4x15 vatios amplificador de audio quad.pdf
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12V potencia, amplificador de 4x15 Watt quad En los "buenos viejos tiempos", tarjetas de sonido de ordenador vinieron con sus propios amplificadores de potencia integrados. Pero estos buenos días han quedado atrás, y mi newfangled Audigy Soundblaster tiene apenas salidas de línea / auriculares de nivel! El amplificador de cuatro canales que se muestra aquí fue construido para llenar este vacío. Me instalé en el interior del equipo, para que yo pudiera seguir utilizando mi alta calidad cuatro, pero altavoces pasivos, sin la molestia de un amplificador externo. Una fuente de alimentación de PC ofrece 3,3, 5 y 12 voltios con una corriente lo suficientemen te alta como para arrebatar algunos fuera para el audio. De ellos, por supuesto, la salida de 12V es más conveniente. Estas fuentes de alimentación también tienen una salida de -12 V, pero con una muy pequeña capacidad de corriente - definitivamente no es suficiente para un amplificador! Por lo tanto, el requisito de diseño era un amplificador simple, de bajo costo, que entregaría el poder decente y buena calidad de sonido mientras se trabaja a partir de una sola fuente de alimentación de 12V. Para ello, por supuesto, los chips de amplificador hechas para las radios de coche tienen un gran atractivo! El único problema con ellos es que hay tantas diferentes, que es casi imposible que el constructor ocasional para seleccionar sólo el dispositivo óptimo! He resuelto este problema de una manera muy práctica: Fui a la tienda de piezas de electrónica más cercana, miré a través de su lista de precios, y compré los chips más barata que tenían en su coche sección de amplificador de potencia BTL estéreo! Me fui a casa con ellos, descargué la hoja de datos, y construí mi amplificador. Radios de coche de 4 canales modernos tienen chips de amplificador que implementan los cuatro canales en un solo chip. Y luego, algunos de estos chips proporcionan un enorme 50 Watt y mayor potencia de salida, por canal! Ellos usan convertidores de voltaje integrados para esto. Pero tal poder alta habría sido una exageración pura para mí. Además, la fuente de alimentación de PC por lo general puede ahorrar sólo unos pocos amperios, no los Ampere los chips de alta potencia 20 o más pueden pedir! Aunque me hubiera gustado un chip de 4 canales con cerca de 20 vatios por canal, la tienda de partes locales no tenía ninguna todavía, así que optó por dos chips estéreo TA8215AH, seleccionados por su bajo precio en esta tienda en
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12Vpotencia,amplificadorde4x15WattquadEnlos"buenosviejostiempos",tarjetasdesonidodeordenadorvinieronconsuspropiosamplificadoresdepotenciaintegrados.Peroestosbuenosdashanquedadoatrs,yminewfangledAudigySoundblastertieneapenassalidasdelnea/auricularesdenivel!Elamplificadordecuatrocanalesquesemuestraaqufueconstruidoparallenarestevaco.Meinstalenelinteriordelequipo,paraqueyopudieraseguirutilizandomialtacalidadcuatro,peroaltavocespasivos,sinlamolestiadeunamplificadorexterno.
UnafuentedealimentacindePCofrece3,3,5y12voltiosconunacorrientelosuficientementealtacomoparaarrebataralgunosfueraparaelaudio.Deellos,porsupuesto,lasalidade12Vesmsconveniente.Estasfuentesdealimentacintambintienenunasalidade12V,peroconunamuypequeacapacidaddecorrientedefinitivamentenoessuficienteparaunamplificador!Porlotanto,elrequisitodediseoeraunamplificadorsimple,debajocosto,queentregaraelpoderdecenteybuenacalidaddesonidomientrassetrabajaapartirdeunasolafuentedealimentacinde12V.Paraello,porsupuesto,loschipsdeamplificadorhechasparalasradiosdecochetienenungranatractivo!Elnicoproblemaconellosesquehaytantasdiferentes,queescasiimposiblequeelconstructorocasionalparaseleccionarsloeldispositivoptimo!Heresueltoesteproblemadeunamaneramuyprctica:Fuialatiendadepiezasdeelectrnicamscercana,miratravsdesulistadeprecios,ycomprloschipsmsbarataquetenanensucocheseccindeamplificadordepotenciaBTLestreo!Mefuiacasaconellos,descargulahojadedatos,yconstrumiamplificador.
Radiosdecochede4canalesmodernostienenchipsdeamplificadorqueimplementanloscuatrocanalesenunsolochip.Yluego,algunosdeestoschipsproporcionanunenorme50Wattymayorpotenciadesalida,porcanal!Ellosusanconvertidoresdevoltajeintegradosparaesto.Perotalpoderaltahabrasidounaexageracinpuraparam.Adems,lafuentedealimentacindePCporlogeneralpuedeahorrarslounospocosamperios,nolosAmpereloschipsdealtapotencia20omspuedenpedir!Aunquemehubieragustadounchipde4canalesconcercade20vatiosporcanal,latiendadeparteslocalesnotenaningunatodava,asqueoptpordoschipsestreoTA8215AH,seleccionadosporsubajoprecioenestatiendaen
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particular.
Eldiseo?Oh,bueno,nohaymuchoaella.ElcircuitoutilicescasiunacopiaexactadelcircuitosesugiereenlafichatcnicadeToshiba.Yoslohicemuypocoscambios,peroincluyendounaimportanteelquehacequeseaposibleutilizarestecircuitoenunordenador,sinconseguirlafuentedealimentacinyelruidodeldiscoduro!
Estoschipspuedenentregar15vatiosRMSporcanal,en4altavocesOhm.Esoesmsquesuficiente,inclusoparausodomsticoenvozalta.Elconsumodeenergadecorrientedepico,cuandosaturandoloscuatrocanalesalmismotiempo,sera12A,quedabuenasposibilidadesdequeelequiponosereiniciardesdelaparadadealimentacinenunasituacinas?Alutilizaraltavocesde8ohmios,lapotenciadesalidayelconsumodecorrientesoncortadosalamitad.Dehecho,esaesmisituacin,porquemisaltavocespresentesson8Ohm.Elamplificadortieneunadistorsintpicaenelbarriode0,04%.Esoeslosuficientementebueno,enmiopinin,paraunsistemadesonidodelordenador,mientrasqueseguramenteconpartesdiscretasquepodrahaberobtenidoladistorsinanmsbaja.LagananciaentregadoporelTA8215esunafriolerade50dB,queesmuchomsdelonecesario.Asquetuvequeincluirunatenuadorenlaentrada,conelfindepoderutilizartodoelrangodinmicodelatarjetadesonido.Aquestelesquemacompletodeunamplificadorestreo.Porsupuesto,heutilizadodosdeestosparamiamplificadordecuatroysilodesea,puedeutilizartresparahacerunamplificadorde5.1!Puedehacerclicenelesquemaparaobtenerunaversindemayorresolucinparalaimpresin.
R1conR2formaundivisordetensinqueatenalasealdeentradapor24dB.Considerando50dBdegananciadelchip,quetodavadeja26dBgananciageneral,unpocomsquesuficienteparasaturarcompletamenteelamplificadorcuandolatarjetadesonidofuncionaenlasalidamxima.C1bloquesdeCCenlaentradadelpreamplificador.C2eselretornoatierradelcircuitoderealimentacin.Estosdoscondensadoresdebenestarenlarelacindemuestra,conelfindesuprimirlosruidosdeconmutacincuandoseenciendeelcircuitodeencendidoyapagado.Lospinesdesalida15y16estnconectadosdirectamentealaltavoz,mientrasqueC7,R6,R7yC8proporcionanlafasedecargaadecuadadesplazamientoparaevitarlainestabilidaddealtafrecuencia.
Elladoinferiordelaesquemticomuestraelmismocircuitorepetida,paraelotrocanalenelinteriordelchip.
Lafuentedealimentacinsedesacoplaconunlugarpequeocondensador100uF.Esoessuficienteparaunamayordesvinculacindefrecuencia,yenfrecuenciasmsbajasdetodasformaslosgrandescondensadoresenlaenergadelaPCdealimentacinestnbien.Pernos10y17suministranlosamplificadoresdepotencia,mientrasqueelpin9proporcionapotenciaalasetapasprevias.EstapotenciasefiltraporC3.Elpasadordecontroldepotencia4permiteapagarelamplificador,unaopcinnoseutilizaaqu,porloqueestligadoa12V.Pin1esunaentradadesilenciamiento,tambinnoseutiliza,ydejabierta.
SisecomparaesteesquemaaladelafichadedatosdeToshiba,tedarscuentadequeescasiunacopiaexacta,aexcepcindeR3!Toshibavinculalaentradadetierradirectamentealaplantadesalida.EnunPC,estoconduceaproblemas!Unacomputadoraesunamquinaruidosa.Haybastantesfuertescorrientesderuidoquecirculanatravsdelsuelo,porejemplo.Siustedatatodoslosmotivosjuntos,bienpodrasucederqueunruidosopoderretornoatierradesdeeldiscodurotieneunarutaatravsdeesteamplificadordepotenciaylatarjetadesonido!Estohacealgnruidodesagradable
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espectculoenlosaltavoces.
EsimportanteentenderqueelTA8215,aligualquemuchasdeestasfichas,tieneelpreamplificadorseparadointernamentedesdeelamplificadordepotencia.Estoesmuytilparadeshacersedelosproblemasdebucledetierradescritos!Saldelatierradelaentradaseparadadelaplantadesalida,aexcepcindelaresistenciade10Ohm.Silesucedeautilizaresteamplificadorconunafuentedesealquetieneunsueloflotante,laresistenciaeslosuficientementebajocomoparaaplicarplantadeenergapropiadelasetapasdelpreamplificador,yfuncionabien.PerosiinstalaelamplificadorenunPC,laresistenciade10Ohmesaltalosuficientecomopararomperelbucledetierraqueformaradeotramanera!Todoslospuntosdeentradasensibles,comolaszonasdetensindivisor,devolucionesderetroalimentacin,yondulacinplantacondensadordefiltro,seconectandirectamentealatarjetadesonidodelsuelo,yseparadosporlaresistenciadelaplantadeenerga.Elresultadoesunmuybuenrechazoderuido.Enmisistema,nopuedoorelruidodelafuentedealimentacinenabsoluto,perosime
cortolaresistencia,elruidoesportodoellugar!
LasuperficiedecontactodeldisipadordecalordelaTA8215estconectadainternamentealaseccindetierradelaentradatambin.Porlotanto,debeconectareldisipadordecaloralatierradelaentrada,ynolatierradelafuente.
Construccin
Paraesteproyecto,dehechomesupermiperezanaturalydiseadounaplacadecircuitoimpreso!Laraznessimplementeque,paramisorpresa,
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esteICnotienelalargaseparacindepinesestndarde2,54mm,loqueseraundcimodeunapulgadaalosciudadanosestadounidenses,peroensulugarutilizaunespaciadodepinesdeexactamente2mm!Notenanijuntadelproyectoconeseespacioentrelosorificios,ydudodequeexistealguna.Asqueestabaconectandobienpequeoscablesdirectamenteapequeosalfileres,ohacerunPCB.LeinvitamosautilizarmidiseodePCB,ascomolaguadecolocacindecomponentes.Ambossonparaeltablerode4canalescompleta,yvistodesdeelladodeloscomponentes.Siloquedeseaesconstruirunamplificadorestreo,utilizalamitaddeladisposicin,ysiusteddeseahacerunamplificadorde5.1,cortarypegarunadelasmitadesdeconseguirtressecciones!
Rellenareltableroessencillo,yelcircuitodeberafuncionarenelprimerintento.UtiliceunterminaldesoldadurabajounodelospernosdemontajedeIC,paraconectareldisipadordecaloralaalmohadillaprevistoatalefectoenelPCB.
Siutilizalafotoenlapartesuperiordeestapginacomounaguadecolocacindecomponentes,nosesorprendaaldescubrirquesietedelosamortiguadoresresistencia/condensadorenlassalidassondeunaclase,mientrasqueelochoesdiferente.Elculpabledeestoesunempleadodeventasestpidaenunatiendadepiezasdeelectrnica,quealparecernofuecapazdecontarhastaocho!Ped8decadaparte,ytieneslosiete,asquetuvequecompensarladiferenciaconlaspiezasrescatadasdeequiposantiguos.Loscondensadoreselectrolticostambinfuerontodosrecicladosdeequiposchatarra,asquenosesorprendasiustednotaquelosdoscondensadores220Ftienendiferentescoloresytamaos...
Hablandodecondensadores,unacalificacinde16voltioseslosuficientementebueno,ynadamsaltoestbientambin.Resistenciassontodoscinecuartovatiosdecarbono,aligualqueentodosmisproyectoscuandoseobservanadadiferente.Enlacompradeloscondensadoresdeplstico150nF,paraversutamao.Lascorrectastienenespacioentrepines5mm,ymidenaproximadamente7x3mm(laalturaesirrelevante).Muchoscondensadoresdeestevalorsonmsgrandes,ynocabeneltablero.
Eldisipadordecalorsemuestraenlasfotosfueutilizadoporquelotena.Paraelusonormal,esmuydegrantamao.Serabastantebiensitegustaescucharmsicamuyfuertepormuchotiempo.Detodosmodos,utilicecompuestodisipadordecalorentreloschipsyelfregadero.
Tengacuidadoconlalneade12Vquecorredetrsdelospinesdelchip.Esmuycercadeldisipadordecalor.AlcortarelPCBasutamao,ustedquiereteneralrededordemediomilmetrodetablerodelaizquierdadespusdequelatrazayelborde.Ms,ynoencajamenos,yustedtendrqueusarunacapadecintaaislanteentreeldisipadordecaloryeltablero!
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AqusepuedeverelinteriordemiPC,conelamplificadordecuatroinstaladoenlaparteinferior.Eldisipadordecalordebeestaraisladodelatierra,paramantenerelefectocompletodelaresistenciaderoturadebucledetierraR3.Meinstalenpequeostrozosdegomaautoadhesivayatadoabajocondosbridasrpidosysucios,perofuncionabien.
Lasentradassesueldandirectamentealatarjetadesonido,justodetrsdesusconectores.Asquelosconectorespermanecendisponiblesparalosdispositivosexternos.LassalidasvanacuatroconectoresRCAmontadosenunapequeacajadeplsticoproyectonegro,instaladosenlapartetraseradelgabinete(apenasvisibleporencimadelrecipientedechocolateSahneNuss).Laalimentacinde12Vytierrafuerontomadosdeunasalidanoutilizadadelafuentedealimentacin,conel12Venrutauninterruptordelpanelfrontalquepermitealimentartodoelamplificadorapagadoyencendido.Estaesunabuenacaracterstica,paralosmomentosenlosquequierousarlacomputadoracomoungeneradordeseal,ynoquieroqueresuenanlosruidosdelosaltavoces!TambinesidealparanavegarporInternet,paracerrarrpidamenteelaudiodelossitioswebquemantienenobligandoalamsicadefondonodeseadoenusted!
Porcierto,elmoesunordenadormuysilencioso!LosaficionadosenlafuentedealimentacinydelaCPUfuncionanmuylentamente,casiencompletosilencio,porqueyoconecta5Venlugardela12Vnormal.Elventiladordelgabinetefueeliminado,yelpequeoventiladordelatarjetadevideonVidia,queeraabsurdamenteruidoso,tambinfueeliminadoyreemplazadoporungrandisipadordecalorsinventiladordealetas.Eldiscoduroeradeespumamontadodentrodeunacajademetalnegrosellada,yestacajaestabaenmontaespumaasuvezenelarmario!Paragarantizarunarefrigeracinadecuadadeldiscoduro,rocieldiscoylacaja(dentroyfuera)plananegro,porloquepuedoenfriarporradiacinsola!Hatrabajadomuybiendesdehacevariosaos,asquenomediganqueestoycocinandomipobrePC!
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Porltimo,heaquunavistadecercadelamplificadorquadinstaladoenelPC.Sepuedeverqueapesardetodolodichofeaantes,sevebastantedecente.Yfuncionamuybien,queesloimportante!
Volveraelectronicushomoludens.
