Em resumo, este circuito de controle de tom ativo com um único ci tl074 é do tipo baxandall, com a função de um controle de grave e agudo estéreo de alta fidelidade para uso em amplificadores de som profissional, mesa de som, mixers e até mesmo pequenas placas amplificadores bluetooth 12v.
Além de que com um único ci tlv2461, a fonte de alimentação sugerida de 12V é convertida para uma fonte simétrica, fornecendo uma tensão de alimentação de ponto médio (mid), funcionando como o aterramento do sinal de áudio.
Controle de tom ativo com TL074
Em suma, o controle de tom ativo com tl74 permitem ajustar a resposta de frequência do sistema de áudio, sem perda, para compensar a resposta dos alto-falantes e suas caixas ou da sala de audição, ou simplesmente para fornecer um som mais agradável. (loudness).
Dessa forma, com uma variação do clássico e muito popular circuito de controle de tom com feedback negativo Baxandall, fornece o conhecido controle de tom Hi-Fi com resposta de corte, plano e reforço para frequências graves e agudas.
Desse modo, um único controle de graves ajusta ambos os canais simultaneamente e um único controle de agudos ajusta ambos os canais.
Por outro lado, um par de potenciômetro deslizantes (logarítmico) ajusta o volume de cada canal independentemente. No entanto, caso opte por ajustar ambos canais ao mesmo tempo, bastar utilizar um potenciômetro duplo, porém igualmente do tipo log.
O circuito fornece um ganho de 6 dB na configuração de volume máximo quando ambos os controles de tom estão em seus pontos médios (planos). Portanto, compensando possíveis perdas e dispensando o uso de um pré-amplificador antes do controle de tonalidade.
Como funciona o controle de tonalidade ativo
Inicialmente, cada um dos dois canais separados do circuito de controle de tom é basicamente um filtro ativo construído em torno de um amplificador operacional CI TL074.
Segundo o autor, o projeto de filtro ativo foi escolhido em vez de um circuito de filtro passivo porque os filtros ativos têm os componentes de ajuste de resposta em frequência localizados no circuito de realimentação dos amplificadores de filtro.
Assim, proporcionando THD muito menor, pouca ou nenhuma perda de inserção e uma resposta simétrica em torno do eixo tanto no reforço, quanto no corte, em comparação com a maioria dos projetos passivos.
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Cada canal também inclui um amplificador de buffer de entrada para fornecer algum ganho e isolamento das variações de impedância da fonte de sinal.
Um potenciômetro deslizante de elemento duplo ajusta a resposta de graves de aproximadamente –20 dB de corte, para plano, e aproximadamente 20 dB de reforço para ambos os canais simultaneamente. Outro potenciômetro deslizante de elemento duplo ajusta a resposta de agudos de ambos os canais na mesma faixa.
As frequências médias não são afetadas pelos controles de tom. Uma resposta geral plana (sem reforço ou corte nos extremos de frequência) é obtida quando os controles de tomestão em sua posição intermediária.
Curva da faxia de resposta de frequencia
As curvas da faixa de resposta de frequência composta mostradas no gráfico a seguir são fornecidas pelos valores dos componentes indicados no esquema.
Esquema controle de tom ativo TL074 com fonte 12V
À primeira vista, o amplificador de buffer de entrada fornece um ganho de aproximadamente de 2 vezes (RF/RIN) com os valores de resistor especificados. O capacitor de entrada C1 bloqueia a corrente contínua e define a resposta mínima de baixa frequência do circuito de controle de tom em aproximadamente 16 Hz (–3 dB) com o valor de 2,2 µF.
Logo depois, o controle de volume R1 possui um afunilamento de áudio para fornecer uma resposta linear percebida em volume, proporcional à posição física do controle deslizante. Todavia, só funcionará com potenciômetros do tipo log.
A faixa de ajuste do amplificador de buffer é de 0 V a aproximadamente 2 vezes (6 dB) a tensão de entrada do sinal de áudio.
Características:
| Tensão de alimentação recomendada | 5V ou 12V |
| Impedância de saída | 47kꭥ |
| Frequência de corte mínima (-3dB) | 16Hz |
| Ganho de saída | 6dB |
| Atenução máxima | -20dB |
| Reforço máximo | +20dB |
| THD + Ruído com reforço máx. | <0.05% |
| THD + Ruído sem ajuste (flat) | <0.04% |
| THD + Ruído com corte máx. | <0.3% |
Por último, confira a lista de componentes do controle de tonalidade ativo com tl074:
- U1 – TLV2461
- U2 – TL074
- R1 e R2 = Potenciômetro Log – 50kꭥ
- R3 e R4 = 20kꭥ
- R5,R6, R11, R12, R13, R14, R15 e R18 = 10k ꭥ
- R16 e R17 = 3k3ꭥ
- R19 e R20 47kꭥ
- C1, C2 e C4 = 2,2µf
- C3 = 10µf (eletrolítico)
- C5 e C6 = 0,1µf
- C7, C8, C9 e C10 = 3,3nf
- C11, C12, C13 e C14 = 3,3nf
- R21 e R22 = 100Rꭥ
- R10 e R18 = Potenciômetro duplo linear = 100kꭥ
Confira: Amplicadores de potência para montar
Ajuste da resposta de frequência
Em síntese, a resposta de frequência geral do circuito de controle de tom pode ser deslocada para cima ou para baixo alterando os valores dos capacitores C7, C9, C11 e C12 nas redes de ajuste de tom.
Para deslocar a resposta de frequência para baixo, por exemplo, aumente os valores dos capacitores nas redes de ajuste de tom. Dobrar os valores de C7, C9, C11 e C12 desloca a frequência de interrupção para baixo em uma oitava completa (Caso B).
Em contrapartida, reduzir pela metade os valores de C7, C9, C11 e C12 desloca a frequência de interrupção para cima em uma oitava completa. (1 oitava para cima = ½ Cx e 1 oitava para baixo = 2 Cx.)
Observe que, para manter as frequências de reforço e corte de frequências iguais, o valor de C7 deve ser igual ao de C9, e o valor de C11 deve ser igual ao de C12. Além disso, embora as frequências de corte de graves e agudos possam ser ajustadas separadamente, se desejado, para manter a forma geral e a simetria da resposta, todos os quatro capacitores devem ser aumentados ou diminuídos pelo mesmo fator.
Ganho de saída e distorção
Por fim, os gráficos a seguir são de medições do regulador de tensão próprio da Texas Instruments (TI Tone Control EVM – SLOP109), usando o amplificador operacional TLC074.
Todas as medições foram feitas com Vdd = 5 V, Vin = 100 mVrms, RL = 47 kΩ e f = 3 kHz.
Créditos: Dee Harris da Texas Instruments.