Aprenda a construir un preamplificador de audio con ecualizador de tres bandas en versión estéreo, versión monofónica, con fuente simétrica y con fuente simple.
NOTA: Este circuito a pesar de ser muy sencillo, se debe construir con la mayor precisión y con los componentes exactos, enumerados en la lista de materiales. El éxito de este proyecto depende de que tan pulido usted sea en el trabajo.
Cuatro diseños diferentes que se acomodarán a sus necesidades
Preamplificador estéreo con fuente simétrica
Este preamplificador está basado en un preamplificador Peavey de hace unos cuantos años de antigüedad. Su sonido tiene la particularidad de que al cerrar todos potenciómetros de tonos y abrir sólo uno, por ejemplo el control de bajos, se escuchan prácticamente sólo las frecuencias bajas. De igual manera sucede con los controles de altos y medios. Esto permite retocar el sonido de manera particular.
Esta primera versión es en estéreo y de alimentación simétrica. Es ideal para usarla con amplificadores de potencia como nuestro amplificador estéreo de 250W.
Los potenciometros de control están distribuidos de la siguiente manera: El primer potenciómetro de izquierda a derecha es el control de frecuencias bajas. Sigue el control de medios y luego el control de frecuencias altas. El último potenciómetro es el control de volumen.
Fuente de alimentación incluida en la misma tarjeta
Una de las grandes ventajas de este preamplificador es que ya trae incorporada la fuente de alimentación. Sólo basta con conectarle el transformador con TAP central y listo. La fuente rectificadora está formada por un puente de diodos de 1 amperio y dos condensadores. Este circuito se encarga de convertir la corriente alterna (AC), en corriente directa (DC), para así elimentar el preamplificador.
Para dar un sonido limpio y libre de ruidos, hemos colocado un par de reguladores. Un regulador positivo (LM7812) y uno negativo (LM7912). Éstos se encargan, como su nombre lo indica, de regular el voltaje proveniente de la fuente rectificadora. Además esto permite utilizar transformadores con diferentes voltajes que pueden oscilar entre 12x12VAC, hasta 22x22VAC. Esto es debido a que un regulador puede regular voltajes de hasta 30V DC.
Vale recordar que un voltaje AC, al ser convertido en voltaje DC, se eleva en 1.4141 veces, es decir: si por ejemplo tenemos un voltaje de 22 voltios AC, al ser rectificados obtenemos 31.1 voltios, menos 1.4 voltios de consumo del puente de diodos, tenemos 29.7 voltios DC. Al final el preamplificador sólo recibe los 12 voltios, gracias a los reguladores.
NOTA IMPORTANTE: En otras ocasiones hemos explicado como se puede alimentar un circuito de alimentación simétrica con un transformador simple, haciendo un doblador de tensión. Es este caso NO FUNCIONA CON DOBLADOR. Se debe alimentar con el transformador simétrico, ya que de no hacerlo, el circuito tendría ruido.
El circuito integrado JRC4558
El circuito integrado que originalmente se usa en este circuito es el JRC4558, que es un amplificador operacional doble de alto rendimiento. Es uno de los operacionales más utilizados en preamplificadores de audio. Como el JRC4558 es bastante escaso, hemos usado el TL072, que es un amplificador operacional doble J-FET. Sin embargo la calidad de sonido que se consigue con el C4558 es mucho mejor que con el TL072. Aconsejamos hacer el esfuerzo y conseguir el integrado original para este preamplificador.
Una de las principales ventajas de éste circuito integrado es su bajo consumo de corriente, baja temperatura y compensación del coeficiente de tensión. Su uso más popular en el audio es como preamplificador de señales muy débiles. En este caso encontramos dos IC en la tarjeta. Cada uno se encarga de preamplificar y controlar los tonos de un canal por independiente.
Preamplificador monofónico con fuente simétrica
Ahora veamos el mismo preamplificador, pero en versión monofónica y con regulación mediante dos diodos zener. Este preamplificador puede usarlo con cualquiera de nuestros amplificadores monofónicos.
La distancia entre los potenciómetros es la misma en todas las versiones aquí entregadas. Además esta distancia está igual que la distancia de los orificios de las cajas que venden en los almacenes de electrónica de Bogotá. Lógicamente si usted se encuentra en otro país, deberá conseguir la caja sin orificios o hacerla, perforando a la medida del preamplificador que use. Para aprender a hacer una caja o gabinete para su amplificador, de clic en este enlace.
Otro tipo de regulación
Para este caso hemos reemplazado los reguladores por diodos zener con sus respectivas resistencias de polarización. Esto es mucho más económico y como el consumo es relativamente poco, los diodos zener se convierten en una buena opción.
La resistencia de polarización la hemos colocado en 220 ohmios a 1/2W. Estamos alimentando el circuito con un transformador de 12×12 voltios AC. Esto quiere decir que la fuente rectificadora le está entregando aproximadamente unos 15 o 16 voltios DC a los diodos zener. Si piensa alimentar el circuito con un voltaje más alto, se hace necesario cambiar las resistencias de polarización por unos de más valor, que pueden estar de 390 ohmios, hasta 560 ohmios. Cuando las resistencias están muy bajas, se recalientan demasiado. El valor ideal es en el que no calienten mucho, pero no tan altas como para que se caiga el voltaje en el cátodo de cada diodo zener.
Preamplificador monofónico con fuente simple
A continuación presentamos la versión del preamplificador monofónico con fuente simple. Esta opción es muy apetecida. Es mas fácil conseguir un transformador que tenga devanados adicionales de solo dos cables, que con TAP central. Claro está que cuando hacemos nuestros propios transformadores, esto no es un inconveniente.
La gran ventaja de ser un circuito de alimentación simple es que si comparan los dos circuitos, el de alimentación simétrica con el de alimentación simple, podrán entender la diferencia en la manera de alimentar los operacionales y así estar en capacidad de modificar otro circuito que deseen convertir a alimentación simple.
Otra gran ventaja es el rango amplio de alimentación. Puede ser alimentado con tensiones entre los 12V y los 24V DC. Basta con cambiár la resistencia de polarización del diodo zener, de acuerdo a la ley de ohm.
Fuente sencilla
La fuente de alimentación simple está formada por un puente de diodos y un solo condensador. Después de convertir la corriente alterna en corriente directa, se regulan por medio de un diodo zener. Es igual que en el circuito anterior, pero es medio circuito de la fuente simétrica.
Si desea alimentar este circuito con una batería de 12 voltios, sólo es retirar el diodo zener y cambiar la resistencia de 220 ohmios por un puente o jumper o una resistencia de 10 ohmios, que sirve como fusible en caso de un corto circuito. El puente de diodos se puede dejar y sirve como protector de entrada, ya que permite conectar la batería en cualquier dirección, sin estar preocupados por la polaridad. En el caso de que no estuviera el puente y conectáramos la batería al revés, podría ser fatal para el amplificador operacional.
Preamplificador estéreo con fuente simple
La última versión que presentamos es el preamplificador estéreo con fuente simple. Es ideal para usar con amplificadores de fuente simple o para el automóvil.
Al igual que la versión monofónica, solo es omitir el diodo zener y cambiar la resistencia de polarización y podremos alimentarlo con una batería de 12 voltios.
La fuente de alimentación es igual que la del preamplificador mono de fuente simple
Es de notar que usamos un conector de 6 pines (2.54mm), al que le retiramos 4 pines para crear un conector de 2 pines y facilitar su instalación. En las entradas y salidas colocamos conectores de tres pines.
Como se aprecia en la foto, los preamplificadores fueron construidos. No son dibujos, son circuitos reales. Estos han sido probados satisfactoriamente.
Nuestra recomendación es usar estos preamplificadores con amplificadores de mas de 50W por canal, ya que el bajo que emite este preamplificador en bastante profundo y debemos recordar que entre mas potencia, la contundencia de bajo es mejor y mas definida.
Esperamos este proyecto sea del agrado de todos.
Algunas mediciones y preguntas frecuentes
El preamplificador no funciona
Revise la conexión de la alimentación. Asegúrese que el trasformador está conectado correctamente, sobre todo si es alguna de las versiones de alimentación simétrica.
Mida el voltaje en la salida del puente de diodos. Se mide en lo pines marcados con un signo mas (+) y un signo menos (−). Si es un preamplificador de fuente simétrica, la medición se hace colocando el multímetro en la escala de voltaje DC. Se mide entre el positivo del puente y el tierra, y también entre el negativo del puente y tierra. Deberá haber un voltaje de 1.4141 veces más alto que el voltaje del transformador. Esto quiere decir que si el transformador es de 12 voltios AC, deberá medir en el puente aproximadamente 16 voltios DC. Si ésta medición no es correcta, puede estar averiado el puente de diodos o alguno de los condensadores de la fuente.
Si el preamplificador es de fuente simple, la medición se hace entre el positivo y el negativo del puente de diodos.
Después de verificar el puente de diodos y los condensadores y aun no suena el preamplificador, debemos descartar que los reguladores o los diodos zener estén buenos, según sea el caso. El pin 3 de los reguladores es la salida a voltaje. Como los reguladores son de 12 voltios, la medición debe ser 12 voltios DC. Los diodos zener se miden de la siguiente manera: Para el caso del diodo de regulación positiva, se mide en el cátodo. Y para el diodo de regulación negativa, se mide en el ánodo.
Cuando el preamplificador es de alimentación simple, encontramos un divisor de voltaje o pedestal formado por dos resistencias de 10K. El punto de encuentro de éstas dos resistencias está en los pines 3 y 5. El voltaje que llega a los circuitos integrados se debe medir en: el pin 8, voltaje positivo y en el pin 4, voltaje negativo. Éste voltaje debe ser totalmente simétrico. Si éstas mediciones no son correctas, revise el circuito impreso a contra luz. No debe haber cortos. Luego mida las resistencias de 10K. Además mida los condensadores de 0.1 uF y 10 uF, que hacen la rectificación del divisor.
Después de verificar toda la alimentación del circuito y vemos que está correcta pero aun no suena el preamplificador, debemos revisar los cables de entrada y salida de señal. A veces pueden quedar en corto los empalmes con el conector o el terminal que usemos.
El preamplificador tiene ruido
Uno de los factores por el cual este preamplificador puede tener ruido HUM, es debido a que la alimentación no está llegando totalmente simétrica a los integrados. Personalmente me pasó una vez. Construí un preamplificador de estos con fuente simétrica y reguladores y me tuvo más de una hora buscando el problema y lo último que revisé fue la salida de los reguladores. El regulador 7812 entregaba 11.9 voltios y el regulador 7912 estaba entregando 12.7 voltios. Entonces cambié el regulador 7912 por uno que sí entregaba los 12V y el ruido se fue inmediatamente. Además que había una distorsión en bajo volumen, que también me tenía molesto. Por esta razón aconsejo medir siempre el voltaje en los pines 4 y 8 de cada circuito integrado. El voltaje debe estar lo más simétrico posible. No debe superar más de 0.2 voltios la diferencia.
Otra causa de ruido es por no usar cable blindado tanto a la entrada de señal, como a la salida de señal que va al amplificador. El cable blindado es aquel que tiene su polo negativo envolviendo el polo positivo. Esto evita que se metan ruidos por el cable.
Para garantizar que no haya ruido HUM es aconsejable que todos los potenciómetros estén con sus carcasas en contacto con el chasis metálico o caja del amplificador. Si no usa caja metálica deberá soldar un alambre a todas las carcasas de los potenciómetros y éste unirlo con el tierra del preamplificador y el chasis del transformador. Así se descargan todas las corrientes parásitas.
Para terminar recuerde que todos nuestros proyectos requieren un conocimiento en electrónica básica. Lea nuestra sección de Recomendaciones.
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