[ PROJETO / 005 / ÁUDIO ANALÓGICO ]

PD-02
AMPLIFICADOR
JFET

Um pré-amplificador simples com JFET que transformou o som da minha guitarra e abriu meus ouvidos para outra forma de amplificação.

CIRCUITO
● FUNCIONAL
MONTAGEM EM PLACA
CONCLUÍDA
GABINETE
NÃO DESENVOLVIDO
DOCUMENTAÇÃO
HISTÓRICA

UM CIRCUITO PEQUENO QUE MUDOU O QUE EU OUVIA.

Encontrei este circuito em um vídeo do Professor Bairros. Era um pré-amplificador simples usando um JFET e alimentação de 9 V.

Eu já vinha experimentando circuitos de áudio e pedais, mas esse projeto acabou tendo um efeito diferente em mim. Não foi apenas mais uma montagem que funcionou: foi um dos circuitos que começou a mudar a forma como eu prestava atenção ao comportamento de uma amplificação.

AUTORIA E REFERÊNCIA

O circuito-base e a referência técnica são do Professor Bairros. Esta página documenta minha montagem e minhas percepções; não reivindica a autoria do projeto original.

ESQUEMÁTICO DE REFERÊNCIA — estágio JFET em fonte comum apresentado no material do Professor Bairros. Os valores devem ser confrontados com a montagem antes de serem tratados como sua versão definitiva.

UM ESTÁGIO EM FONTE COMUM.

O capacitor C1 bloqueia a componente contínua da fonte de sinal e leva a variação de áudio ao gate. RG fornece uma referência para esse terminal e contribui para a alta impedância de entrada. A tensão gate-source, VGS, controla a corrente de drain.

ENTRADA
C1
JFET / FONTE COMUM
GANHO + NÃO LINEARIDADE
C2 / SAÍDA

RS cria a auto-polarização no source. A corrente de drain produz uma queda de tensão em RD; quando a corrente varia, a tensão no drain também varia. A saída em fonte comum fica invertida em relação à entrada, e C2 faz o acoplamento em corrente alternada para o estágio seguinte.

Na referência, os valores visíveis são: VCC 9 V, BF245C, RD 1 kΩ, RS 220 Ω, RG 120 kΩ e C1/C2 de 10 µF. A fotografia documenta a referência consultada, não uma conferência componente por componente da placa montada.

O MESMO CIRCUITO, DUAS RESPOSTAS.

Na guitarra

Na guitarra, o resultado foi maravilhoso. O som ficou quente, limpo e brilhante. Quando a distorção começava a aparecer, eu gostava ainda mais. Era uma daquelas situações em que eu tocava e tinha a impressão de que minha guitarra finalmente estava entregando o tipo de som que eu associava a instrumentos e equipamentos muito melhores.

O som limpo já me agradava bastante. Mas quando o estágio começava a entrar em distorção, minha nossa — era muito bom mesmo. Essa é uma percepção pessoal desta montagem, não uma medida de qualidade universal do JFET.

No baixo

No baixo, a experiência foi praticamente o oposto. O som ficava “quadrado”, com uma distorção que eu não achava agradável. Era muito diferente do comportamento que havia me conquistado na guitarra.

Talvez o baixo ativo e sua pré-amplificação tenham contribuído. Um nível de saída maior pode consumir mais rapidamente o headroom de um estágio simples de 9 V e fazê-lo entrar em não linearidade mais cedo. Mas isso não estabelece uma causa: polarização, resposta em frequência, impedâncias, dinâmica e o próprio pré-amplificador do instrumento também podem influenciar.

Registro sonoro 01 da montagem em funcionamento. O arquivo original não identifica com segurança o instrumento usado.
Registro sonoro 02 da montagem em funcionamento. Mantido sem atribuição de instrumento para não inferir informação ausente.

FOI ASSIM QUE COMECEI A OLHAR PARA AS VÁLVULAS.

O comportamento desse pequeno estágio foi uma das coisas que despertaram minha curiosidade sobre amplificação valvulada. A analogia é conceitual, não uma equivalência: um JFET não é uma válvula em silício e não reproduz automaticamente o comportamento de uma válvula.

JFET

VGS modula a corrente de drain. O gate normalmente opera com corrente muito pequena, permitindo alta impedância de entrada. Sua curva de transferência é não linear.

BJT

A corrente de coletor depende fortemente da tensão base-emissor, aproximadamente de forma exponencial na região ativa, e a entrada exige corrente de base. Corte e saturação dependem da polarização e do circuito.

TRIODO

O cathode emite elétrons, o plate os coleta e a grid controla eletrostaticamente o fluxo. A tensão grid-cathode modula a corrente de plate em uma curva também não linear.

JFET e triodo permitem uma analogia por apresentarem controle por campo/tensão na entrada e alta impedância em condições usuais. Os mecanismos físicos, tensões, capacitâncias e curvas de operação, porém, são diferentes. A configuração emissor comum do BJT é um equivalente conceitual do estágio fonte comum, não uma garantia de resposta sonora igual ou oposta.

HARD, SOFT E AS SIMPLIFICAÇÕES NO MEIO.

Hard clipping

Os picos encontram um limite de forma relativamente abrupta. Isso tende a acrescentar mais conteúdo harmônico de ordem elevada e pode soar áspero ou agressivo, sem ser necessariamente ruim.

Soft clipping

Os picos começam a ser comprimidos de forma progressiva antes de um limite rígido. O arredondamento e o espectro resultante podem ser percebidos como mais suaves.

O DISPOSITIVO NÃO DEFINE SOZINHO O CLIPPING

JFET ≠ soft clipping automático. BJT ≠ hard clipping automático. Válvula ≠ distorção boa automática. Polarização, alimentação, carga, ganho, realimentação, amplitude de entrada, topologia e estágio seguinte determinam como o circuito deixa a região linear.

UMA PLACA QUE NUNCA GANHOU CAIXA.

O projeto ficou restrito à placa universal. Quando eu queria tocar, a placa permanecia solta, a bateria de 9 V ficava externa e jacks e potenciômetro eram ligados diretamente, sem gabinete definitivo.

O PD-02 em seu estado real de uso: placa, bateria, potenciômetro e jacks sem gabinete definitivo.
Face inferior da placa universal, mostrando a ligação manual dos componentes.

Ao contrário do PD-01, o PD-02 nunca foi usado em show. A montagem nunca recebeu case e eu também nunca toquei guitarra em apresentações. Isso não foi uma falha do circuito: nos testes domésticos, ele cumpriu a função musical que motivou o projeto.

FUNCIONAL, MECANICAMENTE INACABADO.

O PD-02 nunca ganhou um gabinete e nunca subiu em um palco. Mesmo assim, acabou sendo um projeto importante para mim. Foi um circuito simples que mudou a maneira como eu ouvia a minha guitarra e me levou a querer entender por que dispositivos diferentes entram em distorção de maneiras diferentes.

Eu comecei procurando um pré-amplificador. Terminei curioso sobre JFETs, válvulas, polarização e clipping.

ORIGEM

Circuito do Professor Bairros

Um estágio JFET simples de 9 V se tornou o ponto de partida para a montagem.

MONTAGEM

Placa universal

O circuito funcional foi transferido para uma placa perfurada com potenciômetro, jacks e bateria externos.

GUITARRA

Uma resposta marcante

O som limpo e a transição para a distorção despertaram interesse por JFETs, válvulas e clipping.

BAIXO

Outra resposta

O resultado mais quadrado e desagradável levantou hipóteses sobre nível de entrada, polarização e headroom.

ESTADO ATUAL

Funcional, sem gabinete

O circuito cumpriu sua função nos testes domésticos, mas nunca recebeu case definitivo nem foi usado em show.

FONTE TÉCNICA.

Professor Bairros — Pré-amplificador / amplificador JFET

Assistir ao vídeo de referência no YouTube

O link registra a fonte a partir da qual o circuito foi construído; não implica parceria, participação ou endosso do Professor Bairros à minha montagem.