Projeto de Pré-amplificadores e Equalizadores RIAA Para Toca-Discos – Parte XVII

Comparando os melhores índices para um resistor de carga na placa, com queda de 100VDC:

Esse ruído tem densidade de potência inversamente proporcional à frequência (1/f), o comportamento de “ruído rosa” (pink noise).

Tudo indica que usar resistores de filme metálico como carga de placa em pré-amplificadores de alto ganho vai ser a melhor opção, não é? Vamos conseguir precisão no ganho, impedância de saída e menor nível de ruído.

Tríodos

Nas refs. [22] e [23] (Atwood e Spangenberg) encontraremos uma expressão aproximada para uma resistência equivalente de ruído branco para tríodos:

O que mostra que o valor do resistor equivalente será inversamente proporcional à transcondutância do tríodo, portanto dependente do ponto de operação escolhido. Substituindo os valores obtidos para a 12AX7 no circuito proposto, teremos:

E esse seria o valor de uma resistência em série com a grade, na temperatura ambiente considerada, com tensão eficaz equivalente ao ruído térmico (aleatório) que será observado na saída.

Isso vai permitir calcular uma tensão de ruído térmico equivalente na entrada, a qual, multiplicada pelo ganho do estágio, vai permitir avaliar a tensão de ruído na saída devido a esse processo (agitação térmica).

Então:

Vai ser a tensão de ruído referida à entrada esperada para essa válvula.

Mas dispositivos ativos, como válvulas e transistores, têm outras formas de geração de ruído, com espectro diferente, devido à circulação da corrente contínua necessária ao seu funcionamento.

Flicker Noise (Ruído de Cintilação)

Para válvulas, esse tipo de ruído acontece por variações aleatórias na emissão do catodo, devido a diversas causas, e varia consideravelmente entre amostras da mesma válvula, de um mesmo fabricante e ao longo do tempo.

A corrente rms devido a esse tipo de ruído, numa determinada frequência pode ser calculada por (ref. [25]):

Isso mostra um comportamento de 1/f , como ruído rosa.

Para achar o valor numa faixa de frequências, precisamos integrar a expressão anterior para chegar a:

Onde

Na faixa de áudio, esse ruído vai predominar e é diretamente proporcional à corrente média de placa (CC), o que nos leva a pensar em trabalhar com menores correntes de repouso, mas isso vai reduzir a transcondutância, aumentando o ruído e, por outro lado, reduzindo o ganho, dessa forma tendendo a alguma compensação.

 Isso leva as válvulas com maior gm a ter um faixa maior de correntes com menor nível de ruído, como mostrado nas figuras 12 e 13.

Deixe um comentário