisicamente), transformador de driver de reverb de molas e transformadores acopladores de estágios.

Por serem fisicamente semelhantes a um transformador, a instalação dos chokes se-gue os mesmos princípios elétricos e mecânicos, por isso os incluímos aqui.

Arranjo dos transformadores sobre chassi de aço bicromatizado do Marshall JCM 800

Ao lado: transformadores para ampli-ficadores HCA mergulhados em pixe asfáltico e acomodados dentro de chassis metálicos construidos artesanalmente.

Posicionamento dos TransformadoresHá, basicamente, duas opções de posicionamento dos transformadores: ambos do mesmo lado do chassi, ou acomodando um em cada extremo. Uma possível terceira opção, não convencional, envolve retirar os transformadores do chassi e interligá-los ao circuito através de um “chicote”.

Transformadores em lados opostosNa grande maioria dos amplificadores para guitarra, os transformadores são posicio-nados nos extremos opostos do chassi. O gabinete torna-se mais equilibrado, tanto em termos de peso quanto visualmente. O aspecto físico de um amplificador conten-do transformadores nos extremos e válvulas brilhando ao centro faz parte do concei-to popular de como um amplificador deve ser configurado. Apesar de aparentar ser a organização perfeita, a configuração dos transformadores em lados opostos acarreta em um problema técnico: a formação de um anel elétrico de potência no interior do chassi. A fonte de alimentação sempre será ligada diretamente ao transformador de saída. Quando instalamos os transformadores em lados opostos do chassi, um con-dutor de alta tensão (a maior tensão encontrada na fonte) deve atravessá-lo por com-pleto.

Mesa Boogie Triple Rectifier na oficina Izzy Chili. Note os transformadores em lados opostos do chassi. À esquerda o de alimentação, deitado sobre uma perfuração retangular. À direita o transformador de saída.

Transformadores: Organizando a FiaçãoDevemos, então, falar brevemente sobre a organização dos fios na parte interna do amplificador.

Ao organizar a fiação do amplificador, deve-se observar sempre um importante de-talhe: estágios de ganho sucessivos devem evitar cruzar suas saídas com o caminho físico das entradas. Simplificando: o sinal deve prosseguir sempre adiante no circuito (literalmente falando, os fios propriamente ditos devem evitar anéis e retornos), ou seja, se temos, no chassi, a válvula 1, 2, 3, o sinal deve eletricamente seguir o mesmo caminho físico: iniciar pela válvula 1, seguir para 2, 3, e assim por diante.

Quando “devolvemos” um condutor com o sinal de saída, digamos, se iniciarmos a amplificação pela válvula 2, e posteriormente a retornarmos para a válvula 1 por algum motivo (loop de efeitos ou reverb, por exemplo), internamente ao amplifica-dor cria-se um “anel” de fiação, e quando a fiação leva a estágios de alto ganho temos a receita certa para obter ruídos e de forma geral um amplificador instável. Isto gera problemas de difícil solução posterior, é preciso planejar antes de iniciar a mon-tagem. Na organização dos fios, todos os anéis devem ser evitados, tanto de sinais quanto da alimentação proveniente da fonte.

Anéis de fiação levam a curiosos efeitos colaterais, e são muito comuns nas mon-tagens que utilizam placas de circuito impresso, pois as trilhas elétricas sob a placa costumam formar anéis, mesmo que acidentalmente. O autor recorda-se de um Marshall Valvestate VS-65 de um estudio popular em Brasília nos anos 1990. Tal amplificador captava uma das estações de rádio mais populares da cidade! Essa es-tação possúi, entre os intervalos comerciais, um “jingle” bastante conhecido, o qual podia ser ouvido durante o ensaio. O receptor de rádio acidentalmente embarcado no amplificador foi causado por defeitos como loops/anéis na fiação, organização das trilhas da placa de circuito impresso que, em conjunto com os captadores da guitar-ra, capacitâncias e indutâncias parasíticas, deixou o circuito precisamente sintonizado àquela estação - em alguma parte do circuito, aquele amplificador oscilava em frequ-ências várias vezes acima daquelas audíveis.

Portanto, ao instalarmos os transformadores em lados opostos do amplificador, cria--se, obrigatoriamente, um anel no circuito contido entre a fonte e o transformador de saída.

Amplificadores Marshall, que possuem cabeçotes de cerca de 70cm de largura, de-vem enviar a alta tensão através dos quase 50cm entre a fonte e o transformador de saída. Do transformador de saída são devolvidos os extremos do primário para as vál-

vulas de potência, localizadas ao centro. Há, portanto, entre 75cm e 1 metro de fia-ção ou trilhas de circuito impresso entre o transformador de alimentação e aquele de saída em todos os JCM900. Os JCM800 traziam os transformadores mais próximos um do outro e são exemplo de forma seguindo função - eram amplificadores muito bem construídos eletricamente, porém a estética era comprometida pelo amontoa-do de válvulas, capacitores LCR e transformador de saída, tudo ao centro do chassi. Já os sucessores JCM900 aparentam mais organizados, mas trabalham no limite da estabilidade. Ao posicionarmos o amplificador na bancada para testes, aumentando o ganho, apenas ao retirar a blindagem eletrostática do chassi, o amplificador pode entrar em oscilação. Ao tocar pinos 2 ou 7 das válvulas 12AX7 desse amplificador utilizando “hashi” (“palito de sushi”) o circuito pode entrar em oscilação! Vê-se que a estrutura do amplificador, circuito e montagem, não proporcionam qualquer “folga” - encontra-se no limiar da estabilidade. Anéis de fiação contribuem para esse fato.

Toda a fiação dos dois transformadores, de alimentação mais ao fundo, e de saída mais à frente, encontra-se do lado esquerdo desta montagem do circuito Pepe FK-40(amplificador HCA). Neste mesmo setor se encon-trará a placa da fonte de alimentação. No espaço à direita encontraremos apenas o circuito de amplificação de sinais. Esta montagem resultou em um amplificador extremamente silencioso, mesmo trabalhando com alto ganho e distorção.

Transformadores do mesmo lado do chassiA solução para o tipo de loop acima descrito é posicionar os dois transformadores no mesmo lado do chassi. Tal solução é empregada por alguns construtores de amplifi-cadores de boutique (Trainwreck sendo o exemplo mais conceituado) que priorizam a perfeição elétrica em detrimento do balaceamento de peso físico no gabinete.

Ao posicionar os dois transformadores do mesmo lado do chassi, todo o setor de potência é confinado a apenas uma região do mesmo. Do transformador de alimen-tação passamos pelo fusível, chave de alimentação, e chegamos à fonte. Da fonte va-mos diretamente ao transformador de saída, e dele para as válvulas de potência, con-tornando pelas laterais do chassi. Do transformador de saída, seguimos diretamente para os alto-falantes - não há mais loops de fiação e o sinal segue sempre adiante.

Falamos anteriormente de uma desvantagem desse método: o amplificador torna-se mais difícil de carregar, pois terá muito mais peso em um dos extremos.

Após terminar a construção de alguns amplificadores utilizando essa técnica, empre-gando o circuito FK-40 de minha autoria, alguns técnicos e músicos me questiona-ram: como era possível aquele amplificador de alto ganho ser tão silencioso? Um dos fatores é justamente o que aqui compartilho com o leitor: em algumas de minhas montagems priorizei obter o mínimo de “anéis de fiação”, idas e voltas e prolonga-mentos excessivos dos fios. Quando possível os dois transformadores encontram-se do mesmo lado do chassi. Possuo diversas montagens com transformadores em lados opostos, é claro, principalmente buscando o efeito estético. Não devemos romper com a tradição dos valvulados, e a estética é sempre um fator importante. No entan-to, se a meta é obter o amplificador mais estável e silencioso possível, é preciso co-nhecer tal importante fator na organização interna do amplificador. Amplificadores de baixo ganho podem se dar ao luxo de cometer pequenos erros em nome da estéti-ca, já os circuitos de alto ganho não podem conter erros do tipo.

Por fim, a orientação dos transformadores, quando colocados lado a lado, deve, ide-almente, possuir 90 graus de diferençá no sentido das laminações de um e de outro. Em outras palavras, o sentido das laminações do núcleo de um dos transformadores deve formar ângulo reto com o sentido das laminações do outro transformador (ver fotos ao longo deste texto). Assim, colocam-se perpendiculares os planos dos campos magnéticos gerados pelos dois indutores, reduzindo, ou eliminando por completo, a interação entre ambos. De outra forma, um transformador de alimentação sufi-cientemente grande poderia induzir corrente de 60 Hz no transformador de saída. Outros fatores ingressam na receita de um amplificador silencioso, as quais iremos citando nas demais seções deste livro.

Transformadores fora do chassiUma opção não muito convencional é a de simplesmente retirar um ou ambos os transformadores do chassi. Efetuei apenas uma montagem utilizando essa configura-ção em um amplificador de cerca de 10 Watts, e o resultado foi satisfatório.

Primeiramente, em termos de elétrica, há diversas vantagens neste tipo de monta-gem. O ruído causado pelo campo magnético proveniente do núcleo do transforma-dor é distanciado do circuito; torna-se imperceptível. Ganha-se área superficial no chassi para melhor distribuir capacitores eletrolíticos e as próprias válvulas. A fiação de ambos os transformadores pode ingressar no chassi no mesmo ponto, não mais separados, e assim é possível organizar melhor a fiação interna.

No entanto, alguns fatores devem ser lembrados nesse tipo de montagem.

A calefação das válvulas exige a maior corrente do sistema valvulado. No caso de um amplificador de 100 Watts com 4 válvulas EL34 e 3 12AX7, por exemplo, essa corrente terá média de cerca de 9 Amperes enquanto o amplificador estiver ligado, 100% do tempo, mesmo com standby ligado. No caso de válvulas KT88 a corrente total poderá passar de 10 Amperes. Assim, devem-se evitar grandes distâncias de fia-ção entre a fonte e a válvula. Ao separar os transformadores do chassi, estamos pro-longando o trajeto entre fonte e consumidor - com a distância aumentamos também a resistência da fiação.

Os principais fabricantes de fios especificam a corrente máxima AC e DC para seus produtos - estas especificações devem ser estudadas ao optarmos pela fiação correta. Deve-se deixar folga suficiente de modo que a fiação trabalhe fria e, portanto, sem causar demasiada queda de tensão. Assim, caso decida interligar os transformadores externamente, seria necessário empregar fiação de bitola de, no mínimo, 2.5 mm.

O segundo, e talvez mais importante fator, trata do correto isolamento da fiação de alta tensão. Ao instalarmos o transformador fora do chassi, estaremos criando um trajeto com potencial elétrico de centenas de volts. A passagem da fiação pela abertu-ra no chassi é especialmente crítica, devendo existir isolamento de borracha de modo que a insulação do fio não vá sendo corroída pelo atrito com o chassi e as vibrações constantes.

Uma das vantagens da instalação dos transformadores fora do chassi nos amplifica-dores em configuração “combo” é o fato de melhor distribuir o peso do mesmo. O posicionamento deles no fundo do gabinete o torna mais fácil de carregar. No entan-

to, o gabinete é frequentemente utilizado para carga de outros equipamentos, como pedais de efeitos, então é preciso observar, mais uma vez, a proteção aos fios de modo que não sejam danificados com a inserção brusca de equipamentos naquele espaço.

Separar os transformadores do chassi foi, na minha opinião, uma alternativa experi-mental de sucesso. Porém, devido principalmente ao fator segurança, e conhecendo os hábitos do músico de portar equipamentos na parte traseira do amplificador, não empregaria tal sistema em amplificadores construídos para terceiros.

Os tanques de reverb normalmente localizados ao fundo dos gabinetes sofrem danos frequentes devido a esse tipo de prática e, portanto, os transformadores ali instalados estariam sujeitos aos mesmos riscos.

O JCM 800, um dos amplificadores de alto ganho mais conceituados da história do Rock, possui transfor-madores superdimensionados. Aqui vemos o transformador de alimentação à esquerda, o de saída ao centro e o choke de filtragem DC à direita. Todo o setor de potência e fonte encontra-se deslocado para esse lado do chassi.

GabinetesA função do gabinete é de proteger fisicamente e isolar eletricamente o chassi, as vál-vulas e o circuito do amplificador. No entanto, a forma não precisa, necessáriamente, seguir a função: o gabinete pode ser construído de forma a tornar o amplificador único. Normalmente os amplificadores serão lembrados pelo visual do gabinete.

Nos modelos combo o gabinete possui também a função de caixa acústica, pois aco-moda e fixa mecânicamente os alto-falantes.

Gabinetes podem ser construídos em compensado de madeira, MDF ou madeiras maciças (ver capítulo sobre madeiras) e podem receber uma variedade de acaba-mentos (ver capítulo sobre tecidos). Alguns dos amplificadores mais conceituados utilizam coberturas estilo couro animal, a exemplo do Tolex. Esses incluem ampli-ficadores Dumble, a maioria dos modelos Fender, incluindo aqueles produzidos no “Custom Shop”, Peavey, Marshall, Crate e assim por diante. Outros utilizam ma-deira exposta e acabada em verniz, a exemplo dos amplificadores Trainwreck de Ken Fischer, normalmente construídos em maple e outras madeiras comuns no norte dos Estados Unidos.

Alguns fatores devem ser levados em consideração na construção do gabinete.

Nossa maior atenção deve ser dedicada à rigidez estrutural. Montagens sem reforços, utilizando apenas cola e pregos/parafusos, necessitam de suporte interno, ou “mãos francesas”, para não sofrerem deformação. Muitas vezes o painel frontal também aju-da a manter a forma do gabinete.

Juntas de “malhete”, a exemplo dos chamados “rabos de andorinha”, ou as mais sim-ples, juntas retangulares, oferecem maior rigidez estrutural e são capazes de manter a armação em perfeito angulo reto mesmo sem lançar mão de outros apoios internos. Utilizo e recomendo essa técnica, visando manter limpa a parte interna do gabinete, sem reforços adicionais.

Nas juntas de madeira ou MDF deve ser usada exclusivamente a cola de PVA (ver seção sobre materiais). Em alguns detalhes da montagem, como molduras, plaquetas identificadoras e outros pequenos acabamentos, podem ser empregadas “colas rápi-das” de epoxy ou cianocrilato. Na colagem estrutural de madeira deve ser usada ape-nas a cola PVA.

Gabinetes dos amplificadores HCA em estufa para secagem. Os gabinetes são a parte mais visível do amplifi-cador, e acabam por tornar-se mais conhecidos que a própria parte eletrônica, apesar de não terem qualquer influência no timbre do cabeçote.

Ao lado: gabinete formato combo, construído por Wagner Duarte da Izzy Chili, em Brasília. Este amplificador possui 50 Watts RMS e foi construí-do ao fim de 2011 para o guitarrista Pedro Duarte. Os amplificadores Izzy Chili são totalmente construídos a mão, desde os alto-falantes até mesmo os chassis são cortados, dobrados e soldados por Wagner Duarte.

Colando madeiraAlguns gabinetes de grife são notórios por descolarem após alguns anos de uso. Entre os mais conceituados que costumam apresentar tal problema encontram-se os Mesa Boogie Mark II. Deparei-me com diversas unidades cujos encaixes dos malhetes “rabo de andorinha” haviam se soltado. O problema ocorre principalmente quando as peças são coladas sem a aplicação de pressão. Os Mesa Boogie funcionam com temperaturas elevadas (principalmente nas juntas próximas às válvulas) por longos períodos, fator que também vai retirando o poder de junção da cola.

É, portanto, conveniente falarmos da etapa mais importante na construção de um gabinete robusto: a colagem das peças de madeira. Essa, que pode aparentar ser uma atividade simples, exige conhecimento e prática para ser bem realizada.

A questão mais importante a saber é que madeiras exigem pressão na colagem e não podem apenas ser juntadas por uma camada endurecida de cola PVA.

Quando a colagem ocorre sem pressão, a cola em si torna-se o elemento de fixação entre as duas peças, e não acontece ligação estrutural entre as superfícies de madeira.

Colas baseadas em ligas orgânicas tiveram seu valor na época dos violinos de Stradi-vari, porém nos dias atuais a cola a ser utilizada é aquela sintética, já bastante citada, com base em PVA (poli-vinil acetato).

As modernas colas de madeira iniciam o secamento minutos após serem aplicadas. A madeira inicia a absorção da água ou solvente contido na cola, e assim que a pressão é aplicada as peças começam a formar vínculo molecular entre si, até finalizar-se a cura final da cola (processo que pode levar alguns dias). Caso não haja pressão, ape-nas a cola se solidifica e as peças não soldam, cria-se literalmente um filete de cola rigida que apenas nos dá a impressão de haver fixação adequada entre as peças.

A secagem inicial relativamente rápida (24 horas) das colas de PVA exige que as pe-ças sejam totalmente trabalhadas antes de aplicar a cola. Mover as peças após o início da colagem também reduzirá a qualidade das juntas e, portanto, devemos nos orga-nizar para completar rapidamente o trabalho de montagem mecânica das peças antes de aplicar a primeira camada de cola.

Ao aplicar cola pela primeira vez sobre a superfície da madeira, a madeira começa a ser “selada” - a cola penetra e fecha os poros antes expostos. O selamento impede que, uma vez iniciado o secamento, mais cola penetre na madeira. Então é preciso acertar na primeira tentativa para dar origem a uma boa junção. Caso haja algum

erro, a segunda tentativa não será mais tão robusta.

A cola PVA também impede o bom acabamento com verniz ou tingidores, portanto caso a área visível do gabinete seja manchada por cola, é preciso investir um certo tempo fazendo a total limpeza do local.

A limpeza das peças a serem coladas também é primordial. Gordura, óleos, resquí-cios de colagens anteriores, resinas de madeira, vernizes e outros seladores impedem a boa colagem, por vários dos motivos já discutidos. É preciso efetuar um trabalho de limpeza superficial da madeira antes de iniciar a colagem. Podem-se empregar alguns produtos para a remoção de gorduras na região de colagem: acetona, thinner 2700 e alcool isopropílico podem ser usados.

Devemos ter cuidado no emprego de qualquer um desses produtos - seu uso deve ser muito cuidado-so. Não só em função de sua toxicidade, mas por-que até mesmo uma gota de acetona é capaz de marcar permanentemen-te a madeira por onde escorrer (no caso de gabi-netes com madeira ex-posta). Pode-se trabalhar com a madeira de cabeça para baixo, de modo que caso ocorra escorrimento esse não atinja a parte que ficará exposta.

Utilizo um pano limpo, efetuando leve umedecimento do mesmo de modo que te-nha o mínimo de sobra de solvente, limpando cuidadosamente a superfície que será colada.

O trabalho de colagem das peças exige, portanto, paciência e atenção a certos deta-lhes. Espero que as dicas aqui discutidas lhe auxiliem a realizar um bom trabalho de colagem.

A colagem de madeira usando cola PVA exige pressão para originar os vínculos moleculares entre as peças. Não havendo aplicação de pressão, a cola se tornará uma camada sólida entre as peças, a qual soltará com o tempo. Acima: caixa acústica experimental 2x12” construída em teca.

Estufa construída com 2 lâmpadas de 60 a 200 Watts auxilia na manutenção seca das peças. O processo de cura da maior parte dos vernizes não deve ser artificialmente acelerado, sob pena de obter um resultado insatisfatório. No entanto, este ambiente é ideal para manter secas peças que serão trabalhadas posteriormente. Cuidado deve ser tomado com o excesso de calor, que pode empenar a madeira.

Esquerda: Gabi-netes construídos com encaixes robustos não pre-cisam de reforço interno.

Alças, pés e apoios para o gabinetePessoas irão interagir fisicamente com o gabinete do amplificador, carregando-o, efe-tuando sua instalação no palco, e assim por diante. Para tornar essa função mais fácil utilizamos alças, pés e outros apoios mecânicos.

As alças superiores, no estilo “malas de viagem” devem possuir reforço metálico in-terno em aço. Alças feitas apenas de couro ou plástico costumam romper-se com o tempo, problema que atingiu muitos amplificadores vintage, incluindo aqueles da Fender que, a partir de 1963, passaram a vir com alças reforçadas internamente por chapa de aço (TEAGLE, John. 1995. p. 32).

Os pés do amplificador devem, ao mesmo tempo, proteger a sua superfície inferior e propiciar a fácil movimentação do amplificador em superfícies lisas. Alguns, como aqueles utilizados em certos modelos de amplificadores Marshall, possuem duas peças separadas por uma camada de borracha. A borracha oferece um certo nível de amortecimento nas vibrações, especialmente quando o amplificador é posicionado sobre caixas acústicas, situação comum para cabeçotes.

Diversos modelos de amplificadores possuem apoios mecânicos externos. A Fender utilizou tal sistema para permitir que seus amplificadores fossem colocados em po-sição inclinada. A posição angulada também diminui a superfície de contato com o solo, especialmente em pisos com carpete, o que altera a resposta da caixa acústica. Outra inovação da Fender foi o sistema “piggyback”, no qual o cabeçote do amplifi-cador é mecanicamente acoplado à parte superior da caixa acústica através de travas especiais. Assim, caixa e cabeçote podiam ser angulados juntos, sem risco de queda desse último, mesmo sob intensa vibração. O sistema da Fender era composto por duas barras metálicas cromadas, localizadas na lateral do amplificador. À distância aparentam ser apenas um detalhe de acabamento. Estas barras giram em torno de um pivô até que a alavanca superior se apóia em um batente. Forma-se, assim, um braço de de apoio em cada lado do amplificador.

Caixas acústicas podem ser mais facilmente transportadas utilizando alças laterais retráteis. Quando não estão sendo utilizadas, encaixam-se dentro de um receptáculo. Para carregar a caixa, basta puxar a alça.

A ausência de alças adequadas leva ao manuseio incorreto do equipamento. Estas ser-vem, portanto, não só como auxilio mecânico mas também como um guia informal de como o construtor deseja que outros manuseiem o amplificador: técnicos e ope-radores de palco miram automaticamente nas alças. Quando não existem, “roadies” manipulam o equipamento à sua maneira.

Exemplo de efeito indesejável pode ser encontrado nos amplificadores com acaba-mento em verniz, o qual perde o brilho e deteriora-se rapidamente quando frequen-temente manuseado. Para não alterar o visual em madeira exposta de um amplifica-dor construido há alguns anos, preferí não incluir alças e apoios. O resultado foi um amplificador que se tornou difícil de transportar, especialmente devido ao cuidado requerido com o acabamento.

Portanto, equipamentos construídos para serem frequentemente movimentados de-vem possuir alças, apoios e reforços adequados.

Esquerda: a alça do amplificador Van Halen 5150 deve suportar 60 KG.

Acima: alça do amplificador Izzy Chili mod. Pedro Duarte

Esquerda: Fender Princeton 650, transistorizado.

Esquerda: perfil frontal de alça uti-lizada pela Mesa Engineering

Juntando TudoNeste capítulo final juntaremos tudo o que sabemos para construir um amplificador valvulado completo.

Não existe receita “correta” para a construção de bons amplificadores para guitarra; existem apenas diretrizes gerais que podem nos ajudar a evitar contratempos e a ob-ter um bom resultado final.

Neste capítulo não irei optar por um circuito específico para montagem, a escolha fica a critério do leitor. No entanto, recomendo a montagem do Fender Champ, circuito 5F1.

Esse pequeno amplificador, fruto do trabalho pessoal de Leo Fender nos primórdios da empresa, com circuito identificado com as letras K-EE (Novembro de 1955), re-vela muito do que há por trás do puro timbre valvulado.

O circuito Champ não possui desvios, o sinal prossegue da guitarra aos falantes de forma linear, ilustrando perfeitamente o funcionamento dos melhores valvulados. O Champ demonstra o “timbre valvulado destilado”!

Sobre o circuito, algumas referências podem incentivar o leitor a ir adiante com afin-co:

• Eric Clapton teria gravado “Layla” em um Champ, segundo (OWSINSKI, Bo-bby. 2004. p. 77). Clapton usava um Champ durante os chamados “anos de Layla” porque “conseguia obter overdrive com baixo volume” (BALMER. 2007. p. 151).

• Johnny Cash gravou o clássico “I Walk The Line” em Abril de 1956 em Mem-phis, usando uma guitarra Esquire e um Fender Champ (WHEELER, Tom. 2007. p. 202)

• O Champ foi o primeiro amplificador de Billy Gibbons, do ZZ Top (WHEE-LER, Tom. 2007. p. 124).

• “Um Tweed Champ é o menor denominador de um amplificador valvulado. Se em uma universidade meu projeto fosse construir um amplificador, eu precisaria de uma fonte com retificação,uma válvula de pré-amplificação e uma válvula de potência. É isso que você obtém com um Champ” (WEBER, Gerald. 2004. p. 309).

• “Não há nada para ‘colorir‘ o timbre em um Champ além das válvulas.” (WE-

BER, Gerald. 1997. p. 395)• Foi o primeiro amplificador do experiente construtor de amplificadores Paul Rive-

ra, o qual o modificou tentando adicionar reverb (sem sucesso) e assim começou sua carreira (FLIEGLER. 1993. p. 64)

• Duane Allman, dos Allman Brothers, usou o Champ para trabalhos de gravação (OWSINSKI, Bobby. 2004. p. 77)

A partir do Champ foi-se desenvolvendo toda a linha de amplificadores “Tweed”. Apesar de sua simplicidade, o Champ faz jus a seu nome! É um ótimo amplificador para gravação e estudo. Se o leitor chegou até aqui na leitura, tenho a certeza de que irá se divertir com essa montagem!

Chassi preparado, transformadores, conectores e soquetes fixados, a partir desse ponto é iniciada a organização da fiação interna do amplificador, começando pela calefação.

Planejando o ProjetoA fabricação de amplificadores valvulados é um hobby (ou profissão) extremamente gratificante. Há poucas regras e formalidades, as primeiras conforme vimos no capí-tulo sobre segurança. E mesmo estas poucas regras não estão aí para lhe impor res-trições ou determinar uma certa disciplina, são apenas questões de bom senso tendo em vista que estamos lidando com circuitos que possuem altas tensões elétricas.

O construtor pode desejar iniciar o quanto antes a etapa de construção, no entanto, a experiência me ensinou que uma breve etapa de planejamento é tempo bem inves-tido.

Algumas decisões iniciais devem ser tomadas e a preparação dos materiais e ferra-mentas também lhe poupará contratempos mais adiante no trabalho de montagem.

Portanto, antes de começar a montagem, precisamos:

• Decidir que material será usado para a construção do chassi.• Optar por um circuito elétrico a ser montado.• Decidir sobre a forma montagem do circuito: usando pontes de terminais ou pla-

cas de circuito?• Escolher o material para o gabinete: MDF, compensado ou madeira?• Selecionar o acabamento final do gabinete: pintura, verniz ou revestimento?• Organizar as ferramentas eletrônicas e mecânicas descritas anteriormente.• Estabelecer um local seguro para trabalho e montar sua bancada.• Adquirir todos os componentes eletrônicos e demais materiais• Adquirir o material do chassi ou encomendá-lo de um profissional.

Durante a montagem do amplificador o construtor encontrará situações inusitadas, portanto este guia visa apenas dar-lhe orientações gerais e poupar-lhe desvios desne-cessários que encontrei em minha própria jornada rumo ao timbre valvulado.

A emoção de completar a primeira montagem e chegar com sucesso ao destino dessa aventura certamente lhe será inesquecível.

Como o leitor já deve ter notado, o planejamento consome algum tempo. Porém, essa etapa evitará atrasos durante a montagem, ao evitaremos problemas triviais que podem interromper o andamento do projeto.

Falaremos agora, brevemente, sobre cada uma das decisões acima listadas.

Escolhendo o Circuito

A primeira etapa do planejamento do amplificador é decidir qual será o circuito a ser montado. Algumas das primeiras aventuras do autor com amplificadores valvulados para guitarra foram montagens sem decisão prévia de circuito! Esse foi simplesmen-te surgindo de acordo com experimentos, em tempo real. A montagem “ad hoc”, conforme realizadas nestes experimentos iniciais é certamente divertida, e válida em termos de experiência, porém o resultado pode ser, muitas vezes, a perda completa do trabalho de montagem.

Nos dias atuais, existem “kits” de montagem, a exemplo dos famosos projetos da comunidade AX84, ou kits comerciais como os fornecidos pela Ceriatone ou Weber. Estes últimos podem acarretar em custos maiores para aqueles que necessitam im-portar os materiais, devido às leis antiquadas para importações ao Brasil. Os leitores portugueses certamente encontrarão maior facilidade para aquisição de materiais de qualidade no mercado comum da Europa.

Conforme mencionamos ao início desta seção, nessa montagem recomendo o circui-to 5F1 do Fender Champ, criado em meados da década de 1950. O circuito pode lhe parecer simples, porém, como já falamos, ilustra perfeitamente o que é “o puro timbre valvulado”.

O Champ é fruto do pragmatisimo e praticidade habitual de Leo Fender: o timbre simplesmente flui por três estágios de ganho valvulados e chega aos alto-falantes.

No entanto, o leitor possui uma infinidade de projetos para escolher, não só de “kits” prontos para aquisição, mas incontáveis esquemas eletrônicos livrementes disponíveis na Internet.

Recomendo a escolha de um circuito simples para os iniciantes, pois a alma dos val-vulados não se encontra na complexidade dos circuitos, pelo contrário, um simples Champ 5C1 (anterior ao 5F1) possui timbre espetacular.

Direitos autorais, Copyright (C): Fender Musical Instruments Corporation

Esquema do Fender Champ

Direitos autorais, Copyright (C): Fender Musical Instruments Corporation

Layout do Fender Champ

Adquirindo o ChassiUsaremos alumínio, latão ou aço? Tentaremos montá-lo ou iremos terceirizar essa etapa? Essa é uma decisão primordial pois, sem o chassi, não podemos proceder. Pre-cisamos, primeiro, determinar o espaço físico que teremos para trabalhar dentro do amplificador - e tal espaço depende do chassi escolhido.

O circuito ditará o tamanho físico das placas de circuito, e estas ditarão as dimensões necessárias para o chassi, incluindo quantas pontes de terminais serão necessárias, qual será o arranjo dos transformadores, capacitores e demais componentes.

Ao optar por um circuito, verifique se não há um documento de “layout” que o acompanhe. O layout fornece a organização original das montagens realizadas pelos fabricantes, que eram o principal guia dos montadores de amplificadores nas fábri-cas. Grande parte dos esquemas Fender em formato PDF possuem páginas adicio-nais ao esquema elétrico, informando o arranjo sugerido para as peças. Recomen-do ao construtor iniciante seguir tais planos, de modo a evitar erros mais comuns. Quando adquirir experiência, o construtor poderá realizar futuras montagens sem o uso de layouts auxiliares.

O chassi deve acomodar, com folga, os dois transformadores, lembrando que o trans-formador de alimentação será sempre fisicamente maior que o de saída. Tal fato é de-rivado diretamente da lei de conservação de energia: o consumo do transformador de alimentação será maior que a potência enviada aos alto-falantes pelo transformador de saída. Perde-se muita energia em um amplificador valvulado, especialmente devi-do à calefação das válvulas. Um amplificador válvulado de 100 Watts típico consome em média 275 Watts de potência elétrica, eficiência de apenas 36% - ou seja, 64% da energia elétrica consumida não é transformada em áudio.

Outro fator primordial na consideração de um chassi é buscar oferecer às válvulas espaço de convecção de ar suficiente para diminuir sua temperatura, efeito colateral ocasionado pelo funcionamento termiônico. Propiciar o resfriamento das válvulas prolonga sua vida útil e reduz o desgaste dos componentes periféricos.

Capacitores eletrolíticos não devem ser colocados nas proximidades imediatas das válvulas de potência, apesar de assim ocorrer em alguns modelos populares. Muitas das decisões das grandes empresas foram tomadas visando a economia na produção em grande escala, as quais não precisamos replicar em nossas montagens artesanais. Ao construirmos uma peça única não é preciso economizar espaço físico e pequenas quantidades de material para produzir um chassi ligeiramente maior.

Capacitores devem trabalhar sempre frios. O aumento de temperatura em capacito-res de qualquer espécie pode indicar dissipação ohmica (vazamento DC) ou falta de ventilação, principalmente na proximidade com as válvulas de potência.

Em resumo:

- O chassi determina o arranjo físico dos componentes. Transformadores podem ser colocados em lados opostos, ou ambos do mesmo lado do chassi. Esse último tipo de arranjo desbalanceia o peso físico do amplificador, mas oferece maior organização da fiação interna.

- Capacitores devem estar a uma distância segura das válvulas de potência.

- Deve-se separar as válvulas de potência, permitindo pelo menos 2 a 3 cm entre vál-vulas EL34, 6L6GC, ou 1.5 a 2cm de distância entre válvulas EL84 e 6V6. Válvulas maiores como KT88, 6550 exigem 3 a 4 cm entre si.

- Válvulas de pré-amplificação podem ser instaladas em maior proximidade umas das outras, pois o excesso de temperatura não será a questão mais importante a se con-siderar neste caso. Com relação às válvulas de pré-amplificação deve-se considerar principalmente o arranjo da fiação. Arranjos equivocados das válvulas de pré propi-ciam oscilações, ruídos e interferências, por se tratar de circuitos de alto ganho e alta impedância, combinação que sempre exige cuidados adicionais na construção.

Recomenda-se “passear” pe-los vários modelos de chassis existentes, principalmente amplificadores especiais, não construídos em série como aqueles fabricados por Ale-xander Dumble (Dumble Amplifiers) e Ken Fischer (Trainwreck Amplifiers).

A beleza dos amplificadores Trainwreck são sempre uma fonte de ins-piração para o construtor. Foto: AmpGarage.com

Montagem eletrônica do Trainwreck Express: placas pré-perfuradas permitem a instalação de turrets em qualquer ponto, capacitores Mallory eletrolíticos (azuis) e Mallory Orange Drop de poliéster (cor laranja). A simplicidade das montagens de Ken Fischer podem ser parte da magia do timbre desses lendários amplificado-res. Fotos superior e inferior: AmpGarage.com

A simplicidade do amplificador Trainwreck Express, construído por Ken Fischer. Ambos os transformadores do mesmo lado, válvulas EL34 e 12AX7 selecionadas a mão por Fischer. Chassi de alumínio, construção 100% manual, cada peça possui o nome de uma mulher.

Tipo de MontagemO próximo passo é decidir sobre o tipo de montagem elétrica que desejamos efetuar. Aqui pode-se escolher entre placas de circuito impresso, placas de turrets ou rebites, pontes de terminais ou montagem 100% ponto a ponto.

PCI’sExistem textos completos sobre placas de circuito impresso e sua confecção. Portanto não trataremos desse tipo de montagem, até mesmo por não ser a mais tradicional em amplificadores valvulados.

Pontes de TerminaisAs pontes de terminais oferecem um método de montagem confiável e robusto, porém sua montagem deve ser efetuada diretamente dentro do chassi, e eventuais erros são de difícil correção. Os componentes devem ter seus terminais enrolados em torno dos anéis da ponte, e a soldagem de qualidade exige maior potência do ferro de solda. Devido à forma de fixação dos terminais aos anéis da ponte, eventuais erros podem ser mais difíceis de corrigir em comparação com a montagem em placas de turrets/rebites.

A Mesa Boogie utiliza placas de circuito impresso de excelente qualidade. Acima temos um capacitor de tânta-lo (amarelo-mostarda), resistores padrão militar “milspec” DALE (marrons, arredondados). O visual, porém, não é estilo vintage.

Placa de Turrets / RebitesO sistema de placa de rebites ou turrets permite a montagem eletrônica separada do chassi, para depois “encaixá-la” no amplificador. Tal sistema permitiu à Fender otimi-zar sua linha de montagem em série. Todos os fabricantes da época (1950 em diante) passaram a utilizar esse método para “massificar” sua produção. Para nós, construto-res artesanais, a montagem em placas de rebites combina a robustez da montagem em ponte de terminais, com a praticidade das placas de circuito impresso; sem per-der a “aurea” vintage da montagem.

Placa de turrets em epoxy montada em projeto de amplificador Pepe.

Note a furação para passagem dos fios à frente dos turrets.

Na falta de máquina CNC, efetua-se toda a furação manu-almente - trabalho que exige paciên-cia à frente de uma furadeira vertical de bancada.

Furadeiras de mão impedem o acaba-mento profissional nesta tarefa.

Montagem 100% Ponto a PontoCarinhosamente apelidada de “montagem estilo ninho de ratos”, a montagem “100% ponto a ponto” propicia uma verdadeira desordem no circuito. Utilizando apenas os terminais dos próprios componentes como pontes de terminais, cria-se uma situação onde substituir soquetes, capacitores, resistores e demais componen-tes torna-se tarefa complicada. Encontra-se a montagem 100% ponto-a-ponto em rádios da primeira metade do século XX e nos primeiros amplificadores valvulados para instrumentos. Porém amplificadores para guitarra posteriores à “era Fender” não costumam utilizar tal método. Alguns circuitos simples podem ser montados dessa forma, porém em projetos mais sofisticados não devemos optar por essa metodolo-gia.

A fiação ponto a ponto torna difícil a substituição de peças, pois a retira-da de um componente normalmente envolve alterações em diversos outros pontos. Utilizo este sistema apenas em protótipos e experimentos como este aqui ilustrado.

Este protótipo em chassi de latão possui diversos trechos de montagem ponto a ponto, mas utiliza placa de epoxy vermelho no circuito principal, potenciômetros CTS, soquetes em cerâmica, capacitores Sprague Orange Drop 715 e 716. Note a desorganização da fiação ponto a ponto nos soquetes acima, à esquerda.

Montagem Mista, Placas + Trechos Ponto a Ponto

Na atualidade quando nos referimos coloquialmente à “montagem ponto-a-ponto” falamos da montagem que combina pontes de terminais ou placas de rebites com alguns trechos do circuito ligados ponto-a-ponto.

Utilizar o pino 1 do soquete de válvulas 6L6, por exemplo, para fixar o resistor de screen (pino 4) é prática comum. Interligar os terminais de capacitores de fonte, com resistores de filtro, também. Pequenos trechos montados dessa maneira não ocasio-nam problemas futuros.

Desta forma, este é nosso método sugerido: usaremos placas de circuito impresso em combinação com determinados trechos de montagem ponto-a-ponto.

No sistema misto, utilizamos pequenos trechos de montagem ponto a ponto, principalmente próximos aos soquetes e potenciômetros. Em torno das placas mantemos os componentes individualmente ligados aos turrets, podendo ser facilmente trocados caso se faça necessário.

Madeira, Compensado o MDF?

MDFO MDF é um material composto por celulose e colas especiais, o qual passa por um processo de compactação para dar origem a um “denso papelão”. Alguns tipos de MDF recebem tratamento adicional de impermeabilização e recebem nomes comer-ciais diferenciados.

Na minha opinião, o MDF não substitui a madeira em um amplificador de quali-dade. Tampouco é “ecologicamente correto”, pois utiliza celulose em sua confecção, além de utilizar compostos quimicos em sua homogenização.

Desta forma, considero a construção em MDF como inadequada para amplificado-res valvulados.

CompensadoO compensado é a melhor opção para montagem de gabinetes onde a madeira ma-ciça não esteja, ou não possa, ser empregada. Pranchas de madeiras de qualidade não são facilmente encontradas em larguras superiores a 30 ou 40cm, por exemplo. As-sim, para construir um gabinete de alto-falantes em madeira seria necessária a cola-gem paralela de várias pranchas. Por isso a opção mais comum é utilizar o compensa-do, aglomerado ou MDF.

Compensados de pinho oferecem excelente resposta acústica em gabinetes de alto-fa-lantes, e podem ser adquiridos, a um preço adicional, com proteção contra umidade, cupim e outros problemas frequentes em madeiras de menor qualidade.

Efetuar encaixes “malhetados” em compensados é tarefa difícil (ou impossível, sem equipamento especial). Devem, assim, ser empregados outros métodos de construção para dar origem a um gabinete durável, a maioria dos quais emprega apoios internos ou “mãos francesas” nas juntas de madeiras.

MadeiraA montagem utilizando madeiras finas dá origem a peças únicas, pois não existem duas pranchas de madeira idênticas. Quando bem selecionadas, as madeiras “de lei” podem ser trabalhadas em peças absolutamente únicas.

No entanto, o visual da madeira exposta pode não agradar a todos. Nessas situações recomendo o emprego de compensado de boa qualidade, podendo depois ser cober-

to com material semelhante ao Tolex. Até mesmo madeiras podem ser usadas sob o revestimento, a exemplo dos primeiros amplificadores Fender Tweed (TEAGLE. 1995. p. 60).

Detalhe de painel frontal em imbuia do amplificador HCA, com nome dos controles começando a serem quei-mados a laser. Devido à alta intesidade do laser, foi preciso efetuar várias passagens para evitar chamas, aqui vemos o painel após a primeira queima.

Pintura, verniz ou revestimento?Ao efetuar a construção de um amplificador em madei-ra de qualidade, provavelmente não será escolhido um acabamento opaco, o que anularia o efeito estético de construir-se o gabinete usando belas madeiras. Acaba-mentos translúcidos, porém coloridos, podem realçar as características da madeira e, ao mesmo tempo, receber a proteção de uma camada de verniz.

Acabamentos opacos, como pinturas ou revestimentos, podem ser utilizados sobre o compensado. Caso seja utilizada madeira de visual não muito agradável, essa também pode ser revestida.

As pinturas mais resistentes para madeira são as pinturas com base em epoxy ou aquelas automotivas (normalmen-te protegidas por uma camada de poliuretano). Deve-se selar a madeira por completo, e utilizar “primer” para dar homogeneidade à superfície, antes de iniciar a pintura propriamente dita. É um trabalho que, quando bem reali-zado, exige paciência e extrema atenção à limpeza do am-biente. As pinturas automotivas costumam “curar” apenas após aplicação do poliuretano, em reação química com o mesmo. Por isso, o processo de pintura exige todo o equi-pamento para pintura automotiva, e conhecimento dos principais produtos envolvidos. A maior parte dos produ-tos utilizados na pintura automotiva são altamente tóxicos,

sendo principalmente danosos mediante a inalação de seu vapor. Deve-se usar más-cara protetora e possuir ambiente de trabalho amplo e ventilado.

Por fim, o leitor já deve ter notado por que o revestimento em Tolex ou courvim ainda é o método mais utilizado em amplificadores para guitarra. Trata-se do método mais simples e mais fácil de ser utilizado em ambiente caseiro. Pode-se usar a cola PVA no lugar da cola de contato (“cola de sapateiro”), evitando a toxicidade desta. A principal desvantagem desse tipo de acabamento está no fato de revestimentos de qualidade serem difíceis de se encontrar no mercado do Brasil. O courvim não subs-titui o Tolex, e o couro pode não ser uma opção. Materiais como o Tweed ou Tolex devem ser importados. No entanto, havendo a possibilidade de realizar essa importa-ção, são materiais excelentes e que darão a seu amplificador o visual vintage dos clás-sicos.

Primer para pintura automotiva.

Pintura automotiva sobre gabi-nete de compensado.

Jack P10 1/4” preparado antes de ser instalado na montagem definitiva. A montagem externa deste tipo de trecho de circuito ponto a ponto permite maior qualidade final, visto que o espaço para trabalho interno nos chassis costuma ser limitado. Acima vemos um capacitor SOZO “mustard” de 680nF e resistor de polarização da válvula V1 , marca DALE, valor 1Meg OHMs. O jack é Switchcraft chaveado, modelo 12A. Em alguns circuitos adiciono capacitores de alta tensão e qualidade na entrada como forma adicional de proteção ao músico. O alto valor impede que haja alteração excessiva do timbre.

Soquete Belton fixado ao chassi. Note os terminais pré-instalados no parafuso à esquerda, de onde iremos obter a referência de terra para o circuito de calefação.

À esquerda: soquete octal fixado ao chassi. Note o terminal para ponto de solda, fixado ao chassi no parafuso acima, à direita.

Espaço de Trabalho: Organizando as Ferramentas na Bancada

O próximo passo do planejamento envolve a organização da área de trabalho. A construção do amplificador levará de semanas a meses, dependendo do tempo dedi-cado ao projeto, sua experiência prévia e eventuais imprevistos durante a construção.

Os estágios finais, principalmente aquele de acabamento do gabinete, pode levar até algumas semanas. Colagens, vernizes e demais processos que envolvem produtos quí-micos podem exigir determinados prazos de espera entre um passo e o próximo.

Portanto, a bancada de trabalho deve ser organizada em local que permita seu uso durante períodos prolongados, pois o chassi contendo toda a montagem eletrônica deverá permanecer em “estado de trabalho” durante todo esse período. Esse espaço deve permanecer longe do acesso de crianças pequenas e animais domésticos, por exemplo.

Nem todas as ferramentas precisam encontrar-se ao alcance do construtor a todo momento. Por isso, devem ser mantidas na bancada apenas as ferramentas de uso imediato. A princípio, o montador precisará de dois alicates de eletricista: de corte e o tradicional, de ponta fina. Precisaremos de uma ferramenta para descascar fios, estilete, ferro de solda, rolo de solda 60/40, chaves de “Philips” e de fenda, chaves de boca tamanhos 10 a 17, entre outras. Conforme o projeto ganhar ritmo, o constru-tor notará que há um pequeno conjunto de ferramentas mais utilizado que as demais - este conjunto permanecerá na bancada a todo momento.

O isolante termo-retrátil será muito usado. Os rolos de tubos “spaghetti” termo-re-tráteis devem ser mantidos em local de fácil acesso, possívelmente penturados em um suporte de onde podem ser retirados pequenos pedaços.

A fita isolante não é usada na montagem de amplificadores valvulados de qualidade.

Indo às Compras

A maior parte dos materiais utilizados na montagem de amplificadores valvulados pode ser encontrada no Brasil. No entanto, marcas tradicionalmente utilizadas nas montagens consideradas “vintage” não são encontradas no mercado nacional.

Capacitores Mallory e Sprague (eletrolíticos e de poliéster), chaves Carling, potenciô-metros CTS e Clarostat, fios com isolante de PTFE (politetrafluoroetileno, ou sim-plesmente Teflon), soquetes de boa qualidade para válvulas, transformadores de saída Hammond ou Mercury Magnetics, “jóias” para a lâmpada do painel frontal, entre outros itens típicos nos valvulados clássicos raramente serão encontrados no mercado nacional.

Com a popularização da Internet, estas peças podem ser facilmente compradas em de sistemas de “leilão online” ou em lojas internacionais, a exemplo de:

• Tubedepot.com• Tubesandmore.com• Angela.com• Mojotone.com

Detalhe da montagem do Fender Twin Reverb, anos 1970, período CBS da Fender.

Mãos à Obra!Basta de planejamento! Caso tenhamos conseguido realizar os passos anteriores sem contratempos, podemos agora esquentar o ferro de solda.

Lembre-se de revisar as sugestões para garantir sua segurança - e mãos à obra!

Fender Twin Reverb, anos 1970 após trabalho de manutenção: substituição de soquetes por novos, de cerâ-mica.

Preparando o ChassiO chassi é o ator principal de nossa montagem, todo o processo de construção gira em torno desse. Partimos do pressuposto que você possui o chassi devidamente usi-nado e dobrado em seu formato definitivo. Este trabalho pode ser terceirizado para uma empresa de metalurgia fina ou especialistas em chassis para valvulados.

Tendo o chassi perfurado e dobrado, o primeiro passo do preparo do chassi é fixar os soquetes de válvulas. Para tanto, utilizo parafusos de 2.5mm de diâmetro, por 8mm de comprimento, com rosca de máquina, preso utilizando porca de pressão para evitar soltura com a vibração. Parafusos de aço inox propiciam um acabamento visu-almente superior.

O passo seguinte é a fixação do painel traseiro, contendo a arte e serigrafia. Por cima desse painel são inseridos o soquete IEC para o cabo de alimentação, porta-fusível caso este não esteja embutido no conector IEC, e jack para saída de alto-falante. Para evitar a vibração entre painel e chassi, é possível colá-lo com adesivo epoxy, cola de contato, ou inserir um elemento amortecedor entre a placa e o chassi, a exemplo de fita dupla-face 3M. Utilizo cola epoxy para essa função. Colas diversas, de boa quali-dade, podem ser obtidas em lojas especializadas em aeromodelismo.

O mesmo procedimento é seguido com o painel dianteiro, no entanto é recomendá-vel realizar primeiro a montagem da parte traseira, de modo que o painel dianteiro seja instalado apenas no momento adequado, evitando assim riscos e arranhões du-rante os trabalhos de montagem. Não há qualquer componente do painel dianteiro que exija sua montagem precoce - portanto este pode ser instalado por último, ape-nas removendo as porcas de fixação dos potenciômetros, chave de liga/desliga e assim por diante.

Já o conector IEC para o cabo de alimentação exige primeiro a montagem do painel traseiro, já que este fixa o painel por fora e deve encontrar-se instalado para começar-mos a montagem da fonte de alimentação.

Tendo os conectores traseiros devidamente instalados, prosseguimos à instalação dos transformadores.

Instalando os TransformadoresPelo menos dois transformadores são utilizados em toda montagem: aquele de ali-mentação e o de casamento de impedância de saída. Caso o leitor esteja utilizando o circuito sugerido, do Champ 5F1, estes serão os únicos necessários.

Outras montagens podem exigir um transformador adicional para o estágio excita-dor do tanque de reverb e, possívelmente, um indutor de choque para filtragrem DC (“choke”).

A fixação dos transformadores se dá por meio de parafusos de rosca de máquina, com porca e arruelas de pressão para evitar a soltura com a vibração. Devem haver arruelas nas partes superior e inferior (por dentro do chassi) dos pontos de fixação.

Normalmente a fiação do transformador deve ser conduzida para o interior do chassi antes de efetuar a fixação do mesmo, evitando dobrar excessivamente os fios.

Recomenda-se que a passagem dos fios do transformador pelo orifício do chassi seja protegida com um isolante, como um anel de borracha. Com o passar do tempo, caso os fios se encontrem em contato direto com o metal do chassi, as vibrações constantes sobre o isolante envelhecido podem causar desgaste(“stress de fiação”) su-ficiente para ocasionar centelhamento. As fiações de AC de alta tensão devem receber especial atenção neste ponto da montagem. É prudente utilizar isolantes em todas as passagens de fios de alta tensão nas proximidades do chassi, principalmente entre as partes metálicas mais contundentes.

Inicio da organização da fiação de calefação. Note o anel formado no soquete à direita, na conexão entre o fio azul e o par vermelho/preto. Esse é um exemplo de erro de montagem cometido pelo autor. A fiação deveria ter sido conduzida por um lado dos soquetes (note os três à esquerda), evitando o anel criado em torno deste.

Fiação da calefação corretamente conduzida: não há anéis em torno dos soquetes. A interligação entre ambos se dá pela lateral, aproximando-se o máximo possível do chassi no trajeto. Aqui vemos fios cobertos de Teflon (PTFE). O fio coberto em pano interliga os pinos nr. 8 dos soquetes, catodos comuns das duas KT-66 que aqui serão instaladas.

O fio de cobre desencapado sob a placa de turrets serve como referência de zero volts para todo este trecho do circuito. Cada placa deve possuir sua referência de terra, e não devem ser formados anéis. Posteriormente, na montagem final, a referência de zero volts de cada placa é conectada ao ponto de terra central do amplificador. Este sistema de montagem(“terra em estrela“) impede a formação de “anéis de terra”(“ground loops”) e torna o amplificador extremamente silencioso.

Passando a Fiação de CalefaçãoA fiação de calefação deve receber alguns cuidados especiais. Devemos ter em mente que nenhum setor de alta tensão do amplificador apresenta maior corrente elétrica que aquela presente no circuito de calefação - até mesmo da menor válvula do ampli-ficador.

A corrente elétrica gera um campo eletromagnético correspondente em torno do condutor. A projeção desse campo pode chegar a causar interferências audíveis em circuitos localizados a vários milímetros de distância.

A aproximação da fiação de calefação dos circuitos que levam às grades das válvulas, por exemplo, gera ruído de baixa frequência na saída do estágio amplificador. A fia-ção de calefação, quando mal planejada, pode tornar o amplificador inutilizável.

Seguem algumas diretrizes para efetuar uma boa instalação da fiação de calefação:

• Todos os trechos de fios devem ter corte no início e no fim. Quando desejamos interligar duas válvulas, não devemos desencapar um trecho do fio e soldar este trecho descapado ao pino do soquete, seguindo adiante com o mesmo fio. Corte o fio, e desencape os dois segmentos efetuando o encadeamento de dois soquetes.

• Utilize fios de cores distintas. É importante ligar a mesma fase aos mesmos pinos das diversas válvulas. Especialmente nas válvulas de potência, pois estas trabalham em contrafase e, ao conectarmos a fiação da calefação com fase invertida, o estágio push-pull irá amplificar o ruído de calefação em vez de cancelá-lo.

• Torça os pares de fios. Uma parafusadeira de mão é especialmente útil nessa ta-refa. Prenda os dois fios a serem torcidos a um local fixo, e as outras pontas ao mandril da furadeira. Lentamente, e guiando com as mãos para que a torção seja homogênea, torça os fios até adquirirem a mesma tensão em todos os segmentos. Não o faça com furadeira sem controle de velocidade, o resultado será um trecho de fio perdido. Os fios trançados ajudam a cancelar o ruído magnético emitido pela fiação de calefação.

• Os fios trançados devem ser conduzidos próximos às esquinas do chassi. Quando os soquetes se encontrarem a pouca distância dos cantos do chassi, leve os fios até o extremo do chassi, efetuando uma dobra de 90 graus e posteriormente retor-nando ao próximo soquete. Não interligue os soquetes diretamente, isto causará a formação de uma região ruidosa entre os soquetes.

• Não devem ser formados anéis na fiação de calefação. A cadeia de ponto a ponto deve terminar no último soquete e não deve retornar. Caso seja necessário alimen-tar outra válvula, em lado oposto do chassi, por exemplo, deve-se conduzir um novo par trançado até este soquete.

• Os fios devem possuir secção condutora quadrada proporcional à exigida para os níveis de corrente requeridos. No caso do Champ 5F1, a válvula 5Y3 exige 5 Volts e 2 Amperes, a válvula 6V6 exige 500mA e 6.3 Volts. A válvula 12AX7 exige 300 mA. Ou seja, a fiação de 6.3 Volts conduzirá cerca de 800mA, e a calefação da válvula 5Y3 conduzirá 2 Amperes. Fios com 0.5mm de diâmetro são capazes de conduzir 3.5 Amperes. Recomendo incluir uma folga de pelo menos 100%, utili-zando fio AWG 22 ou 20 (0.6 a 0.8 mm de diâmetro respectivamente).

• Cada polo do par da calefação deve ser interligado ao terra do circuito através de um resistor de 100 OHMs. A ligação deve ser efetuada em apenas um dos soque-tes de todo o circuito, em apenas um ponto da referência de terra. A referência ao chassi atenua ruídos provenientes do circuito de calefação. A calefação de 5 V da válvula retificadora não exige essa ligação.

• É recomendável conduzir a fiação de calefação através do lado oposto àquele dos potenciômetros e demais condutores do pré-amplificador. A fiação mais “ruidosa” da fonte de alimentação deve ser conduzida sempre pelo lado mais distante do pré-amplificador.

• Deve-se evitar formar um anel em torno do soquete com os fios de calefação. Para interligar a próxima válvula, obtenha a conexão do mesmo lado em que a fiação chegou à mesma.

Seguindo essas recomendações o construtor não deve enfrentar maiores problemas durante a montagem. A interligação da fiação de calefação entre soquetes requer paciência, porém, devemos lembrar que a calefação funciona a 100% de potência a todo momento, mesmo que o amplificador se encontre em modo “standby” ou com volume zero. Portanto trata-se de um circuito que deve ser construído para suportar, com folga, essa demanda durante toda a vida útil do amplificador. Investir algum tempo nessa etapa produz recompensas futuras, estendendo a vida útil das válvulas e resultando em um amplificador com baixo nível de ruídos.

Pontes de TerminaisAs pontes de terminais são tiras de baquelite ou fenolite, com pequenos terminais metálicos fixados perpendicularmente às mesmas, os quais permitem a interligação das diversas partes do circuito. A localização física das pontes de terminais é de espe-cial importância na montagem de um circuito onde buscamos obter baixo nível de ruído.

Normalmente um ou mais terminais possuem continuação na parte inferior da tira de fenolite, terminando em uma arruela de fixação. A tira pode ser presa ao chassi através de parafuso e porca, rebite ou solda. Costumo empregar a solda branca, po-rém essa pode se tornar uma tarefa complicada em chassis de alumínio, nos quais os parafusos ou rebites pop são mais indicados.

A fixação de um ou mais terminais ao chassi possui implicações na montagem do circuito elétrico. Primeiramente, deve-se evitar utilizar estes pontos como referências de terra nos estágios de alto ganho. O retorno de terra através do chassi pode gerar minúsculas diferenças de potencial em relação ao terra principal do amplificador. Es-tas diferenças serão amplificadas, especialmente na primeira válvula do circuito (V1). Os terminais que são interligados ao chassi não podem, tampouco, ser utilizados para conexões de circuito (pois encontram-se em potencial de terra). Portanto pode ser útil fixar as pontes de terminais em uma superfície isolante, de modo a aproveitar melhor estes terminais.

Costumo soldar pares de fileiras de pontes de terminais paralelas e alinhadas, assim os componentes podem ser interligados perpendicularmente entre elas.

Ao soldar as pontes de terminais ao chassi, caso opte por utilizar tal técnica de fixa-ção, deve-se evitar o uso do maçarico pois este carbonizará, ainda que levemente, a superfície do fenolite, tornando-o eletricamente condutivo.

Os terminais dos componentes devem ser enrolados em torno dos anéis das pontes de terminais, não só conduzidos através deles e preenchidos com solda. A correta montagem com pontes de terminais torna o circuito fisicamente robusto, porém acarreta em maior trabalho ao ocorrerem erros na montagem ou quando se torna necessária a troca de componentes.

Placas de Rebites: MontagemAs placas de turrets, ou rebites, combinam parte das vantagens da montagem sobre pontes de terminais, mantém o visual vintage do circuito, e evitam os problemas com a ligação de terminais diretamente ao chassi. As placas também podem ser mon-tadas fora do chassi, testadas e, posteriormente, ligadas definitivamente ao circuito. Tal característica fez das placas de rebites o método mais difundido para construção de amplificadores em grande escala até a década de 1970. Durante os anos 1970 a construção em série de placas de circuito impresso (PCI ou PCB em inglês) substi-tuiu os outros métodos na produção de amplificadores em série.

As placas de rebites não possuem trilhas de cobre sob as mesmas. A ligação dos com-ponentes é efetuada, conforme o nome sugere, por entre o orifício de rebites ou turrets, e estes são interligados, de acordo com o esquema do circuito, através de fios localizados sob a placa.

De fato, as placas de circuito impresso são uma evolução das placas de rebites. Ao lançarmos fios entre os pontos da placa, estamos essencialmente criando “trilhas”. Este conceito foi aprimorado, até que chegamos aos dias atuais onde há placas de cir-cuito impresso de várias camadas de trilhas condutoras o que, de fato, produz vários circuitos “empilhados” sobre o mesmo espaço vertical. Esta miniaturização, e apri-moramento na construção de placas de circuito é certamente bem-vinda na informá-tica, nos telefones cada vez menores, nos computadores portáteis e assim por diante.

No entanto, em circuitos de amplificadores valvulados, as placas de circuito impresso não favorecem a montagem no estilo vintage que buscamos seguir em nosso estudo. É possível construir bons amplificadores utilizando PCB/PCI, mas não abordaremos o uso dessa técnica.

Retornando às placas de rebites, sua construção é simples, porém para que o resulta-do seja satisfatório, é importante atentar-se para alguns detalhes.• A furação dos orifícios para posicionar os rebites deve ser feita em furadeira verti-

cal, de bancada. Usando-se furadeira de mão, o ângulo de todos os furos será dis-tinto, e, principalmente na montagem com turrets, a placa terá um visual amador.

• Costumo imprimir, usando programas de computador como Corel Draw, Illus-trator, AutoCAD ou Solidworks, um perfil de furação impresso com os pontos exatos onde deve-se perfurar. Este perfil descartável é colado sobre placa através de fita crepe ou qualquer adesivo facilmente removível - assim, usando um punção como marcador, os furos são realizados nos pontos exatos, sempre alinhados. Caso deseje construir mais de uma unidade, é possível construir perfís de aço inox que, uma vez perfurados, podem ser usados como guias para a montagem futura de

placas.• Não deve haver folga entre o diâmetro do rebite e o furo da placa, especialmente

ao realizar montagem com turrets.• Todos os terminais, rebites e turrets, devem ser escovados para retirar óxido e su-

jeiras antes de iniciar a soldagem.• Os terminais dos componentes devem ser enrolados em torno dos turrets, ou pas-

sados por dentro de seu orificio. O construtor deve buscar efetuar ligações mecâ-nicas dos componentes antes de aplicar a solda - em outras palavras, o componen-te deve permanecer no lugar com firmeza antes da soldagem.

• Ao trabalhar com o setor de alta tensão da fonte, devemos estar atentos ao espa-çamento entre os terminais, especialmente aqueles entre pontos de alta tensão e potencial de terra, como as ligações de placa e o catodo das válvulas de potência. 10mm é uma boa medida de espaçamento entre turrets com no máximo 500 VDC. Setores de maior tensão podem exigir espaçamento de 15mm ou mais.

• Os rebites possuem projeção na parte inferior da placa. Deve-se ter muita aten-ção para que os terminais de componentes passados por dentro do rebite não se aproximem demasiadamente do chassi - todos devem ser cortados próximos à placa. Montagens perfeitamente realizadas fora do chassi podem causar problemas ao serem alimentadas com alta tensão devido à falta de observância desse tipo de detalhe. A distância entre quaisquer pontos de alta tensão e o chassi não deve ser inferior a 10mm. Para garantir essa distância, o espaçador entre placa e chassi deve ter, no mínimo, 15mm.

• Certas pastas de solda são condutoras elétricas. Ao utilizá-las para efetuar solda-gens de boa qualidade, todos os resíduos devem ser limpos com alcool isopropíli-co (isopropanol).

Com essas dicas em mente, é preciso “traçar” o circuito sobre a placa de rebites. No-vamente, o procedimento ideal é utilizar um programa para desenho que lhe permita alterar a localização dos componentes e, se necessário, corrigí-los ainda no computa-dor. Desenhar no papel pode ser útil, porém a informática facilita tudo ao permitir correções instantâneas.

Após transcrever o circuito elétrico escolhido para um desenho impresso, determi-namos qual o comprimento e a largura da placa de epoxy onde fixaremos os rebites. As placas de epoxy mais tradicionais (não há um padrão formal) possuem 3 1/8” de largura, por 1/8 de espessura, e o comprimento é determinado justamente na etapa da montagem em que nos encontramos. Via de regra, o autor utiliza a distância de 10mm entre rebites em circuitos de até 500 VDC. Para circuitos de maiores tensões, será preciso trabalhar com 15 a 20 mm entre rebites.Após termos o perfil de furação da placa de epoxy ou fibra de vidro, procedemos à

furação em si. Este trabalho, quando feito a mão, é relativamente laboroso e exige atenção para que os furos fiquem perfeitamente alinhados. Apenas um turret colo-cado de forma equivocada é capaz de retirar o aspecto profissional de uma placa de rebites.

Há, ainda, a opção de realizar estas furações, e todo o trabalho de usinagem de um amplificador, através de máquinas CNC. Estas são capazes de repetir o mesmo pro-cedimento incontáveis vezes com perfeição. As máquinas CNC de alta qualidade requerem elevado investimento inicial, porém uma vez realizado este investimento, estas se tornam nossa principal ferramenta na construção de guitarras e amplificado-res. Já as máquinas CNC de baixo padrão de qualidade não realizam trabalhos ade-quados e tampouco compensam o investimento. Assim, a decisão de produzir através de CNC requer, necessariamente, elevado investimento inicial, principalmente para pequenos produtores e artesãos, o que as deixa fora do alcance da maioria (na qual o autor encontra-se incluído).

Os rebites que possuirão ligações externas à placa devem possuir um outro orifício alinhado consigo. Este orificio deve ter diâmetro maior que o do fio usado na interli-gação, normalmente 3mm ou 1/8” é suficiente. O fio de interconecção deve vir sob a placa e, passando por este orificio, efetua contato com o terminal. Este sistema au-menta a resistência mecânica da solda e oferece excelente acabamento visual.

Os últimos furos necessários serão aqueles utilizados para fixação da placa ao chassi. Recomendo 4 furos em locais simétricos, distribuidos uniformemente, seguindo o mesmo diâmetro utilizado para passagem dos fios no passo anterior: aproximada-mente 3mm. O principal cuidado dessa etapa é observar para que não haja o alinha-mento do furo com o terminal de qualquer componente, fato que impedirá acesso ao mesmo após a soldagem dos terminais.

Os 4 furos de fixação da placa devem ser transcritos ao chassi. Para isto, basta colocar a placa sobre o mesmo e utilizar um marcador permanente para registrar o local onde deve ser perfurado. Todas as furações no chassi devem ser precedidas de marcação do local usando o punção.

De posse das placas perfuradas, procedemos à instalação dos rebites ou turrets. O processo é semelhante: os terminais são fixados à placa por pressão. No caso de re-bites, o alicate específico realiza o trabalho de fixá-los à placa, criando uma pequena ilha de material condutor.

No caso dos turrets, eles são inseridos nos furos da placa e seu lado superior, onde

serão fixados os componentes, é posicionado sobre um objeto metálico pesado - morsa ou semelhante. Na parte inferior da placa, no centro do orifício do turrett, é aplicada uma leve pancada utilizando martelo e punção de ponta cônica. O punção distorce levemente o furo do turret, mantendo-o no lugar através de expansão física. Em ambos os casos, de turrets ou de rebites, a pressão necessária para mantê-los no lugar, caso o furo tenha sido feito com o diâmetro correto, é muito pequena. Não é necessário aplicar força excessiva para obter uma montagem robusta.

Tendo os terminais nos locais corretos, passamos então à colocação dos componentes eletrônicos. As pernas dos componentes devem ser dobradas utilizando-se um padrão equivalente ao espaçamento entre os turrets correspondentes. O autor utiliza espa-çamento de 60mm. Um pequeno bloco de madeira cortado com largura um pouco menor que 60mm e um pequeno corte-guia em seu perfil permite dobras perfeitas.

Devido ao armazenamento de peças eletrônicas por períodos prolongados, forma-se uma camada de óxido em seus terminais. Este óxido não permite soldagem de qua-lidade - como resultado disso, é surpreendente a quantidade de defeitos oriundos de soldas mal feitas encontradas em amplificadores populares.

Uma escova de aço é usada para remover óxido dos rebites e turrets antes de iniciar a soldagem. Todos os terminais dos componentes devem também ser raspados com um estilete afiado. O construtor notará nos componentes limpos o surgimento de brilho proveniente do estanho. A soldagem deve ocorrer imediatamente após a lim-peza para obter o melhor resultado. Torna-se um hábito raspar todos os componen-tes antes de soldá-los, e o resultado final é uma montagem com soldas de alta quali-dade. Com relação à limpeza dos rebites, utilizo a micro-retífica Dremel com ponta de escova de aço, ferramenta que agiliza a tarefa.

Não recomendo o uso de compostos químicos na limpeza dos terminais antes da solda. Em soldagens de alguns aparelhos eletrônicos tradicionais, principalmente em soldas de fonte de alimentação, as quais exigem maior volume de estanho, pode-se usar ácido ou pasta resinosa para auxiliar no trabalho. No entanto, em circuitos de alta tensão, pequenos resquícios destes compostos quimicos podem propiciar a con-dução elétrica entre terminais.

Ao terminar uma montagem de amplificador, há alguns anos, não conseguia iden-tificar a fonte de ruído “de rádio AM sem sintonia” que ocorria naquele circuito. Após vários dias de exames, verifiquei um minúsculo centelhamento entre dois pinos de um soquete de válvula. O local encontrava-se aparentemente limpo, e o soquete era construído em cerâmica, a qual não deveria permitir este problema. Depois de

utilizar um cotonete com alcool isopropílico para limpeza do local, o algodão encon-trava-se tingido de amarelo, indicando resquícios de pasta de solda no local. Aquela montagem foi sacrificada pois a pasta de solda havia sido utilizada em todo o circui-to. Não haveria a possibilidade de efetuar limpeza completa, tendo certeza de haver removido todos seus resquícios. Assim, perdí todo o trabalho de montagem devido ao uso indevido da pasta de solda.

O exemplo acima ilustra como é possível perder semanas ou meses de trabalho devi-do a um detalhe aparentemente sem importância.

Esse exemplo de caso também trata de um assunto crítico para construtores de am-plificadores valvulados: as peculiariades de se trabalhar com tensão elevada. Os siste-mas de áudio automotivos, aparelhos de som caseiros, e demais transistorizados (em geral), não requerem os mesmos cuidados. Os transistorizados costumam trabalhar com corrente elevada, o que requer condutores de maior secção condutora. O traba-lho com alta tensão requer condutores de diâmetro reduzido para a mesma potência, porém há maior preocupação com o isolamento elétrico. Técnicos com mais expe-riência em circuitos amplificadores de baixa tensão (< ~50 V) devem estar atentos a este tipo de detalhe quando migrarem para o universo dos valvulados.

Após a soldagem dos componentes à placa de turrets, deve-se proceder à passagem de fios sob a placa, interligando os componentes de acordo com o circuito elétrico. Os componentes e suas ligações devem ser organizados de modo que o lado que requer conexão com chaves e potenciômetros no painel encontre-se voltado para a frente do amplificador, evitando dar voltas com os condutores por cima ou por baixo da placa de circuito. Reciprocamente para os componentes que têm conexões com as válvulas e demais partes do circuito do lado oposto. Os fios devem ser mantidos curtos, bus-cando o caminho mais direto entre origem e destino.

Ao passar fios sob a placa devemos tomar nota de que nível de tensão e corrente elétrica transitará por cada condutor. Circuitos ligados aos anodos devem estar afas-tados dos sensíveis circuitos de grade G1, podendo, de outra forma, formar anéis de retroalimentação. Circuitos ressonantes parasíticos, normalmente de alta frequência, tornam o amplificador instável, principalmente quando operado com alto volume.

Ao concluir a soldagem dos componentes, e deixar os fios de interligação exterior da placa, temos em mãos um circuito basicamente montado, porém sem interligação física com as demais partes do amplificador.

Placas de Rebites: InstalaçãoNa montagem de um circuito como o Champ 5F1, teremos apenas uma placa. No entanto o leitor deve ter notado a referência “às placas”, no plural, ao longo desse texto. Como este capítulo não é específicamente sobre o Fender Champ (sendo este apenas uma sugestão de montagem), admite-se o fato de que a maioria dos amplifi-cadores possui mais de uma placa de circuito.

Para fixar as placas de rebites ao chassi podemos utilizar espaçadores com rosca fêmea por um lado e macho do lado oposto. Este tipo de espaçador é muito comum em montagens de equipamentos de informática - são feitos de latão e podem ser encon-trados em casas técnicas do ramo. No entanto esses espaçadores possuem baixa altura e não promovem espaçamento adequado entre placa e chassi nos setores de alta ten-são.

O autor emprega espaçadores cortados sob medida: um pequeno tubo de borracha, PVC ou acrilico é cortado na altura desejada. Um parafuso é passado pelo furo do chassi efetuado na seção anterior, o qual é firmado no lugar com uma primeira porca a qual é conduzida até a base do parafuso, ficando junto ao chassi. Procedendo igual-mente para os 4 parafusos, teremos 4 “torres” firmes no local. O espaçador é passado neste parafuso, e a placa apoia-se sobre o espaçador. Esta porca adicional facilita a manutenção e posterior remoção das placas, sem ocasionar a soltura do parafuso.

A porca utilizada para a fixação da placa sobre o espaçador deve ser acompanhada de arruela de pressão e idealmente deve possuir tensionador de borracha interno para não soltar-se com a vibração do amplificador.

Esta é apenas uma técnica sugerida, a qual tenho utilizado sem problemas em diver-sas montagens. Existem inúmeras alternativas, materiais, marcas e tipos de espaçado-res distintos para realizar esta fixação - dependendo apenas do acesso que o leitor terá a estes materiais específicos. Catálogos de fornecedores de material eletro-eletrônico, alguns possuindo centenas de páginas, podem ser de grande ajuda para encontrar peças adequadas a montagens específicas.

Com a montagem inicial dos componentes à placa, podemos efetuar diversos testes antes de soldar definiti-vamente a fiação ao resto do circuito. Aqui vemos a placa nos estágios finais de montagem. Fios com capa de Teflon (na foto acima tendo as extremidades expostas) devem ser desencapados antes da soldagem na placa, visto que é difícil trabalhar com este material após sua fixação na placa. A fiação foi organizada de modo a não dar voltas por cima ou por baixo da placa - cada condutor segue da forma mais direta possível rumo a seu destino.

Acima: Primeiros testes da fonte: após instalada, a placa da fonte de alimentação têm todos os pontos testados. Neste exemplo, aferimos a tensão +B, a qual se estabiliza próxima a 450 VDC. Estamos quase prontos para a montagem final.

Interligação FinalChegamos à parte final de nossa montagem!

Com as placas posicionadas em seu local definitivo, nos resta interligar a fonte de alimentação aos pontos corretos em nossas placas, dando vida ao circuito. Os trajetos do sinal devem ser cuidadosamente interligados, incluindo conexões da placa com potenciômetros e chaves localizadas no painel.

As ligações que levam aos pinos 2 e 7 (grades / G1) das válvulas 12AX7 devem em-pregar fios blindados. Caso utilize outros tipos de válvulas de pré-amplificação, os respectivos circuitos de grade devem ser blindados. Isto evitará interferências indese-jadas e oscilações parasíticas.

A blindagem dos circuitos de grade é especialmente importante em circuitos de alto ganho e alta impedância. Porém, pode-se obter melhor relação de sinal/ruído (SNR) blindando também a ligação com o circuito de grade das válvulas de potência, onde há baixo ganho de tensão.

Mesmo ao utilizarmos placas de turrets, há alguns trechos onde conexões ponto--a-ponto são necessárias. O pino 1 das válvulas 6V6 não é utilizado, portanto, este terminal do soquete frequentemente é usado como ponte para o resistor limitador de corrente de screen. No circuito Champ 5F1 este resistor não existe, no entanto reco-mendo sua instalação de qualquer maneira: um resistor de 470 OHMs por 5 Watts garantirá longa vida à válvula 6V6.

A lâmpada indicadora do painel normalmente é conectada ao circuito de calefação, de 6.3 VAC. As lâmpadas mais comuns consomem entre 300mA e 500mA - pos-suem cerca de 3 Watts de potência.

Seguindo o esquema elétrico, verificam-se uma última vez todas as conexões, obser-vando, principalmente, a polaridade correta de capacitores eletrolíticos e diodos. Ao trabalharmos com tensões acima de 50 V não devemos pressupor qualquer fato sobre nossa montagem. Todas as tensões devem ser verificadas com multímetro, e a cone-xão ao polo correto dos capacitores e diodos deve ser checada.

Parabéns! Concluída a montagem temos, diante de nós, um amplificador valvulado inteiramente construído por nossas próprias mãos. Se você chegou até aqui, já és um dos poucos que podem se orgulhar de ter construído uma relíquia, a qual lhe pro-porcionará muitos anos do melhor timbre de guitarra que existe!

As placas testadas são conectadas ao resto do circuito. Observe a cola sobre os capacitores Solen de poliéster. Todo capacitor é microfônico, assim devem ser tomadas todas as medidas para amortecer sua vibração. O autor emprega, em algumas montagens, capacitores de poliéster no lugar de eletrolíticos. São mais duráveis e possuem maior velocidade de carga e descarga, tornando a alimentação DC mais “limpa”.

TestandoChegamos, enfim, ao emocionante momento de energizar nossa montagem pela primeira vez. No entanto, a paciência nos serviu bem até este ponto; não iremos nos precipitar no fim do trajeto.

Sempre que desejarmos testar um amplificador cujo funcionamento nos é desco-nhecido, seja para efetuar assistência técnica, ou testar determinada montagem pela primeira vez, devemos utilizar um limitador de corrente de alimentação.

O nome pode lhe soar complicado, porém o limitador pode ser apenas uma lâmpada de 60 a 100 Watts ligada em série com o equipamento. De fato, é esta a ferramenta que utilizo em meus testes. Caso o equipamento se encontre em curto-circuito total, a lâmpada acenderá e consumirá parte da potência que teria, de outra forma, causa-do dano a nosso equipamento. A lâmpada de 60 Watts limita a corrente a meros 270 mA quando alimentada por 220 VAC. Caso haja um problema no amplificador, boa parte da tensão será reduzida pela lâmpada. Como podemos ver, tensão reduzida e apenas 270mA de corrente podem salvar a vida de sua montagem recém concluida.

Enquanto que, na minha oficina este limitador foi carinhosamente apelidado de “a gambiarra”, esta ferramenta é tão útil que merece ter seu próprio gabinete e instala-ção definitiva. Caso pretenda trabalhar com outros amplificadores, o limitador de corrente oferecerá uma proteção adicional, principalmente para equipamentos de terceiros que se encontrem sob sua responsabilidade.

O secundário do transformador de saída deve encontrar-se sempre conectado a um alto-falante(ou uma carga qualquer da impedância correta). Jamais devemos ligar um amplificador valvulado sem alto-falantes conectados.

Tendo o limitador de corrente ligado em série com o amplificador, é chegada a hora de ligar o sistema!

A lâmpada indicadora do painel deve ser observada, bem como os filamentos das vál-vulas, principalmente da válvula de potência. O limitador de corrente ocasiona seu aquecimento mais lento, porém dentro de 5 a 10 segundos já deve ser visível o brilho avermelhado dos filamentos incandescentes. Nas válvulas 12AX7 este brilho é visível no topo da válvula, por onde o filamento é preso a um grampo que faz contato com o isolante de mica.

Caso as válvulas apresentem calefação, e a lâmpada do painel esteja acesa, devemos fixar a ponta de prova negativa do multímetro ao chassi de alguma maneira, para

efetuarmos alguns testes iniciais, antes de arriscar um primeiro acorde na guitarra.

Primeiro, devemos abaixar totalmente o volume do amplificador. O primeiro teste que devemos efetuar é pressionar o terminal positivo do jack de entrada com a ponta de prova do multímetro com este na posição de voltagem DC. O terminal do jack deve ser pressionado de modo que seja separado da conexão do terra. A leitura en-contrada deve ser próxima de zero. Este primeiro teste visa preservar o captador da guitarra pois, se houver algum erro de ligação e existir tensão DC neste local, pode se danificar o captador.

Tendo verificado que há 0 VDC no pólo positivo do jack de entrada, é hora de ligar a guitarra.

Se tudo tiver corrido bem, você ouvirá imediatamente o resultado de sua montagem! Caso contrário, será preciso continuar os testes já iniciados.

Durante todos os testes iniciais devemos observar cuidadosamente a válvula de po-tência. Caso apresente incandescência, devemos interromper a alimentação do am-plificador imediatamente e verificar a tensão de polarização de bias, seja por meio da tensão de catodo ou de bias fixo, conforme discutido anteriormente. Alguns segun-dos de incandescência são capazes de causar danos irreversíveis à válvula de potência.

Mantendo o multímetro na posição de Voltagem DC, na escala de até 1000 Volts, mantenha uma das mãos no bolso, e efetue as seguintes medições de tensão DC (su-pondo a montagem do Champ 5F1):

• No pino 3 da válvula 6V6 devem haver cerca de 350 VDC• No pino 4 da válvula 6V6 devem haver cerca de 300 a 350 VDC• No pino 8 da 6V6 devem haver cerca de 10 a 15 VDC• O pino 5 deve possuir 0 V e ao tocá-lo com a ponta de prova devemos ouvir ruí-

do no alto-falante.

Caso não haja ruído no alto-falante ao tocar o pino 5 da 6V6, temos um problema no estágio de saída. Deve-se seguir o esquema completo: a tensão +B deve estar pre-sente em uma das extremidades do primário do transformador e, ligeiramente mais baixa no pino 3 da válvula 6V6. A próxima etapa de nosso teste é verificar a tensão no pino 8, ou catodo da válvula. Havendo tensão de cerca de 10 a 15 VDC no cato-do da válvula significa que o circuito +B -> anodo -> catodo está funcionando.

Devemos verificar, então, se há um resistor de polarização do pino 5 da válvula 6V6.

O resistor deve possuir valor acima de 100K e deve ligar o pino 5 ao terra. No caso do Champ 5F1 o valor correto é de 220K OHMs. Caso este resistor se encontre conectado corretamente, devemos desligar o estágio anterior do pino 5 da válvula (mantendo o resistor de polarização) e tocar novamente o pino 5 com a ponta de prova do multímetro. Caso não tenhamos ruído no alto-falante, teremos isolado o problema ao transformador de saída, à ligação desse com o alto-falante ou à própria válvula de potência (em resumo, confinamos o problema ao estágio de saída).

O resistor de polarização de grade deve possuir acima de 100K OHMs. Um erro fre-quente é trocar valores de resistores, instalando no local um resistor de 100 OHMs ou 1K OHMs, fator que causaria atenuação quase total do sinal de áudio.

O teste que acabamos de realizar revela a estratégia que utilizo para isolar o proble-ma de um amplificador sem áudio. O primeiro passo para resolução de defeitos em amplificadores é efetuar o isolamento da região do problema. Para tanto empregamos uma espécie de “algoritmo” que pode ser repetido em todas as etapas do circuito.

1. Começando pelo estágio de potência, tocar na grade de controle das válvulas.2. Caso haja ruído no alto-falante, proceder à válvula anterior à válvula testada e

reiniciar do passo 1.3. Caso não haja ruído no alto-falante, verifique o circuito vertical da válvula. Há

tensão de placa? Há tensão de catodo (pressupondo existência de resistor de cato-do)? Caso positivo, há corrente, então há circuito.

4. Desconectar a válvula do estágio anterior. Tocar novamente o pino da grade. 5. Há ruído no alto-falante? Caso negativo, teremos isolado o problema a esse está-

gio. Há problema na carga da válvula (resistor ou transformador) ou na própria válvula.

6. Caso tenhamos ruído na saída, teremos determinado que o problema vem do estágio anterior. Verificamos então o capacitor de acoplamento. Está ruim? Caso positivo teremos encerrado esta etapa do algoritmo. Caso negativo, proceder à vál-vula anterior, voltando ao passo 1.

A estratégia descrita acima pode ser modificada, por exemplo, para implementar uma “busca binária” pelo problema. Ao invés de iniciar pela válvula de potência podemos iniciar pela válvula inversora, dividindo o amplificador ao meio. Assim determina-mos se o problema se encontra no pré-amplificador ou no estágio de potência. Esta estratégia só será util caso haja ruído ao tocar nos pinos 2 e 7 (supondo modelo 12AX7) na válvula inversora, neste caso teremos isolado o problema ao pré-amplifi-cador. Em caso de não haver sinal naquele ponto, iniciar a busca a partir do estágio de potência.

Devemos efetuar os mesmos testes no estágio pré-amplificador: há cerca de 1.5 VDC nos catodos (pinos 3 e 8) das 12AX7? Há zero volts nas grades (pinos 2 e 7)? Ao tocar nas grades ouve-se ruído no alto-falante? O funcionamento do estágio de potência que utiliza bias de catodo, sendo o caso do Champ 5F1, é idêntico ao dos estágios de pré-amplificação. Exceto que nossa carga de anodo é um transformador de saída ao invés de um resistor. Os testes são análogos!

Caso se trate de um circuito mais elaborado, um pré-amplificador complexo como aqueles encontrados em diversos Mesa Boogie, podemos subdividir as diversas partes do amplificador e proceder a um teste semelhante em cada etapa. O teste descrito nos servirá para determinar a causa da mudez completa do amplificador, no entanto podemos ter ruídos no alto-falante, o que exigirá testes qualitativos e não só quanti-tativos.

Em resumo:• Não havendo áudio, empregar o algorítmo descrito acima.• Havendo áudio, com qualidade ruim, verificar valores de componentes, resistores,

capacitores, tensões equivocadas (há tensões de referência na maioria dos esque-mas), e assim por diante.

• Não encontrando erros de montagem, podem haver componentes defeituosos. Capacitores de acoplamento podem vazar corrente DC, o que deslocaria o ponto de funcionamento (polarização) das válvulas seguintes. Ao desligarmos o estágio anterior no algorítmo acima estamos, de fato, checando essa possibilidade.

• Somente testar usando limitador de corrente de alimentação.• Somente testar com um alto-falante ligado ao transformador de saída.• Antes de ligar a guitarra, checar se há qualquer tensão DC no jack de entrada,

visando protegê-la.• O transformador de saída deve trabalhar frio durante todos os testes utilizando li-

mitador de corrente. O transformador de alimentação pode ficar levemente mor-no. Capacitores eletrolíticos devem estar sempre frios.

• Nenhum teste no circuito deve ser realizado segurando-se a guitarra com uma das mãos, isto o coloca em referência direta com o terra do circuito.

Tendo tocado por algum tempo usando o limitador de corrente, e caso os transfor-madores e capacitores eletrolíticos se encontrem frios, ou seja, tudo aparente estar funcionando corretamente, é hora de retirar o limitador para poder desfrutar de toda a potência de seu novo amp!

O amplificador completo: a fiação antes conectada apenas às placas encontra-se agora interligada ao resto do sistema. Tendo testado todos os componentes indi-vidualmente, há pequena margem de erro.

Esta montagem funcionou perfeita-mente na primeira tentativa.

O Show deve Continuar!Após construir seu próprio amplificador, efetuar modificações no mesmo será uma atividade muito fácil e divertida. A possibilidade de “afinar” o amplificador preci-samente para seu gosto pessoal é um dos maiores incentivos a construirmos nossos próprios valvulados.

Seguem algumas idéias de modificações que podem ser efetuadas, visando a experi-mentação:• Alterar o valor do resistor de catodo da válvula de potência. Não deve ser dimi-

nuido abaixo de 330 OHMs no caso de uma 6V6, no entanto, ao aumentá-lo, estaremos aumentando a tensão de polarização.

• Experimente remover o capacitor de catodo da válvula 6V6 e observe a diferença. Este capacitor gera uma referência de terra AC para o catodo da válvula, removen-do o feedback negativo. Ao removê-lo deve-se notar maior compressão de áudio e menos distorção.

• Altere o valor dos capacitores acopladores. Aumentando deverá obter um timbre mais grave, reduzindo-os deve obter um timbre mais agudo. Teste valores bem distintos para observar a diferença.

• Substitua a válvula retificadora 5Y3 por dois diodos de silício e ouça cuidadosa-mente o timbre resultante. Devemos notar menor compressão e maior “dureza” do amplificador.

• Experimente adicionar capacitores em paralelo com os resistores de catodo das válvulas 12AX7. Deve-se notar um grande aumento de ganho.

• Reduza ou aumente os valores dos resistores de catodo das válvulas 12AX7 - ao reduzí-los aumenta-se o ganho, porém é reduzido o espaço de trabalho antes de ocorrer a clipagem de grade. Aumente este valor e verifique o efeito: aumenta-se o headroom (espaço de trabalho sem clipagem), porém o ganho é reduzido.

Alto-falantes distintos podem alterar completamente o timbre de seu amplificador.Recordo-me de haver testado um amplificador que havia recém construído em um alto-falante de baixa qualidade - fiquei extremamente decepcionado com seu tim-bre. No entanto ao testá-lo em uma caixa equipada com um Celestion Vintage 30, o amplificador ganhou vida nova. Conforme falamos anteriormente, o alto-falante dá a palavra final no timbre!

Experimente diversas válvulas distintas. O leitor notará que as diversas marcas pos-suem assinaturas próprias. As válvulas Sovtek 5881 são praticamente indestrutíveis, mas possuem timbre “seco” e relativamente “duro”. As Genalex KT66 podem subs-tituir algumas 6L6 e dar voz renovada a seu amplificador! Válvulas de pré-amplifica-ção modelam o timbre do amplificador: experimente trocar as 12AX7 por 12AU7,

12AT7 e 12AY7. Efetue a troca por marcas distintas, que tal experimentar uma 12AX7 JAN Philips?

Experimente trocar o pré-amplificador por outro, isole o pré-amplificador e ligue um Tube Screamer TS-808 diretamente no estágio de potência valvulado. O que acontece? Construa seu próprio pedal valvulado, com um circuito distinto do seu pré-amplificador existente, e conecte-o diretamente na válvula inversora, como fica a resposta do amplificador?

Experimentando, o leitor descobrirá que as válvulas são extremamente sensíveis às alterações de componentes e que os timbres possíveis de se obter são praticamente infinitos. Por este motivo todos os amplificadores valvulados são distintos, são instru-mentos únicos.

Modificar amplificadores valvulados faz parte da magia! Espero que leitor continue a experimentar e que possa usar as dicas que aqui compartilhamos para criar novos circuitos, e assim perpetuar o calor das válvulas.

Cada amplificador valvulado possui a sua assinatura, a qual agora você também sabe modelar de acordo com o timbre que sempre sonhou em obter.

O show deve continuar!

Acima: válvula 6L6GC-STR Tung-Sol de DEZ/2009 teve seu envólucro de vidro quebrado. Abaixo: caixas metálicas para transformadores artesanalmente construídas a partir de metais disponíveis em serralherias co-muns acabam de receber camada de primer, para depois serem pintadas com acabamento automotivo.

Apêndices

Como Interpretar DatasheetsTodos os dados relevantes ao funcionamento das válvulas encontram-se detalhados em “datasheets”, ou planilhas de dados técnicos.

Diversas características técnicas das válvulas interferem diretamente em sua aplicação nos amplificadores valvulados. Conforme notamos no decorrer desse texto, os crité-rios aplicados na amplificação para guitarra são distintos daqueles usados para ampli-ficação de alta fidelidade. Por isso, muitas vezes as sugestões de aplicação das válvulas encontradas nas datasheets podem não propiciar bons resultados para guitarra.

Várias datasheets incluem circuitos sugeridos. A datasheet da Philips ECC83 (12AX7) acima demonstra um circuito amplificador de Audio-Frequência (A.F.). Muitos circuitos de amplificadores famosos foram baseados nestas sugestões, apenas foram adequados para guitarra!

PinagemO primeiro dado a ser observado é a pinagem da válvula. A configuração dos pinos determina como esta será ligada ao resto do circuito. Devemos observar aqui a pos-sibilidade de existir uma conexão na parte superior da válvula, normalmente deno-minada “top cap” ou “end cap”, que é um terminal localizado fora da base (na late-ral ou parte superior do envólucro). Os pinos são ilustrados conforme os veríamos observando a válvula em sua parte inferior. Porém a ordem dos pinos é espelhada ao observarmos os mesmos em um diagrama de placa de circuito impresso e ao exami-narmos o soquete de válvula pela parte superior. Este detalhe é fonte de dúvidas por técnicos novatos, e pode acarretar em erros ao usarmos programas de desenhos de placa de circuito. Assim, devemos estar atentos ao fato do número dos pinos crescer em sentido horário quando observados na base da válvula, e decrescem no mesmo sentido observando-se a parte superior do soquete ou PCI.

A terminologia mais comum usada na denominação dos pinos é a seguinte:Português InglêsCatodo Cathode ou K.

Quando diretamente aquecido: Heaters ou F

Anodo Ânode, Plate ou AGrade 1 G1, Control Grid ou apenas GridGrade 2 G2, Screen Grid ou apenas ScreenGrade 3 G3, Suppressor Grid ou apenas Suppres-

sorBlindagem interna Internal shield, apenas Shield ou S Calefação (Quando indireta) Heaters ou FEletrodo superior End Cap, Top Cap ou de acordo com a

função do pino, normalmente sendo o anodo

Base Metálica Metal Base, Base: Válvulas podem pos-suir conexão interna no anel metálico de sua base.

O esquema de pinagem das válvulas segue o padrão à esquerda - a ordem dos pinos é como se examinássemos a válvula olhando diretamente para os pinos. Os pinos 1 e 6 representam os anodos. Os catodos sempre apresentam o formado conforme os pinos 3 e 8. As grades de controle são sempre linhas pontilhadas. O simbolo da calefação sempre se assemelhará à aquele entre os pinos 4,5 e 9.

Parâmetros EstáticosCertos parâmetros de funcionamento da válvula não se alteram durante sua opera-ção, e costumam ser apresentados no início da datasheet. São eles:

• Tensão e corrente de calefação (Vf e If respectivamente)• Capacitâncias internas (Especificadas caso a caso)• Diâmetro e altura física do envólucro e tipo (vidro, metal, etc)

A datasheet da válvula Philips ECC83, de 1970, apresenta dados estáticos sobre esta parente europeia da 12AX7 (apenas têm nomenclatura distinta, ECC83 indica o modelo europeu e 12AX7 indica aquele norte-americano). A corrente máxima de anodo é 1.2mA, a transcondutância é 1.6mA/V e a válvula possui fator de amplifi-cação de 100 vezes, ou 40dB. Logo abaixo temos os dados da calefação: a 12AX7 pode ser alimentada com 6 ou 12 volts. Na tensão mais baixa, a corrente é maior, 300mA, e com 12 volts a corrente é de apenas 150mA.

Em seguida são apresentadas as dimensões físicas da ECC83: 22.2 mm de diâmetro e as alturas com e sem incluir os pinos. Devemos observar o espaçamento ade-quado entre as válvulas, o gabinete e outros componentes, permitindo assim ventilação suficiente.

Limites de OperaçãoConforme o nome sugere, os parâmetros especificados na seção de limites são aque-les que nos permitem obter o máximo desempenho da válvula segundo padrões de segurança e estabilidade estabelecidos pelo fabricante. Deve-se levar em considera-ção que muitas datasheets foram publicadas várias décadas atrás, e que as válvulas de produção atual podem ter limites distintos daqueles especificados - tanto superiores quanto inferiores. Dizemos que os dados contidos nas datasheets são “nominais” e aquele observamos na prática são “operacionais” ou “valores de fato”.

É inviável documentar todas as possibilidades de variações entre marcas de produção atual e aquelas do passado. Assim, exige-se experiência e bom senso do construtor para conhecer os limites das válvulas disponíveis na atualidade. Os valores indicados nessa seção devem ser considerados apenas como referência.

Termo em Inglês Significado em PortuguêsDC Plate Voltage, Va ou Vp Tensão DC máxima de placa. Maior

tensão que pode ser aplicada ao anodo para uso contínuo sem que ocorra cen-telhamento interno.

Peak Plate Voltage Maior tensão transiente que pode ser aplicada ao anodo sem que ocorra cen-telhamento. Normalmente esta tensão é suportada por apenas alguns miliseg-undos.

Screen Voltage ou G2 Voltage Tensão máxima que pode ser aplicada à grade screen, ou G2. Quando exag-erada, esta tensão causa centelhamento e destruição precoce da válvula.

Peak Negative G1 ou Grid Voltage A tensão mais negativa que pode ser aplicada à grade de controle sem que o isolamento para o catodo seja com-prometido. A grade 1 encontra-se fisicamente muito próxima do catodo, portanto esta tensão deve ser observada atenciosamente.

Termo em Inglês Significado em PortuguêsPlate Dissipation, Maximum Power ou Power Dissipation

Esta é a potência de fato da válvula. É a potência máxima que a placa ou anodo é capaz de sustentar sem ocorrer sua destruição.

Screen Dissipation A grade 2, ou screen, possui alguma dissipação de potência. Este dado nos diz o máximo de potência que esta grade é capaz de suportar continu-amente.

Cathode Current ou Ik Maior corrente que o catodo é capaz de suportar continuamente. A corrente de catodo é a soma de todas as outras correntes da válvula, ou seja, em um tetrodo ou pentodo é a corrente de placa + corrente de screen + eventual corrente de vazamento de grade (de-sprezível em condições normais).

Peak Cathode Current Maior corrente transiente que o catodo é capaz de suportar. Este nível de cor-rente é suportável por apenas alguns milisegundos.

Heater-Cathode Voltage Devido à proximidade entre os fila-mentos de calefação e o catodo indiret-amente aquecido, deve-se observar esta tensão máxima entre eles buscando evitar centelhamento. Não confundir com a tensão negativa máxima de G1 para o Catodo, ambos componentes localizados muito próximos do mes-mo.

Termo em Inglês Significado em PortuguêsG1 Resistance Mesmo que a grade encontre-se fisica-

mente isolada do catodo (impedância praticamente infinita), durante o fun-cionamento da válvula, este eletrodo pode conduzir alguma corrente DC de/para a nuvem termiônica. Essa minúscula corrente é aferida através de um resistor, obtendo-se um valor em OHMs de resistência equivalente, segundo V = R * I. Essa medida de resistência é considerada a impedância máxima de entrada da válvula (sendo necessariamente reduzida pela fonte de polarização, seja bias fixo ou resistivo). Lembrando que para fins práticos, podemos considerar a grade como sen-do isolada dos demais eletrodos. Esta pode ser considerada uma impedância infinita na maioria dos amplificadores para guitarra.

OBS: Os níveis de corrente e tensão máximas especificados nominalmente raramen-te são suportados simultâneamente. Esse fato pode ser verificado ao multiplicarmos a tensão máxima pela corrente máxima de placa, onde normalmente obteremos um valor superior à dissipação máxima da válvula.

Porém devemos ressaltar que um dos componentes da “receita” de Leo Fender era utilizar as válvulas em circuitos com tensões e correntes acima do limite especifica-do nas datasheets. Como exemplo dessa prática destacamos o amplificador Deluxe Reverb AB763 de 1964/1965 onde a tensão +B de placa da válvula 6V6GT é 415 VDC e a tensão máxima especificada para válvulas 6V6GT de fabricação da G.E era de 315 VDC.

Parâmetros Operacionais SugeridosSão parâmetros sugeridos para uso contínuo em determinada aplicação. Esses dados normalmente são distintos daqueles encontrados em amplificadores para guitarra, pelos motivos discutidos ao início dessa seção: amplificadores “caseiros” ou de alta fidelidade buscam operação linear de 20 Hz a 20 KHz, evitando-se ao máximo a distorção, o que não ocorre em nosso caso. Os termos utilizados são os mesmos dos valores limítrofes, porém os seguintes termos adicionais podem surgir:

Termo em Inglês PortuguêsPlate Resistance, rp ou ra O valor da resistência equivalente da

placa ou anodo sob as condições iniciais. Pode ser aferida em DC ou AC, fato que será discriminado na datasheet. Caso não especifice, entenda-se resistência DC. Não se trata do resistor de carga (R maiúsculo) e sim da resistência equiva-lente que a válvula oferece à passagem de corrente de placa. Dada uma tensão de placa, obtemos uma corrente de placa na configuração de circuito em questão. Empregando a Lei de Ohm (V=RI) obtemos uma resistência equivalente. A letra r minúscula a diferencia da resistên-cia de carga R.

Transconductance A transcondutância nas condições iniciais (quiescentes) da válvula. A transcondutância é a variação da cor-rente de placa dividida pela variação na tensão de G1, ou grade de controle e de-pende da polarização de grade, portanto é um dado dinâmico.

Zero Signal Current, Quiescent Current Corrente quiescente, ou a corrente quando não há sinais sendo amplifica-dos. Dada uma configuração inicial de circuito, obteremos uma certa corrente quiescente. Esta corrente é perdida na amplificação, pois não transfere sinal para o estágio seguinte.

Termo em Inglês PortuguêsLoad Resistance, Ra ou Rp quando re-sistores ou Zp ou Za quando a carga é indutiva (transformador de saída ou de acoplamento).

O valor do resistor de carga ou da im-pedância da carga quando indutiva. Em estágios de pré-amplificador, por exem-plo, válvulas 12AX7 costumam trabalhar com valores entre 56K a 330K. Válvulas EF86 podem empregar uma faixa mais ampla de resistência, de 100K a 1M. Nas válvulas de saída trata-se da impedân-cia do primário (Zp) do transformador de saída aferida com onda senóide de 1 KHz, e pode ser expressa em seu valor placa-a-placa (P-P) ou de terminação simples (single ended). Para amplifica-dores de até 50 Watts e de alto ganho, usando 6L6GC, valores cerca de 4000 OHMs P-P são comuns, por exemplo. Em amps single ended usando duas EL84, encontram-se entre 6900 a 10000 OHMs de Zp

THD ou Total Harmonic Distortion Distorção harmônica total. Esta é a medida mais importante para ampli-ficadores de alta fidelidade. Porém em amplificadores para guitarra pratica-mente ignoramos este dado, ou utiliza-mos apenas como referência. A THD é obtida efetuando injeção de uma onda senoidal (0% de conteudo harmônico) na entrada. É feita a aferição do conteu-do harmônico total no sinal que chega aos conectores dos alto-falantes. A soma da amplitude do conteúdo harmônico existente na saída em relação à ampli-tude da portadora senoidal é a medida de THD. Para realizar a aferição deve ser utilizado um equipamento capaz de analizar o conteúdo harmônico de sinais, como um analisador de espectro.

Termo em Inglês PortuguêsMaximum Power Out ou apenas Power Potência de sinal na saída do estágio. É

o que normalmente nos referimos ap-enas como sendo a potência da válvula. Quando não especificada, deve-se pres-supor ser a potência de pico, ou PMPO (multiplicação vetorial de tensão de pico e corrente de pico suportada). Caso se trate de potência RMS, esta informação constará na datasheet.

Screen Dissipation Dissipação continua da grade 2 ou screen. Assim como a placa, a G2 possui corrente quiescente e dissipará alguma potência durante o funcionamento da válvula.

Screen Current Nível de corrente sugerido para o fun-cionamento da grade screen, ou G2. Em conjunto com a dissipação de potência d G2 obtemos o parâmetro de funciona-mento.

Curvas de TransferênciaOs gráficos das curvas de transferência da válvula ilustram seu comportamento dinâ-mico mediante alterações nos níveis de tensão de placa, grade de controle ou grade screen. Chamamos de curvas de transferência pois é segundo esse padrão que o sinal de entrada é “transferido” para a saída. O fato de serem curvas, e não retas perfeitas, nos diz que sempre haverá alguma distorção inserida no processo de amplificação.

Nos amplificadores para guitarra, duas curvas são especialmente importantes: a cur-va que nos informa o comportamento da placa em função da tensão a ela aplicada, mantendo-se constantes as demais tensões, e as curvas de transferência de acordo com a variação na tensão de grade de controle, mantendo-se fixas as demais volta-gens. A primeira família de curvas nos diz qual será o comportamento da placa de acordo com a carga aplicada. E as curvas de transferência de G1 nos dá o comporta-mento da placa mediante alterações no sinal de entrada.

Vemos acima a excelente linearidade da válvula Philips ECC83 (12AX7) na curva de corrente de anodo x tensão de anodo, uma das características que tornou essa válvula a mais popular em pré-amplificadores para guitarra e contrabaixo.

Curva de Tensão x Corrente de AnodoUsamos essa família de curvas para compreendermos o comportamento do anodo da válvula mantendo-se constantes as tensões de catodo (Vk), G2 (Vg2) e G1 (Vg1).

As curvas de tensão de placa x corrente de placa nos pentodos, mantendo-se a grade de controle e G2 com tensões constantes, mostram como os pentodos praticamente não variam a corrente de placa após um certo nível de tensão na mesma. Esta caracterís-tica faz dos pentodos excelentes reguladores de corrente. As curvas ao lado mostram pouca variação da corrente de placa acima dos 100V. Observe que alterar a tensão de 0 a 100V promove uma alteração de cerca de 130mA, porém ao aumentar de 100V para 200V che-ga-se apenas a 150mA (+ 20mA), mantendo-se a grade de controle com 0VDC constantes e G2 com 250 VDC.

Curva de Tensão de Grade x Corrente de Anodo

A linearidade surpreendente da válvula 300B a tor-nou uma das favoritas para audiófilos de todo o mundo.

A válvula 6L6GC JJ, de fab-ricação atual na Eslováquia, possui curva de transferência típica de tetrodos de feixe direcionado. Menor incli-nação (menor transcondutân-cia), e linearidade aceitável em alguns trechos da curva de transferência. A menor inclinação indica um com-portamento mais “macio” dessa válvula, ou seja, é pre-ciso mais variação de tensão de grade para fazê-la alterar a corrente de anodo em com-paração com a 300B acima, por exemplo. Essa transição suave dá às válvulas 6L6 a fama da distorção de blues e do timbre norte-americano de forma geral.

Formatos de Amplificadores

CabeçoteNo sistema de cabeçote, o chassi é contido em gabinete separado das caixas acústi-cas. Apesar de diferenças estéticas, este é o sistema mais comum para amplificadores caseiros, encontrado em aparelhos de som domésticos e automotivos.

Apesar de apresentar certa dificuldade para transporte e montagem, o sistema de ca-beçote e caixas (pilhas ou stacks) é o mais adequado para amplificadores valvulados.

Válvulas, diferente de transistores, possuem partes mecânicas que são fixadas umas às outras através de solda ou meras dobras e vincos que mantém a pressão entre elas. As partes não soldáveis como os isolantes de mica e a própria passagem dos pinos metá-licos pela base de vidro são as mais vulneráveis às vibrações e constantes movimentos bruscos a que se sujeita um típico amplificador.

Ao estudar a estrutura interna das válvulas de potência mais comuns nos amplifi-cadores para guitarra (EL34,KT88,6L6 e família) notamos que há uma minúscula distância entre o catodo e a grade de controle. Há também um pequeno espaço entre a grade de controle e a grade de screen, a qual se encontra em alto potencial. Após fortes pancadas durante frequentes transportes a shows e ensaios, é comum ocorrer o centelhamento entre catodo, grade de controle e screen, exigindo trocas frequentes de válvulas.

Ao construir um gabinete separado para os alto-falantes e para o chassi do ampli-fiador, prolonga-se a vida útil das válvulas, evita-se a microfonia e outros problemas oriundos da vibração intensa no interior da caixa acústica.

Cabeçote Giannini Thunder Sound SL.

ComboEsse é o formato mais comum em amplificadores para guitarra, onde o amplificador e a caixa acústica com os alto-falantes dividem o mesmo espaço. Também chamado popularmente de “cubo”.

As contraindicações do formato combo para valvulados foram discutidas na seção de cabeçotes, portanto falaremos aqui das vantagens desse sistema: facilidade no manuseio e a possibilidade de carregar pedais, cabos e outros equipamentos no interior do “cubo”.

Os cubos são populares especialmente entre músicos profissionais individuais com programação noturna diária, levando em conta o trabalho que deve ser realizado por ele mesmo ao montar e desmontar o palco antes e depois de cada evento.

Apesar de aumentar a quantidade de falhas em válvulas, e de ser mais propenso à microfonia entre válvulas / alto-falantes, o formato cubo ainda é o mais utilizado, e alguns dos amplificadores mais conceituados da história possuem esta configuração.

Alguns modelos clássicos podem ser encontrados nos dois formatos: cubo e cabeçote, a exemplo da família Fender Bassman.

Cronologia da FenderA Fender é, sem dúvida, a mais inovadora e historicamente relevante fabricante de amplificadores para guitarra. Destacamos aqui alguns dos principais acontecimentos na história da empresa.

1909• Nasce Leo Fender

1938• Leo Fender funda a Fender’s Radio Service: assistência técnica para rádios.

1945• Leo Fender e Doc Kauffman fundam a K&F (Kauffman & Fender)• Amplificadores K&F com falantes de 8” e 10” são produzidos a mão.

1946• Kauffman deixa a empresa e Leo Fender renomeia seu negócio como Fender

Electric Instrument Co.• Lançada a série em madeira, sem revestimento, conhecidos por “Woodies”:• Lançado o Princeton com um falante de 8”• Lançado o Deluxe com um falante de 10”• Lançado o Professional com um falante de 15”

1947• Criado o novo estilo Tweed de gabinetes• Lançado o Dual Professional em Tweed• Lançado o Champion 800 em revestimento distinto do resto das séries

1949• O Champion 600 substitui o Champion 800• A Fender inicia testes com protótipos do Bassman e do Pro Amp

1953• O Twin Amp com dois falantes de 12” é lançado• O novo visual frontal é lançado, abandonando o visual “Televisão” com moldu-

ra arredondada

1954• No fim do ano o Bassman deixa de ter apenas um controle de Timbre e passa a

ter controles de Graves e Agudos

1955• O Bassman deixa de ter um falante de 15”e passa a ter 4 x 10”• O Bandmaster passa de um falante de 15” para 3 x 10”• Surgem os primeiros amplificadores Fender com efeito trêmolo

1957• O Bassman ganha controle de Médios, além dos já existentes Graves e Agudos

1958• O Twin passa a utilizar 4 válvulas 5881 no estágio de potência, passando a ter

entre 80 e 100 Watts RMS• Lançado o Bassman baseado no circuito 5F6

1959• Lançado o Vibrasonic, primeiro amplificador Fender coberto com Tolex ao

invés de Tweed• Painéis passam a ser pintados em marrom escuro com letras brancas• Lançado o Concert com 4 falantes de 10”• Lançado o circuito 5F6-A do Bassman ‘59 que se tornará o amplificador mais

cultuado da Fender

1960• Todos os Professional passam a ter o visual do Vibrasonic, entre eles• O Super com 2 falantes de 10”• O Bandmaster com 3 falantes de 10”• O Pro com um falante de 15”• O Twin com dois falantes de 12” • O Champ, Princeton, Harvard, Vibrolux, Deluxe e Tremolux continuam sendo

produzidos em acabamento Tweed• Em Dezembro de 1960 o Showman é lançado em cabeçote separado das cai-

xas, em Tolex branco, knobs brancos e painel marrom claro, que seria imitado nos anos 1990 nos modelos Fender Custom Shop

1961• O Twin é convertido para cabeçote e caixa separados, presos através de travas

(sistema “piggyback”)• O Bassman de 4x10” é transformado em cabeçote, e deixa de ser Tweed. Passa

a ter uma caixa com um falante de 12”• O Tremolux passa a ser cabeçote e preso em sistema semalhante a uma caixa

com um falante de 10” invés de um falante de 12”• O Champ passa a ser coberto com Tolex marrom ao invés de Tweed

1962• O tecido ortofônico marrom é substituído por bege

1963• Primeiro amplificador com reverb interno é anunciado, o Vibroverb• O Twin passa a ter reverb, nasce o Twin Reverb• Nasce o visual “Blackface” com knobs pretos e números encontrados direta-

mente nos knobs ao invés de estarem indicados no painel.• O logotipo passa a ser prateado e elevado, na parte superior esquerda dos am-

plificadores

1964• A CBS compra a empresa de Leo Fender por U$ 13 milhões

1965• As plaquetas dos amplificadores passam a ter “Fender Musical Instruments” ao

invés de “Fender Electric Instruments”, marcando assim os amplificadores da era CBS

• Leo Fender passa a trabalhar apenas no laboratório da empresa

1966• Lançados modelos estado sólido (utilizando transistores no lugar de válvulas)

1968• Oito dos 10 modelos da linha valvulada já possui equivalentes transistorizados• A linha valvulada passa a ser produzida com painel em alumínio iniciando o

visual “Silverface”

1969• O Bassman e o Super Showman passam a ser transistorizados• Poucas mudanças ocorrem até 1981 exceto nos preços que foram aumentados

consideravelmente

1970• A Fender eleva muito o preço de seus amplificadores, causando insatisfação

entre músicos• Leo Fender deixa definitivamente a empresa devido a problemas de saúde

1971 a 1981• A CBS promove um período com poucas inovações, marcado pela insatisfação

entre músicos e rápido declinio do nome Fender

1982• A linha Blackface é ressuscitada com algumas modificações estéticas na linha do

passado• Paul Rivera lança a linha “II” de amplificadores, sem trêmolo e permitindo

alterância de canais. São os últimos amplificadores da era CBS.

1984• A Fender importa sua linha Sidekick do Japão

1985• A Fender é comprada por investidores e antigos colaboradores por U$ 12.5

milhões• Nasce a Fender Musical Instruments Corporation - FMIC• A nova empresa não possui fábrica nos Estados Unidos e depende de importa-

ções

1986• Uma nova fábrica em Oregon volta a produzir os Champ 12, The Twin e Dual

Showman• Os knobs de controle passam a ser vermelhos

1988• O Super 60 é lançado

1989• Uma nova série de transistorizados de 50 a 160 Watts é lançada com mesmo

visual dos valvulados

1990• Nasce a série de reedições de antigos clássicos. São lançados o Bassman 1959

Reissue e 1963 Vibroverb Reissue

1991• Lançado o 1965 Twin Reverb Reissue

1993• Criada a linha Custom Amp Shop de amplificadores, série de amplificadores

Fender feitos a mão em uma fábrica dedicada da empresa.

1994• Lançado o 1965 Deluxe Reverb Reissue

AtualidadeA marca Fender continua a ser sinônimo de Blues e Rock ‘n Roll. Na atualidade a empresa oferece amplificadores transistorizados, alguns dos quais embarcam circuitos digitais e processadores de efeitos(Princeton 650, por exemplo) mas também possui linhas de “reissues”, usando circuitos clássicos totalmente valvulados, como o peque-no Champ 600, um dos primeiros produtos da empresa.

Alguns dos amps Fender mais cultuados são oriundos do Fender Custom Shop: construídos a mão por técnicos experientes que se responsabilizam por cada unidade. São amplificadores de maior valor de mercado e também possuem construção de primeira.

ReferênciasABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410 Instalações elétri-cas de baixa tensão. Editora ABNT, 2004. Segunda edição, versão corrigida de 17/03/2008. ISBN-13: 9788507005629ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14039 Instalações elétricas de média tensão 1 kV a 36,2 kV. Editora ABNT, 2005.CLAPTON, Eric. Vox Amplifiers. http://www.voxamps.com/toneroom/browse/ar-tist/eric%20clapton/ Acessado 2012-12-08DUNCANAMPS. Tone Stack Calculator. Software. http://www.duncanamps.com/tsc/ Acessado 2012-12-05 BACON, Tony et al. 2000 Guitars - The ultimate collection. Editora Thunder Bay Press, 2009. ISBN 1607100126BALMER, Paul. The Fender Stratocaster Handbook: How to Buy, Maintain, Set Up, Troubleshoot, and Modify Your Strat. Editora MBI Publishing Company, 2007ISBN 0760329834BLENCOWE, Merlin. Designing tube preamps for guitar and bass. Editoria inde-pendente, 2009. ISBN 9780956154507BLENCOWE, Merlin. Designing power supplies for tube amplifiers. Editoria inde-pendente, 2010. ISBN 9780956154514BROSNAC, Donald. An Introduction to Scientific Guitar Design. Editora The Bold Strummer, 1978. Segunda impressão, 1996. ISBN 093322401XCLAYTON, G B. Operational Amplifiers. Editora Newnes, 2003. ISBN 0750659149COPELAND, B. JACK, Alan Turing’s Automatic Computing Engine, Oxford Uni-versity Press, 2005. ISBN 0198565933DAVIS, Edward Arthur et al. J.J. Thompson And The Discovery Of The Electron. Editora CRC Press, 1997. ISBN 0748406964DE FOREST, LEE, US Patents Office, Patente nr. 879532, 1908DERUTY, Emmanuel. How we hear pitch. Revista Sound on Sound, Abril 2011. http://www.soundonsound.com/sos/apr11/articles/perception.htm Acessado 2012-11-30DEZETTEL, Louis M. Electronics for the Amateur. Editora Editors & Engineers Ltd, 1970. Library of Congress Nr. 75-120474DOYLE, Michael. The History of Marshall: The Illustrated Story of “the Sound of Rock”. Editora Hal Leonard Corporation, 1993. ISBN 0793525098EVEREST, F. Alton. Master Handbook of Acoustics. Editora McGraw Hill, 2001. ISBN 0071360972FLANAGAN, William M. Handbook of Transformer Design and Applications. Edi-tora McGraw-Hill, 1992. Segunda edição. ISBN 0070212910

FLIEGLER, Ritchie. Amps!: The Other Half of Rock ‘n’ Roll. Editora Hal Leonard Corporation, 1993 ISBN 0793524113GPO. U.S. Geological Survey professional paper, Issue 229. Editora University of Michigan. GIBBONS, Billy. WIKIPEDIA.ORG http://en.wikipedia.org/wiki/Billy_Gibbons Acessado 2012-12-08GLINSKY, Albert. Theremin: Ether Music and Espionage. Editora University of Illinois Press, 2000. ISBN 0252025822.GODFREY, Donald. Historical Dictionary of American Radio. Editora Greenwood Publishing Group, 1998. ISBN 0313296367HOOD, John Linsley. Valve and Transistor Audio Amplifiers. Editora Newnes, 1997. Terceira impressão (2003). ISBN 0750633565HOROWITZ, Paul. HILL, Winfield. The art of electronics. Segunda edição. Editora Cambridge University Press, 1980. Décima-terceira impressão. ISBN 0521370957HERZHAFT, Gérard. Encyclopedia of the Blues. 2a Parte. Editora Universidade do Arkansas, Estados Unidos, 1997. ISBN 1557284520HUIJSING, Johan. Operational Amplifiers: Theory and Design. Springer, 2011. ISBN 9400705964HUNTER, Dave. Amped – The illustrated history of the world’s greatest amplifiers. Editora Voyageur Press, 2012. ISBN-13 9780760339725HUURDEMAN, Anton. The Worldwide History of Telecommunications. Editora John Wiley & Sons, 2003. ISBN 0471205052INGRAM, Adrian. The Gibson L5: Its History and Its Players. Editora Centerstre-am Publications, 1997 ISBN 1574240471JONES, Morgan. Building valve amplifiers. Editora Newnes, 2004. Terceira impres-são. ISBN 0750656956JONES, Morgan. Valve amplifiers. Terceira edição. Editora Newnes, 2006. Segunda impressão. ISBN 0750656948JUNG, Walt. Op Amp Applications Handbook. Editora Newnes, 2004. ISBN 0750678445KIPLINGER’S PERSONAL FINANCE, Volume 59. Revista. Editora Kiplinger Washington Editors, Incorporated, 2005. KUEHNEL, Richard. Circuit Analysis of a Legendary Tube Amplifier: The Fender Bassman 5F6-A. Segunda edição. Segunda impressão. ISBN 0976982218LUDWIG, George. The First Transistors in Space . http://semiconductormuseum.com/Transistors/LectureHall/Ludwig/Ludwig_Page5.htm Acessado 2012-11-25MARCUS, William et al. Profitable Radio Troubleshooting - A professional guide to the technical and business methods of operating a ratio-tv service business. Editora MCCALL, Michael. Organizador. The Encyclopedia of Country Music. Editora

Oxford University Press, 2012. ISBN 0199920834MARTIN JR, Thomas L. Electronic Circuits. Editora Prentice Hall, 1955. MTE, Ministério do Trabalho e Emprego. NR 10 – SEGURANÇA EM INSTALA-ÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE. Diário Oficial da União, 06/07/1978. Última revisão em 08/09/2004.MORRIS, Peter Robin. History of the World Semiconductor Industry. Editora IET, 1990. ISBN 0863412270NAVY, US Personnel. Funcionários da Marinha dos Estados Unidos. Basic Electro-nics. Título original: Basic Electronics Volume I. Editora Dover Publications Inc, 1973. ISBN 0486210766O’CONNOR, Kevin. The Ultimate Tone Volume 1, Modifying and Custom Buil-ding Tube Guitar Amps. Editora Power Press Publishing, 1995. ISBN 0969860803O’CONNOR, Kevin. The Ultimate Tone Volume 2, Systems Approach to Stage Sound Nirvana. Editora Power Press Publishing, 1997. ISBN 0969860838O’CONNOR, Kevin. The Ultimate Tone Volume 3, Generations of Tone. Editora Power Press Publishing, 2002. ISBN 0969860889O’CONNOR, Kevin. The Ultimate Tone Volume 4, Adavanced Methods for Modern Guitar Amp Design. Editora Power Press Publishing, 2006. ISBN 096986080XO’CONNOR, Kevin. The Ultimate Tone Volume 5, Tone Capture. Editora Power Press Publishing, 2004. ISBN 0969860897ORSINI, LQ. Curso de circuitos elétricos. Editora Edgard Blücher, 2002. Segunda edição.OWSINSKI, Bobby. Recording Engineer Bk. Editora Hal Leonard Corporation, 2004 ISBN 1932929002PEASE, Robert Al. Troubleshooting analog circuits. Editora Newnes, 1991.ISBN 0750694998PEAVEY. 6505 212 Combo. http://www.peavey.com/6505/ Acessado 2012-12-02PENFOLD, R.A. Operational Amplifier User’s Handbook. Editora Bernard Babani, 1994. ISBN 0859343359PITTMAN, Aspen. The Tube Amp Book - Deluxe Revised Edition. Editora Backbe-at, 2003. ISBN 0879307676RCA. Receiving Tube Manual RC-30. Editora RCA, Agosto de 1975.REID-PAUL, Theresa. Radiologic Technology at a Glance. Editora Cengage Lear-ning, 2011. ISBN 1435454057RIC, Rickenbacker International Corporation. http://www.rickenbacker.com/his-tory_early.asp Acessado em 2012-11-22RUYMAR, Lorene. The Hawaiian Steel Guitar and Its Great Hawaiian Musicians:Origin of the Steel Guitar. Editora Centerstream Publications, 1996. ISBN 1574240218

SHRADER, Robert L. Electronic Communication. Editora McGraw-Hill, 1975. ISBN 0070571384SLONE, Randy. High-power audio amplifier construction manual. Editora Mc-Graw-Hill, 1999. ISBN 0071341196SMITH, Richard R. Rickenbacker: The History of the Rickenbacker Guitar. Cen-terstream Publications, 1987. ISBN 0931759153TALEVSKI, Nick. Knocking on Heaven’s Door: Rock Obituaries. Editora Omnibus Press, 2006. ISBN 1846090911TEAGLE, John. Fender Amps - The first fifty years. Editora Hal Leonard, 1995. ISBN 0793537339LOOMIS, Mahlon. Patente nr. US129971. Escritorio de Patentes dos Estados Uni-dos, 1872.WEBER, Gerald. A desktop reference of hip vintage guitar amps. Editora Kendrick Books, 1994. ISBN 0964106000WEBER, Gerald. Tube guitar amplifier essentials. Editora Kendrick Books, 2004. ISBN 0964106000WEBER, Gerald. Tube amp talk for the guitarist and tech. Editora Kendrick Books, 1997. ISBN 0964106019WEBER, Gerald. All about vacuum tube guitar amplifiers. Editora Kendrick Books, 2009. ISBN-13: 9780964106031WEISSENBACHER, Manfred. Sources of Power: How Energy Forges Human His-tory. Editora ABC-CLIO, 2009. ISBN-13: 9780313356261WHEELER, Tom. The soul of tone – Celebrating 60 years of Fender amps. Editora Hal Leonard, 2007. ISBN 0634056131WHITE, Forrest. Fender: The Inside Story. Editora Backbeat Books, 1994. ISBN 0879303093WHITAKER, Jerry C. Power Vacuum Tubes Handbook. Editora CRC, 1999. Se-gunda Edição ISBN 0849313457WIKIPEDIA. Trêmolo. http://en.wikipedia.org/wiki/Tremolo Acessado 2012-11-30WIKIPEDIA. Jean Baptiste Perrin. http://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Baptiste_Per-rin 2012-12-19WILLIAMS, Sam. CHARACTERISTICS OF TEN TROPICAL HARDWOODS FROM CERTIFIED FORESTS IN BOLIVIA. USDA Forest Service, 2000. ZHOU, Shu-Ang. Electrodynamics of Solids and Microwave Superconductivity. Editora John Wiley & Sons, 1999. ISBN 0471354406

Em Ampli�cadores Valvulados para Guitarra, o construtor José M. A. Fonseca guia o leitor em uma viagem pela história e teoria de funcionamento destes fantásticos instrumentos musicais que ajudaram a dar forma à música contemporânea.

O texto termina com dicas para a construção de um ampli�cador completo, desde o planejamento a detalhes aprendidos ao longo de 19 anos de experiência do autor com experimentação em elétrica e eletrônica para áudio.

Conceitos teóricos são expostos de forma simples, utilizando linguagem coloquial. O texto busca transmitir a magia dos valvulados até mesmo para aqueles sem experiência com eletrônica.

José M. A. Fonseca participou da primeira fábrica de ampli�cadores valvulados artesanais de Brasília, Izzy Chili Valvulados, e construiu ampli�cadores personalizados sob diversas marcas, entre elas a Pepe Tube Ampli�ers. Atualmente é editor do fórum Valvulados.com.br.

José M. A. Fonseca - Ampli�cadores Valvulados para Guitarra ElétricaHistória, Teoria e Construção1a Edição - Brasília, DF - 2013 - Edição Própria