Quais as influências na divisão de sinais de um CD player?

Muitas pessoas gostam de colocar muitos amplificadores na saída de sua unidade principal (CD Player, Toca Fitas, CD Changer), mas muitas vezes não temos saídas suficientes para ligar toda essa parafernália na unidade principal, para que isso seja feito de maneira adequada devemos respeitar algumas regras e saber de algumas limitações desse tipo de ligação.

Devemos utilizar para esse tipo de ligação um cabo denominado cabo "Y" que vai dividir o sinal entre as duas cargas (no caso os amplificadores) em paralelo, para que estes possam ter sempre a mesma voltagem na linha de sinal. As cargas não receberão a mesma voltagem se somente uma carga for conectada a saída da unidade principal, pois esta unidade possui uma resistência interna (tipicamente proximo a 600 ohms). Portanto, assumindo que o amplifiacador possui uma resistência de entrada da ordem de 10.000 ohms, nos temos um circuito parecido com o abaixo para um único amplificador:

Note que a R_head e R_amp são as resistências internas da unidade principal e dos amplificadores e de fato não são resistores adicionados deliberadamente, mas são características dos circuitos reais (não ideais, pois se assim os fossem não haveria resistência interna) de amplificadores, unidades de sinal, equalizadores. Esses números são típicos, mas vale a pena conferir as especificações dos seus aparelhos para confirmar estes valores. O pior caso é quando temos uma grande impedância de saída e baixa impedância de entrada.

Vamos agora para a parte matemática, onde podemos observar quas são as perdas dessa ligação. Tomemos como exemplo uma ligação conforme o esquematizado acima (uma unidade principal e um amplificador) e adotando os seguintes valores:

R_head = 600 ohms

R_amp = 10.000 ohms

A voltagem V_amp é dada pela lei de ohm).

Agora, colocando-se dois amplificadores em paralelo com o sinal original. Temos que a R_amp cai pela metade e a R_head não se altera. Usando a mesma formula

Portanto, para uma unidade principal com saída de 4V, no caso temos que Vi = 4V, que é a tensão de saída com em aberto obteremos: para um amplificador V_amp1 = 3,76V e para 2 amplificadores V_amp2 = 3,56V. Com dois amplificadores conectados, teremos uma queda de 0,20 V ou 5%, que não influenciará tanto em performance.

Já no caso de uma unidade principal com saída de 1V, teremos para um amplificador V_amp1 = 0,95V e para 2 amplificadores V_amp2 = 0,89V, que pode começar a influir um pouco mais seriamente no desempenho do sistema.

Por isso que esse tipo de ligação em "Y" é mais suceptivel à ruidos do que a conxão de somente um amplificador em uma saída. Se o ruído o ruído inserido no sistema devido ao cabeamento for de 0,1V por cabo, então o nível de ruído no sinal que estará chegando em cada um dos dois amplificadores terá uma percentagem maior de participação no sinal, mas não será dobrado.

Unidades principais que trabalham com voltagens maiores tendem a serem menos suceptiveis a ruídos. No caso do exemplo, um ruído de 0,1 V sobre um sinal de entrada no amplificador de 3,56V, representa menos de 3%, já no caso do mesmo valor de ruído sobre um sinal de entrada no amplificador de 0,89% represnta mais de 11%, um valor considerável de ruído!

Um outro aspecto que devemos levar em conta é que devemos sempre ligar sempre amplificadores iguais na saída do cabo "Y", pois se isso não ocorrer podemos ter um desbalanceamento de sinais, devido a diferenças nas resistências internas. Observe os cuidados aqui listados, que você não terá problemas em suas ligações futuras!