Alan Dower Blumlein era um gênio!
Alan Dower Blumlein (29 June 1903 – 7 June 1942)
http://www.tubecad.com/2005/May/blog0046.htm
http://www.tubecad.com/2009/04/blog0163.htm
http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Alan_Dower_Blumlein
Nascido na Inglaterra e formado em eletrônica, deve-se a Blumlein muitas contribuições à ciência do som e às telecomunicações. Entre suas inúmeras contribuições enconteam-se s gravação estereofônica em discos, , o circuito ultra linear o microfone dinâmico de bobina móvel, muitas contribuições na área de Televisão e em especial a descoberta do radar. Tudo isto ainda nos anos 1930. Sua morte trágica nos privou de muitas outras descobertas poderiam ter-se sucedido. Importante ressaltar que suas pesquisas e descobertas visavam a qualidade final a ser desfrutada pelo usuário final.
Campos de atuação:
o 2.1 Telecomunicações
o 2.2 Gravação de som
o 2.3 Estereofonia
o 2.4 Televisão
o 2.5 Radar H2S
Vamos demonstrar o circuito de auto-polarização desenvolvido por Blumlein destinado a equilibrar as correntes das válvulas de saída em Push Pull . Nos aparelhos de alta classe sempre usamos um potenciômetro destinado a equilibrar as correntes das válvulas de saída em repouso. Este processo é necessário porque duas válvulas iguais obtidas aleatoriamente possuem corrente de placa ligeiramente diferentes quando em repouso. A ausência de tal controle inevitavelmente magnetizará o núcleo do transformador de saída em um sentido, o que nos trará sempre um pouco de distorção e perda de resposta porque a magnetização do núcleo diminui a indutância, declinando a resposta nos graves. .
O circuito de Blumleisn faz este procedimento sozinho e automaticamente mesmo que o par esteja amplamente desequilibrado, isto é se v. usar uma 6V6 e uma 6L6, se usar uma EL34 e uma 5881 em cada lado do PP, a corrente de ambas será sempre a mesma, sendo sempre a menor de ambas.
O processo pode ser chamado de “circuito de ligação cruzada”. Se uma válvula conduz mais, ela eleva o potencial na grade da outra fazendo que esta última emita mais corrente. Ao contrário, se ela conduz pouco,o potencial da outra grade de sinal diminui fazendo que esta conduza menos.
Porque razão esta idéia genial hoje esta no esquecimento? -O tipo mais comum de conexão é a dos catodos interunidos e polarizados por um só resistor. Mesmo quanto aos resistores separados na polarização das válvulas de saída, tão recomendados nos manuais ingleses, não são muito usados. Simplesmente devido ao preço dos insumos de componentes incidentes num determinado projeto.
Abaixo vemos uma primeira aproximação à idéia exposta, que corresponde à explicação dita anteriormente.
Circuito genérico de polarização por catodo.
Circuito de ligação cruzada de
Blumlein
Na série de diagramas abaixo fazemos uma simulação de três configurações de extrema aberração.
Num Push pull 6V6 pusemos uma válvula de um lado e duas do outro.
Em A Uma válvula conduz 10.2 mA, a outra 11.07 mA, desequilíbrio de 0.87 mA, ou 8.5%; nada mal pelo absurdo da colocação do circuito. Usamos catodos separados com resistores próprios.
Em B Mostra maus resultados: desequilíbrio de 2.12 mA, ou 21.5%. Com o uso de um único resistor de catodo.
Em C Temos os piores resultados um desequilíbrio de 7.43 mA, ou 100%..
Nem todo o sistema é imune de seus pecados. O circuito de Blumlein’s rouba tensão de B+ que poderia ser usada para maior potência. Além do mais requer no mínimo quatro resistores para os catodos e capacitores de desacoplamento de maiores voltagens de isolamento, encarecendo um pouco o produto final.
Abaixo apresentamos um amplificador de Blumlein modernizado capaz de funcionar indistintamente com qualquer par de válvulas gêmeas na saída, sem necessidade de alteração de circuito. Utiliza realimentação positiva nas grades auxiliares das válvulas de saída e realimentação negativa entre os estágios. Nenhuma realimentação no circuito global. A tensão de alimentação relativamente baixa torna o circuito universal para praticamente todas as válvulas.
Outros modernos circuitos de auto-polarização
O grande guru do som John Broskie pesquisou sobre o assunto e divulgou uma série de modernos circuitos de auto equilíbrio. Resolveu brincar com o emprego de um amplificador operacional como elemento natural para o bom equilíbrio das correntes em repouso. Eis que Broskie nos brinda com duas variantes que mostramos abaixo.
Estas adaptações servem indistintamente para operação em classe A ou B. Em seguida veremos o comportamento do circuito ao haver desvio de tensão na grade de uma das válvulas. O primeiro gráfico é o que acontece com a ligação convencional, visto no circuito genérico de polarização por catodo. O segundo gráfico corresponde ás variações de até 2Volts na grade de sinal. A partir daí o comportamento segue a proximidade da linha zero o que mostra a alta eficiência do circuito empregado.
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.
Mais circuitos auto polarizadores
Com o intuito de simplificar as coisas Broskie sugere utilizar transistores no sistema. Este processo pode ser bem aceito pelos puristas, pois estes dispositivos de estado sólido assim como os Operacionais acima mostrados não são elementos de passagem do sinal sonoro e estes circuitos prestam-se muito bem à quaisquer que sejam as válvulas de saída em PP, 6L6, EL34, KT88 ou 2A3—ou mesmo no caso de saída simples (SE).
Nesta primeira proposta colocam-se dois transistores para o equilíbrio de corrente, sendo um o regulador e o outro o alimentador. Este mesmo circuito origina uma variante em que um dos transistores é substituído por apenas um diodo. Ou poderemos usar no lugar dos dois transistores um BiMos do tipo CA3140.
Observe o transistor substituído por um diodo do tipo 1N4002. De um lado temos um resistor de 93 Ohms e outro de 200 Ohms (total 93 Ohms)(o diodo não conta resistência) e do outro lado um transistor tipo 2N3055 que dará junto com o resistor de 200 Ohms dará a resistência final de polarização para equalização das correntes.
Nestes dois diagramas temos a sofisticação da mesma filosofia com o uso de dois transistores a segunda variante inclui dois Zeners para limitação das tensões máximas de catodo. Nestes casos a polarização dos transistores vem a partir da fonte de alimentação do circuito original.
Com o intuito de diminuir riscos para o funcionamento do sistema estes transistores agora vem a operar a partir das tensões dos próprios catodos das válvulas de saída.
Uma simplificação ainda maior poderá ser vista no diagrama abaixo onde usamos apenas um transistor este poderá ser um transistor comum um MOSFET ou um JFET.
Com os agradecimentos ao grande John Broskie e a Robert Mc Intyre que trouxe os circuitos originais de Blumlein.
Detalhes poderão ser vistos em:
Sobre polarização automática
http://www.tubecad.com/2005/May/blog0046.htm
http://www.tubecad.com/2009/04/blog0163.htm
Sobre a vida de Blumlein
http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Alan_Dower_Blumlein
Sobre patente de polarização automática PAT 496,883
http://www.doramusic.com/patentdetails.htm
Sobre patente da gravação em estéreo. PAT 394,325
http://www.doramusic.com/patents/394325.htm
Sobre 128 patentes de Blumlein
A título de demonstração da genialidade de Blumlien transcrevemos os desenhos dos pick ups e cabeças de gravação sugeridas por ele em 1931. Exatamente o que existe até hoje!
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
