69

Cuando la gente se refiere a los «am-plificadores,» ella está hablando general-mente de componentes estéreos o equi-pos musicales. Pero ésta es solamente unarepresentación pequeña del espectro delos amplificadores audio. Hay realmenteamplificadores en todo nuestro alrededor.Nosotros los encontraremos dentro detelevisiones, ordenadores portátiles, lec-tores de CD y la mayoría de los otros dis-positivos que utilizan un altavoz para pro-ducir el sonido.

En esta oportunidad veremos qué ha-cen los amplificadores y cómo lo hacen.Los amplificadores pueden ser dispositi-vos muy complejos, con centenares depiezas minúsculas, pero el concepto bá-sico detrás de ellos es bastante simple.Uno puede conseguir un cuadro claro decómo un amplificador funciona exami-nando los componentes más básicos.

¿Por qué Amplificador?El sonido es un fenómeno fascinante.

Cuando algo vibra en la atmósfera, mue-ve las partículas de aire alrededor de él.Esas partículas de aire alternadamentemueven las partículas de aire alrededorde ellos, llevando el pulso de la vibra-ción a través del aire. Nuestros oídos to-man estas fluctuaciones en la presión deaire y las traducen a señales eléctricas queel cerebro puede procesar.

Un equipo electrónico de sonido tra-baja de la misma manera básica (Figura1). Representa el sonido como corrienteeléctrica que varía. Hablando ampliamen-te, tres son los pasos en esta clase de re-producción de sonidos:— Las ondas acústicas mueven el dia-

fragma del micrófono hacia adelantey hacia atrás, y el micrófono traduceeste movimiento a una señal eléctri-ca. La señal eléctrica fluctúa para re-presentar compresiones y rarefaccio-nes de la onda acústica.

— Un grabador codifica esta señal eléc-trica como patrón en una cierta clasede medio (como impulsos magnéticosen una cinta por ejemplo, o como sur-cos en un Lp).

— Un reproductor (tal como una repro-ductor de cinta) reinterpreta este pa-trón como señal eléctrica y utiliza estaelectricidad para mover el cono delaltavoz hacia adelante y hacia atrás.Esto reconstruye las fluctuaciones dela presión atmosférica registradas ori-ginalmente por el micrófono.Como podemos ver, todos los com-

ponentes principales en este sistema sonesencialmente traductores: Toman la se-ñal en una forma y la ponen en otra. Enel extremo, la señal de sonido se traducenuevamente dentro de su forma original,una onda acústica física.

Para colocar todas las fluctuacionesminuciosas de la presión en una ondaacústica, el diafragma del micrófono tie-ne que ser extremadamente sensible. Estolo que significa es que es muy fino, y semueve solamente una distancia muy cor-ta. Por lo tanto, el micrófono produce una

corriente eléctrica bastante pequeña.Esto está muy bien para la mayoría

de las etapas en el proceso (es bastantefuerte para el uso en el registrador porejemplo, y se transmite fácilmente a tra-vés de los alambres); pero el paso finaldel proceso (empujar el cono del altavozhacia adelante y hacia atrás) es más difí-cil. Para hacer esto, necesitamos elevarla señal de audio, de modo que tengamosuna corriente más grande mientras quepreservamos el mismo patrón de la fluc-tuación de la carga.

Este es el trabajo del amplificador.Producir simplemente una versión másgrande de la señal audio. A continuación,miraremos los elementos básicos en estesistema.

AMPLIFICANDO LA SEÑALComo dijimos anteriormente que el

trabajo de un amplificador es tomar unaseñal audio débil y alzarla para generaruna señal que sea los suficientementefuerte de modo que pueda excitar al alta-voz. Esto es una descripción exacta cuan-do uno considera el amplificador en sutotalidad, pero el proceso dentro delamplificador es poco un más complejo.

En la actualidad, el amplificador ge-nera totalmente una nueva señal de sali-da basada en la señal de entrada. Pode-mos comprender estas señales como dos

70

circuitos separados. El circuito de salidaes generado por la fuente de alimentacióndel amplificador, la cual drena la energíadesde la batería o desde el tomacorrien-te. Si el amplificador es accionado por lacorriente alterna de la casa, donde el flu-jo de la carga cambia de dirección, lafuente de alimentación lo convertirá encorriente directa, donde la carga fluyesiempre en la misma dirección. La fuen-te de alimentación también alisa la co-rriente para generar una señal absoluta-mente uniforme. La carga del circuito desalida (el trabajo que este hace) es moverel cono del altavoz.

El circuito de entrada es la señal eléc-trica de audio registrada en la cinta oaquella que proviene de un micrófono.Esta carga modifica el circuito de salida.Esta aplica una resistencia variable al cir-cuito de salida para reconstruir las fluc-tuaciones del voltaje de la señal audiooriginal.

En la mayoría de los amplificadores,esta carga representa demasiado trabajopara la señal audio original. Por esta ra-zón, la señal primero es alzada por un pre-amplificador, que envía una señal de sa-lida más fuerte a un amplificador de po-der. El pre- amplificador funciona de lamisma manera básica que el amplifica-dor: El circuito de entrada aplica una re-sistencia que varía a un circuito de salidagenerado por la fuente de alimentación.Algunos sistemas de amplificador utili-zan varios pre-amplificadores que au-mentan gradualmente hasta obtener a lasalida una señal de alto voltaje.

¿Cómo el amplificador haceesto?

Si miramos dentro de un amplifica-dor para encontrar una respuesta, encon-traremos solamente una masa complejade alambres y de componentes en un cir-cuito. El amplificador necesita esta dis-posición elaborada para cerciorarse deque cada parte de la señal de audio se re-presenta correctamente y exactamente. Lasalida de alta fidelidad (Hi-Fi <High Fi-delity>) requiere un control muy exacto.

Todos las piezas en un amplificadorson importantes, pero uno no necesitaciertamente examinar cada una para en-tender cómo funciona un amplificador.Hay solamente algunos elementos queson cruciales al funcionamiento del am-plificador.

ELEMENTOS ELECTRÓNICOSExisten tres tipos diferentes de dispo-

sitivos amplificadores, y cada uno deellos los discutiremos por de aparte. Cadauno tiren sus ventajas y sus desventajas,pero todos ellos tienen algo en común, yes que ninguno es perfecto.

Un amplificador o cualquier otro dis-positivo perfecto desempeñará su tareafijando ciertos límites, sin agregar o su-primir nada de la señal original. No exis-ten dispositivos como estos, y como re-sultado no existen amplificadores idea-les, todos ellos se construyen con com-ponentes de la vida real (no ideales).

Los tres dispositivos más comunes alos cuales nos referíamos son:— La válvula de vacío (Válvulas)— El transistor bipolar (BJT)— El transistor de efecto de campo

(FET)También existen derivaciones de los

elementos mencionados arriba, como lostransistores de compuerta aislada (IGBT)y los transistores de semiconductor Oxi-do de metal (MOSFET). De estos, elMOSFET es más popular debido a suscaracterísticas, las cuales serán mencio-nadas en su correspondiente tópico.

Todos estos dispositivos son depen-dientes de otros componentes no ampli-ficadores, comúnmente conocidos como«componentes pasivos». Los componen-tes pasivos son las resistencias, los capa-citores y las bobinas o inductancias y sinestos seria imposible construir un ampli-ficador.

Todos los dispositivos que nosotrosusamos para la amplificación tienen unacorriente de salida, y esta es sólo una for-ma que ellos usan para permitirnos crearun amplificador de voltaje. Las válvulasy los FETs son dispositivos controladospor voltaje, lo que significa que la co-rriente de salida es determinada por unvoltaje, y ninguna corriente es drenadade la fuente de señal (en teoría). Los tran-sistores bipolares, son controlados por co-

LA VALVULA(Tubo Termoiónico)

En un principio, las válvulas fueronel único medio para amplificar, y por esohan sobrevivido hasta nuestros días. Sinembargo son poco comunes, aunque tam-bién podemos encontrar amplificadoresde excelente calidad y gran potencia ba-sados en estos antiguos dispositivos. Poresta razón solo hablaremos brevementeacerca de ellas y centraremos un pocomás nuestra atención a los transistoresBJT y a los FETs.

Una válvula amplificadora básica tie-ne tres elementos:

· Anodo (Plate): Recoge los electro-nes liberados por el cátodo

· Cátodo: La fuente del flujo de elec-trones

· Rejilla de control: Controla el flu-jo de los electrones.

Cuando un voltaje positivo es aplica-do al ánodo con respecto al cátodo, unchorro de electrones es emitido desde elcátodo y fluye hacia el ánodo, comple-tando el circuito. La rejilla es una finabobina de alambre, suspendida entre losotros dos elementos. Un voltaje negativoen la rejilla (con respecto al cátodo) re-pelerá algunos electrones del chorro, cau-sando que la corriente se reduzca. Si elvoltaje en la rejilla varia, entonces la co-rriente del cátodo al ánodo también va-riará, y la amplificación se consigue.

Características de las válvulas:He aquí tres características importan-

te para tener en cuenta para una válvula:— Factor de Amplificación (mu) : Este

parámetro compara la efectividad enel control del voltaje de rejilla con elvoltaje de placa en cuanto al cambiode la corriente de placa

— Resistencia de Placa: Es la resisten-cia equivalente del circuito internocátodo a placa, cuando el voltaje deplaca es aplicado a la válvula, y lacorriente fluye através de allá.

— Transconductancia (ConductanciaMutua): Nos indica cuan efectiva esla rejilla controlando la corriente deplaca.Si bien las válvulas se han utilizado a

lo largo de todos estos años desde su in-vención en circuitos de amplificación ylo han hecho bastante bien, no podemosnegar, que los modernos amplificadoresbasados en dispositivos semiconductoresson superiores en cuanto a fidelidad, con-fiabilidad y eficiencia se refiere.

Algunos de los aspectos negativos atener en cuenta de las válvulas son.— Frágiles: El vidrio en el cual están

construidas es muy delgado y frágil— Vida limitada: Siempre con el tiempo

existe una degradación de la elisión

rriente, así la corrientede salida es controladapor la corriente de en-trada. Esto se traduceen que ningún voltajees requerido de la fuen-te de señal, solo co-rriente, una vez masesto es sólo en teoría,y no es una posibilidadpráctica.

71

del cátodo— Microfonía: Todas las válvulas tien-

den ligeramente a actuar como unmicrófono.

— Alto Voltaje: Las válvulas requierenaltos voltajes para su operación; y asítambién los componentes asociados,incrementando el precio total

— Calefactores: Los cátodos de las vál-vulas deben ser operados a la tempe-ratura adecuada para que emitan loselectrones correctamente

— Transformadores de salida: Los trans-formadores de salida de un amplifi-cador de válvulas, es costoso, volu-minoso y pesado.

— Calor: Una válvula no trabajará amenos que este caliente, y este calorcausa problemas a otros componen-tes, acortándoles la vida. Además estecalor es energía desperdiciada.

— Damping: Los amplificadores de vál-vulas tienen una relativa alta impedan-cia de salida

EL TRANSISTOR BJTEl componente en el corazón de la

mayoría de los amplificadores es el tran-sistor. El elemento principal en un tran-sistor son los semiconductores, materia-les con capacidad de variar la conducciónde la corriente eléctrica. Típicamente, unsemiconductor se hace de un conductorpobre, por ejemplo de silicio, al cual sele han agregado impurezas (átomos deotro material. El proceso de agregar im-purezas se llama dopado.

En silicio puro, todos los átomos desilicio se enlazan perfectamente a susvecinos, no dejando ningún electrón li-bre para conducir la corriente eléctrica.En el silicio dopado, los átomos adicio-nales cambian el equilibrio, agregandoelectrones libres o creando agujeros adonde los electrones pueden ir. La cargaeléctrica se mueve cuando los electronesse mueven de agujero en agujero, así quecualquiera una de estas adiciones hará elmaterial más conductor.

Los semiconductores de tipo N se ca-racterizan por tener electrones adiciona-les (que tienen una carga negativa). Lossemiconductores tipo P tienen una abun-dancia de agujeros adicionales (que tie-nen una carga positiva).

Primero vamos mirar un amplificadorconstruido alrededor de un transistor bá-sico bipolar. Esta clase de transistor con-siste en tres capas de semiconductor (eneste caso, un semiconductor tipo p inter-calado entre dos semiconductores tipo n).Esta estructura se representa lo mejorposible como barra, según lo demostra-do en el diagrama de la figura 2 (el dise-ño real de transistores modernos es unpoco diferente).

La primera capa de tipo n se llamaemisor, la capa de tipo p se llama base yla segunda capa de tipo n se llama colec-tor. El circuito de salida (el circuito quemaneja el altavoz) está conectado con loselectrodos en el emisor y el colector deltransistor. El circuito de entrada conectacon el emisor y la base.

Los electrones libres en las capas deltipo n desean naturalmente llenar losagujeros en la capa de tipo p. Haymuchos más electrones libres que agu-jeros, así que los agujeros se llenan muyrápidamente. Esto crea zonas de agota-miento en los límites entre el material detipo n y material de tipo p. En una zonade agotamiento, el material del semicon-ductor se vuelve a su estado originalaislante (al llenarse todos los agujeros,no hay electrones libres o espacios va-cíos para los electrones, y la carga nopuede fluir). Cuando las zonas de ago-tamiento son gruesas, una carga muypequeña puede moverse desde el emisoral colector, aunque hay una diferenciafuerte de voltaje entre los dos electro-dos.

Uno puede cambiar esta situación al-zando el voltaje en la base. El voltaje eneste electrodo es controlado directamen-te por la corriente de entrada. Cuando estáfluyendo la corriente de entrada, el elec-trodo Base tiene una carga positiva rela-tiva, así que los electrones fluyen haciaél desde emisor. Esto libera arriba algu-nos de los agujeros, que contrae las zo-nas del agotamiento. Mientras que se re-ducen las zonas del agotamiento, la car-ga puede moverse desde el emisor al co-lector más fácilmente (el transistor sevuelve más conductor). El tamaño de laszonas de agotamiento, y por lo tanto dela conductividad del transistor, es deter-minado por el voltaje en la Base. De estamanera, la corriente de la entrada quefluctúa en Base varía la salida actual enel electrodo de colector. Esta salida ma-neja el altavoz.

Un solo transistor como este represen-ta una «etapa» de un amplificador. Unamplificador típico tendrá varias etapaselevadoras, con la etapa final manejandoel altavoz.

TRANSISTORES DE EFECTO DECAMPO

Los tipos básicos de FETs son:— FET de juntura de canal N— FET de juntura de canal P— MOSFET de enriquecimiento canal n— MOSFET de enriquecimiento canal P— MOSFET de empobrecimiento canal n— MOSFET de empobrecimiento canal p

Esta lista no cubre todas las posibili-dades, por que existen sub clases también,especialmente en los dispositivos MOS-FET.

Los FETs son dispositivos unipolares,ellos usan solamente una polaridad deportadores, en contraste con los transis-tores bipolares, el cual usa ambas porta-dores mayoritarios y minoritarios (elec-trones o huecos dependiendo de la pola-ridad). Los FETs son de lejos mas resis-tentes a los efectos de la temperatura, losRayos X y la radiación cósmica

Un FET, es un dispositivo de tres ter-minales, los cuales son:— Fuente (SOURCE): La fuente de elec-

trones (para dispositivos canal N) yes equivalente al catodo de una vál-vula o al emisor de un transistor bi-polar.

— Compuerta (GATE): Terminal de con-trol (mas o menos) equivalente a larejilla de la válvula o a la base del tran-sistor

— Drenaje (DRAIN): El terminal desdeel cual la corriente es drenada; equi-valente a la placa de una válvul o alcolectro de un transistorLa compuerta es el control del ele-

mento, y afecta el flujo de electrones nopor la aplicación de una corriente comoun BJT, pero sí por un voltaje. La impe-dancia de entrada en un FET es muy alta,

72

en todas sus frecuencias de trabajo, peroun MOSFET es diferente; estos tiene unaimpedancia aun más alta, pero la apre-ciable capacitancia entre la compuerta yel resto del dispositivo lo hacen difícil demanejar.

El modo de empobrecimiento signi-fica que sin una señal de dolarizaciónnegativa en el elemento de control (lacompuerta), habrá corriente fluyendoentre el drendor y la fuente.

Un elemento de enriquecimiento semantiene apagado mientras el voltaje deumbral es alcanzado, con el cual el ele-mento pasa a estado de conducción pa-sando más corriente de acuerdo a la va-riación del voltaje Aunque existen mos-fet para aplicaciones de baja potencia, lamayoría son dispositivos de potencia; loscuales son en modo de enriquecimientoy pueden manejar altas corrientes.

En un amplificador pequeño (como elamplificador del altavoz en un teléfono,por ejemplo) la etapa final pude producirsolamente medio vatio de potencia. Enun amplificador estéreo casero, la etapafinal pudo producir centenares de vatios.Los amplificadores usados en conciertosal aire libre pueden producir millares devatios.

La meta de un buen amplificador escausar la menor cantidad de distorsióncomo sea posible mientras amplifica laseñal a su máxima potencia.

Este aprovechamiento básico puedeser usado para amplificar todo tipo decosas, no solo señales de audio. Casi cual-quier cosa puede ser llevada por una co-rriente eléctrica (señales de audio y vi-deo por ejemplo).

Los amplificadores de audio captanla atención de las personas mas que cual-quier otra cosa. Los entusiastas del soni-do están fascinados con las variacionesen el diseño que afecta la relación de po-tencia, la impedancia y la fidelidad, queson otros factores a tener en cuenta en unamplificador de audio

LIMITACIONES COMUNESTodos los dispositivos activos tienen

ciertos parámetros en común (aunqueellos tienen diferentes nombres y conven-ciones dependiendo del dispositivo) esen-cialmente son:

· Voltaje Máximo: El voltaje máxi-mo que puede ser aplicado entrelos terminales principales del dis-positivo. Este varia de 25V (o me-nos) para transistores de pequeñaseñal y fets, hasta 1200V o máspara algunas válvulas y transisto-res de alto voltaje. Los voltajespara los MOSFET son típicamen-te de entre 600 y 800V para dis-positivos de conmutación para uso

en fuentes de poder.· Corriente máxima: Es la máxima

corriente que puede circular por eldispositivo de manera segura. Losrangos van desde unos poco mAhasta centenares de amperios oquizá más. Esta situación nunca sedará mientras el dispositivo este amáximo voltaje, ya que esto des-encadenaría una máxima disipa-ción de potencia, con lo cual....

· Máxima disipación de potencia:Es la máxima potencia que el dis-positivo puede disipar, bajo cier-tas condiciones de corriente y vol-taje.

· Máxima temperatura de la Juntu-ra: Es la máxima temperatura enla cual el semiconductor tolerarásin fallar. A esta temperatura, lamayoría de los semiconductoresserán incapaces de realizar su tra-bajo.

· Resistencia térmica: La resisten-cia térmica entre la juntura y lacarcasa (para altas potencias) o en-tre la juntura y el aire (para bajaspotencias). Se mide en ºC/W, y nospermite determinar el disipador decalor adecuado.

Estas no son todas las limitaciones,son solo algunas y además varían de dis-positivo a dispositivo.

PARAMETROSAntes de continuar les mostramos una

pequeña tabla donde encontramos algu-nos de los términos que más comunescuando hablamos sobre amplificadores,en ella también hay una pequeña descrip-ción al frente de cada término de modoque esta sea más clara

Para entender cómo trabaja un ampli-ficador, debemos entender los dos mayo-res tipos de amplificación y un tercer tipoderivado:

· Amplificador de Voltaje (Eleva elvoltaje de una señal de entrada)

· Amplificador de Corriente (Elevala corriente de una señal)

· Amplificador de Potencia (Es unacombinación de los dos amplifi-cadores anteriores)

En el caso del Amplificador de volta-je, un pequeño voltaje de entrada seráincrementado, así por ejemplo una señalde entrada de 10mV (0.01V) puede seramplificada hasta lograr a la salida 1 Vol-tio. Esto representa una ganancia de 100,ya que el voltaje de salida es 100 vecesmás grande que el voltaje de entrada. Estoes llamado ganancia de voltaje del am-plificador.

En el caso del amplificador de corrien-te, una entrada de corriente de 10mA(0.01A) puede ser amplificada de modo

que en la salida tengamos 1 amperio, unavez más tenemos una ganancia de 100, yesto se conoce como ganancia de corrien-te del amplificador

Si nosotros combinamos los dos am-plificadores, entonces la potencia de en-trada y de salida la podemos calcular así:

P = VxIde este modo la potencia de entrada y desalida será:

PEntrada = 0.01 x 0.01 = 100uWPSalida = 1x1 = 1W

En consecuencia, tenemos que la ga-nancia de potencia es de 10.000, la cual esel producto de la ganancia de corrientemultiplicada por la ganancia de voltaje.

En realidad todos los amplificadoresson amplificadores de poder, ya que elvoltaje no puede existir sin la potencia, amenos que la impedancia sea infinita.Esto no es posible, y siempre algo depotencia está presente, pero sin embar-go, es conveniente clasificar los amplifi-cadores como anteriormente lo hicimosy no pasara nada por un pequeño errorde terminología.

IMPEDANCIA DE ENTRADALos amplificadores serán clasificados

de acuerdo a una impedancia específicade entrada. Esto solo nos dice el tipo decarga que será colocada en el equipo pre-cedente, como lo es un amplificador.

La carga es la resistencia o impedan-cia colocada en la salida del amplifica-dor. En los amplificadores de potencia,la carga es generalmente un altavoz.Cualquier carga requerirá que la fuente(el amplificador precedente) sea capaz deproporcionarle suficiente voltaje y co-rriente para ser capaz de realizar su ta-rea. En el caso de un altavoz, el amplifi-cador de potencia deberá proporcionar lasuficiente corriente y voltaje para lograrmover el cono.

Aunque un amplificador fuera capazde proporcionar el voltaje suficiente paramover el cono del altavoz, este sería in-capaz de hacerlo si no proporciona la su-ficiente corriente. This has nothing to dowith its output impedance. Un amplifi-cador puede tener una impedancia de sa-lida muy baja, pero solo ser capaz de pro-porcionar una pequeña corriente (el am-plificador operacional es un claro ejem-plo). Este es un punto muy importante,que debemos tener bastante claro parapoder apreciar la complejidad del proce-so de amplificación

IMPEDANCIA DE SALIDALa impedancia de salida de un ampli-

ficador es medida como la impedancia ola resistencia vista hacia el amplificador.

73

Esto no tiene nada que ver con la cargaque puede ser colocada en la salida.

Por ejemplo, un amplificador tieneuna impedancia de salida de 10 Ohmios.Esto puede ser verificado colocando unacarga de 10 ohmios en la salida, y el vol-taje que observaremos será de la mitad.Sin embargo, a menos que el amplifica-dor tenga una buena capacidad de co-rriente, nosotros deberíamos hacer estamedición a un voltaje realmente bajo, oel amplificador podría ser incapaz demanejar la carga

Otro amplificador podría tener unaimpedancia de salida de 100 ohmios, peroser capaz de manejar hasta 10A en la car-ga. Así vemos que la impedancia no tie-ne nada que ver con la capacidad de co-rriente del amplificador. La impedanciay la corriente no deben ser vistos comouna forma de equivalencia.

REALIEMNTACIONLa realimentación es un término que

crea las más arduas discusiones entre losentusiastas del audio que en cualquierotro. Sin ella, no podríamos disfrutar delos niveles de desempeño de los que dis-frutamos hoy, y muchos tipos de ampli-ficadores serian inconcebibles sin ella.

La realimentación es en términos ge-nerales consiste en tomar una cantidad dela señal de salida para realimentarla a laseñal de entrada. Un elemento en el am-plificador tiene una muestra de la señalde entrada, la cual la compara con la se-ñal de salida; si existe alguna diferencia,el amplificador corrige esto el amplifica-dor corrige esto, e idealmente se aseguraque la salida sea una réplica exacta de laentrada, pero con una amplitud más gran-de. La realimentación puede ser bien vol-taje o corriente, y tiene un efecto similaren ambos casos.

En la mayoría de los diseños, una par-te del circuito completo del amplificador(usualmente la etapa de entrada) actúacomo un amplificador de error, y propor-ciona exactamente la cantidad de señal

resultante de la diferencia entre la señalde salida y la señal de entrada. Esto ob-viamente es en un estado ideal, pero enla realidad siempre hay una pequeña di-ferencia, aunque muy poca.

INVERSION DE SEÑALCuando utilizamos amplificadores de

voltaje, todos los dispositivos activos es-tándar invierten la señal. Esto significaque si una señal positiva entra, esta al salires más grande pero ahora negativa. Paraevitar esta situación, dos etapas se agre-gan para hacer que la fase de la señalamplificada sea la misma que la de la se-ñal de entrada.

POTENCIA DE SALIDA Vs.IMPEDANCIA

La potencia de salida es determinadapor la impedancia de carga y la disponi-bilidad de voltaje y de corriente del am-plificador. Un amplificador cuya capaci-dad de corriente sea de 2A, será incapazde proporcionar mas, solo por que así yolo quiera. Así como un amplificador queeste limitado a 16W pico (o 8W RMS)en 8 ohmios, sin tener en cuenta la furen-te de alimentación. De otro modo, unamplificador con una fuente de voltaje de+/-16V será incapaz de proporcionar másde 8W RMS en una carga de 8 ohmios,sin tener en cuenta la corriente disponi-ble. Teniendo más corriente disponible,el amplificador podrá darnos (por ejem-plo) 16W sobre 4 ohmios de carga (4Apico) o 32W sobre 2 ohmios (8A pico),pero no dará más potencia sobre 8 oh-mios de lo que la fuente de alimentaciónle permita.

EL CIRCUITOCon la disponibilidad en el mercado

de gran cantidad de circuitos integradosespecializados y de los módulos de po-tencia híbridos, la construcción de am-plificadores se ha vuelto una tarea fácil.El amplificador que en esta ocasión lesproponemos es sencillo pero poderoso y

su diagrama de bloques lo podemos ob-servar en la figura 3.

Teoría de funcionamientoEn el diagrama esquemático (Figura

4) se ve claramente que tan solo se utili-zan tres circuitos integrados para el am-plificador como tal, los dos amplificado-res de potencia LM3886 (Figura 5) y unLM358 trabajando como inversor. Parala fuente de poder se utilizan dos circui-tos integrados reguladores, para los cua-les hemos utilizado el LM7812 y elLM7912. El amplificador operacionaldoble LM358, tiene una doble función,ya que además de actuar como amplifi-cador de señal, también lo hace comocontrol de tono. Como se observa en elesquemático, la señal proveniente de lafuente de audio, se acopla al circuitomediante un condensador y por dos re-des RC que forman un filtro pasa altos yuno pasa bajos de frecuencia variable quetrabajan como controles de tonos altos ybajos. Posteriormente, la señal amplifi-cada controlada en frecuencia, pasa a losrespectivos controles de volumen y laentrada de la etapa de potencia. En esepaso encontramos un potenciómetro tipotrimmer, para limitar la señal de modoque obtengamos la máxima potencia desalida sin distorsión.

ENSABLE DE LOS MODULOSLos diferentes módulos del amplifi-

cador se ensamblan sobre las placas decircuito impreso elaboradas para este pro-yecto, teniendo en cuenta la correcta ubi-cación de los diferentes componentes.Como siempre, comenzamos por soldarlos componentes de más bajo perfil, talcomo los puentes de alambre, resisten-cias, diodos etc.

El conjunto LR (L1a y L1b) de lasetapas de potencia de salida, se consiguedevanando 15 espiras de alambre esmal-tado calibre 20 AWG sobre la resistenciade 10 ohm 2 vatios. Recordemos elimi-nar la resina en los extremos del alambrepara poder soldar la bobina a los extre-mos de la resistencia. Este conjunto bo-bina-resistencia nos evita resonanciasindeseables en frecuencias más altas queel rango de audio.

Pruebas inicialesUna vez terminado el ensamble de

cada una de las tarjetas, es convenienterealizar una serie de pruebas prelimina-res antes de llevar a cabo el montaje de-finitivo. Así que podemos empezar porconectar el transformador de alimenta-ción con sus respectivas etapas y medirlos voltajes de salida. Después de probarlas etapas de alimentación, sería pruden-te descargar los condensadores presentes

74

en la etapa de alimentación de la etapade potencia mediante una resistencia deaproximadamente 10 ohm a fin de evitardaños en otros circuito por la energía al-macenada. Para probar el pre-amplifica-dor y el amplificador de potencia debe-mos haber instalado unos parlantes de lapotencia adecuada (100W RMS por ca-nal mínimo) y tener bien ajustado el disi-pador de calor al elemento de potenciaLM3886. Para ajustar los trimmers al ni-vel adecuado, debemos ajustar el volu-men de la fuente de señal al mínimo, lue-go ir aumentando esta hasta lograr unsonido claro y fuerte.

Antes de probar el amplificador entodo su esplendor, recomendamos llevartodos los controles de volumen y tono almínimo, de modo que al encenderlo paradisfrutar de él, graduemos de forma pro-gresiva la tonalidad y la cantidad de vo-lumen adecuada para la ocasión.

LISTA DE COMPONENTES

Fuente de poder del preamplificador2 Resist. 680 Ohm 1/4 W2 Cond. 2200 uF/25 V2 Cond. 10 uF/16 V2 Cond. 0.1 uF/25 V4 Diodos 1N40042 Diodos LED (Rojo y Verde)1 Regulador 78121 Regulador 79122 Disipadores TO-220

Preamplificador1 K. 1/4 W (Rl, R2, R13, R14)1.5 K. 1/4 W (R3, R6, R8, Rl1 )22 K. 1/4 W (R4, R7, R9, R12)15 K. 1/4 W (R5, R10)6 Potenciómetros de 100 K100 uF/16 V (Cl, C16)10 uF/16 V (C2, C15)47 pf/16V (C3, C14)470 pf/16V (C4, C10)1 uF/16 V (C8, C9)0.015 uF/16 V (C6, C7, C12, C13)0.001 uF/16 V (C5, C11)1 Circuito integrado LM358

Fuente de poder para las etapas de potencia4 Diodos de 4 Amp/100 V2 Cond. de 4700 uF/50V1 Transf. Prim 220V Sec. 22-0-22 V/3.5 ASec.2 14 V/300 mA

Amplificadores de potencia1 K. 1/4 W (R2a, R5a, R2b, R5b)47 K. 1/4 W (R3a, R3b)20 K. 1/4 W (R4a, R4b )10 2W 5% (R6a, R6b)2 Potenciómetros trimmer de 10 K (R1a, R1b)4 Cond. 1000 QF/50 V (C1a, C2a, C1b, C2b)100 QF/50 V (C3a, C3b)10 uF/50 V (C4a, C4b)2 Circuitos integrados LM3886T2 Disipadores de calor K-1741/2 Metro de alambre esmaltado No.20 AWG

75

K4040 933,76 EurosAmplificador a válvulas.

Estéreo/Cromado2x90WRMS

Tenemos a disposición de todosnuestros clientes una amplia gama deamplificadores de audio de diferentespotencia según la necesidad de cadacual. Todos los módulos amplificadoresde la firma Kemo se encuentran ya mon-tados, comprobados y cuentan con unagarantía de dos años.

De SmartKit tenemos a su disposi-ción los siguientes Kits para amplifica-ción de señales de audio.

Tenemos eta-pas profesionalesde potencia dealta fidelidad .

M052 16,10 EurosAmplificador Booster 32W

¡Amplificador de potencia 32 vatiospara coches! Tensión de servicio:6...15 voltios. Conexión simple entreauto-radio, walkman, etc., y el alta-voz. También puede utilizarse comoamplificador normal para otros fines.Sensibilidad de entrada: 300mV. Paraaltavoces 4...8 ohmios. ¡Conexión sim-

ple! Dimensiones: aprox. 61x35x23 mm.

M092 7,93Booster máx. 75W para altavoces de to-nos agudos de tipo piezo

¡El módulo aumentará la potenciamusical de su altavoz de tonos agu-dos de tipo piezo en el coche o ensu equipo estéreo! ¡Con una poten-cia de entrada de aprox. 1...20 Watt,el módulo consigue aumentar la ten-sión de servicio del altavoz de tipopiezo hasta aprox. 24V (ya a partirde 2 W), que supone una potencia

de aprox. 75 Watt (con 8 Ohm)! El módulo se conectarásimplemente entre el amplificador (radio) y su altavoz de tipopiezo. Ha sido integrado un filtro de frecuencia (tonos agudosaprox. 3 kHz...40 kHz) y un regulador de tensión de salida (<aprox. 25V) como protección contra sobrecargas para el altavozde tipo piezo. Dimensiones: aprox. 60x45x20 mm.

B114 16,10Amplificador estéreo 2 x 8W

El presente amplificador estéreo esadecuado para equipos pequeñosde Hi-Fi, para la salita de fiestaparticular o como amplificador demúsica de fondo en comercios, etc.

Características técnicas: Tensión de servicio: 6...15 Volt —Conexión de altavoz: 4...16 Ohm — Respuesta de frecuencia:20...20.000 Hz — Potencia: máx. 2 x 8 Watt — Tamaño de laplaca: aprox. 70 x 70 mm

B115 10,49Amplificador 8W

El presente dispositivo es un peque-ño Hi-Fi amplificador de aplicaciónuniversal. Se utiliza un Cl de ampli-ficador con protección contra sobre-temperaturas integrado. Caracterís-ticas técnicas: Potencia de salidamáx.: 8 Watt — Tensión de servicio:6...16 Volt — Sensibilidad de entra-da: aprox. 160 mV — Conexión delaltavoz: 4...16 Ohm — Respuesta de

frecuencia: aprox. 40...20.000 Hz — Tamaño de la placa: aprox.55 x 27 mm

B125 26,84Amplificador 200W

Amplificador de alta potencia en conexiónde puente con 2 Cl’s y 4 transistores depotencia. Les aconsejamos un elemento derefrigeración de aletas más grandes con losvalores mínimos de aprox. 20 x 10 x 4 cm.Características técnicas: Tensión de servi-cio: máx. 44 Volt (máx. 5 Amperios) —Altavoz: 4...16 Ohm — Respuesta de fre-cuencia: 20...20.000 Hz — Sensibilidad de

B205 10,49Amplificador 50W

Hl-FI amplificador de alta calidad enconexión en puente con un IC. Potencia:50W música, 30W seno. Tensión deservicio: 6...18 Volt.

SmartKit 1025 9,80 EurosAmplificador Hi-Fi7WSe trata de un amplifica-dor muy simple pero uti-lísimo. Ofrece unas bue-nas características a unbuen precio. Puede utili-zarse en automóviles, ensistemas de interfonía, enaparatos portátiles.

SmartKit 1046 35,73 EurosAmplificador Booster 2x25

Ha sido proyectado parafuncionar con cualquieraparato de audio. Idealpara ser utilizado en elautomóvil para amplificarsucesivamente la poten-cia de la instalación ste-reo. El circuito es perfec-tamente compatible conel SMART KIT 1002 y

1044. Los refrigeradores vienen incluidos en el kit.

SmartKit 1041 20,92 EurosAmplificador Hi-Fi 25W

Ideal para micrófonos,para automóvil y en apa-ratos portátiles. Es per-fectamente compatiblecon los Kits nº 1002,1032, 1016 y 1024 deSmart. Tensión de ali-mentación 12-15 Vcc.

Sensibilidad de entrada 100mV. Consumo máx.: 2A.Impedancia de salida: 2-8 Ohm.

SmartKit 1040 11,30 EurosAmplificador Hi-Fi 10W

Es un amplificador debajo costo, pero muy efi-ciente, puede ser utiliza-do en todos aquellos ca-sos, en los que se nece-sita un amplificador debaja distorsión, de 10watt de potencia de sali-da. Sensibilidad de entra-

da: 50 mV.

SmartKit 1033 33.72 EurosAmplificador Hi-Fi 60W

Las características deeste amplificador satisfa-ce el gusto de los aman-tes de la alta fidelidad. Elcircuito puede ser combi-nado con el SMART KIT1002, 1032, 1016, 1050,para obtener un amplifi-cador completo en todassus fases.

Las potencias disponibles son 100W (Kit E-8/53,83 Euros), 25W (Kit E-5/ 22,66 Euros), 35W (E6/28,97 Euros), 60W (E7/ 46,96 Euros).

K4003 23,31 EurosAmplificador2x15W RMS

K4004 60,79 EurosAmplificador

Mono/Estéreode 200W

K4005 82,06 EurosAmplificador

Mono/Estéreode 400W.

K4010 180,58 EurosAmplificadorMosfet 300W

K8011 390,42 EurosAmplificador de

Potencia con tubos.90WRMS

K4020 442,72 EurosAmplificador Mosfet

Mono/Stereo 600W

Estos son solo algunos de los modelos dis-ponibles en stock. Así que si aparentemente noencuentra el modelo que busca, comuníquesey consúltenos, estaremos complacidos de aten-derle. Precios sin IVA