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Bogotá, 20 de septiembre de 2017

 

 

AMPLIFICADOR MONOFÓNICO DE 250 WATIOS HÍBRIDO

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Amplificador complementario

 

Este amplificador de audio complementario de gran potencia, como su nombre lo indica utiliza transistores NPN y PNP que se complementan entre si. Además por utilizar 4 transistores, (2 positivos y 2 negativos), permite una carga de 4 ohmios. Esto quiere decir que podemos colocarle 2 parlantes en paralelo de 8 ohmios o un parlante de 4 ohmios. Otra de sus grandes virtudes es su baja distorsión armónica y calidad de sonido que lo hace ideal para combinar con el preamplificador de guitarra, el preamplificador de bajo o con el filtro pasa bajos. Si desea hacer un Amplificador estereo de 500W a partir de este amplificador, basta con hacer dos etapas iguales. En este caso deberá hacer dos transformadores, uno para cada etapa, o un transformador del doble de potencia, que pueda alimentar las dos etapas.

 

Después de leer con detenimiento este articulo, descargue el archivo PDF que está al final y podrá hacer el impreso sobre baquelita mediante la técnica de serigrafía o planchado. Los materiales para este proyecto son relativamente económicos. Si usted no desea hacer el impreso, recomendamos la empresa MicroledPCB, que hace muy buenos impresos. Escríba al correo electrónico [email protected] o al celular 314 200 75 96.

Para que el impreso salga al tamaño correcto, recuerde configurar bien su impresora.

 

 

Después de tener el circuito impreso sobre baquelita, proceda a colocar todas las resistencias. Como se observa en la fotografía, hay resistencias de diferentes potencias que oscilan entre 1/4W y 5W. En la lista de materiales que esta al final del archivo PDF, está especificado el valor y la potencia de cada una.
Las resistencias se usan básicamente para limitar la corriente en los circuitos. Están compuestas de materiales conductores y resistivos, con la proporción adecuada entre uno y otro, para lograr los valores deseados de resistencia.

 

En los amplificadores, una cosa muy diferente es la potencia y otra la ganancia.
Potencia: es la capacidad del amplificador para aumentar el nivel de una señal, mediante, el incremento de la amplitud de la señal de entrada, utilizando corrientes de polarización (voltaje negativo, voltaje positivo) que es sumada a la señal original, mediante transistores o circuitos integrados.
Ganancia: es la sensitividad a la señal de entrada y esta se gradúa mediante un divisor de voltaje, formado por dos resistencias, tomando una muestra de la salida y de la entrada.
En este caso usamos una resistencia de 33K que va de la salida y a su vez está en serie con una resistencia de 1K a la entrada no inversora del TL071. La división de la resistencia de 33K, entre la de 1K, da como resultado una ganancia de 33. Si al conectar el amplificador sin usar un preamplificador, nota un volumen muy bajo, puede subir la resistencia de 33K, hasta 100K. En caso de usar preamplificador no es necesario.

 

Como el amplificador maneja un voltaje por encima de los +/-60 voltios DC, y el amplificado operacional TL071 sólo soporta hasta +/- 18V DC, es necesario reducir el voltaje, utilizando un par  de diodos zener de 15V, con su respectiva resistencia de polarización (RZ). La resistencia para el zener se calcula así:
                                         RZ = Vt – Vc / Ic

Resistencia de polarización = voltaje total, menos el voltaje de consumo del zener, dividido entre los amperios de consumo del zener. Entonces tenemos que:
                         60V – 15V = 45V/0.02A = 2250 ohmios.

En este caso probamos con una de 2.2K, pero se calentaba demasiado. Entonces la subimos a 3.9K y funcionó a la perfección.

 

 

El diodo 1N4148, de encapsulado en vidrio, es de tipo SMD, se trata de un diodo que puede conmutar a alta velocidad, entre los estados de alta impedancia y baja impedancia (4 nanosegundos). En este caso estos diodos forman parte de un circuito de protección de las salidas. Por eso se usan de respuesta rápida.
Observe que el diodo tiene una banda negra que rodea el terminal negativo o cátodo, para poder diferenciarlo del positivo o ánodo.

 

 

 

Como vemos el título de nuestro proyecto es Amplificador Híbrido. Esto quiere decir que es una combinación entre integrados y transistores. En este caso la parte de pre-excitación de los transistores impulsores la hace un amplificador operacional TL071.

Colocamos una base de 8 pines para integrado, que se encargará de albergar el circuito integrado TL071. Aunque no es indispensable usar esta base, es recomendable colocarla. Si usted requiere cambiar el integrado, por avería o cualquier otra razón, podrá hacerlo de manera rápida y sin maltratar las pistas, ya que desoldar un integrado, no es tarea fácil.

 

 

Las resistencia de 0.22 ohmios a 5W, van entre el emisor de los transistores de salida y la salida. Estas resistencias cerámicas protegen los emisores de los transistores de salida. La impedancia de estas resistencias debe ser menor a la impedancia del parlante, en este caso 0.22 ohmios. Se utilizan  para absorber  transientes* que se produzcan entre los transistores complementarios. Además estas resistencias funcionan como un fusible de protección.

*Un transiente es una señal o forma de onda que inicia en una amplitud cero.

 

 

 

Coloque los condensadores de poliéster. Estos no tienen polaridad. sus funciones en la tarjeta son variadas, desde recificación del voltaje para evitar rizos, hasta corte de frecuencias.
Un condensador esta formado por dos placas separadas por un aislante llamado dieléctrico. La principal función de los condensadores es la de almacenar energía eléctrica en forma temporal. Los condensadores de poliéster son más precisos que los condensadores cerámicos y soportan voltaje de 100 voltios en adelante. Todos los condensadores de poliéster para este circuito son de 100V. Si por alguna razón no consigue de este voltaje, puede colocar condensadores de poliéster de más voltaje, lo importante es que estén por encima del voltaje de trabajo del circuito.

 

 

 

Coloque los condensadores electrolíticos, tenga en cuenta la posición dada en la mascara de componentes, que entregamos en el archivo PDF, puesto que estos tienen polaridad y si los coloca al revés puede ser desastroso. El voltaje mínimo a utilizar es de 63 voltios, excepto los dos condensadores de 100 microfaradios, que pueden ser de 50 voltios.

 

 

 

Coloque los condensadores cerámicos. Los condensadores cerámicos comunes soportan voltajes hasta de 50 voltios. Aunque este amplificador trabaja con un voltaje más alto, el punto donde se encuentran estos condensadores no maneja voltajes superiores a los 50V. Se utilizan en circuitos que necesitan alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias.
El principio de elaboración de un condensador cerámico, reside en la metalización de las dos caras del material cerámico. Los valores más comunes en el comercio están entre 1 picofaradio y 470 nanofardios.
Para saber su valor, se usa un código alfanumérico llamado código japonés. La medida picofaradio, equivale a una billonésima de faradio (0.000000000001 F).

 

 

 

Coloque los transistores C2073 y A940. Recuerde instalarlos siguiendo la guía de la mascara de componentes. Estos transistores trabajan por pares. Los dos transistores que están más adentro de la tarjeta con los pre-excitadores y los otros dos hacen de impulsores “driver” de los transistores de salida, en otras palabras se encargan de excitar los transistores de salida con una señal preamplificada. Estos no manejan altas corrientes, por esta razón no necesitan disipador.

 

 

 

 

 

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