Ensamble un Amplificador Monofónico de 100 Watts

Construya un amplificador de audio de transistores en configuración cuasi-complementaria y par diferencial.

Presentamos un amplificador monofónico de 100W. Puede ser usado sólo, o con el preamplificador de guitarra eléctrica, el preamplificador para bajo eléctrico o el filtro pasa bajos. Si lo desea puede armar dos etapas idénticas, alimentarlas con un mismo transformador y hacer un amplificador estéreo. Sin embargo, en nuestra sección de proyectos ya se encuentra una versión estéreo con control de tonos. Todo en una misma tarjeta. Se encuentra con el nombre de Amplificador de 200W.
Este proyecto lo recomendamos para las personas que quieren aprender y entender el funcionamiento de los transistores. Además los materiales son muy fáciles de conseguir y de bajo costo.
Esta configuración se conoce como amplificador clase AB cuasi-complementario con par Diferencial. El amplificador incorpora un par de transistores A733 o A1015 (PNP) en configuración par Diferencial. Como impulsores tiene un TIP41 (NPN) y un TIP42 (PNP), que son complementarios entre sí. Los transistores de salida 2SC5200 son NPN, capaces de manejar potencias altas.

Este tutorial pretende enseñar de forma sencilla, clara y práctica, la manera en que debemos construir este amplificador. Sin embargo, para tener éxito con este proyecto, es necesario tener conocimientos de electrónica básica y algo de experiencia en ensamble de proyectos electrónicos. Por esta razón si usted es principiante, primero lea nuestra sección de Recomendaciones. Tiene muchos “tips”, tutoriales  y consejos prácticos pertinentes, para que usted no falle en el intento.
Un dato importante para este amplificador, es la posibilidad de calibrar la ganancia con sólo cambiar una resistencia. La resistencia de 56K que va entre la base de un A733 y la salida, si se sube a 100K, se sube la ganancia. Tenga en cuenta que al hacer esto se pierde algo de fidelidad. Y si cambiamos la resistencia por una de 33K, se mejora la limpieza en el sonido, pero baja la ganancia. Esto es muy útil a la hora de compensar la ganancia con un Preamplificador.

Fuente rectificadora

Todo amplificador de sonido se alimenta con corriente continua DC. En este caso se usa una fuente simétrica, formada por cuatro diodos y dos condensadores, que convierten la corriente alterna AC, en corriente continua o DC. Con un punto centro o TAP central que se toma como tierra (GND).
La fuente de poder es alimentada por el transformador. Éste se encarga de convertir el voltaje de la red pública, al voltaje requerido por el amplificador. En este caso 36 x 36 voltios. El transformador le entrega la corriente al conjunto de diodos, llamados puente de diodos. El puente de diodos invierte todos los semiciclos negativos a semiciclos positivos, separando así la tensión negativa, de la positiva.
El condensador rectifica la corriente, manteniéndola en un mismo voltaje. Al rectificar se eleva en 1.4141 veces. Por esta razón si el amplificador se alimenta con una tensión de +/-46 voltios DC, quiere decir que el transformador debe ser de un máximo de 36 x 36 voltios AC.
El valor mínimo de los condensadores para este amplificador deben ser de 4.700 microfaradios. Recomendamos usar condensadores de 6.800 microfaradios a 63 voltios.

Transistores de potencia

Los transistores de potencia deben estar aislados eléctricamente entre ellos. Se aíslan del disipador con Aislantes de mica, y bujes aislantes de plástico. En el caso de colombia, a estos bujes se les conoce con el nombre de  “Pasa muros”.
Recuerde usar grasa siliconada para transmitir el calor producido por los transistores, al aluminio. Los transistores de salida usados en este amplificador son los 2SC5200. En caso de querer usar un poco mas de voltaje (40 x 40V AC), puede reemplazarlos por otros transistores de mayor potencia, como el 2SC3858.

La refrigeración es indispensable

Una de las fallas más comunes a la hora de ensamblar un amplificador, es que los transistores no estén bien aislados del disipador. Para comprobar que si están bien aislados, se debe colocar al multímetro en continuidad. Se coloca una punta en el disipador y la otra en el colector del transistor de salida (que en este caso es la pata del centro). La medición debe dar infinito, es decir nada. Si ésta medición da alguna impedancia o continuidad, quiere decir que el transistor no está aislado correctamente. Esto es fatal, pues se produce un corto entre los dos transistores, o entre el voltaje y tierra, en el caso que el disipador esté aterrizado.

Entrada de señal de audio

La entrada de señal lleva un conector MOLEX de tres pines de 2.54mm. Le retiramos el pin del centro. Un pin recibe la señal que viene del preamplificador o la señal que proviene del reproductor que vayamos a amplificar. El otro pin recibe el tierra. Recuerde revisar muy bien a la hora de conectar la señal. Si por equivocación invierte señal y tierra, el amplificador no sonará bien y lo que conseguirá es un ruido molesto.

El potenciómetro de volumen

Es fundamental colocar un potenciómetro con un valor entre 10K y 50K. Este potenciómetro debe ir entre el reproductor y el amplificador.
La manera correcta de colocar un potenciómetro es:
la señal que viene del reproductor de sonido, va conectada a la pata 3 del potenciómetro (de izquierda a derecha).
La pata central del potenciometro, va conectada al amplificador.
Y la pata 1 interconecta el tierra del reproductor y del amplificador.
Si usa un preamplificador, éste ya trae su propio potenciómetro y no se hace necesario hacer esto.

El transformador

Para la construcción del transformador para este amplificador, hemos usado un núcleo de 3.2 centímetros, por 5 cm. En Colombia el voltaje del toma corriente de la red pública es de 120 voltios. Por lo tanto es necesario enrollar 315 vueltas de alambre calibre 22 en el devanado primario. Y 190 vueltas de alambre calibre 17, en el devanado secundario.
Como el transformador tiene TAP central, es necesario detenerse en la vuelta número 95, que es la mitad. Ahí se debe soldar un cable que será el punto centro. Luego se enrollan las otras 95 vueltas. Otra opción es enrollar 95 vueltas con el alambre en doble, tal como se ve en nuestro video de Construcción de transformadores.
Para los países que tiene un voltaje de 220 en la red publica, es necesario dar 577 vueltas en el devanado primario. El calibre de éste será 25, en la tabla AWG.
El devanado secundario es igual para los dos casos.

Mediciones

Es muy importante que antes de encender el amplificador se hagan las mediciones pertinentes con el multímetro.
Primero se debe colocar el multímetro en continuidad y medir la entrada de AC, sin conectar el transformador. No  debe medir nada. Luego mida la salida a parlante y tampoco deberá medir nada.
Luego conecte el amplificador a la red pública, usando un circuito serie tal como se aprecia en la fotografía. NO LO CONECTE DIRECTAMENTE.  El bombillo de la serie no deberá prender. Coloque el multímetro en voltaje continuo y mida la salida. Deberá marcar cero (0) voltios. Haga la medición de BIAS. Deben dar un voltaje de 0.7V.
Por último mida el voltaje de la fuente después de los condensadores.

NOTA: Yamith Jose Corena, uno de nuestros fieles seguidores comenta:
Medir las BIAS buscando los 0.7 y 0.6 para asegurar que todo está bien, no me da confianza. Yo en lo personal mido entre base y emisor en los transistores de salida. Es más preciso. claro que esto lo hago con un Trimmer ajustable. Así que para los que tengan esta herramienta, los animamos a experimentar.

Si las mediciones anteriores le dan correctamente, entonces ya puede conectar el parlante a la salida y una señal de audio a la entrada. Es hora de probarlo.
Si no tiene experiencia, le recomendamos hacer un amplificador más sencillo y de menos voltaje antes de hacer este amplificador. La falta de experiencia lo puede llevar al fracaso, sobre todo en esos casos donde algún componente viene de fábrica y no sabemos rastrear problemas.

Video de prueba del amplificador monofónico de 100 watts

Para éste amplificador recomendamos usar Parlantes, entre 100W y 200W de potencia, con una impedancia de 8 Ohmios. Recuerde usar un fusible de 2 amperios a la entrada del transformador.
A continuación, en la siguiente página veremos la versión cuasicomplementaria con transistores PNP ó de base negativa. Es tan buena como la versión que acabamos de ver.
Al final encontrarán el enlace de descarga del archivo PDF que contiene lo necesario para la construcción de ambas versiones del amplificador.

>>>SIGUIENTE>>>

 

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