Cabo RCA Y divide também a tensão? NÃO!

texto produzido por Marcelo S. Motitsuki Todos os direitos autorais reservados AutoSom.net http://autosom.net

Alguns pensam que ligando um cabo Y, a tensão vai dividir por dois, se era 0,5 Volts na saída do player, tornaria 0,25 Volts em cada amplificador, mas isto não acontece, pois o que se divide neste caso, é a corrente, a tensão é mantida, pois é feita uma ligação em paralelo com a fonte de sinal e não em série. Portanto, utilizando um player que fornece 0,5 Volts no RCA e se ligarmos um cabo Y para alimentar 2 amplificadores, cada amplificador vai receber 0,5 Volts! Basta imaginar a tomada da sua casa, numa tomada você tem 110Volts, se ligar 2 aparelhos iguais, cada aparelho não vai ser alimentado por metade da tensão e sim, pela mesma tensão pois os aparelhos estão em paralelo, se estivessem em série, aí sim, cada um teria a metade da tensão.

Fig. 1 - Cabo RCA Y

Uso comum
Geralmente o cabo Y é utilizado para derivar um canal RCA em 2 saídas. Por exemplo, quando você tem 2 cabos RCA mas precisa alimentar um amplificador de 4 canais (4 entradas RCAs). Veja diagrama abaixo.

Diagrama de ligação

Análise técnica

Exemplo de especificação:

Cd-Player 1:
Preout max output level/output impedance 2.2 V/1 k Ohm
Cd-Player 2:
Nível de pré-saída/impedância de saída 500mV/1 k Ohm
Cd-Player 3:
Preout level/Load 1800mV (Max.)/10K Ohms
Preout Impedance < 600 Ohms
Cd-Player 4:
Nivel de saida de linha/Impedancia: 2.0 V/20 k Ohms carregado (escala cheia)
Impedancia de saida:1 k Ohm
Cd-Player 5:
Maximum Pre-Output Voltage 4 V/10 k ohms
Maximum Pre-Output Voltage 2V/10k ohms

Amplificador 1:
Sensitivity (rated output) MAX 0,15 Volts MIN 3.0 Volts
Amplificador 2:
Input Sensitivity (for rated power output) ............ 200mV to 4.0V (1.0V at center detent)
Input Impedance ........................... Line in: 10k ohms<
Amplificador 3:
Sensibilidad/Impedancia de entrada
1,0 V/20 k. (0,3 V a 5,0 V, variable)
Amplificador 4:
Input Sensitivity/Impedance 1.0 V/20 k. (0.15 V to 3.0 V, variable)

Vamos considerar os dados abaixo para o exemplo:

Dados do CD-player:
Saída RCA : 0,5Volts
Impedância de saída : 200 Ohms (geralmente entre 100 e 2K Ohms)

Dados do amplificador
Impedância da entrada RCA: 10000 Ohms (geralmente entre 10K e 50K Ohms)
Entradas são compostas por circuitos integrados de Amplificadores Operacionais ou transistores bipolares que necessitam de poucos microAmperes para operarem ou os FETs, mil vezes menos ou até muito menos.

A saída RCA do CD-player é considerado uma fonte de tensão, o modelo para ela é uma fonte de tensão ideal (resistência zero) ligada em série a uma resistência de 100 Ohms enquanto que os amplificadores podem ser considerados resistências de 10kOhms cada.

Fig 2 - Modelo de um CD-player ligado a um amplificador (conexão via cabo RCA)

Se usar apenas dois amplificadores como carga, a tensão praticamente não se altera (na verdade será de 96,15%, basta usar a fórmula do divisor de tensão entre Zout e o paralelo dos dois Zin conforme mostrado abaixo), veja que tudo depende das impedâncias de saída do CD player e da entrada dos amplificadores, ou seja, na associação de cargas em paralelo a corrente será dividida e a corrente máxima que uma saída poderá 'fornecer', será Vmax/Zout, isso se o componente que controla a saída RCA do CD-player permitir, pois normalmente tem limitação de algumas dezenas de miliamperes.

Fig. 3 - Modelo de um CD-player ligado a 2 amplificadores,
notamos que a tensão que era de 0,5 Volts passou a ser 0,48 Volts

Cálculo da tensão que cada amplificador vai receber com a ligação de um cabo Y:

Resistência equivalente de 2 amplificadores/entradas em paralelo:
Req = 10k // 10k
Req = 5K Ohms

Fórmulas:
R = V/I
I = V/R

Corrente de circulação:
I = V/ (Req + Rfonte)
I = 0,5 / (5K + 200)
I = 9,6 e-5 Amperes = 0.096 mA

Tensão na entrada do amplificador:
Vamp = Req * I
Vamp = 5K * 9,6 e-5
Vamp = 0,48 Volts

Um CD Player com impedância de saída (Zout) de 200ohms tem capacidade de suportar até 50 entradas de amps (de 10K ohms por exemplo) em paralelo, manterndo a tensão pela metade, mas com MTP, ou máxima transferência de potência (que não vem ao caso, mas o nome é esse).

Como sabemos que são necessários 50 amplificadores?
sabemos que para manter a máxima transferência de potência, é necessário que a carga tenha no mínimo a mesma impedância da fonte, isto é 200 Ohms.
Dada a fórmula de resistência em paralelo, temos:
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + .... = X/Ramp
1/200 = X/Ramp
X = Ramp/200
onde X é a quantidade de amplificadores

Dado Ramp (impedância do amplificador) = 10K Ohms
X = 10000/200 = 50 amplificadores em paralelo

Fig. 4 - Cinquenta amplificadores em paralelo ligados numa única saída RCA fará a tensão de 0,5Volts cair para 0,25 Volts

Posso ligar o cabo Y ao contrário?

Se você tem o intuito de juntar 2 canais obtendo apenas um e pensa que utilizar um cabo Y com 2 entradas e uma saída. Cuidado! Este procedimento está ERRADO e pode queimar a saída de seu CD-Player




Participação: álvaro jr e usuários da lista de discussão autosom@yahoogroups.com.br

Autor: Marcelo Shiguematsu Motitsuki - S.Paulo - 2003

Dúvidas? Sugestões? Críticas? Poste em nosso fórum.

---

---