Testando a qualidade do áudio de algumas placas de som

Em Março deste ano eu descobri o ARTA e fiz alguns testes de algumas placas de som (na verdade foi mais de som on-board mesmo). Era pra eu ter feito este post naquela época, mas antes tarde do que nunca.

Pimeiro, para testar uma placa de som é preciso, além de baixar e instalar o ARTA, de um cabo para fazer o loop na placa de som, parecido com este aqui:

Quanto menor o cabo melhor. Este cabo da foto veio com uma placa de captura de vídeo. Também dá pra usar um cabo feito em casa, com conectores (todo em metal) e cabo melhores. Qualquer hora eu faço um...

Então, o loop na placa de som é feito ligando o cabo nos conectores de saída e entrada de áudio (normalmente o conector verde e o azul), assim:

No caso de notebooks dá pra usar a entrada de microfone (rosa), mas as medidas ficam piores (como é de se esperar).

Feito isso, desligue tudo que modifique o áudio nas propriedades de áudio do Windows (equalização, surround, etc).

Pronto, agora é só rodar o ARTA. Não precisa registrar o software, dá pra usar em modo demo mesmo. Ele só não vai salvar. No menu "Mode" selecione "Spectrum Analyzer". No menu "Generator" selecione "Configure" e configure da seguinte forma:

No manual do ARTA tem mais detalhes de como é feito os testes e tem toda a teoria e equações. É bom dar uma olhada antes de mudar os valores das configurações.

Agora no menu "Setup" selecione "Spectrum Scale" e deixe ele assim:

Pra iniciar as medidas é só clicar no botão de "Play" vermelho (o azul, do gerador, é acionado automaticamente. Foi usado um frequência de amostragem de 48000 Hz, FFT de 32768 pontos e janela Kaiser 5, sem a média desligada (average). Daí ajusta-se o controle de volume do PC (no icone do alto falante na barra do Windows) até o ponto antes de sobrecarregar a entrada de áudio. Este ponto é fácil notar, pois saltarão várias raias de harmônicos na tela. Melhor usar as setas direcionais do teclado pra ajustar o nível. O resultado da medida aparecerá assim:

Esta é a medida de THD e THD+N (Distorção Harmonica Total + ruído) do desktop Dell do meu irmão (Vostro 260S) que bateu o áudio do meu PC. Vejam a mesma medida, agora no meu PC:

Testei também um PC na casa da minha mãe, que tem som on-board padrão AC97 (antigo):

A THD+N neste caso ficou em 0.11% (59 dB). Muito baixa, comparada a THD+N do meu PC e do desktop Dell (que são padrão HD áudio).

Fiz também as medidas de intermodulação e de resposta em frequência destes PCs, mas não vou colocar aqui, já que são muitas imagens. Vou colocar só a do desktop Dell:

Intermodulação:

Resposta em frequência:

Testando em diferentes computadores notei que a medida de resposta em frequência é muito parecida para todos eles, com uma resposta placa em toda a faixa de áudio. A queda brusca em 20 kHz é a esperada em áudio digital.

Livros sobre eletrônica e uma curiosa fonte de tensão negativa

Opa, eu fiz mais um vídeo log. Desta vez mostro alguns livros sobre eletrônica que eu recomendo e, no final, apresento o circuitinho de tensão negativa com um transistor. O vídeo foi gravado antes do post de ontem, então não tem os testes com os opto-acopladores 4N25.

Ah! Agora em HD!

Pra quem achar que a numeração dos Vlogs está errada eu aviso que coloquei dois dos vídeos no post sobre revistas de eletrônica.

Ainda a fonte de tensão negativa (tentando chegar a -1.25V)

Atualizado em 01/09/2013 as 21:30: Coloquei mais um teste que fiz após ter publicado o post.

Então, após a experiência do post anterior resolvi tentar chegar a -1.25V de tensão de saída. O valor foi escolhido por ser o da referência do LM317, que eu uso em minha fonte de bancada. Esta fonte tem um problema de subir a tensão de saída ao ser desligada. A causa é justamente uma tensão negativa de -1.25V que eu coloquei para zerar o LM317 e fazer a fonte ir de 0 a 15V. Mais detalhes no post onde falo sobre a fonte.

Baseado no que o Bob Pease falou na revista Electronic Design eu fiz alguns testes com o opto-acoplador 4N25 (ele fala pra usar um 4N28, mas eu só tinha o 4N25). Com apenas um opto-acoplador consegui a tensão máxima de -460mV. Nestes testes descobri que a corrente do emissor no transistor tem um ponto que gera um máximo de tensão. Para baixo ou para cima deste valor de corrente a tensão de saída cai.

Como ainda não estava nem na metade da tensão que eu precisava coloquei mais um 4N25 em série com o primeiro e consegui a seguinte tensão:

Ainda tentei colocar mais um opto-acoplador em série (subindo para 3), mas a partir daí a tensão passa a ser positiva (de 4V).

O esquema final ficou assim (no esquema os optos são darlingtons, não tinha o simbolo do opto normal no app de esquemas da Digikey):

Variando a corrente pelos LEDs não se tem um grande aumento na tensão de saída. O que mais influencia mesmo é a corrente de emissor do fototransistor. A tensão de alimentação (Vdd) ficou em 7V.

Concluindo: Não é hoje que eu vou resolver o problema da minha fonte de bancada. Mas o circuitinho de fonte negativa é uma ótima curiosidade.

Atualizado 01/09/2013 21:30:

Eu sou uma mula!!! Como não pensei nisso antes?!

Estava fazendo o teste com o fototransistor do opto-acoplador igual ao do circuito com um transistor comum, o que não é necessário. O opto-acoplador tem um transistor com um LED em cima (ou do lado), ao se "mostrar" a luz para esse transistor ele gera uma tensão em ambas as junções (BE e BC). Medindo a tensão Vbe ou Vce a tensão é positiva e medindo as tensões Veb e Vec o valor é negativo.

Então, não precisava dos resistores R1 e R2 do esquema acima, eles podem ser retirados. Na verdade eles nem deviam estar aí, pois mais atrapalham do que ajudam. Retireis os dois resistores (a partir daí a corrente dos LEDs é que influencia na tensão de saída) e consegui passar de -1V:

Concluíndo (de novo): Melhorou, faltam -100 mV, acho que chega perto, tendo em vista a tensão de uma junção de sílicio de perto de 0.7V. Nos meus testes fui até 20mA nos LED´s dos opto-acopladores. Depois é testar no LM317. Acredito que não dará certo com o LM317, pois a corrente que este circuito fornece deve ficar muito abaixo da necessária para os resistores que definem a tensão de saída do regulador. 

Agora vou encostar o circuito num canto, tenho outras coisas pra fazer. Algum dia eu volto a ele. Se alguém montar e fizer mais testes, favor comentar aqui.

Uma curiosa fonte de tensão negativa

Há muito tempo  eu li em algum lugar (não lembro onde foi) que se você aterrar a base de um transistor e polarizar reversamente o emissor do mesmo, via um resistor, uma tensão de aproximadamente -0.35V será gerada no coletor. Claro que a corrente é baixa, mas o curioso é que a tensão é DC, sem oscilação.

O que eu lembrava era que essa idéia vinha de algum texto de Bob Pease, mestre da eletrônica analógica. Não sei se isso tinha haver com sua implicância com simulação de circuitos em computadores (SPICE). Inclusive ele jogou seu computador do alto de um dos prédios da National Semiconductor para que o PC nunca mais mentisse pra ele (foto ao lado).

Então, essa semana estava lendo algumas colunas que ele escreveu para a revista "Electronic Design" e achei uma onde um leitor pergunta sobre o dito circuito com um transistor. Com a ajuda desta resposta e de alguns detalhes que eu lembrava resolvi simular o circuitinho, primeiro no ISIS e depois no LTSpice.

Como era de se esperar o ISIS me mostrou isso:

Já o LTSpice ainda mostrou alguma tensão, mas extremamente baixa (pV), praticamente zeo:

Como essa brincadeira funciona com qualquer transistor, peguei um BC337 na gaveta e montei no protoboard, resultando em:

O que nos mostra que talvez Bob tinha razão, já que nem tudo é simulado corretamente. A explicação do fenomeno, pelo que lembro (e pelo que está escrito em sua coluna), é que ao polarizar reversamente o transistor com uma tensão Veb a junção base-emissor passa a emitir fotons (ou melhor: "acende") e estes fotons são absorvidos pela outra junção (base-coletor) gerando a tensão negativa. 

Como a montagem é fácil e rápida, recomendo a brincadeira. Embora seja um circuito curioso, tem pouca  (ou nenhuma) aplicação prática. Acho que o transistor fica inutilizado depois... então use um transistor baratinho.

Medidor Digital de Tensão (0 a 99.9V)

E mais um Vídeo Log (pequeno, apenas 4 minutos), de mais um item Chinês (sobre o qual eu já havia escrito lá no Badulaques da China e que pode ser comprado aqui):

Fazer estes vídeos está sendo mais divertido do que escrever aqui no blog, então é provável que eu filme mais alguns...

Testador de LED (LED Tester)

Falei sobre este testador de LEDs lá no Badulaques da China e aproveitei para fazer mais um video log (o testador pode ser comprado neste link):

A "tensão residual" mostrada no vídeo é causada pelo efeito fotoelétrico no LED, sob a iluminação da luminária da bancada.

A padaria

Não tem nada a ver com eletrônica, mas como o Cuxaxo morreu vou postar aqui mesmo.

Estou montando um amplificador valvulado e logo precisei dos transformadores de saída. Encomendei numa empresa aqui da cidade e hoje fui até lá pra pegar as peças. Fui a pé e como não sabia o caminho acabei dando uma volta desnecessária e gastando um tempo danado andando. Na volta parei pra tomar alguma coisa numa curiosa padaria (pelo menos era o que estava escrito na placa na entrada) onde aproveitei para tirar umas fotos:

Lanternas Recarregáveis (Tecnologia de Camelô)

E eu fiz mais um...

Desta vez ficou menor (15 minutos). O assunto são as lanternas recarregáveis. Já havia escrito sobre uma delas lá em 2008 (e de uma outra também, mas foi bom pra relembrar.

O quarto Vlog já está planejado e deve chegar perto de uma hora de duração. Estou pensando em dividir em três partes, vamos ver se vai ficar bom. E será sobre o segundo post mais acessado do blog.

Estabilizadores de Tensão (Atualizado!))

[Atualizado em 22/06/2013 com as observações do Luciano, ver o final do post]

E não é que eu consegui fazer mais um episódio desse negócio?

Desta vez falo um pouco (22 minutos não é tão pouco assim) sobre as pragas dos estabilizadores de tensão.  Para quem gosta apenas de equipamentos eletrônicos antigos, pode pular direto para o ponto de 16:00 minutos, onde mostro um daqueles transformadores, com chave de onda, que o povo usava nas TVs antigamente.

Links:

Minha fonte de bancada: http://www.pakequis.com.br/2009/01/minha-fonte-de-bancada.html

Norma da ANEEL: http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idArea=82

O Luciano Sturaro fez algumas observações sobre o vídeo e como não tenho como responder corretamente nos comentários (preciso colocar imagens) resolvi comentar a seguir (com o texto original do Luciano em azul):

"Rodrigo, duas coisas.
Esse "estabilizador" de PC, é a coisa mais porca que eu já vi. Primeiro porque o transformador é RIDÍCULO de pequeno. E a segunda coisa é que se você levantou o diagrama de conexão do transformador corretamente, ele não funciona com auto-transformador, e sim esta sendo usado como um reator em série com a carga!!! Provocando uma queda de tensão quando ela esta acima do valor ajustado no trimpot."

Dei uma conferida e acho que não é assim não. Pra facilitar olha o esquema aqui embaixo (clique para ampliar):

Os dois fios da rede vão para o trafo (um no "tap" de baixo e outro, da chave e do fuzivel, no segundo tap de cima). Em uma posição do relê a tensão de entrada vai direta para as tomadas. Quando ele passa para a outra posição as tomadas ficam ligadas no "Tap" de cima do trafo e a rede continua ligada a dois pontos no trafo.

Já o segundo, como você mesmo deve ter percebido, não é um estabilizador e sim um REGULADOR DE TENSÃO MANUAL. 

Sim, eu sei. O título do vídeo poderia ter ficado no singular mesmo, mas como eu explico o funcionamento básico dos estabilizadores no começo, talvez não tenha ficado tão sem sentido assim. E eu leio o nome do equipamento em certa parte do vídeo. Mas realmente eu deveria falar mais claramente que não se trata de um estabilizador. Então, pra não restar mais dúvidas, segue a foto da placa de identificação do equipamento:

E o esquema dele você cometeu um pequeno erro. A lampada sempre fica ligada entre os taps 1 e 2 e nunca entre o comum e o tamp1, pois ali teremos 90 e poucos volts, e entre o tap1 e 2, em geral tem uns 12V mais ou menos. 

Erro meu, você está certo. Testei a lampada depois e ela funciona por volta desta tensão mesmo. Isso que dá levantar esquema com pressa para filmar.

O medidor também fica ligado entre os taps. E o medidor e um modelo de ferro movel que funciona tanto em AC como DC. E a tensão de fundo de escala dele é de 15V. Uma coisa que eu sempre fiz ao reaproveitar esses medidores para fontes, e raspar o zero dos números da escala e usá-lo como medidor de 0 a 15V eheh.

Isso que eu não entendi. Se o medidor é de 15V e é ligado entre os "taps" como ele consegue medir a variação de tensão ao se mudar a chave de posição? Como se pode ver no texto da placa da foto acima a frase "Mantenha o ponteiro no traço vermelho" dá a entender que ao se mudar de posição o ponteiro deve indicar uma mudança de tensão. Como eu já desmontei, não tenho como reconferir isso. E depois do vídeo gravado eu liguei o medidor na fonte de bancada e ele funcionou como você falou. Só não gostei da oscilação do ponteiro. Ele demora um pouco até estabilizar na posição.

Ahhh... e essa lampada não é original ehehe, alguém trocou por essa lampada rabicho.
Acho que falo isso brevemente no vídeo. A original pode ter queimado e alguém adaptou outra no medidor.

No mais, legal pelos videos!
Muito obrigado! Seu comentário ajudou muito.

E pra finalizar, segue uma foto da placa do estabilizador:

Fonte de Alta Tensão e Ratemeter Philips PW4620

Pois é, fiz algo que nunca pensei que conseguiria fazer: Um vídeo log. A edição ficou com alguns problemas, com cortes abruptos e meio sem sentido. O som está baixo por causa do microfone da camera (e por eu falar baixo), e com uns Téc-Téc estranhos (acho que é da camera também). Vou tentar melhorar no próximo Vlog (se eu fizer).

Então povo, taí o Vlog #1: