ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL.

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

TESIS DE GRADO

•"AMPLIFICADOR ESTEREOFONICO DE ALTA FIDELIDAD'

C lEe A

POR: FERNANDO CEVALLOS JACOME

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO ELÉCTRICO 'EN LA ESPECIALIZACIONDE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

QUITO, MARZO DE 1979

•RESUMEN DJ| LA TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE

INGENIEROJELECTRICO EN LA ESPECIALIZACION DE INGENIERÍA

ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES.

TEMA: AMPLIFICADOR ESTEREOFONICO DE ALTA FIDELIDAD

NOMBRE: Carlos Fernando Cevallos Jácome

En la tesis se desarrolla una discusión, lo más detallada

posible, acerca de algunas consideraciones de diseño de

un amplificador» de audiofrecuencia de alta fidelidad. Se

ha dividido en cinco capítulos.

i

En el primero se expone las especificaciones estándar de

equipos de alta fidelidad, y las especificaciones del e-

quipo construido. Del segundo al cuarto capítulo, se dis_

cute el diseño de las distintas etapas constitutivas: Pre_

amplificador, Amplificador de Potencia y Fuentes de poder.

El quinto capítulo contiene los resultados experimentales

irue se obtuvieron'luego de construir el equipo.

«iLas mediciones de polarización coinciden con los valores

esperados, lo que demuestra la validez del criterio de di_

seño. Los valores del rango dinámico tienen mayor dife-

rencia con las especificaciones, sin embargo son acepta-

bles.

Certifico que el presente

trabajo ha sido realisado

por el señor Fernando G£

vallos Jácome.

4

ING, NELSON DÍAZ MONCAY-0

Director de Tesis

vi-;;:

•>j*¿; -

DEDICATORIA

Al pueblo del Ecuador, quien ha

pagado mis estudios. Porque más

temprano* que tarde triunfe en

su lucha por la consecución del

socialismo.

AGRADECIMIENTO

Agradezco afctodas las personas que de

una u otra forma colaboraron en la rea_

lización del presente trabajo. En for

ma particular al Ing.Hugo Banda, quien

corrigió los manuscritos y a la Srta.

Ana Viteri, quien lo mecanografió.

Í N D I C E

CAPITULO I GENERALIDADES

1."1 Introducción

1.2 Especificaciones Estándar de

equipos de alta fidelidad

1) Ecualización de tocadiscos

'2) Controles operativos -

1.3 Especificaciones Generales de

diseño •

PAGINA

CAPITULO II PRE AMPLIFICADOR

2.1 Características del Preamplificador

2,1.a Entradas

1) Entrada de Tocadiscos

2) Entrada de Grabadora

3) Entrada de Sintonizador

4) Entrada de Micrófono

2,1.b Salidas

2.1.c Controles operativos

1) Control de volumen

2) Control de altos

3) Control de bajos

4) Control de balance

6

6

6

6

6

6

7

7

7

7

7

7

PAGINA

2,2. Ecualización. Análisis matemático • 8

2.3 Diseño del Preamplificador . 13

2.3.1 Consideraciones Generales de diseño 14

213.2 Entrada de Sintonizador 14

2.3.3 Entrada de Tocacintas ' 16

2.3.4 Entrada para Micrófono 17

2.3.5 Entrada para Tocadiscos 18

2.3.6 Diseño de la Segunda Etapa 20k

2.3.7 Diseño de la Salida para Grabadora 22

2.3.8 Controles de Tono 24

2.3.9 Control de volumen - . 2 4

Diagrama General del Preamplificador 26

CAPITULO III AMPLIFICADOR DE POTENCIA

3.1 Características del Amplificador 27

3.2 Análisis de Amplificadores de

Simetría Complementaria • 27

3.3 Diseño del Amplificador . 28

3.3.1 Distorsión de cruce 29

3.3.2 Estabilización Térmica 30

3.3.3 Estabilización del punto de

Operación - 30

3.3.4 Circuito de Entrada 31

3.3.5 Desacoplamiento de Señales 33

• '••• ' CAPITULO I

GENERALIDADES

. 1 Introducción:

El presente trabajo pretende exponer en u

ña forma detallada una discusión referente a algunas

consideraciones de diseño de un amplificador estereofó_

nico de alta fidelidad. Se ha dividido en 5 capítulos.

En el primero se expondrán las características que de_

'be cumplir el equipo.. Del segundo al cuarto se discu-

te sobre el diseño de los diferentes componentes ,

amplificador, amplificador de potencia y fuentes. Fi_

nalmente se_^ exponen los resultados experimentales que

se obtuvieron luego de construir el amplificador .

1 . 2 Especificaciones estandard de equipos de alta fideli-'

dad:

Ha sido muy difícil conseguir "especificaciones es_

tandar" de equipos de alta fidelidad por cuanto el tér_

mino "alta fidelidad" se encuentra todavía en discu-

sión, sin embargo, se considera como "bueno" un ampli^

ficador que tenga' una respuesta de frecuencia que vaya

de 25 Hz a 20 KHz a - 1 db y que tenga una distorsión

armónica total menor q'ue el II . He aquí algunas de

las características que debe cumplir:.

PAGINA

5.2

b) Regeneraciones Parásitas

c) disipación de Potencia

Mediciones de Parámetros

a) Mediciones de Polarización

^bl Mediciones Dinámicas

1) Distorsión Armónica

2] Respuesta del Control de Volumen

/\W\ ' 3] Respuesta del Control de Tono•' V J \\4) Separación de Canales

5) Desbalanceamiento

6) Relación Señal/Ruido

7) Distorsión de Intermodulacién

5.3 Análisis cualitativo de los

- Parámetros

5.4 Conclusiones y Recomendaciones

APÉNDICE

CA 3048

2N 696

2N 1131

REFERENCIAS

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS

USADOS

52

52

52

52

55

55

56

57

58

58

58

58

58

59

61

64

66

68

BIBLIOGRAFÍA 69

PAGINA

I 3.3', 6 Compensación de Frecuencias 34

3.3.7 Red de Zobel 34

3.3.8 Cálculo de los Componentes 35

a) Cálculo de las Fuentes 35"

b) Transistores de Potencia 35

c) Cálculo General 38

Diagrama General del Amplificador

de Potencia ' 46

CAPITULO IV FUENTES DE ALIMENTACIÓN

Y PROTECCIONES

4.1 • Necesidad de Protección 47

a) Protección de Cortocircuitos 47

1) Fusibles y Llaves térmicas 47

2) Lámparas Fusibles . 47

. . 3) Protectores Electrónicos 48

b) Protección de Sobretensión 48

c) Protección de Desbalanceamiento DC 48

4.2 Características de las Fuentes 49

4.3 Diseño de los Circuitos 49

CAPITULO V CONCLUSIONES

5.1 Consideraciones Generales de Montaje 51

a) Ruido . 51

• . PAGINA" ' I '

' • ! • ' . .2.2. Ecualizacion. Análisis matemático • 8

2.3 Diseño del Preamplificador . 13

2.3.1 Consideraciones Generales de diseño 14

213.2 Entrada de Sintonizador 14-

2.3.3 Entrada de Tocacintas " 16

2.3.4 Entrada para Micrófono 17

2.3.5 Entrada para Tocadiscos ' 18

2.3.6 Diseño de la Segunda Etapa . 20

2.3.7 Diseño de la Salida para Grabadora • 22

2.3.8 Controles d'e Tono - 24

2.3.9 Control de volumen - . . 2 4

'Diagrama General del Preamplificador 26

CAPITULO III . AMPLIFICADOR DE POTENCIA

3.1 Características del Amplificador 27

3.2 Análisis de Amplificadores de

Simetría .Complementaria - 27

3.3 Diseño del Amplificador- . 28i

3.3.1 Distorsión de crucé \- 29

3.3.2 Estabilización Térmica 30

3.3.3 Estabilización del punto de

Operación • 30

3.3.4 Circuito de Entrada 31

3.3.5 Desacoplamiento de Señales 33

. . . - 2 -

1) Ecualización de Tocadiscos: Cuando se graba un dis_

co, para evitar que sea demasiado grande el surco,

se graba con una respuesta de frecuencia como la'

mostrada en la figura 1.1. .

Frecuencia (Hz)

. - FIG. 1.1

Características RIAA de grabación de

.discos.

Por tanto el reproductor debe tener una respuesta

de frecuencia complementaria como la mostrada en la

figura 1.2, para que se restituya la señal y la com

binación resultante sea plana.

Frecuencia (Hz)

FIG. 1.2

Característica RIAA del reproductor de discos

2) Controles Operativos: Debido a muchas' razones entreI

las cuales se cuentan las características acústicasf

del local en donde va a usarse el amplificador, ca_"i

racterísticas de los parlantes e incluso a proble-

mas fisiológicos del oído, debe variarse a voluntad

la respuesta de frecuencia del amplificador* Para

ello se dispone de los controles de tono, cuyas ca.

racterísticas de respuesta se muestran en la figura

1.3.

c Frecuencia (Hz)'

FIG. 1.3-

Acción de los Controles de tono.

El control de intensidad sonora o volumen debe te-

ner una respuesta logarítmica por cuanto el oído

percibe con mayor sensibilidad variaciones de soni_

dos a bajo nivel y el control debe tener una apa-

riencia de variación lineal. Además, cuando se es_

cucha música a un nivel inferior, que el normal ( se

toma como referencia el nivel de un concierto en vi_

vo), los oídos tienden a atenuar las frecuencias ex_

- 4 -

tremales'altas y bajas del espectro audible. Por

esta razan, para tener una respuesta plana aparente

debe variarse la respuesta de frecuencia conforme

se varíe el nivel de salida. "Esto se logra con el

Control de "Loudress", al cual he traducido como

control de "presión sonora", el mismo que debe te-

ner una respuesta-como la mostrada en la figura 1.4

Este control va incorporado al control de volumen.

PQ

¡ K-J-: i-w/iTítth i " . ~f ! ¡ j ~| [ [ J |

1 L! 11 íJ~1 í"fTI!a rrrp

Frecuencia (líz)'

FIG. 1 . 4 '

Frecuencia de respuesta requerida a

diferentes niveles de audición para

una respuesta de frecuencia plana.

1.3 Especificaciones Generales de Diseño:

Como el amplificador que deseamos construir le hemos

denominado de "alta fidelidad", deberá cumplir con las

curvas y datos anotados en la sección 1.2. Las carac_

terísticás generales d'e diseño son,

Potencia de salida:

Ancho de banda:

25 W por canal sobre una

carga de 8 n.

de 15 Hz a 25 KHz a -1 db

Distorsión armónica total: menor"que 1 %

Respuesta del control de

tonos: . 1.3

Respuesta de presión sonora: Fig. 1.4

Respuesta de la. Red de

ecualización:

Separación de canales:

Relación señal/ruido:

Fig. 1.2

mayor que 60 db

mayor que 60 db

- 6 -

CAPITULO II

2.1 Características del Preamplificador

2.1.a Entradas:

El Preamplificador tendrá cuatro entradas

por cada canal. Estas son:

1) Entrada de tocadiscos: Alta impedancia con ecualiza-

ción. La sensibilidad será de 14 mV a 1 KHz.

2) Entrada de Grabadora: Alta impedancia, con sensibili__

dad variable entre 2 m V y 500 m V. El control de

amplificación será de servicio. Ancho de banda 18

KHz a -3 db.'

3) Entrada de sintonizador: Alta impedancia con sensibi_

lidad variable entre 2 m V y 500 m V. El control de

amplificación será de servicio. Ancho de banda 15

KHz a -3 db.

4) Entrada de Micrófono: Alta impedancia con sensibili-

dad de 1 m V. 'Ancho de banda 25 KHz a -3 db. Res-

puesta de frecuencia plana'.

2.1.b Salidas":i»- ; -Habrán dos salidas de baja impedancia

una auxiliar para grabadora, sin control de tonos ni

volumen y otra para el amplificador de potencia con

controles de tonos y volumen. La amplitud máxima

de salida es 1 Vrms, • '

2.1.C Controles Operativos:

Habrán cuatro controles:

1) Control de volumen: Realmente d.ebería llamarse con-

trol de "presión sonora" (Loudress) . Las curvas -del

control pueden verse en la sección 1.2, figura 1.4.

2) Control de altos: Es parte del control de tonos, la

respuesta de frecuencia puede verse en la sección•

1.2, figura 1.3.

3) .Control de bajos: Es también parte del- control de tp_

nos. Su respuesta de frecuencia puede verse en la

sección'1.2, figura 1 .3 ,v El control de tonos, por

ser pasivo, tendrá una atenuación total de 20 db.

4) Control de balance: Este control podrá variar la ga_

nancia de cada uno de los canales. Al tiempo que au

menta la ganancia de un canal, deberá disminuir la

del otro. La separación entre canales a máximo des_

balance será superior a 16 db.

'2.2 Señalización. Análisis Matemático

Como se expuso en el capítulo I, la amplificación del

tocadiscos deberá tener una respuesta de frecuencia co_

mo la que se muestra en la figura 1.2. esta curva pue_

de aproximarse tal como se muestra en la figura 2.2.1.

15

> 10•n 5

"íd 0

Pá -10

<d -15•o•H— i

•N

Xx.x

N•s,

i

s^]*> •-.,

\"

td 20 100 ' IK 10K 20Kto .

Frecuencia (HZ)

. . . _ ' ' " FIG. 2.2.1 • •

Respuesta de frecuencia aproximada

para un amplificador.

En un amplificador operacional, como el mostrado en

la figura 2.2.2. la ganancia está dada en la ecuación

(2.2.1), en donde 1\ Z2 pueden ser cualquier impedan-

cia.

(2.2.1)

FIG, 2.2.2

Configuración general de

un amplificador con AO's

SÍ'%2 hacemo.s una impedancia tan compleja como la mos_

trada en-la. figura 2.2.3 * y ZL es una resistencia, te_

nemos:

*2 1

FIG. 2 .2 .3

Impedancia Z¿. del AO

i_.+ i

( 2 . 2 . 2 )

R2

JÜJC2R3

y la _ganancia será

G =R2(1

C ' 2 . 2 . 3 )

( 2 . 2 . 4 )

Si hacemos que:

RI « R2

«

y.c2 <-

y definimos

(2.2.5)

R2

R3 ( 2 . 2 . 6 )

R3 C2 =ü)3

la ganancia será

T,

R2¿

G =

• 0)

D —0)3

. Ü)J

W 3

Ü3

—CÜ2

0)1 0)3

( 2 . 2 . 7 )

de ( 2 . 2 . 5 ) y (2 . 2 . 6) , .tenemos

CÜ2 « 0)3 ( 2 . 2 . 8 )

y podemos considerar a ( 2 . 2 . 7 ) en cuatro casos

a) SÍ ü) « 03;

La ecuación 2 . 2 . 7 puede aproximarse a •

G - ( 2 . 2 . 9 )

G „ = 20 log ( 2 . 2 , 1 0 )

-Á . ' • : - . ,

No depentie de la frecuencia. La respuesta es plana

dentro djs los límites considerados,

b) Si (DI « te « ü)2 . .

La ganancia (2.2.7) puede apro.ximarse a

(2.2.11)

. R2 . uG db z 20 log — - 20 log

R! tú

(2.2.12)

Ahora tenemos que la ganancia tendrá una caída de

20 db/década, a partir del valor dado por (2.2.10).

C) SÍ' ü)2 « W « ÍÜ3

La ecuación (2.2.7) puede reducirse a

ü)tu 2

Rif 5L- + u

(2.2.13)

db s 20 log — (2.2.14)

y como wi y 0)2 son constantes, por serlo GI, R2 y -

R3, tenemos que la ganancia vuelve a ser constante

d) Finalmente, si hacemos

co » 0)3

la ecuación (2.2.7) puede escribirse como

(2.2.15)

por tanto,

db " 20 20 logCÜ2

20 log

(2.2.16)

Como R2., RI , W2 7 3 son constantes , los dos prime-

ros sumandos de la ecuación (2.2.16) serán también

constantes y la ganancia bajará (debido al tercer

sumando) con una pendiente de 20 db/década. •

Se deduce entonces, que la respuesta de frecuencia

(uniendo los cuatro casos analizados) será como el

mostrado en la figura 2.2.1 con:

- 1,5 -

- .76 Hz2TT

(2.2.17)

— ~ 530 Hz27Í '

(2.2.18)

(1)3— = 3 KHz2ir

(2.2.19)

2.3 Diseño del Preamplificador:

En el diseño del preamplificador se usaron amplifica-

dores operacionales (AO's) RCA del tipo CA 3048 que

dispone de cuatro AO's por cada integrado. Este es un

dispositivo de uso especializado para circuitos de au

diofrecuencia de bajo ruido. Sus características es-

tán dadas en el apéndice.

2.3.1 Consideraciones generales de diseño:

El AO CA 3048 nos da una ganancia de lazo abierto de

52 db. La máxima ganancia requerida debido a la enf

trada de más bajo nivel y atenuación introducida por

el control de tonos es de 80 db. Por tanto cada en

trada del preamplificador tendrá dos etapas. La pri_

mera es independiente para cada entrada y la segunda

común. " ' .

- 1

Entre estas- dos etapas están los controles de tono:

'. -, *. - _c - - -y volumen. Para la etapa común se ±130 una gananciat •

de 34 db.

2.3.2 Entrada de Sintonizador :

• La sensibilidad es variable

. de 2 m V a 500 m V. Gomo se requiere una salida de

1 Vrms , la ganancia total debe variar entre 54 db y

6 db . La segunda etapa tiene ganancia de 34 db y

los controles dan una atenuación de 20 db ; en conse-

cuencia la ganancia de la primera etapa debe estar

entre 40 db y -8 db . El ancho de banda es de 15 KHz ,

El circuito utilizado es el mostrado en la figura

2.3.1, en donde Ri es la resistencia de entrada, la

cual se asumió igual a 1 00 K ti +_ 5% Ci y GI son ca-

pacitores de paso. CI se asumió igual a . 47yF/200V

Primera etapa preamplificadora

para entrada de sintonizador.

'se controla el ancho de banda y con R! la ga^

nanciaJ- -El valor mínimo de RL , para obtener la ga_

nancia máxima se eligió igual a 47 ti, para disminuir

la resistencia equivalente para ruido.

Entonces tenemos:

R = Resistencia de realimentación

|G db' = 40 db

G = 100 • . -

RR = 100 x 47 ti = 4.7 K ti

R^ es el paralelo entre R y la resistencia interna

de realimentación del AO (17.5 Kíí) . Luego •

RR =

R

2 RÍ - RR

R2 =

4 . 7 KÍ7 x 1 7 . 5 Kíí

[17.5 - 4 . 7 ) KU= 6 . 4

R2 = 6 .8

Para calcular

51

coc =

1 '2 u fc.RR

C2 = = 2 .3 nF2ü x 15 KHz x 4 . 7

C2 = 2.2 nF/100 V

El capacitor C\s de paso. Se eligió un valor de

500 y F / 5 0 V.

Para ganancia" mínima

R-Rmax

G db = -8 db

G = 0,4

R!4.7 Kíí

0.4 .= 12 K íí

R! está compuesta por una resistencia de 47 Q en se-

rie con un potenciómetro de alta resolución de 12 Kti

2.3.3 Entrada de Tocacintas;

Es igual a la entrada del sin-

tonizador excepto por el ancho de banda que sube a

18 KHz; ~por lo tanto todo es lo mismo excepto C2,

1

E.

C2.=2ir x 18 KHz x 4.7

= 1 .9 nF

C2 = 2 nF/100 V

2.3.4 Entrada para Micrófono: *

Como la ganancia debe ser 46

db, con. RÍ igual a 47 ti +_ 51, se calcula R2

RR = G

RR = 200 x 47 n = 9.4 K

R2 =RÍ- RR

17.5 KQ x 9.4 Kfi

17,5 Kíi - 9.4 Kfi

R2 = 20 M + U

= 20.3

El capacitor C2 debe cortar ahora en 25 KHz.

- 1

1_2ir fe RR

C2 =1

x 25 KHz x 9.4= 677 pF

C2 - 680 PF/100V

2.3.5 Entrada para Tocadiscos:

. El circuito es el mostrado

en la' figura 2.3.2.

• Ifi/tr

FIG. 2.3.2.

Primera etapa preamplificadora con red de

ecualización para entrada de tocadiscos.

Como la entrada es 2 mV a 20 Hz, la ganancia es de

40'db. .

G|db = 40 db

G = 100 ' •

Sabemos que R¿ = 1 7 . 5 Kfi , por tanto

C2 =

2-rr x 76 Hz x 17.5

C2 = 0 . 1 2 y F/100 V

= • 0 . 1 2 y F

C2

R2 = = 2.5 K Sí

2ir x 530 Hz x 0 . 1 2 u F

R2 = 2 .4 Kíí + 2 (

Ci =f .

2ir x 3 KHz x 2 .5 K

! = 22 nF/100V

= 2 1 . 2 nF

Y, finalmente, si la ganancia de 40 db tenemos a

cuencias b a j a s '

R — RÍi - x

17-. 5

Ri = = 170 fí100

= 180 n + 2

2.3.6 Diseño de la segunda etapa:

En esta etapa estará el

control de balance. La ganancia media se fijó en 34

db. Ganancia máxima tendremos con el potenciómetro

en cero (figura 2.3.3). Su valor se escogió igual a

46 db.

delcont ro l

e

[00 -i"2- ^^

1

500)$-

+ \ .^

_ / ~

\ R2

'n •

-

Al amplifi-

cador de

potencia.

.C

P

Al otro

Canal

FIG. .2.3.3

Segunda etapa preamplificadora,

RR " G X

Gldb = 46

G = 200

Si = 10Q + 5'

RR= 200 x -10Q = 2

Rz

R± - RR

2 KQ x 1 7 . 5 KÍ2R2 = = 2 . 2 6 Kfí

( 1 7 . 5 - 2) Kfl

R2 = 2 .2 KQ +_. 5 %

El ancho de banda de esta etapa será de 25 KHz , por

tanto,

C = 1

2-ir x 25 KHz x 2 Kfl= 3.18 nF

C = 3.3 nF/IOOV

Para ganancia media, el potenciómetro está en su va-

lor medio, por tanto tenemos

G db - 34

G = 50 '

P

2

P

2

R

G

2

R

= 4050

- 22 -

P = 2 (40- 10)íl = 60

P = 50 n lineal.

La ganancia mínima será de

RTG =

P

2 K ííG = =28.5

70 fl

G db = 29 db.

Lo cual da una diferencia de 17 db entre las señales

de los dos canales, cuando se tiene el máximo desba-

lance.

2.3.7 Diseño de la salida para grabadora:

Como esta salida

-no tiene los 20 db de atenuación ocasionados- por los

controles operativos, la ganancia es solamente de 14

db. En la figura 2.3.4, se muestra el circuito que

se uso.

En este circuito tenemos

|G db = 14 db

G = 5 •

R -

F I G . 2 . 3 . 4

Salida de grabadora,

Para b a j o ruido, hacemos

= 47 fí + 5%

Por tanto

RR = G

R_ = 5 x 47 íí - 235 ííR

y de aquí

R2 =RÍ RR

RÍ " RR

1 7 . 5 KQ x 235 nR2 = = 258 Sí

17 .5 Kíí - 235-n-

- Z4 -

R2 = 240-ÍÍ + 5'

Para que el ancho de banda sea de 18 KHz, hacemos

C = 1

2-iT x 18 KHz x 235= 37.6 nF

C = 33 nF/100V

2.3.8 Controles de tono

La respuesta de frecuencia debe ser la mostrada en

la figura 1.3. El circuito utilizado con sus valo-

res se muestra en la figura 2.3.5. (Referencia 2.1)

de la1- etapapreampl^i 12KH^ficadora

100KQlog.

4=.01yFAl con-trol devolumen

lOOKfilogarítmico

JOT*>

FIG. 2.3.5

Circuito de control de tonos

2.3.9 Control de volumen:

Más bien debería llamarse control

de preslión sonora (Loudress) . La respuesta de fre-¥

cuencia debe ser la mostrada en la figura 1.4, el cir_

cuito utilizado, con sus valores, se muestra en la

figura 2.3.6, (Referencia 2.2).

del controlde tonos

<^

<r

= . 18uF . °ma

•* 1 .2KÍ2

l O O K f ijOg m Al ampliiwa

f i cador

de po tencía .

FIG. 2.3.6

Circuito de control de

presión sonora.

FIG

. 2

.3.7

.

Dia

gra

ma

gen

era

l d

el

\r

• ' - , • CAPITULO I I I

' AMPLIFICADOR DE POTENCIA

3.1 Características del Amplificador:

a) Entrada: Máximo 1 Vrms,

b) Salida: 25 vatios sobre una carga de 8 íí (por canal)

c) Ancho de banda: de 15 Hz a 25 KHz a -1 db.

' d) Distorsión armónica:' menor que 1 \ 1 KHz y 25 W.

3.2 Análisis de Amplificadores de simetría complementaria:

El circuito de la figura 3.1 muestra un amplificador

de simetría complementaria.

7777T (2a JFIG. 3.1

Amplificador de simetría complementa_ria y emisor común. Se han emitido .los circuitos de polarización de entrada

Este tipo de .circuito .tiene las mismas ventajas que

los amplificadores en contra-fase, esto es, la elimina_

• ción de las armónicas pares y la no existencia de com

ponente continua en la carga cuando se excita con dos

fuentes y un rendimiento de alrededor de 751 para con

diciones ideales (Figura 3.1) .(Ref.3.1).

Por otro lado, por estar conectados los transistores

en colector común, su impedancia de salida es pequeña,

lo que permite conectar directamente la carga (parlan-

te) .

3.3 Diseño del Amplificador:' ' •

Un amplificador de simetría complementaria como el mos_

trado en la figura 3.1 requiere un excitador clase .A

que proporcione una considerable corriente, y por con

siguiente la disipación de potencia en su punto de ope_

ración alta. Por esta- razón, no se usan sino para po-

tencias de salida hasta unos 20 W.

. Por otro lado, el transistor pnp de potencia en el par

complementario de salida es más caro que el n-p-n, y

en general tiene regímenes de seguridad más reducidos,

que su compañero n-p-n.

Un modo de evitar estos problemas es emplear un circui_

to en simetría semicomplementaria 'como el mostrado eni

la figura' 3.2.

. FIG. 3.2

Amplificador básico de

Simetría semicomplemantaria.

En este tipo de circuito se acopla un transistor p-n-p

de baja corriente y un n-p-n de alta corriente para si_

mular un transistor p-n-p de alta corriente.

3.3.1 Distorsión de cruce:

La resistencia RB2 polariza los

transistores en clase AB para eliminar la distorsión

de cruce producida por la no linealidad de los tran

sistores en la región de baja corriente. Para que la

eficiencia del circuito sea la más alta posible, la'

polarización debe ser muy cerca de clase B, por esta

razón es preferible que RB sea variable para calibrar

- 30 -

experimentalmente la -polarización.

3.5.2 Estabilización térmica:

Con el aumento de la temperatu

ra varía el voltaje de la juntura base-emisor de '' los

transistores, con lo cual la polarización es inesta-

ble. Para solucionar este problema se polarizan las

bases de los transistores Q^ y Q2 con diodos en para.

lelo con la resistencia RB (Figura 3.3). De esta ma_

ñera la polarización variará de igual forma, como lo

• hacen las características de base-emisor de los tran

sistores y se estabilizó el circuito. Si los dio-

dos se acoplan térmicamente a los transistores de sa-

lida, la eficiencia de la estabilización es mayor.

FIG. 3.3

' Polarización de las bases Qj y Q2 con estabilización. . térmica.

3.3.3 Estabilización del punto de Operación:

Es necesario ga_

raritizar que los dos transistores complementarios tra_

• bajen exactamente en la misma zona. Para lograrlo se

.„.• polarizan las bases con una fuente de corriente CQs)

con lo Güal la corriente que entra a la base, de Qj se¡

hace igual a la que sale de la base de Q2 (figura 3.4)

FIG. 3.4 •

Amplificador de simetría semicomple_

mentarla con fuente de corriente

para polarización de base.

El excitador (Qs) debe tener una corriente de colec-

tor igual a la de Qs.

3.3.4 Circuito de Entrada:

La entrada del amplificador es

conveniente que sea de alta impedancia. Debe ser

muy estable térmicamente puesto que si existen varia-

cionés allí, éstas serán amplificadas hasta llegar a

la salida, a tal punto que podrían desbalancear el am

plificador de potencia. Por esta razón, para garantí^

zar estabilidad total del circuito se requiere una re_

alimentación negativa desde la salida hasta la entra-

da.

Es, entonces, conveniente que la ganancia en lazo a-

bierto sea la mayor posible de tal manera que sea la

red de realimentación la que defina la ganancia del

amplificador, independizando en esta forma, los pará-

metros internos del circuito, a manera de un amplifi-

cador operacional.

Todas estas condiciones se pueden lograr utilizando«

en la entrada un circuito diferencial alimentado con

fuente de corriente (Figura 3.5).

FIG. 3.5

Amplificador de potencia usando salida semicomplementa-

ria y entrada diferencial.

ri-'

3.3.5 Des acoplamiento de señales:

Debido a la resistencia iní

• ' terna de las fuentes, el voltaje de polarización va-

riara cuando exista señal en el amplificador. Por es_

ta razón se debe desacoplar las fuentes de polariza-

ción para lo cual se usan capacitores electrolíticos

.cuyos valores.típicos están alrededor de 1000 u F, en

paralelo con capacitores de .1uF, con el propósito

de eliminar el efecto inductivo del capacitor elec-

trolítico en altas frecuencias.

Por otro lado, como la etapa de entrada y el excita-

dor trabajan con bajas corrientes, es necesario descí

copiarlas de la etapa de salida para evitar efectos

regenerativos. Esto se logra con un filtro pasa-ba-

jos de tipo RC (Figura 3.6).

FIG. 3.6

Circuito de des acoplamiento

entre.la entrada y la salida,

*S*' - 34 -.-:íd

3.3.6 Compensación de Frecuencia:

Un amplificador con entra-

da diferencial y salida semicomplementaria generalmen

te tiene un ancho de banda grande y tiende a oscilar

en altas frecuencias (del orden de algunos.MHz). Para

limitar la ganancia a frecuencias fuera del rango de

interés se conecta un capacitor de bajo valor entre

la base y el colector en el transistor Qg .

3.3.7 Red de Zobel:

Si la señal de entrada es de una ampli-

tud demasiado alta, se saturará Qi mientras se abre

Q2, en el semiciclo positivo y viceversa en el negati_

vo. Esto produce una señal cuadrada a la salida. Cp__

mo el parlante presenta una carga inductiva, esto pro_

vocará picos inversos de tensión en los transistores

de salida durante los instantes de conmutación. Para

evitar esto se conectan diodos limitadores de pico in_

verso (DI , Ü2) en los transistores de salida y se cp_

• necta una red R-C (Red dé Zobel) en paralelo con el

. parlante para que la carga presentada a los transisteI/-

res sea puramente resistiva. "Por otro lado, en altas

frecuencias el parlante presenta una impedancia capa-,

citiva. Por esta razón se conecta una bobina (1 ) en

serie para que actúe a estas frecuencias y la neutra-

lice, presentando a los transistores una carga resis-

tiva, (figura 3.7).

FIG. 3.7

Salida con diodos limitadores

de pico inverso y redes de

acoplamiento.

3.3.8 Cálculo de los Componentes:

a) Cálculo de las Fuentes: Como la potencia de salida

es 25 W y la carga 8 ü, la tensión sobre la carga

es; .

Vrms 25W

Vpico

= 14.2V

= 20V.

Para que los transistores no lleguen a saturación

durante los-picos de la señal, se polarizó la eta.

pa de salida con fuentes de +_ 26,5 V.

b) Transistores de potencia: Se polarizan en clase AB,

J

FIG. 3.7.

Amplificador de Potencia con entrada

diferencial y salida complementaria.

Cada uno entrega la mitad de la potencia a la car^

ga. La.corriente por cada transistor es:.

Se escogen entonces transistores que puedan condu-

cir 3 amperios, con voltaje de ruptura entre colec_

tof y emisor de 70 V. Para determinar la mínima

disipación de potencia, se considera la eficiencia

del circuito, así como también la disipación del

transistor a máxima corriente.

Si; n ~ 75'

CE(min) cc " Pico'

V . = 26,-SV- 20V= 6,5 V

25W 6.5V x 1.8 Atopr . , = 0.25 x + = 9 WL

Para el presente diseño se utilizaron los transis-

tores 2N3-055 disponibles en el Laboratorio.

c) Cálculo -general: El cálculo de los diversos elemen

tos que conforman el circuito se lo realizo asu-

miendo el valor de 3 de los transistores de poten

cia igual a 20 y para el resto de transistores i-

gual a 50. Los voltajes base-emisor se tomaron i-

gual a 0.6 V. Para las resistencias RE y R 4 se

escogieron valores típicos.

RE = 0.22

La tensión en el emisor de Qa a máxima potencia de

salida es ,

V = 0.22 Sí x 1 .8 A

E3= .4 V

Por tanto

VB = VE = 0.6 V + 0.4 V - 1 V.

La corriente en la base de Qa es,

'B3

1 .-8 A

20= 90 mA

Las resistencias R^ y R^ sirven para acelerarE1 J E2 . .

la reéombinación dé los portadores en los transís-¡

tores'Qs y Q^. A través de las resistencias se a-

sumió una corriente igual a la décima parte de la

corriente de base de Qa , luego,

1 V

RC2 10 mA= 100 Q

además ,

I = 90 mA + 10 mA = 100 mA,c i

La 'resistencia R sirve para ajustar la impedan-

cía de entrada del transistor Q2 de tal manera que

sea igual a la de Qi. La impedancia de entrada de

Qi es 3 1 veces el paralelo de R con la resis--tj i

tencia de entrada de Esta última es:

KTZ = 2 0 x .22 ti +x 3 QiB3

K T0.27 íí

QiB3

ZQ3 = 4"6

Luego,

rE2

= 4,7 n + 51

- 4U -

La corriente de ba-se de Qi es £1 veces menor que

la corriente de colector del mismo transistor.

100 mA= = 2 mA.

81 so

Puesto que el excitador Qg debe trabaj ar polariza-

do en clase A, la corriente de polarización (sin

señal) deberá ser 3 mA. La caída de tensión colec_

tor-emisor aproximadamente es 26,5 V, por consi-

guiente la potencia que disipa en el punto de ope_

ración es .

P = 26,5 V x 3 mA = 80 m W

Se usó un transistor del tipo 2N113l.Para Qg y

2N696 para Q5.

Por el potenciómetro de calibración se asumió que

circularán 2 mA mientras por los diodos lo hace

1 mA» El valor máximo del potenciómetro, con la

caída de tensión en los diodos igual a 1.8 V, es

1 .8 VPa = = 900

2 mA

Pa = 1 Kíí

Las corrientes de base de Q5 y Q6 son,

3 mA •T = I = = °-06B5 B5

Para que las variaciones de la corriente que entra

a la base de QG , cuando existe señal de entrada, no

cambien excesivamente el voltaj e base-emisor de Qs

y se produzca distorsión debido a la no-linealidad

de la característica de entrada, se escogió una cp_/

rriente por R mucho mayor de la que entra en la^ 7

bas.e de Qg . Esta corriente es igual a 1 mA.

0.6 V= = 600

C7 1 mA

R_ = 560 íí + 5(C 7

La corriente de colector de Qy y Qs es, entonces,

1 mA. La corriente de colector de Qg es igual a

2 mA y la corriente de base 50 veces menor.

•2 mA= 0.04 mA.

50

La corriente que circula por R será la suma de

IT> > IT, 7 -e l°s diodos de polarización. La coBS B9 —

rriente por los diodos se asumió un valor igual

a l O mA para que la caída de tensión de los mismos

sea constante y aproximadamente igual a 0.7 V.

- 42 -

Con esto-, la resistencia R_ es,

I . . - B9 '

53V - .1 ,4VR = = 5.1 K tiB9 10.1 mA

RB = 5.1 K ti +_ 5°í_

La resistencia R ' es limitadora, y se'escogió un

valor, de 1 K ti

= 1 K ti + 10 ti5 —

La caída de tensión en la resistencia R_,_ es 0,7 VE5 .

y la. corriente 3 mA. Su valor es,

0.7 V., = = 233 fíE5 . 3 mA

, - 240 ti + 5(ES —

La resistencia R^A es,E9

0.7 VR,, "= = 350 ííE9 2 mA

En el caso real, los valores de 3 de los transistp_

res van a ser diferentes a los asumidos . Para ca_

librar las polarizaciones la resistencia R será

la conexión en serie de un potenciómetro de alta

resolución de 250 .ti con una resistencia de 100 ti. •

La resistencia Rp debe ser pequeña para que la caí_

da de tensión sea la menor posible. Un valor típ:L

co es 10 ti.

Rp = 10 ti +_ 5'

Los capacitores Cp y C son de 1000 uF electrolíti

co y .1 yF respectivamente (Valores típicos).

La resistencia RT determina la impedancia de entra_

da del amplificador. Su valor, es igual a 10 K ti.

RT = 10 K ti + 2'.L ~~

La resistencia R^ es limitadora. Su valor es deB?

100 ti.

^ = 100 ti + 5'•B7 —

Como la resistencia que deben presentar a la co-

rriente de polarización las entradas del ampll£ica_

dor diferencial deben ser iguales para lograr un

mínimo desbalance, R debe ser igual a R .

Debido a la configuración del amplificador, la ga_

nancia de voltaje esta dada por:

n ^ salida _ -i ." Ib — ~~ I "*" —

VentradaR.R

14.2 VG = = 14.2

1 V

por lo tanto, la resistencia R" seráR

RR " G-1

1013.2

757,6

R_ = 760 fi + 2'R —

El capacitor de realimentación C debe ser corto'

circuito para la frecuencia más baja.

1

x 1 Hz x 760 £1~ 200 y F

R= 200 y F/50 V.

El capacitor Cg debe ser cortocircuito para la £r£

cuencia más alta con respecto a la resistencia de

colector de Qg- Si se asume esta resistencia i-

gual a 50 K tit el capacitor CG es:

C6 •= = 31 .5 pFÍTT x 25 KHz x SO K íí

C6 = 33 p F / 1 0 0 V.

Valores típicos de la red de Zobel y de la induc-

tancia de compensación son:

RZ = 1 0 n •

C Z = . 1 U F

L^ - 5 u H '

RD = 2.7 fl

26,

5V -26.

FIG

. 3

.

Dia

gra

ma

ge

ne

ral

del

Am

pli

fica

do

r d

e p

ote

nc

ia.

FUENTES DE ALIMENTACIÓN Y PROTECCIONES

4.1 Necesidad de Protecciones:

El amplificador de potencia requiere varios tipos de

protecciones. Los más importantes son:

. a) Protección de cortocircuito: Debido a la baja impe-

dancia de salida del amplificador, si se cortocir-

cuitan los parlantes, se forzará una corriente exce_

siva en los transistores de. salida (Qs y Q^) con pe_

ligro de destruirlos. Para evitar que tal caso su

ceda se usan varios tipos de protecciones. Las más

comunes soi?: .

1) Fusibles y llaves térmicas: Se los conecta en la

fuente de alimentación o directamente en la sali_

da a los parlantes. ^ El inconveniente que tienen

es la lentitud de funcionamiento.

2) Lámparas-fusibles: Se conectan en serie con el

emisor de los transistores de salida lamparitas

con filamento de tungsteno, el mismo que aumenta

"la resis-tencia (que está en el orden de 0,3 a 0,7

ft) con el aumento de corriente, limitando de es_

ta manera la que'pasa por los transistores. Cuan

do la corriente es excesiva se abren.

El inconveniente es el mismo: la baja rapidez de

acción.

3) Protectores electrónicos: Diversos son los siste_

mas que se han desarrollado. Básicamente su ac_

ción es limitar la corriente por los transisto-

res de potencia. La velocidad de reacción debe

ser < 0.1 seg.

b) Protección de sobre-tensiones: Como se describió en

el capítulo tercero, sección 3.3.6, una señal exce-

siva en la entrada puede también producir destruc-

ción de los transistores de potencia. Para solucio_

nar este problema se usan diodos limitadores de pi_

co inverso, y la red de Zobel.

c] Protección de desbalanceamiento DC.: Esta es más

bien una protección para los parlantes. Como el am

plificador usa dos fuentes de alimentación, una po_

sitiva y otra negativa, puede suceder que se produz_

can desbalanceamiento DC en la salida, lo que po-

dría provocar destrucción de los parlantes. Este

fenómeno se produce principalmente en el momento de

encendido hasta cuando accione el amplificador dife_

rencial de entrada, quien corregirá el problema.

Todos Ips tipos de protección para evitar este prp_

blema usan sensores de corriente continua que man

tienen desconectados los parlantes hasta cuando se

balancee la componente DC.

4.2 Características de las Fuentes:

Necesitamos'dos fuentes, una de 14V con capacidad de

corriente de 100 mA para polarizar los tres•integra-

dos del preamplificador y otra de +_ 26,5 & para el am

plificador de potencia con capacidad de corriente de

2.6 A, para que pueda suministrar suficiente potencia

en los picos de señal.

La fuente de 14V debe ser con un rizado muy pequeño

con el proposito de no introducir ruido excesivo (Hum)a

El rizado de la fuente de +_ 26,5 V, aunque no es tan

crítico, conviene mantenerlo bajo por la razón expuesta.

4.3 Diseño de los Circuitos:

.Las fuentes de +_ 26,5 V no fueron diseñadas por cuanto

en el laboratorio hubieron fuentes modulares marca

TRANSPAC modelo TR28B, las mismas que son reguladas,

con voltaje de salida de 26,5 V a 28V y limitación de

corriente a 2 A.

La fuente de 14 V se- diseñó en base a un diodo Zener.

La figura 4.1- muestra el circuito usado

\

FIG. 4.1

.Fuente de alimentación

del preamplificador.

La corriente en la carga es 100 mA. Por el zener se a_

sume una corriente de 20 mA, para garantizar que se

trabaja en la parte lineal del mismo. Con esto, la re_

sistencia R es:

R =26.5 V - 14 V

1 O O mA + 2 O mA=. 104 íi

R = 100

El capacitor es de un valor típico igual a 1000 \V

, - CAPITULO V

CONCLUSIONES '' '

5.1 Consideraciones Generales de Montaj e:

'Tres problemas básicamente fueron considerados para el

diseño de los circuitos impresos y el montaj e del am-

plificador; estos son:

a) Ruido: Debido a la magnitud de las señales de entra_

da, el ruido'que puede inducirse en el cableado de

los circuitos, puede resultar comparable con los

mismos. Para reducir, en lo posible, esta -induc-

ción, se uso, en todas las conexiones externas a

los circuitos impresos en el preamplificador, alam-

bre blindado,

Los componentes de los controles operativos se mon

taron sobre los potenciómetros correspondientes para

reducir la longitud de las conexiones y minimizar

la inducción de ruido. Por esta misma razón, las

tomas de entrada se dispusieron muy cerca del pream

plificador.

Por otra parte, y para evitar el mismo problema, se

localizaron las fuentes, que son potenciales genera^

dores de ruido, alejadas del preamplificador.

- 52 - -

b) Regeneracrones parásitas: Con el fin de evitar rege_

neraciones por retorno a tierra de la señal, los

circuitos impresos fueron construidos con la mayor

superficie de tierra que permitieron los circuitos .

Así mismo, las placas impresas del preamplificador •

. se montaron con blindaje.

c) Disipación de Potencia: En el amplificador de poten

cia, el problema es el de la disipación del calor

generado durante la operación. Los transistores

del par complementario de salida (Ch y Q¿) fueron

montados en él circuito impreso correspondiente en

una disposición tal que tengan una buena circula-

ción de aire. Los transistores de salida (Qs y Qi¿)

. se montaron sobre un disipador, el mismo que se dis_

puso en la parte exterior del equipo. *

5.2 Mediciones de parámetros:

Se hicieron mediciones de polarización (sin señal} y

en regímenes dinámicos. Los- resultados son los siguien

tes :

a) Mediciones de polarización: Las polarizaciones del

amplificador fueron realizadas con el multímetro

marca FLUKE, modelo 8000A, el mismo que tiene un e-

rror (según especificaciones) de +.• (0*1$ de la en-

trada + 1 dígito). Los resultados se muestran en

FIG. 5,1.

Mediciones- de Polarización en el Preamplificador

-25. 5

FIG. 5.2.

Mediciones de Polarización en el

Amplificador de Potencia-.

las figuras 5.1 y 5.2.

b) Mediciones dinámicas: La respuesta de frecuencia de

la red ecualizadora en la entrada de tocadiscos,

fueron realizadas con esta etapa desconectada del

resto del circuito. Se usó el generador marca HEW-

LETT-PACKARD, modelo 3310A que-tiene una impedancia

de salida igual a 50.fi y con el osciloscopio marca

"TEKTRONIX, modelo 5110. Los resultados se muestran

en la figura 5.3,

CP

N '

15t 10•¿ 5«tí o

<y -5

* -10

10 -1 5T3 i Q

•rt -20

5 -25r/~i

b

—fc,V

s

^ ^•

— --^v

"N

N-

i

V\.

loo IK IOK

í'recuencia(Hz)

FIG. 5.3

Respuesta de frecuencia medida

de la red de ecualización

Las demás mediciones se realizaron usando la entra-

da de sintonizador. Los resultados son los siguien

tes :

1) Distorsión armónica: Con el control de tonos en

el punto medio y con el control de volumen al

•máximo, a diferentes frecuencias y distintas po_

tencias de salida, la DA se muestra en el cuadro

5-1.

Frecuencia

(Hz)

20

1 K

10 K

' 20 K

Potencia de

Salida (W)

1

10

18

1

10

18

1

10

18

1

10

18

Distorsión

Armónica ($)

1 .58

1 .58

1 .65

1 .29

1 .26

1 .25

.6

.4

.35

.35

.25

.18

CUADRO 5-1

DA medida a diferentes frecuencias

y distintas potencias.

2) Respuesta del Control de volumen: Las mediciones

se realizaron con el equipo descrito y con el

control de tonos en el punto medio. Los resulta_

dos se muestran en la Figura 5.4.

- 57 - •

CP

-10

-25-30

¡-45

H 10° 1K 10Kw . Frecuencia (Hz)

' FIG. 5.4

-Respuesta del control de presión

sonora medida, con el control de

tonos'en el punto medio.

3) Respuesta del Control de tonos: Con el control

de volumen en el punto máximo, la respuesta de •

frecuencia de los controles de tonos se muestra

en la Figura 5.5.

10K

Frecuencia (Hz)

FIG. 5.5

Respuesta del control de tonos

medido con el control de volu-

men en el punto máximo.

4) Separación de canales: Se efectuó la medición

con los controles de tono y de balance en el pun

to medio y el de volumen en el punto máximo. Con

señal de entrada en el un canal igual a 13 mV

(1 KHz) y la e'ntrada del otro canal cortocircui-

.tada, la relación entre las señales•obtenidas a la

salida de cada-uno de los canales fue de 45 db.

5) Desbalanceamiento: Con los controles operativos,

excepto el. control de balance^ en los puntos des_

critos en el párrafo anterior, el. control de ba^

lance en un extremo y las entradas en paralelo,

con una señal de 1 KHz , la relación de potencias

en la salida fue 14 db.

:6) Relación Señal/Ruido: Se midió la relación señal

•ruido con 8 W a la salida porque esa es la poten

cía rms que proporciona un nivel normal de audi_

ción en una sala de dimensiones regulares. La re_

• lación fue de 51 db .

7) La distorsión de intermodulación no pudo ser me-

dida por no disponer del equipo necesario en el

laboratorio.

5.3 Análisis cualitativo de los parámetros:

En general puede decirse que los parámetros medidos se

encuentran dentro de los rangos preestablecidos. La

polarización del amplificador de potencia son los pre_

•' vistos, lo cual justifica el criterio utilizado en el

diseño.

En regímenes dinámicos, los parámetros medidos son sa_

tisfactoríos. Las mediciones de distorsión armónica

total son un poco mayores que la distorsión que intro-

duce el amplificador por cuanto el generador usado pre_

senta una DA igual a .221, y el medidor de distorsión

armónica usado [Marca HEWLETT-PACKARD, modelo 3306)' in

troduce, por su-parte, también cierta distorsión, como

pudo comprobarse al analizar la señal de referencia

del medidor en el osciloscopio.

5.4 Conclusiones y Recomendaciones:

Podría mejorarse notablemente el amplificador si se es_

coge con mayor cuidado los elementos constitutivos; a-

sí, por ejemplo, en la actualidad existen amplificado-

res operacionales para audiofrecuencia de mucha mejor

calidad que el-usado, en el preamplificador, con estos

amplificadores, se logra bajar notablemente la DAT, au-

menta la separación de canales y mejorar la relación

señal a ruido.

En el amplificador de potencia deben conectarse tran-

.sistores apareados de tal forma que se disminuya la DAT

-. 60 -

A P É N D I C E

CARACTERÍSTICAS' DE LOS ELEMENTOS USADOS

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REFERENCIAS

2.1 RCA, Circuitos Integrados Lineales. Editorial Arbó,

2da. Reimpresión. Buenos Air es-Argén tina, 1970

Fágs. 270-271.

2.2 ídem.

3.1 CHIRLIAN, Paul. M. Análisis y Diseño de Circuitos

Electrónicos, Me Graw-Hill. España, 1967,

Págs..348 y siguientes.

' •' ' ;• • .>• ' - • , - . - " - 6'9 - ' :'. ^

: - . ; ' . ' - BIBLIOGRAFÍA

SORIN SAÚL, Modernos amplificadores; Colección Radiorama,

. Enciclopedia Moderna de Electrónica, Sta. Edi_

ción. Ediciones Littec, Fondo de Literatura

Técnica. Buenos Aires, 1974.

RCA, Audio Power Amplifiers, RGA Corporation, 1973.

RCA, Manual de Transistores, Tiristores y Diodos, Edito-

rial Arbó, Buenos Aires-Argéntina, 1972.

, RCA, Circuitos- integrados Lineales, -Editorial Arbó, Buenos

Aires-Argentina, 1970.

TEXAS INSTRUMENT INCORPORATED, Circuit Design for Audio,

AM/FM, and TV. Me Graw-Hill Book Co. Edited by Wm.' A.

Stover, 1967, :

TEXAS INSTRUMENT INCORPORATED, The Transistor and Diode

Data Book, for Design Engineers, First Edition, Texas

Instrument, USA, 1973.

TEXAS INSTRUMENT INCORPORATED, The Power Semiconductor

Data Book for design Engineers, First Edition, Texas

Instrument, USA,

- 70 -

THE INSTITUTE OF -HIGH FIDELITY, Cuide to_High Fidelity,

Radio Stiacki First Edition, 1976, USA.

NATIONAL SEMICONDUCTOR, Audio Handboolc, National Semicon-

ductor Corporation, Santa Clara, USA, 1977.

Especificaciones de diversos equipos de alta fidelidad.