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• Fabian Wittingham

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AMPLIFICADOR 20W ESTÉREO (2º Revisión) Este amplificador proporciona dos canales de potencia de hasta 20 vatios reales a partir de dos entradas de línea. Es ideal para usar en computadoras dado que su relación precio/potencia/complejidad es óptima.

En el plano se observa sólo una de las etapas del sistema dado que en todo circuito estéreo ambos canales son exactamente iguales. Los números entre paréntesis representa el equivalente del terminal para el segundo canal. El corazón de este proyecto es un circuito de la firma National Semiconductors, el LM1876, el cual dispone en su pastilla de dos amplificadores operacionales de potencia con funciones de mute (silenciar) y stand-by (desconectar), las cuales no hemos implementado en este diseño para simplificarlo al máximo. La señal entrante, luego de ser acondicionada y nivelada, ingresa al amplificador por su entrada no inversora. A la salida de éste parte de la señal resultante es reinsertada al amplificador por su terminal inversora para formar la red de realimentación. Dado que el circuito está internamente balanceado cuando trabaja con fuente partida no es necesario instalar el capacitor de BootStrap en la salida. ALIMENTACION: Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/-28 voltios y una corriente de 2 amperios. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador, puente de diodos y capacitores.

En este caso el transformador debe tener un primario acorde a la tensión de red (220v) y un secundario con punto medio de 20v por cada ramal (40v de extremo a extremo). Los diodos deben ser de 100v / 3A del tipo 1N5406 o similar. También puede utilizarse un puente rectificador, que facilita la tarea y reduce la cantidad de pistas / espacio. Los capacitores de filtrado son de 4700µF x 50v.

DISIPADOR DE CALOR: Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales. Para alimentar el ventilador vasta con tomar la fase positiva de la fuente y bajar su tensión con un regulador 7812 disipado individualmente.

AMPLIFICADOR 4 X 30W Este amplificador proporciona, con un solo circuito integrado y pocos componentes adicionales, cuatro canales de amplificación independientes para armar un válido sistema de audio multicanal. Basado en un chip diseñado originalmente para audio en autos este amplificador es ideal para computadoras con placas de sonido cuadrafónicas como la SoundBlaster Live! de Creative Labs Inc. o la Diamond MosterSound de Diamond Multimedia / S3.

Como se ve en el diseño, el único componente activo es el circuito integrado TDA7386, de SGS- Thomson. Este proporciona cuatro vías de amplificación a partir de una fuente de 12v simple. Las entradas son bloqueadas en DC a partir de los capacitores de 0.1µF. Los terminales de control de mute y stby pueden o no ser implementados, según el criterio del armador. Las salidas son simétricas, por lo que ninguno de los terminales de parlante son puestos a masa (ambos son amplificados). ALIMENTACION: Dado que el sistema completo se alimenta de 12v decidimos, en nuestro caso, utilizar una fuente para auto-Stereo de las que se venden armadas y funcionando. También puede armarse una para colocar en el interior del gabinete. Eso queda a criterio del armador. DISIPADOR: Pieza clave, debe ser suficiente para mantener el chip en una temperatura conveniente. Nosotros empleamos un cooler de Pentium III con su ventilador en funcionamiento. Para ello basta conectarlo a Vcc dado que utiliza 12v al igual que el amplificador.

Amplificador de 4 x 40w Este circuito entrega a cuatro parlantes el total de 40w sobre 4ohms y alimentado por 12v. Es por ende ideal para ser utilizado en el coche. La distorsión harmónica total es algo elevada, cerca del 10% a máxima potencia. Pero a media exigencia (20w) no llega al 2%. De todas formas no se pretende tener un sistema de alto desempeño en el coche.

Armado en torno a un integrado ideado para audio en automóviles, este circuito permite ampliar el sonido del auto radio o conectar un reproductor portátil de MP3 en el mismo. Internamente el chip dispone de ocho amplificadores operacionales que son dispuestos en puente, permitiendo así que cada terminal del parlante sea energizada. No hay que conectar el terminal de parlante negativo a masa, porque se estaría produciendo un corto circuito en la salida. Como siempre en esta clase de desarrollos, la disipación térmica es un factor decisivo ya que una correcta refrigeración garantiza un funcionamiento estable, pero una ventilación deficiente puede dañar el circuito. Pese a tener protección térmica interna un calentamiento excesivo es letal para el integrado. Si desea emplearlo en casa (no lo recomendamos) deberá usar una fuente de 12v capaz de drenar hasta 250w sobre 12v. Recuerde que el filtrado de la fuente es la clave del éxito en cualquier montaje de audio. Utilice condensadores electrolíticos grandes para eliminar el rizado y, a su vez, condensadores cerámicos para eliminar RF. Para las entradas utilice cable apantallado y clavijas RCA hembra. Para conectarlo a un radio de coche es recomendable colocar entre éste y el amplificador un ecualizador pasivo que, además de controlar el tono del sonido, disminuye la potencia de la señal. En el coche tenga mucho cuidado de donde obtiene la alimentación pues este sistema demanda gran cantidad de corriente. Si lo coloca en las vías de los faroles es posible que el sistema eléctrico del vehículo se dañe o, en su defecto, puede fundir el fusible. Una buena alternativa es colocarlo directamente de la batería del carro y conmutar la alimentación por medio de un relevo de faros halógenos con la

bobina conectada en paralelo a la antena eléctrica o a la salida de control de equipo existente. Si no dispone de salida de control deberá recurrir a su capacidad inventiva para lograr sacar del interior del radio un cable conectado al interruptor del mismo.

Amplificador de Audio de 8w No podía faltar en pablin el clásico amplificador de audio de 8w con TDA2002. Este amplificador que durante años predomino en los auto radios y demás montajes para coche.

El diagrama del circuito nos muestra que la señal de entrada es bloqueada en DC a través del capacitor de 1µF, luego ingresa al amplificador operacional por la entrada no inversora. De la salida se toma una parte de la señal para realimentar el sistema por medio de la entrada inversora. La señal completa de la salida se le quita la continua por medio del capacitor de 1000µF y se aplica al parlante, cuya impedancia debe ser de 4 ohms. De colocar un parlante de 8 ohms la potencia total obtenida será de 4 vatios. El circuito se alimenta con 12V y necesita una corriente de 1A a máxima potencia. Esta es la máscara negativa del circuito impreso para hacerlo con fotoresist.

Y esta es la posición de cada componente sobre la placa.

Este impreso puede ser hecho sobre placa de fenólico sin inconvenientes. También puede optar por armarlo sobre una placa de circuito impreso universal del tipo islas con paso de 5mm.

Amplificador de 10W

Este amplificador es ideal para colocarlo en parlantes de medio tamaño y usarlo para un reproductor portátil de CD.

Con sólo un circuito integrado como elemento activo y una fuente simple de entre 8 y 18 volts este circuito es capaz de proporcionar hasta 10W de potencia sobre una carga que puede estar comprendida entre 2 y 8 ohms. Como es lógico el circuito integrado, un TDA2003, debe ser colocado con un adecuado disipador de calor para evitar daños a sus componentes internos por sobre temperatura en la cápsula. A máxima potencia el circuito necesita 2A para trabajar correctamente. Los 10W se obtienen en el punto óptimo de trabajo con una fuente de 12V 2A y una carga de 4 ohms. La entrada debe ser de al menos 1Vpp para lograr este rendimiento.

Amplificador de audio de 25w

Un simple circuito integrado y los componentes pasivos periféricos nos permiten disfrutar de nuestra música favorita a una excelente potencia para la mayoría de los usos domésticos. Presentamos este amplificador de muy buena calidad y a un bajísimo precio de armado.

El TDA2040 es un circuito integrado muy común en equipos de audio domésticos por su excelente calidad de sonido y por su facilidad de empleo. Como observará no hay nada especial en este circuito, el desacople de continua a la entrada, por medio del capacitor electrolítico no polarizado, la realimentación, la carga RC y, por supuesto, el parlante. Este circuito debe ser alimentado por una fuente de continua partida de 20+20v con una corriente de 1A por canal. La tensión positiva ingresa por el pin 5 mientras que la negativa lo hace por el 3. Entre cada vía de alimentación y masa se deberá colocar un capacitor electrolítico de 220µF junto con otro en paralelo, cerámico, de 100nF. De esta forma se efectúa un correcto desacople y filtrado de la fuente. Recuerde equipar al chip con un adecuado disipador de calor.

AMPLIFICADOR 50W (2º Revisión) Diseñamos este circuito para ser empleado como etapa de potencia cuadrafónica de una computadora equipada con una placa de sonido Diamond MonsterSound MX300. Así obtuvimos una potencia de salida global de 200w con una distorsión armónica total inferior al 0.01%. Algo calificado como High-End Audio. DESCRIPCION: El componente principal (y casi el único) de este sistema es un amplificador operacional integrado de la firma National Semiconductor, el LM3886TF. No hace falta ningún otro componente activo, sólo el integrado y un puñado de componentes pasivos tales como resistencias y capacitores

La señal de audio proveniente de la placa de sonido entra al amplificador operacional por su pin 10 (entrada no inversora). Un capacitor de 1µF deja pasar sólo la señal de audio, bloqueando la componente DC que pudiese existir. Un potenciómetro de 10K (opcional) permite ajustar el límite de entrada. A la salida una resistencia de 20K realiza la realimentación por medio de la entrada inversora mientras que un conjunto RL acopla la salida de potencia con el parlante. Este conjunto consta de una bobina de 10 a 15 vueltas de alambre 1.5mm sobre una resistencia de 10 ohms / 2 watts. Dos electrolíticos desacoplan la fuente de alimentación y un jumper controla la función Mute (enmudecer) la cual se activa abriendo el interruptor. El capacitor de 100µF junto con la resistencia de 47K hacen las veces de retardo de entrada, evitando ruidos al conectarse la alimentación. FUENTE DE PODER: La fuente de alimentación debe proporcionar 70VCC simétricos (35+35) con una corriente de 6A.

Los diodos son de 100V / 8A y pueden ser remplazados por un puente rectificador. Los capacitores electrolíticos son de 10000µF / 50V. El transformador es de 220V en su primario y 50V en su secundario con punto medio y 6A de corriente para una configuración cuadrafónica. DISIPADOR DE CALOR: He aquí una solución económica a un gran problema. En vez de colocar grandes disipadores de aluminio hemos instalado en cada chip un disipador de los que se usaban en los microprocesadores Pentium de computadoras. Sí, esos pequeños cubos de metal de 5cm x 5cm que traían un mini ventilador atornillado. En realidad el tamaño de disipador no es adecuado, pero hemos detectado que, con el ventilador funcionando y a máxima potencia de salida el amplificador no llega siquiera a calentar. Hemos, incluso, dejado el equipo funcionando a pleno

durante un fin de semana completo sin que subiese la temperatura. Para alimentar los motores de los ventiladores bastará con colgarse a las líneas principales de alimentación limitando la corriente (provocando una caída de tensión) por medio de resistores de 100 ohms y 5 watts de potencia. Cada ventilador debe tener su propio resistor. Recomendamos colgar dos ventiladores al positivo (y masa) y dos ventiladores al negativo (y masa). Así la carga es equitativa para ambas fases. PRUEBA: Si lo desea puede venir a probar el amplificador. Tenemos un equipo cuadra fónico dotado de parlantes profesionales los cuales exhiben las sobresalientes características de este circuito. Para mas información o para solicitar una entrevista de pruebas enviar un mensaje a y a su respuesta recibirá mas indicaciones sobre como proceder. JUN-2000

Amplificador de 90W

Utilizando solo cuatro transistores en configuración cuasi-complementaria este amplificador puede entregar 90W de potencia sobre una carga de 4 ohms y a un costo realmente bajo (tan sólo un dolar por transistor).

Como se ve en el diagrama no hay componentes caros en este circuito, salvo el transformador de la fuente y el parlante. La etapa de entrada esta formada por dos drivers de corriente que excitan directamente a los pares de transistores de la etapa de salida. Estos últimos (los 2N3055) deben ser montados sobre generosos disipadores de calor a fin de preservar la vida útil de dichos dispositivos. Al ser alimentado por una fuente simple (de 80Vcc) a la salida de la etapa final, antes del parlante, se debe colocar un capacitor que bloquee el paso a la corriente continua y solo deje pasar la señal de audio. La fuente debe ser capas de proporcionar 1.5A de corriente por canal de audio. De esta forma una potencia estéreo requerirá de 3A para funcionar y una de cuatro canales requerirá 6A.

2N3055

2N3904

2N3906

En la grilla de arriba se puede apreciar la distribución de las patas de cada uno de los transistores.

Agradecemos a Gustavo Attadia por facilitarnos este circuito.

AMPLIFICADOR 100W

Este circuito permite elevar el nivel de potencia de una señal de audio proveniente de cualquier fuente que tenga salida tipo LINE.

DESCRIPCIÓN: El gran secreto de este circuito son los integrados TDA7294 cuyo interior alberga un amplificador operacional de potencia junto con la circuitería del preamplificador, el control de temperatura y el protector de corto circuito en salida. Adicionalmente este integrado está provisto de entradas independientes de Mute (Enmudecer la salida) y Stby ó Stand-By (Desconectar la etapa de potencia). Cada

uno de los integrados aplifica un semi-ciclo de la señal de entrada proporcionando cada uno 50w de salida. El circuito debe ser alimentado con +/-25V y 4A. En caso de hacer un equipo stereo la corriente debe ser de 8A. La carga (parlante) debe ser de 8 ohms . Con estos valores el circuito proporciona 100w con una distorsión total inferior al 0.1% o 150w con una distorsión total cercana al 10%. Dado que esta configuración en puente alimenta al parlante por sus dos bornes (positivo y negativo) el negativo no debe ser cableado a masa como en otros amplificadores. Hacerlo provocaría un corto-circuito en la salida del chip activando su protección y destruyéndolo si esto no se revierte a tiempo. ALIMENTACION: Para la fuente de alimentación puede utilizar el clásico transformador o puede emplear una fuente conmutada (switching) en este último caso la fuente debe ser de buena calidad y estar bien filtrada. Aunque si el peso no es un factor de problema recomendamos emplear el viejo y querido transformador con su puente rectificador y sus capacitores electrolíticos y cerámicos. TDA7294: El fabricante de este integrado (SGS-Thompson) recomienda activar la función Mute antes de usar la función Stand-By. Este integrado genera 1.3 grados centígrados por cada watt de potencia. Es por ello que debe colocarse en un disipador de calor o complejo térmico lo suficientemente adecuado para no sobrecalentar el sistema y provocar un apagado por sobre-temperatura. La aleta de fijación se encuentra eléctricamente conectada con el pin de alimentación negativo (-V) por tal motivo debe ser montado con materiales aislantes apropiados para evitar corto-circuitos o problemas de ruido en la vía de audio. El precio en el mercado de este circuito integrado ronda los $ 9.MAS POTENCIA: Si bien el fabricante asegura que este es un integrado de 100v / 100w hay que recordar que esa especificación es técnica y teórica. En la práctica el circuito integrado puede entregar 50w de potencia sobre una carga de 8 ohms a una tensión partida de 50v para lo cual consume unos 2 amperios y genera calor.

Amplificador de 90W Utilizando solo cuatro transistores en configuración cuasi-complementaria este amplificador puede entregar 90W de potencia sobre una carga de 4 ohms y a un costo realmente bajo (tan sólo un dolar por transistor).

Como se ve en el diagrama no hay componentes caros en este circuito, salvo el transformador de la fuente y el parlante. La etapa de entrada esta formada por dos drivers de corriente que excitan directamente a los pares de transistores de la etapa de salida. Estos últimos (los 2N3055) deben ser montados sobre generosos disipadores de calor a fin de preservar la vida útil de dichos dispositivos. Al ser alimentado por una fuente simple (de 80Vcc) a la salida de la etapa final, antes del parlante, se debe colocar un capacitor que bloquee el paso a la corriente continua y solo deje pasar la señal de audio. La fuente debe ser capas de proporcionar 1.5A de corriente por canal de audio. De esta forma una potencia estéreo requerirá de 3A para funcionar y una de cuatro canales requerirá 6A.

2N3055

2N3904

2N3906

En la grilla de arriba se puede apreciar la distribución de las patas de cada uno de los transistores.

Agradecemos a Gustavo Attadia por facilitarnos este circuito.

Amplificador de 100W integrado

Prácticamente todo el amplificador en si es el circuito integrado LM12CLK el cual es un amplificador operacional de potencia. El mismo permite hacer una etapa de salida que opere en impedancias de incluso 2 ohms y obtener así 150W de potencia. Por seguridad y estabilidad del sistema decidimos hacerlo funcionar con parlantes de 4 ohms con lo que obtendremos una potencia RMS de 100W.

La bobina L en la salida esta formada por 14 vueltas de alambre nro. 18 sobre aire de 1 pulgada. La separación de las espiras no es crítica, pudiéndose dejar una junto a la siguiente.

El transformador de la fuente de poder debe proveer 24v + 24v de alterna en su secundario con una corriente de 5A para una etapa (mono) o 10A para dos etapas (estéreo). Si bien pueden utilizarse cuatro diodos de 15A para hacer la fuente es recomendable usar un puente rectificador metálico y colocarlo en el correspondiente disipador de calor. Dado su extraño valor la resistencia de 1.1K debe ser de precisión. En tanto la resistencia en la salida (en paralelo con la bobina) debe ser de al menos 2W de potencia. Los capacitores electrolíticos deben ser de 50V o de 63V.

Amplificador de 205w

Siguiendo con nuestra línea de amplificadores de audio presentamos en esta oportunidad este excelente circuito basado en un módulo STK de la firma Sanyo.

La bobina (en paralelo con la resistencia de 4.7 ohms en la salida del sistema) debe ser de 3µH. Puede lograrse enrollando tres capas de alambre esmaltado de 1.5mm de sección sobre esa resistencia. Internamente contiene cuatro transistores bipolares necesarios para desarrollar los 205 vatios sobre cargas de 4 ohms o 150 sobre 8 ohms. CONDICIONES SUGERIDAS POR EL FABRICANTE

Tensión de Alimentación Resistencia de Carga THD Total (a máx. potencia con STK4048XI) THD Total (a máx. potencia con STK4048V) Potencia Máxima

±60 8