Bogotá, 24 de enero de 2017
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CONSTRUYA UN AMPLIFICADOR ESTEREO DE 250 WATTS

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amplificador estereo 250w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

circuito probado Presentamos un amplificador de sonido estéreo de 250 watts (125W por canal en 8 ohmios), que utiliza transistores NPN y PNP. A esta configuración se le conoce como Amplificador Complementario. Este amplificador es conocido popularmente en nuestras costas colombianas como “la zener”, ya que su circuito lleva un diodo zener que estabiliza el par diferencial de la entrada. Su gran estabilidad, gran potencia y baja distorsión armónica, lo hacen ideal para amplificar su videorockola, taberna, bar o discoteca.

 

etapa amplificador

Gracias a la utilización de transistores de gran potencia como son los 2SC3858 y 2SA1494, este amplificador puede ser trabajado con una carga de 4 ohmios. Esto quiere decir que podemos colocarle 4 parlantes de 8 ohmios en total (2 parlantes conectados en paralelo por canal).
Por la generalización de  ley de Ohm para corriente alterna (I≈ V/Z), se tiene que a menor impedancia, mayor corriente. De modo que si se trabaja el amplificador a 4 ohmios, la exigencia es mucho mayor y podríamos llegar a pensar que se duplica la potencia, pero como son solo dos transistores por salida, no se incrementa la potencia si no que lo que sucede en realidad es que lo estamos obligando o forzando a entregar más potencia, esto en un 20% aproximadamente. Si desea aumentar la potencia es necesario colocar más transistores en paralelo. Cada par de transistores adicionales pueden incrementar la potencia en unos 120W aproximadamente. Además al aumentar los transistores, deberemos modificar nuestra fuente de alimentación para que provea la energía suficiente para el trabajo de los transistores que se agreguen.
En el archivo PDF que podrá descargar al final de este artículo, se encuentra un diagrama que explica como colocar más transistores.

diodo zener

Una de las grandes cualidades de este amplificador de audio es su gran estabilidad.  Esto se debe a la etapa de regulación que alimenta el par  diferencial de la entrada. Para empezar tenemos un diodo zener de 24v con su respectiva resistencia de polarización y el transistor C1815. Estos componentes mantienen estable el voltaje que llega al par diferencial formado por los transistores A1015. El diodo zener entrega un voltaje estable y el transistor se encarga de regular el voltaje, entregando la corriente que pidan los transistores, evitando así fluctuaciones de voltaje.
A diferencia de otros amplificadores en los que el voltaje llega directamente de +Vcc y que cuando hay variaciones en el voltaje, también varía en el punto de unión de los emisores de los A1015. En cambio, este caso gracias a esta etapa de regulación, el voltaje siempre es el mismo.

 

conector gpAhora haremos un recorrido de la señal de audio, haciendo una breve explicación del funcionamiento de las partes del amplificador.
Comencemos por la entrada de señal. Las entradas L y R son independientes. Podemos observar un conector de tres pines al que le quitamos el pin del centro. El pin derecho es tierra y el otro pin es la señal positiva. Recordemos que si se conecta la señal al revés, el ruido será insoportable. Así que tenga mucho cuidado al hacer esta conexión.
Entrando en materia. Al momento que entra la señal de audio. Pasa por un condensador de 0.47 uF (C1). A este condensador se le llama condensador de desacople, se encarga de separar el circuito del reproductor o el preamplificador, del amplificador, evitando que pasen voltajes DC. Este condensador puede ser hasta de 4.7 uF. Recuerde que si va a usar un condensador electrolítico, deberá colocarlo con su polo negativo mirando la entrada de señal.
Sigue una resistencia de 68K (R1) en paralelo. Esta resistencia se encarga de fijar la impedancia de entrada. Si incrementa su valor, aumenta la sensibilidad de entrada, pero también puede aumentar el ruido, y si baja su valor, el sonido es más limpio, pero el amplificador sonará con menos volumen.

transistores a1015Después de que la señal Pasa por el condensador de desacople, llega a un par de transistores (Q1 y Q2), que están unidos por sus emisores. A esta configuración se le conoce con el nombre de “Par diferencial”. Se trata de dos transistores A1015 (PNP), en configuración emisor común que se encuentran acoplados por el emisor, recibiendo el voltaje de la etapa de regulación antes mencionada. Como los componentes de esta etapa son idénticos, el circuito es simétrico. Hay que tener en cuenta que el hecho de que así el diodo zener de la etapa de regulación sea de 24V, si medimos en la unión de los A1015, debemos obtener un voltaje de 0.7V, ni más ni menos.
La base de (Q1) recibe la señal de audio, mientras que la base de (Q2) está al punto centro o punto de reposo del amplificador, que finalmente es la salida de parlante, solo que hay una resistencia de por medio, entre (Q2) y el parlante.
Los colectores están a –Vcc o voltaje negativo, por medio de un par de resistencias de 3.9K. A su vez los colectores entregan la señal a los transistores C2229 (Q4 y Q5) que también están conectados por su emisores.

transitores c2229

Colocar los transistores A1015, teniendo en cuenta la posición mostrada en la máscara de componentes. Estos transistores están en una configuración llamada “par diferencial”. Reside en que los emisores están unidos y reciben el voltaje positivo DC, la señal entra por la base de un transistor y la ganancia se regula por la otra base. Los dos transistores entregan señal por sus colectores a cada transistor de la siguiente etapa llamada etapa pre-exitadora con transistores 2SC2229.

Recordemos que un transistor es un dispositivo semiconductor utilizado para ampliar o cambiar las señales electrónicas. Los transistores son piezas sólidas compuestas de materiales semiconductores, normalmente se utiliza el silicio, indio y germanio, entre otros. Tiene tres terminales que le permite su conexión a un circuito externo. Al aplicar voltaje o corriente en la base, cambia la corriente que fluye entre colector y emisor. Esto se debe a que la salida de potencia puede ser mucho más alta que la entrada, Los transistores suministran la amplificación de la señal.

NOTA: Los transistores 2SC2229 No deben tener una ganancia (hFE) superior a los 190. De lo contrario son falsificados. Cuando los 2SC2229 son falsos, hacen entrar en corto los transistores de salida, averiando estos. Puede usar como reemplazo el 2SC1573 o el 2SC1921.

transistor tip42

 

Los TIP42 son transistores bipolares de silicio de base negativa. Estos transistores tienen una alta ganancia de corriente. Soportan corrientes hasta de 2 amperios, y son ideales para aplicaciones de conmutación. Estos transistores son muy usados en aplicaciones de audio y amplificadores.

En este caso el transistor TIP42 es parte de la regulación de BIAS. El ajuste de BIAS consiste en regular la intensidad que circula por los transistores de salida, cuando el amplificador se encuentra en reposo.

 

BIAS

En algunos amplificadores es necesario hacer el ajuste de BIAS manualmente. Para facilitar el trabajo del estudiante, en este amplificador ya vienen ajustadas las BIAS mediante una resistencia de 33 ohmios (R11) y dos diodos (D2 y D3). Sin embargo es importante verificar que si están bien ajustadas. Para esto se debe conectar el amplificador a la red pública, usando una serie con un bombillo incandescente de 60W y con el multímetro en voltaje continuo, debemos medir en la resistencia, en el punto donde se une con el colector de TIP42. Deberá haber entre 0.6 y 0.7 voltios. La otra medición se hace en el cátodo del diodo (D3), en el punto de unión con la base del B688. De igual manera deberá haber entre 0.6 y 0.7 voltios.
Cuando las BIAS están descuadradas puede haber distorsión por cruce, calentamiento excesivo y en algunos casos se puede quemar la etapa de salida.
Por esta razón es imprescindible hacer esta medición antes de conectar los parlantes. Si llegado el caso no se obtienen los voltajes correctos, revise muy bien el circuito y lea nuestra sección de Recomendaciones.

transistor d1047

El D718 es un transistor de potencia NPN de gran rendimiento. Se encarga de impulsar el transistor 2SC3858.
En el caso de trabajar este amplificador a un voltaje inferior a los +/-63 voltios DC (46+46VAC), no es necesario usar estos transistores. Puede usar los TIP41 (NPN), pero pensando en hacer un amplificador ampliable en potencia, colocamos el transistor D718 (NPN), por su gran calidad y potencia. No es necesario disiparlo.
Al momento de comprarlos recuerde medir el beta con un multímetro que tenga función para mediciones de hFE. Debe obtener un valor entre 80 y 160. Si es menor o mayor a este valor, puede ser falsificado.

 

transistor b688

 

Ahora apreciamos el  transistor B688 (PNP). Se encarga de impulsar el transistor 2SA1494. En caso de trabajar este amplificador a un voltaje inferior a los +/-63 voltios DC (46+46VAC), no es necesario usar estos transistores. Puede usar los TIP42 (PNP). Sin embargo la idea de este amplificador es que sea extensible en potencia. Por eso colocamos el transistor B688 (PNP), que soporta más voltaje y corriente.
De igual manera que con el D718, al momento de adquirirlo mida el beta o hFE. Debe obtener un valor entre 80 y 160. Si es menor o mayor a este valor, puede ser falsificado.

 

 

 

 

 

 

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