Ainda esta semana, o F. de Salvador me perguntou sobre a possibilidade de se colocar uma ventoinha DC, como as usadas em microcomputadores, para resfriar a sua unidade do Volkano mk.III.
A princípio seria uma boa idéia, visto que os dias de verão na Bahia são um tanto quanto "quentes", apesar da sua sala de audição climatizada, por outro lado, os amplificadores valvulados não se dão muito bem com vibrações.
Expliquei que a ventoinha em si, por mais silenciosa que seja, além do ruído eletromagnético, gera várias vibrações que se propagam pelos meios sólidos até chegar nas válvulas. Temos a fundamental que depende da velocidade de rotação (e intensidade proporcional ao desbalanceamento do rotor - caso consiga uma ventoinha Suiça ou Alemã, pode desconsiderar este item...) e os diversos harmônicos que dependem de vários fatores como posição, material dos móveis, material da própria ventoinha, etc.
Toda esta ruideira pode ser capturada pelas estruturas internas das válvulas e realimentá-la causando um feedback positivo, gerando a famigerada microfonia.
Citando o Morgan Jones em seu Valve Amplifiers, 1ª edição, 4° reimpressão, pág. 145:
"A Grade de Controle
A grade de controle é formada por um fio muito fino, enrolado helicoidalmente em torno do cátodo, e é bem mais efetiva quando colocada perto da superfície do cátodo, onde a velocidade dos elétrons é baixa, ao contrário da região próxima ao ânodo onde os elétrons já adquiriram um considrável momento e não podem ser facilmente repelidos. Por esta razão, mesmo em uma válvula possuindo uma sucessão de grades internas, a grade de controle é sempre a grade mais próxima ao cátodo, sendo ainda, nas válvulas de alto-mu mais perto ainda do que nas válvulas de médio ou baixo-mu (ganho). Por conta desta proximidade da grade de controle em relação ao cátodo, qualquer pequeno movimento da grade tem um efeito significante no fluxo de elétrons, e isto é a causa da microfonia.
Apesar da grade de controle ser um ponto de altíssima impedância, pode haver circulação de corrente positiva ou negativa.
Apesar da grade de controle ser um ponto de altíssima impedância, pode haver circulação de corrente positiva ou negativa.
Se carregarmos a grade positivamente em relação ao cátodo, a grade irá reduzir seu efeito repulsivo no fluxo eletrônico da carga espacial a tal ponto que irá ajudar a arrancar os elétrons do cátodo em direção ao ânodo. Uma corrente muito alta irá fluir, porém alguns elétrons serão divergidos para o circuito de polarização da grade, resultando em corrente de grade positiva, que reduzirá drasticamente a alta impedância da válvula. É por causa disto que estágios de saída em classe AB2, que operam com correntes de grade positiva, geralmente são precedidos por um driver de potência.
Inevitavelmente a grade, durante o processo de construção da válvula, acaba contaminada com material altamente emissivo do cátodo e para piorar a situação, geralmente ela está localizada em local muito quente próximo ao cátodo. Se for permitido à tempreatura da grade subir, ela acabará sendo capaz de emitir elétrons por ela mesma, por esta razão as grades das válvulas de potência são enroladas em estruturas de cobre com muita massa, pois acabam funcionando como dissipadores de calor evitando a emissão secundária.
Se à válvula for permitida essa emissão secundária, uma corrente de grade negativa irá surgir e, dependendo do resistor de leak e do ponto do BIAS, o potencial da grade poderá aumentar, causando o aumento da corrente de ânodo e o consequente aumento da temperatura total da válvula. O material do ânodo então, começará a evaporar-se, e haverá mais material emissivo contaminando a grade, que aumentará ainda mais a sua emissão (e temperatura realimentando o ciclo). A grade pode se tornar tão quente que poderá se deformar e acabará tocando o cátodo, destruindo por completo a válvula."
Em resumo:
- Ventoinhas e vibrações não são um bom negócio perto dos equipamentos valvulados.
- Grades oscilando mecanicamente induzem os ruídos e a microfonia.
- Manter a temperatura ambiente baixa prolonga a vida das válvulas, facilitando a dissipação do calor.
É isto aí.
Até a próxima.
Luciano
