O 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 alimentação é somada ao sinal pré-amplificado. A medida da potência elétrica é definida 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 sinal 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 Potência

O estágio de potência emprega válvulas 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, também, algum fator de ganho de voltagem, fato que deve ser considerado no desenho de transformadores de saída.

Transformador de Saída

O transformador de saída é responsável por casar a impedância e transferir a potência 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 corrente. 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 transformador 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 muitas vezes considerada uma arte.

Empregando uma analogia com a mecânica, o transformador é uma caixa de marchas, 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 impedância), 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 formam um filtro natural contra altas frequências (devido à reatância indutiva).

O núcleo do transformador é onde a energia é armazenada, alternando-se, de dezenas a milhares de vezes por segundo. A energia é então transferida para o secundário do transformador por meio de acoplamento eletromagnético. Assim, temos um sistema 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 intrigantes) em amplificadores para guitarra.