Amplificador Estereo de 180 Vatios con Entrada de Micrófono Y EQ

Diseño y desarrollo de placa monolítica

En Colombia se comenzó la fabricación de videorockolas a partir de 1997. Se abrieron gran cantidad de oportunidades de trabajo en muchos campos de acción; como la carpintería, la venta de computadores y partes electrónicas, entre otras.
La venta de amplificadores no se hizo esperar.  Por esos días la fabricación casera de éstos, no era muy común, hasta que aparece uno de los amplificadores más exitosos de los últimos 10 años. Es el amplificador de 180 vatios. Caracterizado por utilizar uno de los circuitos integrados más famosos del mundo, que es el TDA7294. La configuración más usual, fue combinándolo con el control de tonos y volumen controlados por tensión.

Todo en una sola tarjeta

Este tutorial pretende enseñar de forma sencilla, clara y práctica, la manera en que debemos construir un amplificador de audio con su respectiva caja o gabinete. Ideal para aquellas personas emprendedoras y decididas a hacer de su vida algo mejor.
En esta nueva generación de amplificadores de sonido se ha diseñando un circuito impreso (PCB), uniendo un amplificador estéreo con dos TDA7294 al preamplificador de micrófono y línea con control de tonos de tres bandas, diseñado por Tupolev de forosdeelectronica.com.  Se ha obtenido como resultado un sistema de sonido con excelentes prestaciones y gran utilidad para las video rockolas con karaoke.

El preamplificador

El preamplificador con entrada de micrófono y línea mezclada, tiene 7 potenciómetros con las siguientes funciones: De izquierda a derecha, el primer potenciómetro , es el volumen general.El siguiente es el balance o paneo; muy útil en el caso de requerir que el sonido deba ser distribuido con diferentes niveles de volumen. Luego sigue el control de frecuencias altas. Después el control de frecuencias medias y potenciómetro el de frecuencias bajas. Con estos potenciómetros se puede ecualizar el sonido al gusto. Para terminar, están el control de volumen de la entrada de línea, (en este caso la señal del computador) y por último el control de volumen del micrófono.

Recomendamos usar bases para los circuitos integrados

Aunque la hoja de datos (Datasheet) del circuito integrado TDA7294 dice que entrega 100 vatios, realmente el voltaje que maneja, sólo permite entregar unos 90 vatios. Esto no lo demerita en lo más mínimo, ya que para que el oído humano perciba la diferencia de potencia entre un amplificador y otro, se necesita al menos un 30% de diferencia entre uno y otro. En este caso sólo es de un 10%. Si desea más potencia, puede reemplazar los TDA7294 por los TDA7293.
Para cambiar fácilmente los circuitos integrados a la hora de hacer un mantenimiento, tomamos dos bases para integrados. Una de 14 y otra de 16 pines. Las partimos por la mitad a lo largo; para utilizar media base de 14 pines (7 pines), para los terminales frontales del integrado y media base de 16 pines (8 pines), para los terminales posteriores. Observe las bases instaladas.

En qué consiste el sonido estéreo?

Cada circuito integrado TDA7294 es monofónico. Por esta razón es necesario hacer dos etapas monofónicas. Al tener un circuito integrado en cada etapa, la suma de las dos etapas conforman el sonido estéreo y nos dan una potencia de 180 vatios (90W por canal). Si usted es principiante, le recomendamos que antes de encaminarse a construir éste amplificador, comience por el Amplificador de 30W que se encuentra en nuestra sección de proyectos.

La Red de Zobel

En la salida de parlantes encontramos dos bobinas que forman parte de la Red de Zobel, que consiste en 4 componentes. Un condensador en paralelo a la salida. Dos resistencias, una en serie con el condensador y la otra en paralelo con una bobina, que está en serie con la salida a parlante. Estos componentes se encargan de proteger el circuito integrado de corrientes inversas que el parlante puede enviar, llegando a dañar el circuito integrado. La bobina se hace enrollando 10 vueltas de alambre de cobre magneto, calibre 18 según la tabla AWG, en una broca con un diámetro de 3/8 de pulgada. Si desea ver como se hace una bobina, puede ver el video del Amplificador de 400W que está en nuestra sección de Amplificadores de potencia.

La entrada de micrófono

Instalamos un jack monofónico para circuito impreso. Si no lo consigue monofónico, puede usar uno estéreo, como en este caso. Sólo deberá eliminar los dos pines de en medio. El Jack usado en éste circuito impreso, viene de conexión en el costado derecho. En caso de que sólo consiga jack de conexión izquierda, deberá desarmarlo e invertir sus pines, para que quede como se aprecia en la foto.

Doblador de tensión o fuente de media onda

Hemos incluido un doblador de tensión en la misma tarjeta para alimentar el preamplificador y así no tener que usar un transformador extra con TAP central. De ésta manera simplificamos el trabajo y los costos.
En el mismo transformador que va a alimentar la etapa de potencia del amplificador, construimos un devanado adicional que puede ser entre 9 y 12 voltios a 300 miliamperios. Éste devanado alimentará el doblador de tensión.

Alimentación del ventilador

La tarjeta también tiene una salida de voltaje para alimentar un ventilador. Éste es indispensable para evitar el recalentamiento de los TDA7294. Recuerde; que estos integrados si no están bien disipados, pueden averiarse. Si lo desea, use un protector de temperatura.  Es un dispositivo que se pega en el disipador. Cuando el calor sobrepasa cierto nivel de temperatura, el switch térmico se abre internamente, interrumpiendo el paso de corriente. El amplificador no encenderá hasta que el protector se enfríe. Sin embargo, si su amplificador tiene un buen disipador y un buen ventilador, no deberá presentar problemas.

Cómo se calcula la resistencia limitadora del ventilador?

Como el voltaje de la etapa de potencia del amplificador, es de +/- 39 voltios, no es posible conectar el ventilador directamente a éste voltaje. Para esto, se coloca una resistencia limitadora.  debemos hallar su valor. Se restan los 12 voltios de consumo del ventilador, de los +39 Voltios DC de alimentación. El resultado, 27 Voltios, se divide entre los amperios que consume el ventilador que consigamos. Así obtenemos el valor de la resistencia limitadora. En este caso el ventilador consume 250 miliamperios.

27V / 0.25 Amp = 108 Ohmios

El calor que produce la resistencia es bastante alto. Así que para bajar el calor a la mitad, colocamos dos resistencias de 220 en paralelo, que equivalen a una resistencia de 110 ohmios. De esta manera, se reparte el calor entre las dos resistencias por partes iguales, bajando la temperatura.

las salidas a parlantes

El conector para la salida de parlantes puede ser como el que se aprecia en la fotografía. Esto puede variar dependiendo del gusto o de lo que se consiga en el mercado. En este caso usamos un conector de presión. En el otro extremo de los cables, hay un conector MOLEX de 6 pines de 3.6 mm. Esto es para facilitar la conexión o desconexión, cuando sea necesario.

Entrada de señal

Para la entrada de señal hemos utilizado un conector RCA x 2. Es uno de los más usados regularmente. Es importante utilizar cable blindado duplex para transportar la señal del conector, al amplificador. Como es una señal débil, se pueden filtrar ruidos. Recuerde utilizar en el otro extremo del cable un conector MOLEX de 3 pines de 2.54mm.  Esto facilita su desmonte, a la hora de necesitar retirar la tarjeta.

El transformador

El transformador utilizado para este amplificador, tiene un devanado de 29 x 29 voltios AC, a unos 5 amperios. Con esto se alimenta la etapa de potencia. Y un devanado adicional que puede ser de 10 o 12 voltios a unos 300 miliamperios, que se encargará de alimentar la etapa de preamplificación y tonos.
En este caso usamos un núcleo de 3.2 centímetros por 5 centímetros. Para los países con 120 voltios en la red pública, Enrollamos en el devanado primario, 315 vueltas de alambre calibre 23, según la tabla AWG. Y para el devanado secundario, se enrollaron 152 vueltas de alambre calibre 16.

NOTA: Es necesario detenerse en la mitad de la vueltas de alambre (76 vueltas) y soldar un cable al alambre magneto. Éste será el TAP central o punto centro del transformador. Luego se enrollan las otras 76 vueltas de alambre.

Si en su país el voltaje de la red pública es de 220 voltios, deberá enrollar 578 vueltas de alambre calibre 26, en el devanado primario. Y para el devanado secundario se enrollan 152 vueltas de alambre magneto calibre 18. El devanado adicional lleva 31 vueltas de alambre calibre 25 AWG.

A continuación veremos las mediciones que se deben hacer antes de poner a sonar el amplificador

Temas relacionados:

Preamplificador controlado por tensión

Amplificador de 300 vatios

Amplificador de 200W