Amplificador de 100w Reales

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Saber Electrónica Nº 243 23 P odemos ver en la figura 1 el diagrama esquemático del amplificador propuesto. Tiene como particularidades el uso de 4 transistores de salida, todos NPN, dado que los PNP no traen la misma calidad, en el primer prototipo, que era complementario, creaban oscila- ciones y demás problemas, porque tenían ganancias muy superiores a los NPN. Veinticinco años atrás hubiera utilizado solamente dos TIP35C para un equipo de 100W y hubiera sobrado, los actuales no son tan buenos como aquéllos, por eso, para que se pueda trabajar con tran- quilidad, más en estos equipos que tienen que funcionar muchas horas, coloco cuatro transistores de salida. Otra particularidad es que tiene un limitador óptico de volumen a la entrada. Este es un ingenioso dispo- sitivo que sirve para evitar que la sali- da “clipee” o sea, evita que se pro- duzca distorsión por exceso de volu- men, ya que provoca a la salida una onda cuadrada a la tensión de la fuente (+42V y -42V), lo que ocasio- na calentamiento excesivo de los transistores finales, con la posible destrucción de los mismos y proble- mas tales como que se queman los tweeters por la suba desproporciona- da de los agudos (la onda cuadrada es la sumatoria de las armónicas impares). Para evitar esto se recurre al truco de acoplar una LDR de 10 milímetros a un LED blanco, de los de alto brillo (vea la figura 6). La LDR va conectada en paralelo con la entrada de audio, por lo que, si se ilu- mina el LED, baja la resistencia de la LDR y por consiguiente, baja el volu- men del amplificador. El sistema con- siste en tener un comparador, que haga que el LED se encienda cada vez que el amplificador está llegando al 85 % de su capacidad. Podemos Amplificador de 100W Reales Hoy en día es muy difícil conseguir componentes de buena ca - lidad, el mercado está inundado de transistores que no sopor - tan trabajar ni a la mitad de lo que indica el manual. Este am - plificador está pensado para que, con elementos comunes y económicos, podamos tener un amplificador de buena poten - cia, fidelidad y confiabilidad. Autor: Guillermo H. Necco LW3DYL MONTAJE Figura 1 Mont - Ampli 100W necco 10/8/10 3:29 PM Página 23

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Podemos ver en la figura 1 eldiagrama esquemático delamplificador propuesto. Ti e n e

como particularidades el uso de 4transistores de salida, todos NPN,dado que los PNP no traen la mismacalidad, en el primer prototipo, queera complementario, creaban oscila-ciones y demás problemas, porquetenían ganancias muy superiores alos NPN. Veinticinco años atráshubiera utilizado solamente dosTIP35C para un equipo de 100W yhubiera sobrado, los actuales no sontan buenos como aquéllos, por eso,para que se pueda trabajar con tran-

quilidad, más en estos equipos quetienen que funcionar muchas horas,coloco cuatro transistores de salida.

Otra particularidad es que tieneun limitador óptico de volumen a laentrada. Este es un ingenioso dispo-sitivo que sirve para evitar que la sali-da “clipee” o sea, evita que se pro-duzca distorsión por exceso de volu-men, ya que provoca a la salida unaonda cuadrada a la tensión de lafuente (+42V y -42V), lo que ocasio-na calentamiento excesivo de lostransistores finales, con la posibledestrucción de los mismos y proble-mas tales como que se queman los

tweeters por la suba desproporciona-da de los agudos (la onda cuadradaes la sumatoria de las armónicasimpares). Para evitar esto se recurreal truco de acoplar una LDR de 10milímetros a un LED blanco, de losde alto brillo (vea la figura 6). La LDRva conectada en paralelo con laentrada de audio, por lo que, si se ilu-mina el LED, baja la resistencia de laLDR y por consiguiente, baja el volu-men del amplificador. El sistema con-siste en tener un comparador, quehaga que el LED se encienda cadavez que el amplificador está llegandoal 85 % de su capacidad. Podemos

Amplificador de 100W RealesHoy en día es muy difícil conseguir componentes de buena ca -

lidad, el mercado está inundado de transistores que no sopor -

tan trabajar ni a la mitad de lo que indica el manual. Este am -

plificador está pensado para que, con elementos comunes y

económicos, podamos tener un amplificador de buena poten -

cia, fidelidad y confiabilidad.

Autor: Guillermo H. Necco

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MONTAJE

Figura 1

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verlo en la figura 4 a. Aquí vemos quepor los divisores resistivos tenemosdos puntos con un 15 % menos detensión de fuente. Acoplados a estosdos puntos tenemos un sistema quecompara la salida del parlante y estáasociado a un optoacoplador, y éstea un transistor que enciende el diodoLED.

En la figura 4 b vemos que cuan-do la salida de parlante llega a 39Volt, dos de los diodos y el optoaco-plador quedan polarizados en direc-ta, encendiendo el LED y bajando laresistencia de entrada de la LDR, porlo que el volumen no sube más deese punto. En la Figura 4 c vemosque cuando llega a -39V los otros dosdiodos y el optoacoplador quedan endirecta, encendiendo del mismomodo el LED y bajando el volumende entrada. La ventaja de este siste-ma, que si bien no es perfecto (laLDR puede llegar a distorsionar unpoco, especialmente en los graves),es que no requiere ajustes, es total-mente automático, y si varía la ten-sión de la fuente también varía en elmismo porcentaje el punto dondecomienza a limitar el volumen.

La arquitectura de este amplifica-dor es muy sencilla, consta de un pardiferencial de entrada, cuya fuentede corriente constante es un zenerde 24V y una resistencia de 47kΩ,éste excita un MJE350 a un par cuasi- complementario TIP31C / TIP35C yTIP32C / TIP35C con un bootstrap(las dos resistencias de 4k7 y elcapacitor de 100uF). Muchos medirán ¿por qué no hacer un circuitoun poco más complejo? a los que lesrespondo que éste es el circuito másestable que he probado, no van atener ningún problema de oscilacio-nes raras o calentamientos anorma-les. Armé el primero de esta seriehace más de veinte años y hastaahora no me han defraudado. Porotro lado hay que tener en cuentapara qué se diseña un amplificador.Este está pensado para usar a altovolumen, como para pasar música enfiestas, por lo que lo fundamental es

Montaje

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la estabilidad térmica y que puedasoportar condiciones de uso intenso.El amplificador más complejo gene-ralmente es de uso hogareño, dondeuno se acomoda en su silla favoritapara deleitarse con su música predi-lecta, a un volumen moderado, por loque puede diseñar algo de mayorcalidad y definición y menor potencia(típica 40 watt por canal).

En las bases de los transistoresdrivers TIP31C y TIP32C vemos unpar de transistores BC337 y BC337que sensan constantemente la ten-sión en las resistencias de emisor delos transistores de salida. En el casode producirse una condición de tra-

bajo anómala(cortocircuito enla salida) lostransistores sesaturan, impi-diendo la exci-tación de losdrivers, llegan-do así a una li-mitación en lacorriente de

salida. Con respecto a este sistemadebemos hacer una aclaración: sirvepara “aguantar” cortos momentáne-os, tipo el que se produce al conectaro desconectar un baffle con el ampli-ficador funcionando, no un cortocir-cuito permanente, para ello le coloca-mos un fusible de 4 mper a la salida,para que al producirse esta condi-ción, se funda el fusible y proteja lostransistores de salida.

Asimismo, la corriente de reposoestá enclavada por cuatro diodos1N4007, uno de los cuales está encontacto térmico con el disipador desalida. Al levantar temperatura, lasalida disminuye la tensión de caídadel diodo, bajando la corriente dereposo y estabilizando térmicamenteel amplificador. En paralelo a uno delos diodos hay un preset de 500 ohm,que sirve para fijar la corriente dereposo, que en estos amplificadoreses baja, no más de 10 miliamperes,porque están pensados para trabajara alto volumen. Una corriente de

reposo alta es necesariaen dispositivos hogareñosde alta fidelidad, donde ladistorsión por cruce es unproblema a tener en cuen-ta. Se mide conectandoentre las patas de una delas resistencias de 0,39ohm 5 watt (cualquiera deellas) un voltímetro digitalen la escala de 2V y gira-mos el preset hasta leeruna tensión de 4mV máxi-mo.Para la fuente de alimenta-ción (ver figura 5) utilizodos transformadores de

15+15V 3 A m p e r, porque al serestándar, salen más económicos queuno de 30 + 30 V a 6 Amper para laversión estéreo.

En la figura 3 se dibuja la placade circuito impreso. En la figura 2está la disposición de los componen-tes en la plaqueta. Mucha suerte ydisfruten este proyecto.

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Figura 4

Figura 5

Lista de Materiales

4 TIP 35 C1 TIP 31 C1 TIP 32 C1 MJE 3502 BC550 (ó BC546)2 BC 3371 BC 3271 optoacoplador 4N268 1N40078 1N41481 zener 24V 1 Watt1 LED blanco 5 mm1 LDR 10mm1 preset 500Ω horizontal1 portafusible para plaqueta1 fusible 4 A4 resistencias 0,39Ω 5W1 de 10Ω 2W2 de 100Ω 2W2 de 3K3 2W4 de 10Ω 1/2W1 de 100Ω 1 de 220Ω4 de 680Ω3 de 1kΩ2 de 2k21 de 2k71 de 3k32 de 4k71 de 8k22 de 10kΩ2 de 39kΩ1 capacitor de 27pF cerámico1 de 390pF3 de 0,1µF cerámico (104)2 de 0,1µF poliéster 100V1 de 4,7µF No Polarizado5 de 100µF x 50V

Varios:

Placa de circuito impreso, micas, di-sipador, tornillos, etc.

Figura 6

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