CONSTRUYA UN AMPLIFICADOR DE 180W CON TDA7294

Cuando ya tenemos todos los materiales y hemos hecho el circuito

impreso (PCB), comenzamos por colocar todas las resistencias. Para

esto de debe tomar como guía la máscara de componentes que se

encuentra en nuestro archivo PDF. Se deben colocar de manera

ordenada, y con buena estética.

En esta fotografía se aprecian dos resistencias de 56K y una de 1K,

que tienen como función graduar la ganancia de entrada del

amplificador. Ganancia es la sensibilidad a las señales de audio

provenientes de algún reproductor. Las resistencias de 5.1K son las

que llevan la el voltaje de media que va a los pines de stand by y

muting.

La primera resistencia de 56K, que está más cerca, va en paralelo con la entrada de señal. Esta fija la impedancia de

entrada. La otra resistencia de 56K que está al fondo, va conectada de la salida a parlante (pata 14), a la entrada

inversora del integrado (pata 2). La resistencia de 1 K va de la entrada inversora, a tierra con un condensador. La

división de la resistencia de 56K por la de 1K, da como resultado la ganancia del amplificador. Si desea disminuir la

ganancia para dar un sonido más limpio, puede bajar la R56K hasta 22K. Lo que no se debe hacer en este caso es subir

la resistencia de 56K, porque se desestabiliza el amplificador.

Los puentes o jumpers son trozos de alambre que se encargan de

unir dos pistas por la parte superior del impreso, que al momento

de hacer el diseño del impreso no pudieron ser unidas por la parte

inferior. Los (jumper) son reciclados a partir de las patas sobrantes

de las resistencias, cuando son cortadas después de soldadas.

Luego de colocar todos los puentes o Jumpers, proceda a soldarlos

por la parte inferior de la tarjeta, teniendo cuidado de que no se

salgan al momento de voltear la tarjeta. Para esto doble las patas

de los puentes ligeramente hacia fuera.

Observe como deben verse los Jumpers después de colocados y soldados. Evite que queden levantados o torcidos para

dar una buena presentación.

El diodo 1N4148 de encapsulado de vidrio, tiene como principal

propiedad la conmutación a alta velocidad, entre los estados de

alta impedancia y baja impedancia (4 nanosegundos). Los diodos

tienen una banda negra que diferencia el terminal negativo o

cátodo, del positivo o ánodo. La función del diodo 1N4148 en este

amplificador, es la de enviar ciclos positivos a la pata 9 del

TDA7294, que es (stand by), pasando primero por unas

resistencias, y a la pata 10, que es (Muting). Si desea, puede colocar

un interruptor en serie con el diodo y usarlo como interruptor de

encendido, de esta manera no habrá el molesto (pop) al encender.

Sólo basta con soltar la pata del cátodo del diodo y colocar el interruptor entre el orificio y la pata del diodo.

NOTA: Cuando el diodo 1N4148 está defectuoso, el amplificador no enciende. Es importante medir, con el multímetro

en voltaje DC, colocando la punta negra en tierra y la roja en el cátodo del diodo. Deberá medir entre 14 y 16 voltios. Si

no aparece este voltaje, seguramente es que el diodo está averiado y es necesario cambiarlo.

Pensando en la comodidad al momento de hacer una reparación

del amplificador, debemos colocar bases para el integrado que

faciliten el cambio de los TDA7294. En este caso utilizamos una

base de 16 pines cuadrada y una de 14 pines, cortadas a la mitad.

Se coloca media base de una y media de la otra, ya que el integrado

tiene 8 patas en su parte delantera y 7 en la parte posterior. Esto es

muy útil cuando deseamos cambiar un integrado, sólo basta con

soltar el tornillo que lo sujeta al disipador y el circuito integrado

saldrá fácilmente.

El fusible es un componente usado para la protección de los

circuitos, está formado por un filamento, lámina o hilo de aleación

metálica de fácil fundición, que se funde con el calor producido por

el paso de la corriente, superior al soportado por el fusible,

evitando que el circuito se queme.

El amplificador tiene dos fusibles en la tarjeta, que pueden ser

entre 5 y 6 amperios. Cada uno esta; uno a la salida de voltaje

positivo y el otro a la salida de voltaje negativo de la fuente

rectificadora.

Cuando se genera un corto circuito, el primer fusible que se quema

es el de la entrada del transformador, pero en algunos casos alcanza a pasar mucha corriente al circuito impreso,

derritiendo las pistas y generando, en daños irreparables. Por eso son importantes estos dos porta fusibles en la

tarjeta, que van a detener los excesos de corriente.

El condensador de 390 picofaradios que está en paralelo con la

entrada de señal, se encarga de absorber posibles ruidos de DC,

provenientes del aparato reproductor. El condensador los envía a

tierra. Este condensador trabaja ligado a la resistencia de 56K que

fija la impedancia de entrada.

El valor de este condensador puede oscilar entre 270 pF y 470

picofaradios. Si lo coloca más alto, comienza a limitar el ancho de

banda, enviando las frecuencias altas a tierra. Esto puede ser útil

para hacer un subwoofer, claro está con la versión monofónica de 90W de este amplificador.

Coloque todos los condensadores de poliéster. La función de cada

condensador cambia según su ubicación en el circuito. En este caso

los dos condensadores de 0.47 uF (474) que vemos en la fotografía,

son los condensadores de desacople de entrada. Es decir que van

en serie con la entrada de señal y restringen el paso de voltajes DC

que puedan venir del reproductor o del preamplificador que

conectemos a la entrada.

Los dos condensadores de 0.1 uF (104), son condensadores de

derivación de voltaje de la fuente. Se encargan de provenir posibles

rizados que vengan de la fuente. Esto traducido a un concepto más práctico, quiere decir que no permiten corrientes

que puedan introducir ruido en al amplificador.

Bobinas de la Red de Zobel

La Red de Zobel es un circuito que se encarga de proteger la salida del TDA7294, de corrientes o inductancias inversas,

que pueda producir el parlante. También evita posibles oscilaciones. Está formada por 4 componentes: Un

condensador de 0.1 microfaradios (104) y una resistencia de 2.7 ohmios, que están entre la salida y tierra, y a su vez

van en serie uno del otro. Una resistencia de 8.2 ohmios en paralelo con una bobina y están en serie con el parlante.

Las bobinas se construyen con alambre de cobre magneto, del mismo usado para la fabricación de los

transformadores. En este caso usamos alambre calibre 18 según la Tabla AWG, (1.024 mm.) y con una broca de 3/8

que usamos como molde o formaleta, damos 11 vueltas uniformemente, cortamos el excedente de alambre y

enderezamos las patas de la bobina, dándoles la forma que se

aprecia en la fotografía.

Coloque los condensadores electrolíticos, teniendo en cuenta de

respetar su polaridad. En la máscara de componentes que

entregamos en el archivo PDF, se muestra la posición correcta de

cada uno. Los condensadores tienen una franja blanca con un signo

menos (-). Además por lo regular su pata negativa es más corta que

la positiva. Revise muy bien la polaridad antes de soldar. Si por

error coloca un condensador al revés, será fatal para el circuito, con

fallas que pueden ser desde un mal funcionamiento, hasta la

perdida de los condensadores por explosión de los mismos. El

voltaje mínimo de los condensadores es de 50 voltios. Recuerde que puede usar condensadores de voltaje más altos

sin ningún problema. Lo que nunca debe hacer es colocar un condensador por debajo del voltaje DC que alimente el

circuito, de lo contrario se revientan.

En la entrada de señal hemos colocado un conector de 3 pines. Es

aquí donde se conecta el preamplificador, un ecualizador, el

computador de la video rockola o el reproductor que piense

amplificar.

Los dos pines de los extremos son las entradas de señal, izquierda

(L) y derecha (R). El pin del centro, es tierra o masa. Para

transportar la señal desde preamplificador, hasta la entrada de

señal del amplificador, se debe usar un cable estereo blindado o

apantallado. De no hacer esto se pueden introducir ruidos

parásitos. Este amplificador se puede usar con el Ecualizador de 5 bandas, dando una excelente respuesta y definición.

Si desea utilizar el amplificador solo, para tener una respuesta plana (flat), deberá colocar un potenciómetro doble,

entre la fuente de señal y el amplificador.

En la salida de parlantes hemos colocado un conector Molex de 6

pines. Para lograr la distancia adecuada entre cada pin, tomamos el

conector macho y le retiramos un pin de por medio. Si no consigue

este tipo de conectores en su país, puede usar un conector

diferente. Lo importante es que se acople al circuito impreso. La

hembra de este conector lleva los cables que Irán al parlante. La

utilización de conectores es importante, ya que permite la fácil

desconexión, al momento de un mantenimiento, una avería o

simplemente de ser necesario al momento del ensamble.

Colocamos el puente de diodos de 10 amperios como mínimo.

Debemos colocarlo en la posición correcta, según la posición

mostrada en el dibujo de la máscara de componentes. Este

amplificador trabaja con fuente dual o simétrica.

Un puente de diodos tiene en su interior 4 diodos rectificadores. La

función del puente de diodos es la de separar los semiciclos

negativos y los semiciclos positivos, entregando los semiciclos

positivos a través de la pata marcada con un mas (+), y los

semiciclos negativos a través de la pata marcada con un menos (-).

Aunque este puente de diodos es de 10 amperios, puede ser de

más amperios, en caso de no conseguir uno igual.

Ahora veamos el conector de alimentación del ventilador. Por lo

general los ventiladores (cooler) que se consiguen en el mercado

son de 12 voltios DC. Este amplificador trabaja a +37V, -37V DC.

Para poder alimentar el ventilador se hizo una derivación de los

+37 voltios y le colocamos una resistencia en serie, que se encarga

de limitar la corriente y así alimentar un ventilador de 12 voltios,

sin que este se queme o averíe. La resistencia del ventilador se

calcula así: 37 voltios de alimentación positiva del amplificador,

menos 12 voltios del ventilador, igual a 25 voltios; esto dividido

entre los miliamperios que consume el ventilador = a resistencia en

Ohmios. Para este caso usamos un ventilador de 270 miliamperios.

Entonces tenemos que:

25VDC / 0.27 amp = 92.5 ohmios. La resistencia a usar seria una de 100 a 120 ohmios, pero como el calor de esta

resistencia es alto, lo podemos bajar a la mitad colocando dos resistencias de 220 ohmios en paralelo, se divide su

valor en ohmios a la mitad, y se reparte el calor entre las dos. Para saber la potencia de la resistencia, se calcula a

partir de multiplicar voltaje por amperaje. Ejm. 12V x 0.27 amp = 3.24 watts. Claro está que si usamos dos de 5W,

tenemos 10W y van a estar menos calientes.

Ahora ya tenemos la tarjeta terminada. Vale la pena recordar que

se deben colocar los componentes derechos, hacer soldaduras

impecables y lavar la tarjeta con thinner para retirar cualquier

partícula de soldadura que pueda generar corto circuitos, sin

contar con la buena presentación que da una buena tarjeta, bien

ensamblada y limpia.

DE LA CALIDAD DEL IMPRESO, DEL ENSAMBLE Y DE LAS

SOLDADURAS, DEPENDE EL ÉXITO DE CUALQUIER PROYECTO.

Revise una y otra ves la posición de los componentes, usando como guía la máscara de componentes dada en nuestro

archivo PDF.

NOTA: Si no tiene experiencia en el ensamble de proyectos electrónicos, le recomendamos comenzar por un circuito

mas sencillo y no olvide leer nuestra sección de Recomendaciones.

El TDA7294 es un circuito integrado monolítico de 15 patas, que funciona como amplificador de audio clase AB y es

muy utilizado en aparatos de alta fidelidad. Tiene una amplia gama de voltajes en los que puede operar y

la capacidad soportar corrientes altas. Soporta cargas de 4 Ohmios o 8 Ohmios, incluso con mala regulación y con

una tensión alta de alimentación de rechazo. El TDA7294 tiene función de (muting), que evita ruidos de encendido y

apagado.

La parte de atrás de los integrados TDA7294 conduce un voltaje de -37 voltios aproximadamente. Por esto es

recomendable aislar los integrados. De no hacerlo el disipador quedará electrificado y al momento de atornillarlo al

chasis o a la caja metálica, se pueden generar un corto.

Se coloca un aislante de mica que se encarga de aislar el integrado del disipador. Como el tornillo puede convertirse en

conductor, colocamos un pasa muros plástico en la cabeza del tornillo, con una arandela y luego de introducir el

tornillo, antes de colocar la tuerca, colocamos otro pasa muro, aislando por completo el tornillo; tanto del disipador,

como del circuito integrado.

Si no desea aislar los integrados, deberá estar seguro que el disipador no va a tocar; ni tierra, ni positivo.

Personalmente opino que lo más conveniente es aislarlos. Y no olvide usar grasa disipadora entre aislantes, integrados

y disipador.

mayor o igual a 24 desibelios (db).

Es fundamental aprender a construir sus propios transformadores.

Estos son algo costosos y a veces escasos, por lo que

recomendamos hacerlos.

El transformador que usamos para este amplificador, tiene un

devanado de 29 x 29 voltios AC, a unos 5 amperios, que alimentará

la etapa de potencia y un devanado adicional de 12 voltios a unos

300 miliamperios, que usaremos para alimentar una etapa

preamplificadora, un Ecualizador o simplemente para alimentar un reproductor MP3.

Aunque puede usar cualquier núcleo que tenga un área superior a los 14 cm2, en este caso usamos un núcleo de 3.2

centímetros por 5 centímetros, al que le enrollamos en el devanado primario, 315 vueltas de alambre calibre 23 según

la tabla AWG, y para el devanado secundario, 152 vueltas de alambre calibre 16. Esto para los países con 110 o 120

voltios en la red pública. Si en su país el voltaje de la red pública es de 220 voltios, deberá enrollar 578 vueltas de

alambre calibre 26, en el devanado primario y para el devanado secundario,152 vueltas de alambre magneto calibre

16. El devanado adicional lleva 31 vueltas de alambre calibre 25, según la tabla AWG.

Los disipadores suelen ser algo escasos y costosos, sobre todo si

queremos conseguir sólo uno. Esto nos obliga a buscar alternativas

con pedazos de aluminio reciclados, Lo importante es generar un

área en aluminio lo suficientemente grande, como para capturar el

frío del ambiente y así disipar el calor emitido por los TDA7294. En

este caso hemos utilizado un ángulo de aluminio de 2 pulgadas por

1/8, de 22 centímetros, al cual le atornillamos en la parte posterior

un fragmento de riel de aluminio, que servirá como aleta

disipadora; formando así un disipador económico y funcional.

Recuerde Aplicar grasa siliconada o disipadora, entre las dos piezas

de aluminio y atornille fuertemente.

Al momento de tener lista la tarjeta, debemos revisar nuevamente cada componente y su correcta posición.

Si no piensa usar un preamplificador. Debe colocar un potenciometro a la entrada de señal. Esto se hace uniendo las

dos patas izquierdas de potenciómetro mediante soldadura y soldamos el tierra a estas dos patas, unificando tierra.

Ahora: usando cable apantallado estéreo, en un extremo le soldamos un conector hembra que irá hasta el

amplificador. Los cables que llevaran la señal al amplificador, serán soldados en las dos patas centrales del

potenciómetro, Los cables que vienen de la entrada de señal se sueldan en las dos patas restantes y en el otro

extremo va un conector RCA, que recibe la señal del reproductor que usemos, que puede ser el computador, un

Reproductor MP3 o el estéreo del automóvil.

Mediciones

Antes de encender el amplificador, es necesario hacer mediciones. Esto es obligatorio; ya que a veces, a la hora de

ensamblar cometemos errores que pueden llegar a dañar el circuito gravemente o sencillamente el circuito no

funciona.

Debemos Medir la entrada de voltaje AC. Es decir, donde se

conecta el transformador a la fuente rectificadora del amplificador.

Colocamos el multímetro en escala de continuidad. Se coloca la

punta negra en tierra y la punta roja en una de las dos entradas AC,

después que salen unos números mientras se cargan los

condensadores de la fuente, deberá marcar infinito (un 1 a la

izquierda). Invierta las puntas y deberá marcar lo mismo. Haga lo

mismo entre el pin tierra y el otro pin de entrada AC, de la misma

manera que con el otro pin de AC. En caso de marcar cero (0) o

algún número, revise el impreso a contraluz para descartar posibles

cortos, revise la posición del puente de diodos y cada condensador. Si el error persiste, desmonte los integrados y

mida de nuevo. Si la medición sin los integrados es correcta, es porque alguno de ellos está defectuoso. Proceda a

cambiarlo por uno nuevo.

Se deben revisar las salidas a parlantes: No deben estar en corto o

que tengan alguna baja impedancia. Con el multímetro en

continuidad, se coloca la punta negra en el pin tierra y la roja en el

pin de salida izquierda (L), y deberá marcar infinito (un uno a la

izquierda), después de ver una pequeña marcación que se da

mientras cargan los condensadores. Invierta las puntas y deberá

medir infinito también. Haga lo mismo con la salida derecha (R). Si

la medición es incorrecta (un corto o una impedancia baja), revise

los condensadores de la Red de Zobel, que son los condensadores

de 0.1 microfaradios, que están en paralelo con la salida a parlante,

también mida la resistencia de 2.7 ohmios que lo acompaña. No debe estar en corto. Si estos componentes están en

buen estado, debe descartar el circuito integrado TDA7294 cambiándolo y midiendo nuevamente, para constatar su

buen estado.

Después de hacer las mediciones anteriores con éxito, se procede a

conectar el transformador al amplificador y a la red pública, usando

una Serie hecha con un bombillo. NO CONECTE LOS PARLANTES

AUN.

La serie es un sistema eléctrico que permite probar circuitos o

aparatos, sin el riesgo de quemarlos. Si el aparato está en corto

circuito, el bombillo prende. Si el circuito no está en corto o está

abierto, el bombillo no prende.

Colocar los dos caimanes del Circuito Serie en las dos puntas de

entrada de corriente del transformador. Si el bombillo prende

plenamente, esto indica que hay un corto en el amplificador y deberá revisar minuciosamente las pistas y cada

componente. Si el bombillo prende levemente, indica que hay un consumo, que puede ser por falta de chapas en el

transformador o un corto en la etapa de tonos. En cualquiera de los casos el bombillo se consume la corriente,

evitando que el amplificador se queme.

Si el bombillo no prende, procedemos a hacer las mediciones de

voltajes (mediciones en caliente).

Ahora se debe medir el voltaje de alimentación del amplificador.

Esta se hace con el multímetro en la escala de voltaje DC y se

colocan las puntas entre tierra y +Vcc. La punta negra en tierra y la

roja en el fusible del lado izquierdo, que es voltaje positivo. Deberá

marcar entre 37 y 39 voltios DC aproximadamente. Si no es así, revise el circuito paso a paso, tal como se explica en

nuestra sección de Recomendaciones.

La medición entre tierra y -Vcc, se hace con el multímetro en la

escala de voltaje DC y se coloca la punta negra en tierra y la roja en

el fusible del lado derecho, que es voltaje negativo. Deberá medir

entre -37 y -39 voltios DC aproximadamente. Si no le da este valor,

revise el circuito minuciosamente.

Una medición muy importante es verificar que el diodo 1N4148

esté entregando el voltaje a los pines de stand by y muting.

Con el multímetro en la escala de voltaje continuo (DC), se coloca la

punta negra en tierra y la punta roja en el cátodo del 1N4148.

Como el diodo sólo permite pasar los semiciclos positivos

provenientes del transformador, El voltaje aproximado que

veremos en el multímetro es de 16 voltios.

Si no vemos un voltaje similar, muy posiblemente el diodo esté

averiado y el amplificador no va a sonar. Proceda a cambiarlo y vuelva a medir.

Ahora debemos medir nuevamente las salidas a parlante, pero en

presencia de la alimentación. Mida, con el multímetro en la escala

de voltaje continuo (DC), y colocando la punta negra en tierra y la

roja en la salida izquierda (L). Deberá marcar cero (0). Haga la

misma medición con la salida derecha (R). Si llega a aparecer algún

voltaje a la salida, puede haber corto entre las pistas de voltaje y

alguna pista de salida del integrado. Revise bien el impreso. Si todo

está correcto y persiste el voltaje en la salida, cambie el circuito

integrado correspondiente a la salida que marca voltaje.

La parte trasera del integrado TDA7294 tiene un voltaje de –VCC.

Es decir que conduce -37V DC aproximadamente. Si colocamos los

integrados sin aislantes, el disipador va a conducir -37 voltios y si

por alguna razón el disipador entra en contacto con tierra, se

genera un corto circuito.

Por esta razón se debe aislar muy bien los integrados del disipador.

Así podremos colocar el amplificador en una caja metálica, sin el

riesgo de quemarlo.

Para comprobar que el aislamiento está hecho correctamente, se

debe colocar el multímetro en continuidad y medir colocando una

punta en el disipador y la otra en la parte metálica del circuito integrado. La medición debe dar infinito (un 1 a la

izquierda). De no ser así deberá retirar los tornillos y volver a colocar los pasa muros, hasta que quede bien aislado.