ENSAMBLE DEL AMPLIFICADOR CON STK4172-II

A continuación enseñaremos paso a paso, como hacer un amplificador de buena potencia y muy

bajo ruido. Este está optimizado con un circuito de tonos pasivos, que realza las frecuencias

bajas y altas que el computador pierde al reproducir archivos (MP3). Además trae la fuente de

alimentación en la misma tarjeta para evitar la mayor cantidad de cables y problemas de ruidos

parásitos.

Descargue el archivo para Corel Draw que contiene los positivos

para imprimirlos en acetato y luego ser revelados en baquelita,

mediante la técnica de serigrafía. Descárguelo Aquí.

 

Dentro de el archivo de Corel Draw encontrará tres gráficos que

corresponden a el impreso con las pistas, la máscara antisoldante

(solder mask UV) y la máscara de componentes. La técnica que

utilizamos para diseñar impresos, toma como herramienta el

programa Corel Draw, para lograr pistas redondas y anchas, que

además logran una gran definición, por ser vectoriales, es decir se

pueden ampliar el tamaño de una imagen a voluntad sin sufrir el

efecto de pixelazo, que sufren los gráficos en mapa de bits (bitmap). Esta imagen  es variable, se

puede mover, estirar y retorcer de manera relativamente sencilla. 

El primer Gráfico llamado circuito impreso (PCB), contiene las pistas, éste, al ser revelado sobre

baquelita, deja unos caminos de cobre que permiten la interconexión de los componentes, que

más adelante soldaremos en la tarjeta.

El segundo gráfico corresponde a la máscara Antisoldante (solder

mask UV). Es una resina que se encuentra en el mercado en

forma de pintura laca, con unas características químicas que le

permiten soportar químicos, altas temperaturas y cierto grado de

abrasión. Después de ser aplicada debe fijarse con luz ultravioleta

(UV). Esta máscara se consigue en el mercado en grandes

cantidades, y su costo es elevado. Si usted no puede conseguir

esta resina, puede usar en su reemplazo una capa deBarniz

Dieléctrico, que es similar a la anterior. Si desea que se parezca

a la resina antisoldante, debe mezclar el barniz dieléctrico con un

tinte de origen vegetal.  El barniz protege las pistas de cortos y permite que al soldar, la

soldadura se extienda únicamente en el punto donde está el orificio, en el cual entra la pata del

componente, dando una forma redonda y uniforme al punto de soldadura. Dicho de otra manera,

estas dos pinturas aíslan las pistas de la soldadura y de posibles corto circuitos.

El tercer gráfico corresponde a la máscara de componentes. En

esta capa se puede usar una pintura como las usadas en los

automóviles (poliuretano). Como su nombre lo dice esta máscara

muestra claramente la posición en que van cada uno de los

componentes y sus valores respectivos. Es una guía práctica y

muy útil a la hora de simplificar los procesos de ensamble. Para

ver más detalles haga clic a la foto y la verá más grande.

 

 

 

En la foto de la izquierda podemos observar como van

localizadas cada una de las piezas y su relación, con respecto a

las pistas del circuito impreso. Este gráfico es el resultado de la

superposición de la mascara de componentes sobre el circuito

impreso. A este grafico se le da el nombre de Guía de máscara

de componentes.

 

 

 

Así debe verse su tarjeta o circuito impreso (PCB), por la cara

donde irán las soldaduras. Recuerde, para que los impresos

queden con una presentación como ésta, es necesario hacerlos

mediante la técnica de serigrafía, que es una técnica o proceso

industrial. Esta técnica No es para hacer pocas cantidades, ya

que es muy costoso. 

Para hacer sólo una tarjeta, hágalo con la técnica de

planchado, usando papel termo transferible y No olvide

invertir la imagen del impreso (modo espejo) al momento de

hacer la impresión.

Antes de comenzar a soldar es recomendable lavar la tarjeta con

thinner, ya que puede estar grasosa y la soldadura no tendría buena adherencia, haciendo fallar

el circuito más adelante.

hora observamos todos los materiales que utilizaremos en el proyecto. Las partes que no están

especificadas en la tarjeta, las iremos nombrando y explicando durante el proceso de

construcción del amplificador. La lista de materiales de este proyecto se encuentra en el archivo

PDF que está al final de este artículo. Recomendamos encarecidamente que lea cada parte

detenidamente, en el texto se encentra cada paso y especificaciones requeridas para el éxito de

este proyecto. 

Si usted es principiante le recomendamos leer previamente nuestra sección

deRecomendaciones.

 

La letra (J) corresponde a la palabra (Jumper) que significa

saltador. Consiste en un alambre que se encarga de unir una

pista con otra, pero por la parte superior del impreso.

Comenzaremos por colocar los (jumpers), que son puentes

entre pistas que no pudieron ser unidas por la parte inferior y

se hace necesario unirlas mediante estos fragmentos de

alambre.

Los (jumper) son reciclados a partir de las patas que le sobran a los componentes 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.

 

La manera correcta de soldar, es colocando simultáneamente

en el punto a soldar; el cautín, la pieza a soldar y la soldadura.

Primero calienta rápidamente el punto, tocando tanto la pata

del componente, como la tarjeta y luego aplica la soldadura

mientras que con el cautín la reparte sobre la superficie del

punto. Luego corte las patas sobrantes con corta uñas o corta

frío.

 

 

Observe como deben verse los Jumpers después de colocados

y soldados. Evite que queden levantados o torcidos para dar

una buena presentación.

 

 

Ahora proceda a colocar las resistencias, que debe alistar doblándoles las patas de manera que

puedan entrar fácilmente en los orificios de la tarjeta.

Todas las resistencias son de ¼ de Vatio excepto las de 4.7 Ohmios que van en serie con los

condensadores de 0.1 uF a 100 Voltios, que son de ½ Vatio.

 

 

Igual que en el procedimiento anterior, doble las patas hacia

fuera para evitar que se salgan las resistencias.

 

 

Coloque todas las resistencias y revise que los valores estén correctos. Hágalo antes de soldar

para no tener que desoldar ninguna resistencia.

 

Suelde como explicamos anteriormente y recuerde mantener

el cautín limpio de soldadura. Utilice colofonia como fundente

y límpie el cautín rápidamente con un pedazo de papel

higiénico.

 

 

 

Ahora corte las patas sobrantes con un corta uñas o un corta

frío. Hagalo a ras del punto de soldadura y no olvide reciclar

los sobrantes, para hacer los jumper o puentes que requerirá

en el futuro.

 

 

Al igual que con los Jumpers, observe cómo deben verse las resistencias después de colocadas

y soldadas. Evite que queden levantadas o torcidas para dar una buena presentación.

 

Cortando una base de 40 pines, podemos hacer una base

para el integrado, que nos servirá en caso de necesitar

cambiarlo, esto facilita las cosas, ya que desoldar un integrado

de tantas patas es algo dispendioso y corre el riesgo de

despegar una o varias pistas del circuito impreso.

 

 

 

Como el integrado es de 18 patas y la base al cortarla queda

de 20 es necesario extraer una pata en cada uno de los

extremos como se ve en la foto.

 

 

Inserte la base en la tarjeta y suelde las patas de ambos

extremo. Luego revise que la base no haya quedado levantada,

de ser así presione la base y cada una de las patas desde la

parte superior y proceda a soldar las patas restantes.

 

Coloque el porta fusible en su sitio y suéldelo. Este es un

portafusible para fusible corto. Observe que los topes queden

hacia fuera.

 

 

 

Ahora coloque los condensadores de poliéster y los cerámicos, que no tienen polaridad. Esto

quiere decir que los puede colocar de cualquier manera (obviamente en su sitio

correspondiente). No olvide seguir la guía de la máscara de componentes.

 

 

En el caso de los condensadores de forma cilíndrica

(electrolíticos), es necesario que revise la polaridad

especificada en la máscara de componentes. Observe que

coincidan con el dibujo del condensador, el signo mas (+)

mostrado en la máscara de componentes y la pata más larga

del condensador. Además los condensadores electrolíticos tienen una franja que muestra el polo

negativo.

Si usted coloca un condensador al revés puede producir una explosión.

 

Para colocar el conector de las salidas, es necesario utilizar un

conector de 6 pinesy retirar 3 pines de manera intercalada.

Esto se hace con el fin de que pueda entrar el conector, ya que

se dejaron alejados los orificios lo suficiente como para evitar

colisión entre las pistas.

 

Coloque los potenciómetros lineales dobles; dos de 10K y uno

de 20K y suéldelos bien para evitar que de suelten con el uso.

 

 

El conector donde se conectará el transformador es

originalmente de 3 pines (tipo Molex), pero es necesario retirar

el pin de el centro para que entre en los orificios de la tarjeta.

 

 

 

Los diodos utilizados en la fuente de alimentación tienen una polaridad, que se distingue por

una banda de color blanco que traen alrededor. Esta banda debe ir hacia donde apunta la flecha

que está en la máscara de componentes de la tarjeta.

 

 

El conector de la entrada de señal (IN) es de 3 pines y va

intacto.

El pin central es tierra y los de los extremos son entrada de

señal del canal derecho y entrada de señal del canal izquierdo.

 

 

Coloque el fusible de 5 Amperios en el porta fusible y jamás

coloque uno de más valor, ya que no protegería el circuito.

 

 

Observe como entran las patas del integrado en la base. Tenga

mucho cuidado al conectar el integrado en la base, pues las

patillas son muy delicadas y dúctiles, llegando a torcerse o a

meterse dos patillas en una sola cavidad.

 

El integrado debe ser montado en un disipador de aluminio, lo

suficientemente grande, utilizando grasa siliconada para que

transmita el calor que produce el integrado al aluminio.

Atorníillelo fuertemente con tornillo pasante y tuerca.

Si no consigue el disipador, le recomendamos

utilizar ángulo de aluminio de 1/8 x 2pulgadas.

NOTA: Nunca encienda el amplificador sin haber colocado

correctamente el disipador. 

 

Ahora debemos construir los cables para la entrada y salida de señal. Corte los cables al largo

deseado, estañe los cables calentándolos con el cautín y acercando la soldadura

simultáneamente.

 

 

 

Observe la manera como debe quedar estañado el cable para

poder ser utilizado.

 

 

 

Ahora que los cables están estañados, puede soldarles

las uñas para el conector Hembra. Recuerde utilizar

cable blindado estereo, para la entrada de señal. Con la

utilización de este cable evitará posibles ruidos parásitos.

 

En el otro extremo del cable blindado estereo, suelde un

conector de 2 RCAhembra, para la entrada de señal. unifique

los dos tierras (GND) de los RCA, usando un alambre estañado.

Los dos cables encauchetados blanco y rojo, van saldados a los

positivos de cada RCA (Centro) y para terminar entorche el

tierra del cable y suéldelo al tierra unificado de los RCA.

 

Para las salidas del amplificador puede usar un conector

de RCA x 4 y unir los tierras con un fragmento de alambre

estañado y unir positivo con positivo para el canal derecho (R),

rojo con rojo y positivo con positivo para el canal izquierdo (L),

negro con negro como se observa en la foto.

 

Para las salidas del amplificador utilice cable calibre 1 x 18, de color negro (tierra), cable de

color rojo (canal derecho) y cable de color blanco (canal izquierdo). Estos son convencionalismos

que se usan hace muchos años y le ayudan a no confundirse.

 

En el cable de entrada de alimentacion del trasformador, recomendamos colocar un porta

fusible y un fusible de 2 amperios, interrumpiendo una de las dos líneas del cable que va del

toma corriente, al transformador, para mayor seguridad.

 

 

Ahora podemos ver el amplificador terminado. El

transformador debe ser de 24voltios, 5 amperios, cuando usa

el integrado STK 4172-II y 27 voltios, 5 amperios, en el caso

de usar el integrado STK 4192-II. 

Lave la tarjeta con thinner y un cepillo, para retirar grasa y

gotas de soldadura que pongan en peligro el circuito.

En la construcción del transformador para este amplificador, usamos un núcleo de 3.2

centímetros, por 4 cm. En Colombia el voltaje de la red pública es de 115 voltios, esto hace

necesario enrollar 386 vueltas de alambre calibre 23, en el devanado primario y 80 vueltas de

alambre calibre 18, en el devanado secundario. 

Para los países que tiene un voltaje de 220 en la red pública, es necesario enrrollar 739 vueltas,

en el devanado primario de alambre calibre 25, según la tabla AWG. El secundario es el mismo

que para 115 voltios.

Mediciones

 

Antes de conectar el amplificador es necesario hacer algunas

mediciones de rutina que le darán tranquilidad y evitarán la

perdida de algún componente al momento de prenderlo. 

Coloque su multímetro en continuidad y mida la entrada de

corriente alterna donde irá el transformador conectado. Debe

marcar infinito (un uno a la izquierda).

Si llega a mide alguna impedancia o marca cero (0), revise el

puente de diodos, los condensadores de la fuente y el circuito impreso a contra luz. En el caso

que todo este bien, pero siga marcando una impedancia a la entrada, retire el integrado y vuelva

a medir.

Si al retirar el circuito integrado se va el problema, es porque el integrado está defectuoso.

Cerciórese de comprar componentes originales.

También al medir entre el Jumper positivo (J+) y tierra (GND),

debe marcar unos números mientras cargan los filtros y luego

infinito (un uno a la izquierda).

Cualquier medición anormal, requiere de una revisión

minuciosa del impreso y de cada componente.

 

El multímetro debe estar en escala de continuidad.

Al medir entre el Jumper negativo (J-) y tierra, debe marcar unos números mientras cargan los

filtros y luego infinito (un uno a la izquierda).

 

 

Mida entre tierra (GND) y cada una de las salidas, también debe dar

infinito. Esto quiere decir que las salidas no están en corto.

Si el multímetro pita constante y marca cero en alguna de las

mediciones anteriores quiere decir que está en corto y debe revisar

tanto la tarjeta, como los componentes y las soldaduras.

 

Ahora conecte el amplificador a la red pública usando una serie

con un bombillo y antes de conectar los parlantes, debe

realizar las siguientes mediciones; coloque su multímetro en

corriente continua 200 Voltios (V---), y mida entre el Jumper

positivo(J+) y tierra (GND), debe marcar un voltaje positivo,

que si el transformador es de24 voltios AC, (que sería el

indicado para este proyecto), mostraría en el

multímetro, 32 voltios continuos (DC). En la foto marca 28 voltios DC, porque usamos un

transformador de 20 voltios AC, que no es el indicado para aprovechar todo el rendimiento del

amplificador.

 

Al medir entre el Jumper negativo (J-) y tierra, debe marcar un

voltaje negativo que si el transformador es de 24 voltios AC,

(que sería el indicado para este proyecto), saldrá en el

multimetro -32 voltios continuos (DC). En la foto marca –

27.8 voltios DC, porque usamos

un transformador de 20 voltios AC, que no es el adecuado,

para aprovechar todo el rendimiento de el amplificador.

 

Entre tierra (GND) y las salidas, también debe

marcar cero o 0.01. Esto quiere decir que las salidas no están

en corto. Si el multimetro marca algún voltaje, tanto positivo

como negativo, es porque está algo mal.

Ahora conecte los parlantes a las salidas del amplificador y el

computador o unreproductor MP3, a la entrada de señal y

disfrute de su amplificador.

Descargue aqui el manual en PDF con los planos y el circuito impreso para el desarrollo de

este amplificador de 100w que utiliza el circuito integrado STK4172-II.

Puede presentar su amplificador en una caja o

gabinete de metal, para darle una excelente

presentación.