viernes, 29 de mayo de 2009

CARACTERISTICAS Y DATOS PREVIOS

En primer lugar debe tenerse en cuenta el uso a que va a ser destinado el amplificador para poder fijar los requisitos y características técnicas del mismo.

Con el fin de hacernos una idea de magnitudes, la poténcia que un amplificador de un pequeño radiocasete entrega al altavoz, no suele superar los 500 mW, sin embargo, se necesitan unos 4 ó 5 W para una escucha cómoda y esta potencia la entregan la mayoría de aparatos portátiles de cierta calidad. Un equipo de música, capaz de amplificar señales de un sintonizador, de un cásete o de un giradiscos, debe tener al menos 10 W por canal, debiendo cumplir las demás normas de alta fidelidad.

También son amplificadores de baja frecuencia los utilizados en audífonos, intercomunicadores, megáfonos, en el sonido de los televisores, etc.

No vamos a tratar de construir un amplificador para audífono, pues necesitaríamos componentes miniaturizados y útiles de fabricación especiales. Nos limitaremos pues a amplificadores de fácil construcción y con múltiples posibilidades de aplicación.

Amplificadores de potencia:

El amplificador de potencia, amplifica la señal de tensión que se aplica a su entrada, de forma que en su salida entregue una corriente capaz de excitar adecuadamente la bobina del altavoz o conjunto de altavoces conectados.

La potencia entregada al altavoz suele variar desde los 50 mW de los pequeños receptores portátiles de bolsillo, hasta los equipos de sonorización para concieretos al aire libre, donde se precisan potencias de varios kilovatios.

Caracteristicas de un amplificador:

Hemos mencionado uno de los parámetros del amplificador, su potencia de salida; existen otros también importantes, la sensibilidad, la ganancia, la respuesta en frecuencia, etc. A continuación se describen cada uno de ellos por separado.

Sensibilidad:

Sensibilidad es la señal que hay que aplicar a la entrada para que el amplificador entregue a su salida la potencia nominal.

La sensibilidad de entrada para las etapas de potencia de utilización doméstica suele estar comprendida entre 100 y 200 mV, y para las profesionales entre 0,7 y 1 V.

Cuando se da el dato de la sensibilidad deben expresar también las condiciones en que fue realizada dicha medida, es decir, la frecuencia de la tensión sinusoidal aplicada, que suele ser de 1.000 Hz, la potencia de salida en vatios eficaces, el coeficiente de distorsión y la carga aplicada, indicando también si la medida se ha efectuado excitando un altavoz, o bien una carga

La sensibilidad, salvo que se indique lo contrario se expresa en voltios eficaces (o mV eficaces).

Impedancia de entrada:

Es la resistencia que presenta la entrada de un amplificador medida con una señal alterna de 100 Hz. Debe ser igual o mayor que la salida del aparato que lo excita (o de la etapa que le precede).

Impedancia de salida:

Es la impedancia que presenta el amplificador a la salida de la señal y debe ser lo más baja posible; en los modernos amplificadores tran-sistorizados o integrados, suele estar comprendida entre 2 y 3'2 O, siendo los valores más comunes 4 y 8 O. Este dato debe tenerse muy en cuenta, ya que para obtener la potencia mínima de salida debe conectarse un altavoz de impedancia adecuada. Si se utiliza uno de impedancia mayor que la recomendada, el amplificador entregará una potencia menor que la nominal. Si es inferior, puede distorsionar y al exigir una potencia mayor que la que el amplificador puede suministrar, se producirán daños en los transistores finales del amplificador o del circuito integrado.

Respuesta en frecuencia:

Se considera que un amplificador de baja frecuencia para la banda de audio debe amplificar las señales de frecuencias comprendidas entre 10 Hz y 20 KHz. Según la norma DIN 45500 este margen debe estar como mínimo entre 40 Hz y 16 Hz, frecuencias audibles por el oído humano medio. Todas las frecuencias deberán ser amplificadas por igual, tolerándose una disminución máxima de ± 2 dB.

Distorsion:

Fundamentalmente existen dos tipos de distorsión; |a lineal, debida generalmente a fallos de diseño de los componentes del control de tonos, o de los condensadores de desacoplo, sobre todo del de salida.

La distorsión más molesta es la no-lineal, generalmente se produce en las etapas finales. La distorsión de cruce, al ser etapas en clase B se genera al utilizar un transistor para amplificar la semionda positiva y otro para la semionda negativa, cuando la onda pasa por cero se forma a veces un pequeño salto que causa distorsión. Este tipo de distorsión de cruce está prácticamente eliminado en los amplificadores modernos.

Otro tipo de distorsión no lineal se produce cuando se quiere extraer una potencia mayor de la nominal; aumentando la tensión aplicada a la entrada, la onda se recorta por los extremos superiore inferior dando lugar a la aparición dé señales parásitas de frecuencias armónicas que alteran el sonido.

El oído humano tolera distorsionesJiasta del 10%, en este caso la forma de onda se aprecia claramente recortada en la pantaMadel os-ciloscopio.

Para aplicaciones de uso general, incluso al escuchar reproducciones musicales pueden aceptarse distorsiones máximas del 2 y del 3%.

En equipos de alta fidelidad no puede superarse el 1%, en los equipos actuales los valores mínimos son del 0,1 al 0,596 en los casos más desfavorables. En los manuales se suele dar el dato de distorsión armónica total (THD ó Total Harmonic Distortion).

Intermodulacion:

La voz humana, o un sonido cualquiera, (excepto el de un tono puro) está compuesto por un conjunto de señales de frecuencias diferentes.

Cuando .se amplifican simultáneamente señales de frecuencias distintas, pueden aparecer otras áeñales de frecuencias suma o diferencia de las anteriores, que hacen que el sonido se altere; éste fenómeno recibe el nombre de intermodulación.

Para realizar este tipo de medidas se aplican a la entrada del amplificador dos señales de frecuencias fijas de 250 Hz y de 8 KHz en la proporción de 4 a 1.

Las frecuencias de intermodulación resultantes de sumas y diferencias (frecuencias no deseadas) se fijan en relación con la frecuencia de 8 KHz. Según la norma DIN 45500 no se debe sobrepasar el 3% en los amplificadores domésticos.

Margen dinamico:

Se entiende como el margen de sonoridad o intensidad sonora, dentro del cual puede fluctuar el volumen de sonido de un programa.

El mayor margen dinámico suelen ocuparlo los sonidos orquestales, dado que la relación de la intensidad más baja a la más alta puede ser 1 a 100 (o sea 60 dB).

Debe tenerse en cuenta que. un amplificaítor ha de poseer gran potencia para reproducir sin distorsión los sonidos fuertes, ser muy poco ruidoso y no producir zumbidos con los sonidos débiles. En las transmisiones radiofónicas la relación es de 1 a 100 (40 dB) y en los magnetófonos de 1 a 300 (50 dB).

Ancho de banda de potencia:

Son las frecuencias extremas de la banda para las cuales la potencia de salida desciende 3 dB sin que se deteriore el coeficiente de distorsión no lineal. Se exige como mínimo un ancho de banda entre 40 Hz y 16 KHz.

Amplificadores estereofonicos:

Un amplificador estereofónico es un conjunto de dos amplificadores idénticos. La diferencia entre los mismos no debe ser superior a 3 dB, y en el caso de tener un mando de balance con una regulación mínima de 8 dB se tolera una diferencia de 6 dB como máximo.

La separación entre canales debe ser al menos de 40 dB a 1.000 Hz.

Potencia de salida

La potencia de salida es el primer dato a tener en cuenta a la hora de elegir una etapa amplificadora de potencia.

El dato más correcto es el de dar la potencia nominal,-que es la potencia eficaz de salida que entrega sobre la carga nominal (4 u 8 fi según el tipo de amplificador) a una frecuencia de 1.000 Hz y manteniendo la distorsión por debajo del valor límite fijado (suele ser 0,1; 0,5 ó 1% en los amplificadores corrientes).

La tensión de excitación será una sinusoide perfecta. Debe ser capaz de entregar esta potencia sin sufrir daños, ni variar sus características durante un tiempo razonablemente largo, al menos 10 mi-ñutos.

La norma DIN 45500 exige una potencia mínima de 6 W por canal para equipos estereofónicos y de 10 W para amplificadores independientes.

Potencia Musical

Designa la potencia que el amplificador entrega al altavozsmante-niendo el coeficiente de distorsión no lineal otando la tensión de ali-' mentación es constante e independiente de la carga. Cuando la f uente de alimentación es estabilizada este dato coincide con el de la potencia nominal.

Con fuentes de alimentación simples, no estabilizadas, la potencia musical supera a la nominal, esto es útil para obtener potencias elevadas durante cortos períodos de tiempo, como puede ser un golpe de bombo o timbal.

Potencia senoidal de pico:

Es el valor de cresta de la potencia senoidal eficaz, o sea el valor doble de ésta última. Este dato puede dar lugar a errores e inducirnos a adquirir un amplificador de potencia mucho menor que el deseado.

CONCLUSION

A la vista de los datos anteriores vemos que una etapa de potencia debe tener una potencia nominadle salida mínima de 10-W, aunque nosotros trataremos de conseguir un valor algo mayor, del orden de los 15 W para tener un cierto margen de reserva.

La distorsión armónica total será del 1% como máximo.

La sensibilidad de entrada de 200 mV eficaces, que es la salida de línea, según normalización europea para los equipos domésticos.

La impedancia de salida, habrá de ser tal, que permita conectar altavoces de 4 u 8 íl que son los más estandarizados.

La respuesta en frecuencia mínima recomendada esta comprendida entre 40 Hz y 16 KHz, que se tratará de mejorar para alcanzar el margen de 20 Hz a 20 KHz.

La tensión de alimentación habrá de ser la necesaria para cumplir estos requisitos. Se utilizará una fuente de alimentación no estabilizada de simple polaridad con el fin de poder ser conectado a baterías cuando sea necesario.

Procuraremos que el amplificador, funcione correctamente dentro de un amplio margen de tensiones "de alimentación, sin alterar los valores de sus componentes.

El funcionamiento será estable y no precisará ajustes para que el montaje y puesta en marcha, a pesar de su alta calidad, pueda ser realizado por aficionados que no dispongan de instrumentos de medida.

MONTAJE EN PUENTE CON DOS TDA 2003

Hay una posibilidad de obtener potencias elevadas con alimentaciones reducidas, utilizando un montaje en puente, este tipo de montaje requiere un delicado y preciso diseño del circuito impreso, suele tener un elevado consumo en reposo y es bastante inestable, por lo cual no recomendamos su utilización.

AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE 5 W

A la vista de lo expuesto anteriormente, sólo satisfaría nuestra necesidad de potencia el montaje en puente, pero con una distorsión elevada y un funcionamiento inestable.

Con el circuito integrado TDA 2003 pueden construirse con éxito amplificadores de calidad de unos 5 W como máximo, con una distorsión del 196.

Existe otro integrado, el TDA 2002, más conocido que el anterior, con el que es compatible patilla a patilla. Es casi igual, salvo que suministra aproximadamente un 15% menos de potencia, es decir, que son prácticamente intercambiables.

Una vez desechado este integrado procederemos a estudiar otro de mayor potencia.

CIRCUITO INTEGRADO TDA2030



Este circuito integrado monolítico está especialmente diseñado para ser utilizado en la construcción de amplificadores de audio en clase B.

Como dato de referencia, los fabricantes indican que es capaz de entregar una potencia de salida de 14 W con una distorsión de tan sólo el 0,5%, sobre una carga de 4R y de 8 W si la carga es de 8 R, cuando es alimentado con una tensión simétrica de +-14 V.

Incorpora una protección contra cortocircuitos, que limita la potencia disipada, siempre que el punto de trabajo y los transistores de salida estén trabajando en el área de funcionamiento seguro.

Existe en un encapsulado único, con dos versiones distintas de conformado de las patillas, para facilitar la instalación vertical o TDA 2030 V y horizontal o TDA 2030 H; la primera versión es la más fácilmente localizable en los establecimientos de componentes.

Este circuito integrado incorpora un sistema de protección térmica que limita el consumo de corriente y la potencia de salida cuando la temperatura de la cápsula aumenta, este dato debe tenerse muy en cuenta a la hora de elegir un buen disipador de calor, ya que de otro modo si el integrado se calienta demasiado, no se podrá extraer la potencia necesaria, e incluso en algunos casos podría destruirse el circuito.

ELECCION DE LA TENSION DE ALIMENTACION

Para que este amplificador pueda entregar 15 W eficaces a una carga de 4 íl (altavoz), con una distorsión menor del 0,5% es necesario alimentarlo con una tensión de 14,5 V, o lo que es lo mismo, si la alimentación es simple, 29 V. Si con gesta alimentación se intenta extraer una potencia mayor se podrían obtener unos 19 W, pero con un 10% de distorsión que aunque se aparta del valor especificado, constituye una reserva para ciertos momentos en que se necesitan picos de potencia, ya que el oído humano tolera bastante bien distorsiones hasta del 10%.

La corriente que consumiría si estuviese dando permanentemente 15 W sena aproximadamente 2 amperios, pero normalmente el sonido tiene altibajos y el consumo medio se sitúa alrededor de 1 A además, el dispositivo de protección térmica que contiene el circuito integrado la suele mantener en unos 0,9 A.

Por tanto será suficiente una fuente de alimentación de aproximadamente 30 V / 1 A, o bien 30 V / 2 A en caso de querer alimentar dos etapas de potencia simultáneamente.

ELECCION DE COMPONENTES

El circuito integrado, como hemos dicho repetidas veces, es el TDA 2030, cuyos principales fabricantes son THOMSON-EFCIS y SGS-ATES. Las resistencias, cada una con su valor correspondiente, serán del tipo pirolítico con una tolerancia del 5 % y capaces de disipar un 1/4 W, a excepción de la resistencia R7, que será de 1/2 W. Los condensadores Cl, C2, C3, C6 y C8 habrán de ser electrolíticos de aluminio, capaces de soportar los 30 V de la tensión de alimentación, por lo que se han elegido del valor comercial de 40 V, aunque pueden utilizarse modelos que soporten mayores tensiones, en caso de no localizar los anteriores. La forma y tamaño de los mismos se estudiaran en el capítulo dedicado a la realización y diseño de los circuitos impresos.

Los condensadores C5 y C7 con dieléctrico de plástico metalizado (tipo poliéster), y el condensador C4 cerámico preferiblemente del NPO. Para estos tres últimos condensadores existe una amplia gama de modelos con diferentes formas y tamaños; en el capítulo 6 se indicarán los modelos elegidos. Los diodos DI y» D2 son del tipo 1N4004, modelo comúnmente utilizado en circuitos rectificadores de potencia, soporta tensiones inversas de 400 V y sobreintensida-des instantáneas accidentales de 10 A, corriente, que por otra parte, sólo podría producirse en caso de inversión de polaridad, pero si el fusible está bien dimensionado, se fundiría rápidamente cortando la alimentación y evitando daños al circuito.

A continuación se relacionan los compnentes que se instalarán sobre el circuito impreso del módulo de potencia.

DISEÑO DE LA FUENTE DE ALIMENTACION


Con objeto de ahorrar componentes, tiempo, y por tanto dinero, nos hemos decidido a utilizar una fuente de alimentación muy sencilla, limpie y sin estabilizar, ya que las etapas de potencia pueden funcionar perfectamente con este tipo de fuente.

La tensión de salida en el secundario, de alrededor de unos 20 V, es .rectificada en el puente rectificador y filtrada por el condensador de gran capacidad situado a continuación. La tensión del secundado (alterna) tendrá unos 20,5 V eficaces para que la tensión una vez filtrada y rectificada sea de 29 V, como habíamos calculado ante-ifiormente. Pero las tensiones más usuales para los secundarios de los transformadores de alimentación suelen ser 18, 20, 22 y 24 V. A continuación se incluye una Tabla que nos indica la potencia alean-ble con cada uno de ellos, pudiendo utilizarse cualquiera sin cam-ningún componente en el circuito amplificador de potencia.

Se recomienda una intensidad nominal de secundario de 1,5 A por cada módulo de potencia alimentado, con el fin de que pueda funcionar durante un largo período de tiempo sin sufrir un excesivo calentamiento.

Para este fuente de alimentación no se ha previsto circuito impreso, dado el reducido número de componentes y el tamaño de los mismos.

El puente rectificador es del tipo B80/C4000, o sea es capaz de soportar tensiones inversas de 80 V y trabajar con corrientes de 4 A, de manera continuada.

El condensador de filtrado es de 4.700 de capacidad, y para tensiones máximas de 40 V, suficiente cuando se alimentan 1 ó 2 módulos de potencia, aunque si se trabaja al máximo de posibilidades del amplificador, es recomendable aumentar su capacidad.

DISEÑO DEL MODULO DE CONTROL DE TONOS, VOLUMEN Y BALANCE.

El control de tonos incorporará los dos mandos típicos de «graves y agudos». Dado que este libro va dirigido principalmente a aficionados que no disponen de un gran laboratorio para ajuste y comprobación, nos hemos decidido por unos circuitos lo más simplificados posible, cuyo funcionamiento es muy simple y seguro.

Estos controles de tonos apenas tendrán influencia en la banda de frecuencias próxima a 1 KHz y producirán ampliaciones o atenuaciones de 20 dB, (o sea relación 10 a 1), en los extremos de la banda de audio (10 Hz, 25 KHz). Cuando los potenciómetros están posicionados en la relación de resistencias 9 a 1, los controles de tono no actuarán, esto se consigue situando el cursor de los mismos en la posición central si el potenciómetro utilizado es del tipo de ley de variación logarítmica.

CONTROL DE GRAVES Y AGUDOS

Una vez diseñados por separado los circuitos de control de graves y agudos se unirán las entradas de los mismos entre sí, y las salidas, intercalando una resistencia de 10 K antes de conectar la salida del control de graves.

Nosotros hemos realizado este montaje, y para las frecuencias medias, es decir para las situadas entre f1 y f2, zona en la que no actúan los controles, se apreciaba una atenuación de 14, o sea la señal de entrada era dividida por 14.

Para compensar esta atenuación es necesario por lo tanto añadir antes de este circuito una etapa que amplifique la señal por este mismo factor de 14.

La impedancia de este circuito adicional la fijamos en 47 K, valor muy utilizado en este tipo de circuitos' preamplif icadores para señales de audio. En la figura 27 podemos ver el circuito utilizado, la resistencia R4 fija la ganancia del circuito, el valor necesario 680 K obliga a utilizar un amplificador operacional con alta impedancia de entrada tipo TLO 82. La respuesta en altas frecuencias se limita mediante la resistencia R5 y el condensador C3.

Al utilizar un amplificador operacional con alimentación simple es necesario polarizar la entrada no inversora debmismo a una tensión aproximadamente igual a la mitad de la de alimentación, ésta es la función de las resistencias R2, R3 y del condensador C2. Esta polarización hace que en la entrada y la salida de este circuito esté presente una tensión continua superpuesta a las señales de entrada y salida. Para que este circuito no afecte a otros, o se vea influenciado por ellos debido a la presencia de estas tensiones continuas, se intercalan los condensadores Cl y C4, que dejan paso solamente a las componentes alternas, desacoplándole de las componentes continuas, por lo que estos condensadores reciben el nombre de «condensadores de desacoplo».

El conjunto formado por el preamplificador y los circuitos de control de tonos graves y agudos, tiene ganancia unidad cuando dichos controles están situados en su posición central.

CONTROL DE VOLUMEN

Si aplicásemos la señal que proporciona el circuito anterior directamente al módulo de potencia, este funcionaría al máximo desús posibilidades. Para poder controlar la potencia entregada al altavoz se limita la tensión de entrada al módulo de potencia, utilizando un potenciómetro conectado como divisor de tensión (mando de volumen) que se sitúa entre el circuito corrector de tonos y la etapa de potencia.

CIRCUITO DE CONTROL DE TONOS ESTEREOFONICO

La estereofonía exige dos canales de sonido de idénticas características, los potenciómetros de graves y agudos serán dobles o sea estarán accionados por el mismo eje. En cuanto al control de volumen caben dos opciones: utilizar un potenciómetro por cada canal, o bien emplear uno doble que controle el volumen de ambos canales simultáneamente, en este último caso es conveniente instalar otro de balance para ajustar el nivel entre canales, el cursor de este potenciómetro se conectará a masa y los extremos a la salida de los circuitos correctores de tono de cada uno de los canales.

Los potenciómetros de volumen serán de variación logarítmica con objeto de compensar la curva de respuesta del oído humano, y el de balance de variación lineal.

Al ser un montaje estereofónico, necesitamos dos amplificadores operacionalés, por lo que es conveniente utilizar un circuito integrado TL082 que es un doble amplificador operacional.

Los potenciómetros se situarán'fuera de la placa de circuito impreso para que el tamaño de la misma sea el mínimo posible.

En la entrada de alimentación del circuito se ha colocado un filtro compuesto por la resistencia R19 y por los condensadores C16 y C17.

A continuación se da una relación de los componentes utilizados en el módulo estereofónico de control de tonos, volumen y balance.

CIRCUITO PREAMPLIFICADOR PARA GIRADISCOS CON CAPSULA MAGNETICA

Este circuito adaptará la débil señal entregada por una cápsula magnética, que es del orden de 2 a 5 mV a la entrada del módulo de control, que necesita unos 200 mV.

Para su realización utilizamos el circuito integrado LM382 de National Semiconductor, que es un doble preamplificador de bajo ruido que puede alimentarse entre 9 y 40 V. Este circuito está internamente compensado en frecuenca y»protegido contra cortocircuitos.

Se ha utilizado el circuito de aplicación propuesto por el fabricante.

El circuito completo puede verse en la figura 31, en él se ha incorporado un filtro de alimentación compuesto por la resistencia R3 y los condensadores C9 y CIO. Na se han utilizado condensador es de desacoplo en la salida, porque los lleva a la entrada del circuito corrector de tonos al que se conecta.

Este circuito tiene ecualización tipo RIAA para que la respuesta de audio sea la correcta. La ganancia de este circuito es aproximadamente 100.

A continuación se da la relación de componenetes utilizada en este^ circuito preamplificador para giradiscos magnético.

POSIBLES VARIANTES

Al realizarse el diseño módulo a módulo se facilita la combinación entre los mismos, pudiéndose realizar las configuraciones indicadas en el capítulo 3, u otras que al aficio-nado se le puedan ocurrir. La más simple de todas es la combinación de un módulo de potencia con una fuente de alimentación. En este caso es conveniente incorporar a la entrada del amplificador un potenciómetro para poder controlar la potencia de salida del mismo.

Este montaje, sencillo, barató y de fácil ejecución es muy útil para amplificar las señales procedentes de la salida para altavoz o auricular de los pequeños órganos electrónicos portátiles, o simplemente de un pequeño radiocasete o receptor de radio de bolsillo.

Sin realizar ninguna alteración, el módulo de potencia puede conectarse directamente a una batería de 24 V, siendo de gran utilidad como amplificador auxiliar en autorradios o radiocasetes instalados en vehículos pesados (camiones) que suelen tener un sistema eléctrico alimentado a 24 V.

A pesar de que el fabricante recomienda no alimentar por debajo de los 16 V, pudimos comprobar experimentalmente que nuestro amplificador funcionaba a la tensión de 11 V, por lo que en caso de ser necesario puede conectarse a una batería de 12 V.

El hecho de que el circuito funcione con tensiones de alimentación comprendidas entre 11 y 36 V sin cambiar el valor de ningún componente, permite realizar equipos portátiles alimentados con baterías recargables de 24 V, aprovechando al máximo su energía, pues puede funcionar hasta que la tensión de la misma descienda a 11 V, es decir hasta que esté prácticamente agotada. Claro está que según vaya disminuyendo la tensión, también disminuirá la potencia de salida, por lo que habrá que ir bajando el volumen para que no distorsione la señal.

AUMENTO DE LA RESPUESTA EN BAJAS FRECUENCIAS

En ciertas aplicaciones, puede ser que se necesite ampliar la respuesta del amplificador en los tonos más bajos de la banda de audio.

A la vista del esquema de la etapa de potencia vemos que el condensador C3 limitaba la amplificación de las frecuencias más bajas; su valor puede aumentarse sustituyéndolo por uno de 4,7 o de 10 uF.

El condensador de entrada afecta poco en este aspecto, ya que la impedancia de entrada del amplificador es elevada; aumentando su valor a 10 pF se mejorará ligeramente la respuesta a las notas bajas.

El condensador de desacoplo de salida C8, limita el paso hacia el altavoz de las señales de frecuencias más bajas; puede utilizarse uno mayor, por ejemplo de 4.700 pF, aunque debe tenerse,en cuenta el tamaño del mismo, por lo que se ensayarán en primer lugar las soluciones anteriores.

AMPLIFICACION DE VOZ

Si por el contrario este amplificador se utilizase para amplificar señales de voz, por ejemplo megáfonos, es conveniente recortar la respuesta tanto por la parte baja de la banda como por la alta. Para ello resulta suficiente una banda comprendida entre los 200 Hz y los 5 KHz, por lo que puede sustituirse el condensador C3 por uno de 220 nF, limitando la respuesta de los bajos a 200 Hz. Si se reemplaza el condensador C4 por uno de 180 pF, se fijará la frecuencia de corte superior en unos 5.600 Hz. También puede reducirse el valor del condensador de salida C8, sustituyéndolo por uno de 1.000 pF, que además es de un tamaño menor.

FUENTE DE ALIMENTACION

Cuando el amplificador trabaja al máximo de potencia puede ser necesario aumentar la capacidad de filtrado de la fuente; en este caso es aconsejable conectar dos condensadores de 4.700 pF en paralelo, con lo cual la capacidad será el doble.

En el caso de tener que utilizar transformadores con secundario a 24 V, la tensión continua de salida puede acercarse a los 36 .V, valor que el fabricante recomienda no superar. Puede utilizarse el circuito de la figura 1. En cada uno de los diodos que se han añadido se produce una pequeña caída de tensión; estos diodos además de evitar todavía más la influencia de una etapa de potencia sobre la otra, reducen la tensión aplicada a cada una de ellas.

PROTECCION DE FUSIBLES

Cada amplificador tendrá un consumo máximo en las peores condiciones de unos 2 A, pudiendo alcanzar picos de 3,5 A de corta duración. Un fusible de 3 A intercalado entre el cable de alimentación positivo y la entrada de alimentación del módulo (Vcc) es un sistema de protección eficaz y barato.

También puede limitarse la entrada de corriente al primario del transformador, situando un fusible de 300 mA en el caso de utilizar un único módulo de potencia, o bien de unos 600 mA si fuesen dos los módulos (montaje estereofónico), las etapas preamplificadoras y correctoras de tonos tienen un consumo despreciable comparadas con el módulo de potencia.

Este fusible de entrada debe instalarse siempre, recordando que para tensiones de red de 125 V debe ser de un valor aproximadamente el doble del recomendado anteriormente para 220 V. Los fusibles que protegen individualmente cada módulo de potencia son aconsejables pero no imprescindibles.

Cualquier error, como puede ser conectar un módulo de potencia con la polaridad invertida, un cortocircuito en los cables de conexión del altavoz, etc., hará que se funda el fusible, evitando daños al circuito.

Antes de reponer un fusible fundido deben de averiguarse las causas de este hecho, tampoco debe sustituirse por uno que resista una corriente mayor, pues no proporcionaría la suficiente protección.

MONTAJE CUADRAFONICO

Algún aficionado querrá disponer de un amplificador con cuatro módulos de potencia. Estos pueden ser excitados con la misma señal, ó bien dos a dos si el montaje es estereofónico, o también con cuatro señales diferentes, procedentes de un decodificador cuadrafónico. También pueden provenir de dos sistemas de estéreo ambiental o pseudo-estéreo aplicados a cada uno de los canales del sistema estereofónico.

Al fin y al cabo en cualquiera de los casos anteriores tendremos que alimentar cuatro etapas de potencia, para lo que será suficiente un transformador de unos 22 V de tensión de secundario y unos 5 A de intensidad. Como puente rectificador recomendamos uno del tipo FB-1002 capaz de trabajar con corrientes de hasta 10 A. Para filtro de alimentación recomendamos dos o tres condensadores de 4.700 uF140 V en paralelo.

CIRCUITOS IMPRESOS

Para cada uno de los módulos estudiados anteriormente se diseñará un circuito impreso. Este elemento no puede considerarse como una simple forma de conexionado con las pistas colocadas de manera caprichosa, sino que debe cumplir determinadas especificaciones mecánicas y eléctricas.

A continuación se enumeran algunas normas básicas para el diseño de un circuito impreso.

1. Se necesita un esquema eléctrico del circuito, claro y completo.

2. Lista de componentes, en la que se indiquen todas las características eléctricas de los mismos. Si existen varias posibilidades en cuanto a tamaño y medida de los mismos, deberá indicarse si se elige uno concreto o si esta elección la hará el diseñador de la placa.

3. Se dará indicación aproximada de las corrientes que circularán por cada rama del circuito, para que el diseñador pueda elegir el ancho de pista adecuado.

4. Se dará una idea al diseñador de la colocación de los componentes, sobre todo si la disposición de los mismos puede afectar al funcionamiento del circuito.

5. Se indicará también el tamaño y forma del circuito; en caso de no hacerlo, el diseñador lo hará a tamaño mínimo.

6. Los taladros irán en las intersecciones de una retícula cuadrada de 2,54 mm. de lado. Salvo componentes de medidas especiales, todos se adaptan a esta norma.

Los componentes se distribuirán en la placa, de la forma más ordenada posible.

7. Una vez realizado el diseño de las pistas, se marcará la placa con un código o referencia que pueda leerse desde el lado de cobre de la placa. También se indicará el tamaño final real de la placa, así como las cotas principales, para que al realizar los clichés por procedimientos fotomecánicos no existan errores de tamaño.

8. Serigrafía de componentes. Puede ser sencilla, indicando simplemente la referencia de cada componente, o bien cuando esta placa va a ser montada por un número elevado de personas diferentes, puede dibujarse la silueta de cada componente, evitando el tener que hacer un plano de montaje de aquéllos.

En cualquiera de los casos se indicará claramente la polaridad de los componentes que la tengan, así como la orientación de los circuitos integrados.

9. Se acompañará un plano de mecanizado en el que se indicarán de forma clara y sin dejar lugar a dudas, los cortes rectos o curvos a realizar en la placa. También se dará información del diámetro de cada uno de los taladros, con su tolerancia admitida.

10. Se indicará el tipo de placa soporte y el espesor de cobre. Corrientemente se utilizan placas de fibra de vidrio con aglomerante de resinas epoxídicas de 1,5 mm. de espesor, con una placa de cobre de 35 mm. de espesor.

11. Se dará también un cliché de las islas de soldadura, dando al resto de la placa un compuesto antisoldante, (solder-resist), normalmente de color verde.

A veces se realiza una serigrafia de las pistas por la parte superior de la placa para facilitar el seguimiento de las mismas en caso de avería o estudio del circuito.

Las tintas utilizadas para la serigrafia serán indelebles y no conductivas.

CIRCUITO IMPRESO DEL MODULO DE POTENCIA

Ya se habían elegido los componentes del misrrib en cuanto a sus características eléctricas, pero en algunos de ellos faltaba fijar sus dimensiones.

El condensador C8 será del tipo axial para que la altura de la placa no sea excesiva. La separación entre taladros es de 18 módulos de 2,54 mm. o sea de 45,72 mm., este condensador por ser el componente de mayor tamaño fijará las dimensiones máximas de la placa.

El condensador C5 también será del tipo axial y la separación entre patillas de 14 módulos; se situará lo más próximo posible a las patillas del circuito integrado.

Los condensadores Cl y C3 dado su pequeño tamaño se elegirán del tipo radial, su separación entre patillas es de 2,54 mm.'y para el'., C2 de 22 fif se dejará una separación de 5,02 mm.

Los condensadores de poliéster C6 y C7 se han previsto de dos tamaños, 7,62, o bien 10,16 mm."con el fin de facilitar la inserción demodelos de diferente separación de patillas.

Los condensadores cerámicos suelen tener una separación entre patillas de 1 ó 2 módulos, decidiéndonos en esta placa por esta última medida.

Para las resistencias de 1/4 W se dejarán 4 módulos de separación, así como 6 módulos para las de 112 W y para los diodos tipo 1N4004.

El circuito integrado tiene un patillaje especial y debe de utilizarse el plano del fabricante para distribuir los taladros correspondientes a sus patillas. Se usará el modelo con patillas conformadas para la instalación vertical, situando la aleta disipadora de calor al límite del borde de la placa, con el fin de que pueda atornillarse fácilmente a cualquier tipo de radiador, o incluso a las paredes de la caja, si ésta es metálica. Cabe indicar que la patilla 3 del circuito integrado está eléctricamente unida a esta lámina metálica.

CIRCUITO IMPRESO DEL MODULO DE CONTROL DE TONOS, VOLUMEN Y BALANCE

Aunque existen potenciómetros dotados de terminales preparados para su inserción en circuitos impresos, con la ventaja de suprimir el cableado, su utilización nos llevaría a una placa de circuito impreso de considerables dimensiones, por tanto hemos decidido dejar los potenciómetros fuera de la misma.

Dado que se va a realizar un montaje estereofónico tal como corresponde a la figura 27 del capítulo 4, se debe realizar un circuito simétrico con los componentes de un canal a un lado y los del otro al lado contrario.

Las entradas de señal estarán lo más próximas posible a las patillas de entrada del circuito integrado TL082, las pistas que unen los componentes situados entre ambos, serán cortas y lo más directas posible.

Como es lógico, la serigrafía de componentes corresponde con la numeración y letras indicativas del esquema teórico.

ELECCION DE LA CAJA Y MONTAJE

Una vez que disponemos de las placas de los circuitos impresos, se comenzará a montar el módulo o módulos que necesitemos para la configuración elegida.

MONTAJES DEL MODULO DE POTENCIA

Este es un montaje realmente sencillo, se conformarán las patillas de los componentes como sea preciso, tales como resistencias y condensadores. A continuación se insertarán los componentes, a excepción del circuito integrado y de los espadines, introduciendo las patillas de cada uno de ellos, y respetando la polaridad si la tienen, hasta que su cuerpo haga tope con la placa. Estas se doblarán ligeramente para que no se muevan de su emplazamiento al invertir la placa y proceder a la soldadura; finalizada esta operación se cortarán los sobrantes de las patillas de los componentes.

A continuación se soldarán los terminales tipo espadín, y en último lugar el circuito integrado, teniendo en cuenta que la aleta metálica posterior del mismo quede al nivel del borde de la placa y perpendicular a ésta. Si una vez soldado este integrado, se doblan cierto número de veces las patillas del mismo, podrían llegar a romperse.

MONTAJE DEL MODULO DE CONTROL DE TONOS, VOLUMEN Y BALANCE

Este módulo se montará siguiendo las instrucciones dadas para el anterior, recordamos que debe respetarse la polaridad de los condensadores electrolíticos, claramente marcada en el cuerpo de los mismos. El circuito integrado se insertará en su zócalo, después de haber soldado éste último, para que el circuito no sufra daños durante el proceso de soldadura.

MONTAJE DEL MODULO PREAMPLIFICADOR PARA GIRADISCOS MAGNETICO

Dada la claridad de la serigrafia, en la que se ha representado la silueta o el símbolo de cada componente, la posibilidad de cometer un error de montaje sólo puede ser debida a un despiste. El zócalo del circuito integrado se soldará haciendo coincidir su muesca con la de la serigrafia de la placa. A su vez, cuando se inserte el circuito integrado se hará de forma que su muesca coincida con la del zócalo.

IDEAS GENERALES DE CONEXIONADO

La conexión de las salidas de los amplificadores a los conectores de los altavoces, las alimentados de los módulos de-potencia, así como los cables que unen la salida del transformador de alimentación al rectificador, y las que van desde éste hasta el condensador de filtrado, deben tener una sección de al menos 1,5 mm. para evitar caídas de tensión excesivas y posibles oscilaciones, ya que por estos conductores circulan corrientes elevadas.

Las conexiones que van desde los conectores de entrada de señal al amplificador, a los previos, a los potenciómetros de volumen y balance, se realizarán con cable apantallado de audio, de un conductor y una malla. A pesar de tratarse de un montaje estereofónico no debe emplearse cable apantallado de una malla y dos conectores internos, pues se puede producir diafonía, es decir, que la señal de un canal pase a otro.

Las conexiones de entrada de red, del fusible, del conmutador del cambio de tensión del interruptor, etc., deben discurrir lo más alejado posible de los módulos, sobre todo de los de control de tonos y previo para giradiscos magnéticos, pues puede inducirse la señal de red de 50 Hz.

FUENTE DE ALIMENTACION

La fuente de alimentación es muy simple y su conexionado se realizará en la parte de baja tensión con cable de al menos 1,5 mm. de sección, como hemos indicado anteriormente.

Es conveniente instalar un diodo led de color verde o rojo para indicar que está conectada la alimenlación; con objeto de limitar la corriente que circula por el mismo, se intercalará una resistencia de valor comprendido entre 1K8 y 6K8, según se quiera que se ilumine más o menos; nosotros hemos elegido el valor intermedio de 2K7, por lo que circulará por el diodo led una corriente aproximada de 10 mA. El ánodo del mismo se corresponde con el terminal de mayor longitud y se conectará al positivo.

Para evitar errores de conexionado es conveniente utilizar cables de color negro para el negativo, que en este caso coincide con la masa, y de color rojo para los cables del positivo de la alimentación.

¿QUE CONFIGURACION ELEGIR?

Una vez que se han expuesto los detalles principales de montaje de los módulos y las ideas principales de conexionado, es necesario decidir que configuración se va a montar; pueden ser muchas, por ello vamos a indicar con bastante detalle la realización completa de dos configuraciones, una sencilla, y otra completa. A partir de esta última puede realizarse una un poco más sencilla si no se necesita el preamplificador para giradiscos magnético. Con este equipo podrá convertir un pequeño walkman estereofónico en un equipo de audio de salón de alta calidad.

Con la configuración sencilla pueden amplificarse las señales procedentes de un pequeño walkman monofònico o de algún receptor de radio, incluso de los pequeños modelos de bolsillo, aumentando de manera notable su potencia de salida.

MONTAJE

Para comenzar el ensamble se atornillarán cuatro separadores a la placa de potencia, se aproximará éstá-con los separadores ya instalados, al fondo de la caja, hasta hacer contacto con la pared posterior, marcando con un lápiz o rotulador la altura a la que está situado el taladro de la aleta metálica del circuito integrado, también se marcarán las perforacioens para sujetar los separadores por su parte inferior, y para fijar el transformador de alimentación.

En este montaje se emplean las paredes de la caja como disipador, por lo tanto el circuito integrado se atornillará fuertemente a ésta utilizando una arandela de presión.

Las perforaciones para la instalación del potenciómetro de volumen, I dido led, interruptor, portafusibles, conectores, etc., pueden realizarse en cualquier lugar de la caja, teniendo en cuenta las dimensiones I de estos componentes para que no tropiecen con los elementos instalados en el intereior y que los cables de alimentación no se entre-i mezclen con los de entrada y salida. En las figuras 13 y 14 puedes! verse un ejemplo de la ubicación de estos elementos. El rectificador y el condensador de filtrado de la fuente se sujetarán al fondo de la caja con unas gotas de pegamento de contacto.


AMPLIFICADOR ESTEREOFONICO CON CONTROL DE GRAVES, AGUDOS, VOLUMEN Y BALANCE

Este montaje, por su bajo costo y seguro funcionamiento es muy re comendable para principiantes, tiene una sensibilidad de entrada 200 mV para una salida de 15 W por canal y una impedancia de entrada de 47 K.

Puede utilizarse como amplificador auxiliar en los radiocasetes portátiles, ya que incluso los modelos de gran calidad apenas son capaces de dar más de 2 ó 3 W con un bajo nivel de distorsión.

Nuestro amplificador se conectará a la salida de línea o salida de grabación del mismo (LINE-OUT) si se dispone de ella; en caso contrario puede conectarse a la salida de altavoz manteniendo el volumen del radioeasete a bajo nivel, o bien a la salida para auriculares, también puede conectarse a un walkman por pequeño que éste sea.

MONTAJE

La distribución de los elementos dentro de la caja puede verse en el plano a escala, la placa del amplificador para discos va instalada verticalmente sujeta por dos láminas de aluminio dobladas un ángulo de 90°.

Las demás placas se atornillarán mediante separadores al fondo de la caja, los radiadores se apoyarán en el fondo de ésta y se atornillarán fuertemente a los circuitos integrados del módulo de potencia, intercalando alguna pasta que aumente la conducción del calor a los mismos.

El conexionado se efectuará de forma ordenada, recordando una vez más que las conexiones a los conectores de entrada, al conmutador selector de entradas, a los previos y a los potenciómetros de volumen y balance, se realizarán con cable apantallado. La malla de estos cables irá siempre conectada a los terminales de masa. La conexión de los potenciómetros de control de tono puede hacerse con cabléenlo simple no apantallado, debido a su corta longitud.

Como última operación se fijarán al fondo de la caja, mediante las gotas de un pegamento de contacto, el rectificador, el condensador de filtrado y los radiadores de calor, para evitar que con las vibraciones debidas a movimientos de la caja puedan romperse las patillas de los circuitos integrados a los que van atornillados.

Se efectuará una toma de masa de la malla de los cables que van al selector de entradas, a la chapa frontal del aparato; puede aprovecharse para este fin la tuerca que sujeta el propio conmutador.

MEDIDAS Y AJUSTE

Como hemos mencionado al principio, una vez montado este aparato, y con todos los elementos instalados sin olvidarnos de colocar el fusible, debe funcionar desde el principio, ya que no necesita ningún tipo de ajuste. Basta conectar una señal apropiada a su entrada y unos altavoces a su salida.

Los altavoces, de 4 R, deben conectarse antes de alimentar el aparato, pueden utilizarse bailes o altavoces de 8 R, pero la potencia extraída será menor, aunque puede ser suficiente para la mayoría de las aplicaciones.

MEDIDAS CON UN POLIMETRO

Con un polimetro lo que realmente podemos medir son las tensiones de alimentación y los consumos.

En la tensión de alimentación de 36 V se observará que si utilizamos un transformador con secundario a 22 V con el volumen a cero, la tensión será de alrededor de 30 V, al aumentar la potencia de salida, dicha tensión descenderá, ya que la fuente de alimentación no es estabilizada.

También es conveniente comprobar el consumo de corriente de los módulos de potencia, que con el volumen a cero será de unos 40 ó 45 mA y con el volumen al máximo de 1 a 1,5 A aproximadamente.

MEDIDAS CON UN POLIMETRO Y UN GENERADOR DE SEÑAL

La potencia, la impedancia de entrada, la ganancia y la sensibilidad se suelen medir a la frecuencia de 1.000 Hz.

Este tono, con cierta potencia es muy molesto para el oído por lo que para realizar medidas se recomienda sustituir los altavoces por unas resistencias de 4 íl, que toleren al menos 15 Vatios.

Estas medidas pueden realizarse con el módulo de potencia únicamente, o bien con el conjunto formado por el módulo corrector de tonos y una etapa de potencia.

MEDIDA DE POTENCIA

Se dispondrá el generador de señal de forma qne entregue a su salida una señal sinusoidal de unos 200 mV a la frecuencia de 1.000Hz. La señal de este generador se conecta a la entrada de línea, con el potenciómetro de volumen al máximo, y el de balance también, para el canal que se está midiendo.

Si se desea medir el módulo de potencia (caso del montaje sencillo) se conectará el generador directamente a la entrada de dicho módulo. Se medirán, con el polímetro situado en una escala de tensión alterna las tensiones de salida del generador, y la del amplificador (salida de altavoz), esta última deberá ser de unos 7,75 V eficaces, esto querrá decir que tenemos una potencia de 15 W a la salida. A veces hay que aumentar o disminuir ligeramente la tensión de salida del generador para alcanzar esta tensión.

MEDIDAS CON UN POLIMETRO, UN GENERADOR DE SEÑAL Y UN OSCILOSCOPIO

Con un osciloscopio podemos ver la forma de onda en la salida del amplificador si realizamos el montaje de la figura 3, con el generador ajustado a la frecuencia de 1.000 Hz. En estas condiciones iremos aumentando el nivel de la señal de salida del mismo, la cual aparecerá amplificada en la pantalla del osciloscopio y deberá tener la misma forma sinusoidal que la de salida del generador, sin embargo llegará un momento en que no aumentará más, apareciendo unas zonas planas que cortan las crestas superiores o inferiores de la sinusoide, estas zonas indican que se está produciendo distorsión.

Para realizar una medida exacta de la distorsión se necesita un puente de medida especial, fuera del alcance del aficionado.

Pero no obstante puede considerarse que cuando la sinusoide comienza a deformarse, la distorsión será aproximadamente del \%, ésta es la referencia que utilizaremos para medir la potencia de salida, utilizando el osciloscopio, para unos 15 W de salida deberá observarse en la pantalla del mismo una sinusoide prácticamente perfecta, o sea sin recortes en sus extremos y con una amplitud de unos 22 V pico a pico.

MEDIDA DE GANANCIA

La ganancia es la relación entre la tensión de salida y la tensión de entrada, suele medirse a la frecuencia de 1.000 Hz y a la máxima potencia, esta medida se realiza conectando el generador de señales a la entrada del amplificador, y midiendo las tenciones de entrada y salida con un osciloscopio o con un polímetro.

MEDIDA DEL ANCHO DE BANDA DEL AMPLIFICADOR

Si ésta se realiza con el control de tonos, los mandos de control de graves y agudos se situarán en su posición media.

En primer lugar, con el montaje de la figura 3 se ajustara la tensión de salida del generador para que el amplificador dé su potencia máxima a la frecuencia de 1.000 Hz, supongamos que se obtiene «una señal de una amplitud de 22 V pico a pico.

A continuación se irá disminuyendo la frecuencia del generador, manteniendo el nivel de salida del mismo, hasta que la amplitud de la onda que presenta la pantalla del osciloscopio sea de 15,4 V pico a pico, anotaremos la frecuencia que marca el dial del generador, ésta será la frecuencia de corte inferior, de aproximadamente 20 Hz.

Se repetirá la operación anterior, pero esta vez aumentando la frecuencia, hasta que llegue un punteen que comienza a disminuir la amplitud de la señal, y seguiremos aumentando la frecuencia hasta que esta amplitud sea aproximadamente 15,4 V pico a pico, siendo esta la frecuencia de corte superior que estará situada en las proximidades de los 20 KHz.

A'la banda de frecuencias comprendidas entre la frecuencia de corte superior y la frecuencia de corte inferior, se llama ancho de banda entre puntos de potencia mitad, es decir a estas frecuencias el amplificador entrega la potencia mitad de la máxima.

SENSIBILIDAD

La sensibilidad, es la tensión, medida en milivoltios eficaces que hay que aplicar a la entrada del amplificador para que éste entregue a su salida (en nuestro caso) 15 W de potencia eficaz, con una distorsión inferior al 1%. Esta medida se realizará a la frecuencia de 1.000 Hz.

IDEAS PRACTICAS

La impedancia de salida de este amplificador hace que los altavoces que se han de conectar al mismo sean de 4R. Este tipo de altavoz es muy utilizado en los radiocasetes instalados en automóviles, por lo que existe una amplia variedad de modelos; dada la potencia suministrada por nuestro amplificador, los altavoces deben resistir al menos 20 W de potencia, aunque es recomendable utilizarlos de 30 W ó mas.

Cuando estos altavoces se instalan en un vehículo, las cavidades de la carrocería del mismo hacen de caja acústica, permitiendo una correcta reproducción de las notas graves más bajas.

Al emplear en casa un altavoz de este tipo es necesario adaptarlo a una caja acústica, para que pueda reproducir las notas bajas. Pueden construirse unas cajas acústicas medianamente eficaces, pero muy económicas, utilizando el altavoz cómo tapadera de los tambores de jabón usados para las lavadoras automáticas, con un absorbente acústico en su interior (gomaespuma, fibra de vidrio, etc.).

Si se utilizan altavoces de 8 R pueden conectarse en paralelo de dos en dos, para extraer el máximo de potencia del amplificador.

TIPO DE CONECTORES UTILIZADOS

Aunque hemos propuesto un modelo con conectores tipo DIN, puede utilizarse cualquier tipo de conector adecuado.

Para las conexiones de altavoces existen unos conectores a presión que dan bastante buen resultado.

Para las conexiones de entrada de audio es corriente utilizar conectores tipo DIN o CINCH, estos últimos tienen un conductor interior y otro exterior situados concéntricamente con un aislante entre ambos.

CONSEJOS PARA LA UTILIZACION

Este amplificador puede excitarse con una tensión superior a su sensibilidad, y proporcionará una potencia de salida mayor que la nominal, pero si observamos la señal de salida en el osciloscopio se apreciará un claro recorte de los picos máximos y mínimos de la sinusoide, lo que supone una distorsión elevada, que en caso de ser superior al 10% comienza a ser desagradable para el oído. Esta distorsión puede aumentar más según se va caldeando el circuito integrado, y la forma de onda de salida adquire una configuración realmente rara; si se hace funcionar al circuito continuadamente de esta manera, puede llegar a destruirse, a pesar de los dispositivos de protección internos.

Como conclusión podemos decir que si se trata de un amplificador de 15 W debe hacerse funcionar a 15 W o menos.

CABLES DE CONEXION DE ENTRADA

Los cables de conexión utilizados para conectar los aparatos que suministren señal al amplificador, serán con cable apantallado de audio para evitar zumbidos en la salida del amplificador. La malla se conectará al conector central en el caso de utilizar clavijas DIN de cinco puntas y al conector exterior en los conectores CINCH, al igual que en los jack. Estos últimos son utilizados en su versión estéreo en los walkman, y en su versión mono en la práctica totalidad de los receptores de radio de bolsillo y en las salidas de altavoz de los ra-diocasetes fabricados en Japón.

AMPLIFICADOR PARA MINIORGANO ELECTRONICO

En este caso recomendamos utilizar únicamente la etapa de potencia (una o varias), incluso con la mejora de respuesta para las frecuencias bajas recomendada en capítulos anteriores. La inclusión de una etapa de control de tonos sólo es aconsejable si este amplificador se va a utilizar en otras aplicaciones, pues en el caso del órgano habría que situar los controles de tono en su posición central, para que éstos no actuasen.


CABLES DE CONEXION PARA LOS ALTAVOCES

El trabajar con altavoces de 4 O hace que si se utiliza un cable de poca sección y mucha longitud, la resistencia del mismo sea comparable con la impedancia del altavoz, lo que supondría que un porcentaje muy alto de la potencia se estaría consumiendo en el cable.

Para distancias normales de un máximo de 10 m., es suficiente utilizar cable de red del tipo blanco paralelo de 1,5 mm. de sección por conductor, aunque también es común un cable de dos colores rojo y negro para la conexión de altavoces.

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

Este amplificador al incorporar un circuito integrado de avanzada tecnología, que se autopolariza, y tener sistemas de protección interna contra cortocircuitos, sistemas de compensación térmica, etc. no presenta ningún problema, de estabilidad o desajuste.

Cuando el disipador de calor nó es suficiente, se puede producir un calentamiento excesivo del circuito integrado, que hace que entren en funcionamiento los dispositivos de limitación térmica, causando una gran deformación de la onda de salida que se traduce en una fuerte distorsión y en que el sonido deja de ser claro y limpio. Si se desconecta el amplificador y se deja enfri|yr, volverá a funcionar correctamente hasta que se caliente. Esto ños indicará que o bien estamos intentando extraer más potencia de la que el amplificador puede proporcionar, o que el radiador es insuficiente. Si el circuito no funciona bien en frío, es debido a una avería interna del integrado o a otra causa.


TEMPERATURA DE TRABAJO

El disipador de calor, que se atornillará al circuito integrado de potencia, se calienta bastante en funcionamiento normal, sin que por ello el circuito funcione mal Nosotros hemos realizado pruebas manteniendo al circuito integrado trabajando al máximo de potencia, con los radiadores que pueden apreciarse en la fotografía, durante tres horas; el circuito no sufrió aparentemente daño alguno, y la onda de salida no presentaba distorsión, comprobando ésto último por observación de la señal en el osciloscopio.

FUENTE DE ALIMENTACION

Si se utiliza un transformador que entregue solamente 1 A por cada amplificador conectado, la tensión de alimentación de los circuitos caerá bastante al exigírsele la potencia máxima, por lo que si realizamos una medida de la misma con el volumen al mínimo, tendrá un valor normal y según vayamos aumentando el volumen irá cayendo de forma bastante importante. Por tanto el amplificador no podrá entregar su máxima potencia; si se intenta extraer ésta, sonará de forma rara apreciándose una fuerte distorsión.

Para utilizaciones normales en el interior de uría habitación media, es suficiente emplear los componentes recomendados.

UTILIZACION AL MAXIMO RENDIMIENTO

Los aficionados a la música moderna necesitan frecuentemente potencias elevadas; si se quiere utilizar este amplificador al máximo de sus posibilidades, es conveniente añadir un condensador de 4.700 ¡Je en paralelo con el de la fuente de alimentación, aumentar el tamaño de los disipadores y la ventilación de la caja. A pesar de que el circuito integrado montado en este diseño es realmente robusto, una utilización abusiva puede destruirlo, sin embargo, su precio es reducido y su sustitución es fácil, además de que es muy conocido y puede encontrarse fácilmente en la mayoría de los establecimientos de componentes.

REPARACIONES

Este amplificador no se avería con facilidad, lo más corriente son, como en la mayoría de este tipo de equipos, la rotura o cortocircuito de los cables de conexión. Cuando el amplificador no funciona, lo primero que debe comprobarse es que exista tensión en el enchufe que lo alimenta, si la alimentación es correcta, miraremos el estado del fusible. Si éste está fundido, se comprobará a continuación si hay algún cortocircuito en los cables de conexión de los altavoces y si todo está correcto es mejor abrir el aparato para realizar una inspección visual por si a primera vista se aprecia algún daño o avería. Puede ser que la fusión del fusible sea debida a una sobrecarga, en ese caso, al sustituirlo, el aparato volverá a funcionar correctamente.

LOCALIZACIONES DE AVERIAS

Suponiendo que éste vuelva a fundirse se desconectará la alimentación de todos los módulos y se probará con m nuevo fusible, si la avería estuviese en uno de los módulos el fusible quedará intacto, si se funde, la avaería se localizará en la fuente de alimentación.

AVERIAS EN LA ALIMENTACION

Una vez comprobado que llega tensión al transformador de alimentación (una avería corriente es el fallo del interruptor) se desconectará de éste el rectificador y el condensador, si la tensión del secundario es la correcta, conectaremos el rectificador y si observamos que en ese momento se funde el fusible, o que la tensión del secundario baja casi hasta cero, la avería estará en el rectificador.

Puede suceder que el rectificador acepte bien la tensión de entrada y no exista tensión de salida, en ese caso también el componente averiado será el rectificador.

Suponiendo que la avería no esté en el transformador ni en el rectificador, puede encontrarse en el condensador, que si se halla en cortocircuito hará que el fusible se funda y si está en circuito abierto, es como si no existiese, pasando en este caso una señal con un fuerte rizado de 100 Hz que se oirá fuertemente en los altavoces.

Si el fusible está mal dimensionado, una avería del condensador de filtrado podría ocasionar la destrucción del rectificador y del transformador.

AVERIAS EN LOS MODULOS

En estos casos hay que considerar que no todas las averías implican que se tenga que fundir un fusible.

Volviendo atrás, si al desconectar la alimentacióíi de los módulos la tensión que suministra la fuente es la correcta, se irán conectando éstos uno a uno hasta que al enchufar él averiado salte el fusible, localizándolo de esta forma.

La avería en los circuitos integrados de los módulos preampljfica-dores es poco probable.

Una avería típica es la presencia de componente contímta en la salida de altavoz, esto indica que el condeflgador de desacoplo de salida C8 está averiado.

Cuando el amplificador no funciona y la alimentación es la correcta, debe conectarse el generador de señal a la entrada del amplificador e ir siguiéndola con ayuda del osciloscopio hasta encontrar el punto en que se interrumpe.


SOLDADURAS DEFECTUOSAS

Si el equipo falla de forma aleatoria y caprichosa puede ser debido a una soldadura en mal estado, de un componente o de algún cable, debe tenerse en cuenta que una soldadura mal hecha puede no apreciarse a simple vista.

SUSTITUCION DE COMPONENTES

Cuando sea necesario sustituir un componente de una placa de circuito impreso se utilizará un desoldador que succione el estaño, pues un excesivo calentamiento podría deteriorar las pistas de éste.

RECOMENDACION FINAL

Si el montaje se ha realizado con cuidado, evitando al máximo los errores de conexionado, confusión de componentes, colocación de los mismos al contrario de cómo indica su polaridad, soldaduras frías, etcétera., no deben presentarse averías.

Si el equipo falla, no conviene desmontarlo inmediatamente; las averías más frecuentes son debidas a los cables de conexión.

Por ejemplo, un altavoz puede no funcionar por estar su cable cor-tocircuitado, roto, suelta una soldadura, cortada la bobina del mismo, o simplemente porque se ha desenchufado la clavija de conexión. El objeto de este sencillo ejemplo, es mostrar que la reparación de averías no se debe acometer de forma precipitada.

Este equipo tiene una probabilidad de fallo realmente baja, si se trata adecuadamente. Por lo que este último capítulo para la mayoría de los aficionados que se decidan a construir algún modelo de amplificador será meramente informativo, pues prácticamente no tendrán averías en sus equipos.