mosfet, incluyendo una etapa de protección “antibump” …publicidad.ventadewebs.com.ar/desde...

Sistemas de Audio 3

Quien busque un esquema de amplificador Hi-Fi que no solo haya sido pro-yectado en papel sino que también haya sido realizado de forma práctica ysometido a todo tipo de pruebas, aquí lo puede encontrar. Se trata de un ampli-ficador estéreo Hi-Fi de 100W+100W RMS con finales realizados con FET yMOSFET, incluyendo una etapa de protección “antibump” para los parlantes.

Antes de exponer las cuestiones meramente

técnicas de este artículo hemos decidido

incluir un suceso que le ha ocurrido a un

lector de Nueva Electrónica y que nos ha hecho

llegar. Por su contenido creemos que puede ser

interesante para todos nuestros lectores.

Durante un viaje de trabajo a Moscú un lector de

nuestra revista descubrió que tenía aficiones

comunes con el pasajero del asiento de al lado.

Para pasar el tiempo entabló con su interlocutor, al

que llamaremos Sr.K para preservar su intimidad,

una agradable conversación sobre Hi-Fi, sin des-

velarle que era lector de Nueva Electrónica.

Según expuso el Sr.K, después de realizar una

"exhaustiva" investigación en la prensa especiali-

zada adquirió un kit de montaje que le costo miles,

repetimos miles, de Euros. Se trataba de un ampli-

ficador dual mono a válvulas, o mejor dicho dos

amplificadores mono, de una revista del sector.

AA rtículortículo dede ttApAApA

Este artículo se edita en el marco de colaboraciónentre Nueva Electrónica y Saber Electrónica.Mediante este acuerdo, los lectores de Saber

Electrónica de América Latina tienen soporte téc-nico y comercial de los kits y demás productos

ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nuevaelectronica.com)

AmplificAdor Hi-fi 100W + 100W rmS

con fET y moSfET

Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 3

Excluyó a priori los circuitos de Nueva Electrónica

ya que los precios eran demasiado bajos, lo que

le hacía suponer una baja calidad.

Nuestro lector pensó que por aquella cifra el

amplificador tenía que tener unas características

realmente extraordinarias. Ahora bien, las únicas

respuestas que obtenía del Sr.K cuando le pre-

guntaba por estas características eran del tipo

"Beh ... Boh .... Bueno ..."

Después de un tiempo el Sr.K contó a nuestro lec-

tor como montó la pareja de amplificadores.

Cuando terminó y se dispuso a escuchar su

música preferida se llevó una desagradable sor-

presa: Uno de los dos módulos auto-oscilaba y en

el otro los bajos eran demasiado intensos.

Podemos imaginar la perplejidad del Sr.K: Un téc-

nico con "fama" de ser un verdadero "gurú" de la

Hi-Fi ... no podía estar equivocado. Dado el gran

gasto que le ocasionó el Sr.K decidió presentarse

ante el proyectista para preguntarle como arreglar

el problema.

Después de exponer sus quejas el Sr.K (según su

propia versión contada a nuestro lector) esta fue

la respuesta que obtuvo: "No será usted de los

que quieren que yo acabe el trabajo, yo proyecto

circuitos".

Tras muchos años, desde 1982, nuestros lectores

saben que nunca hemos hablado de otras publi-

caciones, ni lo haremos.

Lo que sí tienen claro nuestros lectores es que

estas situaciones no ocurren con Nueva

Electrónica, ya que los circuitos, como el que aquí

presentamos, son diseños propios de calidad que

están exhaustivamente probados y además dis-

ponemos de un Servicio Técnico que puede resol-

ver cualquier problema de montaje ... además de

tener precios realmente competitivos y que tam-

bién son probados por Saber Electrónica.

Es enorme el número de esquemas de circuitos

presentados en revistas especializadas y en

Internet, esquemas que nosotros no utilizamos

ya que desarrollamos nuestros propios diseños

completamente operativos y a los que no hay que

hacer ninguna modificación ni añadir ningún com-

ponente, ya que no tienen nunca ningún pro-

blema.

En esta línea hemos desarrollado un amplificador

Hi-Fi con finales FET y MOSFET para quienes

quieran disfrutar del sonido de alta fidelidad.

Además, como se expone en el artículo, dispone

de etapas "antibump" y de protección.

Sus características generales son las siguientes:

CARACTERíSTiCAS TéCNiCAS

Máxima Tensión de trabajo: ................55V + 55V

Máxima Potencia (8 ohm):..................100W RMS

Máxima Corriente (100 Watt):........................1,6A

Máxima Corriente de reposo: ....................100mA

Máxima Ganancia en tensión: .....................30 dB

Máxima señal de entrada: ....................1,4V RMS

Impedancia de entrada: .....................47.000 ohm

Distorsión: ...................................................0,04%

Ancho de banda: .....................10Hz a 100.000Hz

ETApA AMpLiFiCAdORA

En la figura 1 se muestra el esquema eléctrico del

amplificador. Seguidamente describimos, como

siempre, las funciones de cada uno de los compo-

nentes utilizados en el circuito.

La señal procedente del conector de entrada BF

se aplica al condensador C1, que, junto a la resis-

tencia R2, se comporta como un filtro paso- alto

para señales con frecuencia superior a 4Hz.

El condensador de poliéster C1 también se utiliza

para evitar que eventuales componentes conti-

nuas de la fuente influyan en el funcionamiento del

amplificador.

Ya que un FET, por su propia naturaleza, tiene una

impedancia de entrada de varios megaohm, para

tener una impedancia de entrada de 47.000 ohm

hemos conectado la resistencia R2 a la puerta

(Gate) de FT1 (ver figura 1).

Para evitar la influencia de radiofrecuencias en la

entrada hemos limitado el ancho de banda del

amplificador mediante el filtro paso-bajo formado

por R1 y C2.

Una vez aplicada la señal a la Puerta (Gate) de

FT1 comienza el proceso de amplificación.

Artículo de tapa

4 Sistemas de Audio


Sistemas de Audio 5

Figura 1 - Esquema eléctrico de unode los canales del Amplificador Hi-Fi.La amplificación de potencia de laseñal se realiza a través de los MOS-FET finales MFT5-MFT6 y MFT7-MFT8, configurados en clase AB.

Figura 2 - Conexiones de los transistores BC.547-BC.557 y del FET BC.264, vistas desde abajo. Lasconexiones de los MOSFET finales iRF.520 e iRF.9530se muestran frontalmente, mientras que las conexio-nes de los MOSFET de media potencia iRFd.110 eiRFd.9110 se muestran vistas desde arriba.

Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS


Fundamentalmente el amplificador tiene dos etapas

de ganancia en tensión: Una formada por los FET

FT1-FT2-FT3-FT4 y otra formada por los MOS- FET

de media potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4.

La etapa compuesta por los cuatro FET es un ampli-

ficador diferencial alimentado con un generador de

corriente constante que permite obtener la máxima

ganancia de los FET.

Nota: En el artículo teórico "Etapas de entrada de

los amplificadores Hi-Fi" publicado en nuestro

libro "Audio Handbook" se pueden encontrar

explicaciones muy detalladas de este tipo de eta-

pas.

Concretando, los FET FT2 y FT3 junto con el

diodo zéner DZ1 y los componentes auxiliares for-

man un "espejo de corriente", la corriente que cir-

cula por los dos FET es idéntica.

Los FET FT1 y FT4 amplifican la señal de audio

de entrada, que está disponible para la etapa

siguiente en los Drenadores de FT2 y FT3.

Artículo de tapa

6 Sistemas de Audio

LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1650, Figura 1

R1 = 1.000Ω

R2 = 47.000Ω

R3 = 3.900Ω

R4 = 6.800Ω 1/2W

R5 = 3.900Ω

R6 = 220Ω

R7 = Trimmer 100Ω

R8 = 15.000Ω

R9 = 220Ω

R10 = 2.200Ω

R11 = 6.800Ω x 2W

R12 = 100Ω

R13 = 330Ω

R14 = Pre-set de 2.000Ω

R15 = 100Ω

R16 = 68.000Ω

R17 = 100Ω

R18 = 100Ω

R19 = 100Ω

R20 = 100Ω

R21 = 0,22Ω x 5W

R22 = 0,22Ω x 5W

R23 = 0,22Ω x 5W

R24 = 0,22Ω x 5W

R25 = 3,3Ω x 1/2W

R26 = 10Ω x 2W

R27 = 1.000Ω

R28 = 100.000Ω

R29 = 22.000Ω

R30 = 100.000Ω

R31 = 47.000Ω

R32 = 100.000Ω

R33 = 1MΩ

C1 = 1µF, poliéster

C2 = 47pF, cerámico

C3 = 220.000pF, 100V, poliéster

C4 = 100µF, 100V, electrolítico

C5 = 220.000pF, poliéster

C6 = 100µF, electrolítico






C12 = 4,7pF, cerámico















L1 = 15 espiras sobre R26 de alambre esmaltado fino

RS1 = Puente rectificador 100V x 1A

DS1 = Diodo 1N.4007

DS2 = Diodo 1N.4148

DZ1 = Diodo zéner de 15V x 1W

TR1 = Transistor PNP BC.557

TR2 = Transistor PNP BC.557

TR3 = Transistor NPN BC.547

TR4 = Transistor NPN BC.547

FT1 = FET BC.264

FT2 = FET BC.264

FT3 = FET BC.264

FT4 = FET BC.264

MFT1 = MOSFET IRFD.9110

MFT2 = MOSFET IRFD.9110

MFT3 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0

MFT4 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0

MFT5 = MOSFET IRF.520




RELE'1 = Relé 12 volt

AP = Parlante 4/8 ohm, 200W

NOTA:Las resistencias utilizadas en este circuito son de 1/4W,

a no ser que se especifique un valor diferente.


A la Puerta (Gate) de FT4 se aplica, a través de R16

y C12, la señal de realimentación procedente de la

salida del amplificador.

La red formada por las resistencias R10 y R16

determina la ganancia del amplificador, que se cal-

cula con la siguiente fórmula:

Ganancia = (R16 : R10) + 1

En nuestro caso, con R10 de 2.200 ohm y R16 de

68.000 ohm, la ganancia es de:

(68.000 : 2.200) + 1 = 32 veces

El trimmer R7, conectado entre los Surtidores de los

FET FT1-FT4, se utiliza para compensar las compo-

nentes continuas (offset) presentes en la salida del

amplificador. En la práctica este trimmer se ajusta

para obtener 0 volt en la salida cuando no hay

carga.

La etapa compuesta por los MOSFET de media

potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4 constituye la

segunda etapa amplificadora. Eleva la señal de

audio al nivel necesario para controlar los MOSFET

finales.

También en este caso se trata de un amplificador

diferencial alimentado con un generador de

corriente constante. Los MOSFET MFT1 y MFT2

amplifican la señal de audio procedente de la etapa

anterior, mientras que MFT3 y MFT4 constituyen el

generador de corriente.

El trimmer R14, conectado al Drenador (Drenaje) del

MOSFET MFT2, se utiliza para ajustar la corriente

de reposo de la etapa final.

La amplificación de potencia de la señal se realiza

mediante los cuatro MOSFET finales MFT5-

MFT6MFT7-MFT8, que constituyen un clásico

amplificador simétrico clase AB.

Los MOSFET MFT5 y MFT6 están conectados en

paralelo y amplifican las semiondas positivas de la

señal. Entre los Surtidores de estos MOSFET se

han conectado las resistencias R21-R22 para com-

pensar sus diferencias.

Los MOSFET MFT7 y MFT8 también están conec-

tados en paralelo, pero amplifican las semiondas

negativas de la señal. Entre los Surtidores de estos

MOSFET se han conectado las resistencias R23-

R24, que al igual que R21- R22, se utilizan para

compensar las diferencias entre los MOSFET.

Las resistencias R17-R18 y R19-R20, conectadas

en serie a las Puertas (Gate) de los cuatro MOS-

FET de salida, se utilizan para evitar auto-oscila-

ciones.

R25-C21-R26 y L1 mantienen estable el amplifi-

cador en presencia de cargas con mucha compo-

nente reactiva.

ETApAS dE pROTECCióN y “ANTiBuMp”

Nuestro amplificador posee diferentes sistemas

de protección, por un lado incorpora una etapa

que efectúa la función de "antibump" que conecta

las cajas acústicas después de cierto tiempo tras

el encendido y una etapa de protección que des-

conecta las cajas acústicas en presencia de ten-

sión continua en salida, es decir cuando el ampli-

ficador está dañado.

La tensión alterna de 10 voltios obtenida del

transformador es rectificada mediante el puente

RS1 y nivelada por el condensador electrolítico

C23 para alimentar estos sistemas de protección

(ver Figura 1).

El Relé 1, que tiene sus contactos normalmente

abiertos y conectados en serie a la salida, se con-

trola mediante el transistor PNP TR2. Este relé se

excita cuando la Base de TR2 se pone a nivel

bajo (se conecta a masa), función desarrollada

por los transistores TR1-TR3-TR4.

Cuando se proporciona alimentación el conden-

sador C24 se descarga y la Base de TR1 se lleva

a masa mediante la resistencia R29, de esta

forma el transistor se satura. Puesto que también

el Emisor de TR1 está a nivel bajo, el transistor

TR2 se pone en conducción por lo que el relé se

excita.

Mediante el valor de R28 y de C24 se determina

el tiempo durante el cual el relé permanece exci-

tado. En nuestro caso este tiempo es de unos 10

segundos.

Artículo de tapa

8 Sistemas de Audio


Art Tapa - OBD y escaner.qxd:ArtTapa 17/01/14 09:56 Página 13

En caso de avería en la salida del amplificador se

obtiene una tensión continua, que puede ser positiva

o negativa, en todo caso peligrosa para los parlan-

tes de las cajas.

La señal de salida de los MOSFET finales es apli-

cada, antes de llegar en altavoz, al divisor formado

por R32-R33 y llevada a la Base de TR3 y al

Emisor de TR4.

En caso de que la tensión en la Base de TR3 sea

positiva y supere los 0,6 volt el transistor se satura

y excita el relé, que desconecta el altavoz. Del

mismo modo, si la tensión que llega al Emisor de

Artículo de tapa

10 Sistemas de Audio

Figura 3 - Esquema eléctrico de la etapa de alimentación LX.1649 utilizada para alimentar dos etapasamplificadoras LX.1650, incluyendo los Vu-Meter analógicos LX.1115. En la parte superior-izquierda sepueden observar las conexiones del diodo LEd dL1. Este diodo LEd se conecta al secundario de 10

voltios del transformador T1.

LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1649, FiGuRA 3

R1 = 1.000 ohm

R2 = 100.000 ohm

R3 = 100.000 ohm

R4 = 100.000 ohm

R5 = 100.000 ohm

C1 = 100.000pF x 250 V, poliéster

C2 = 100.000pF x 250V, poliéster

C3 = 4.700µF x 100V, electrolítico









C12 = 100.000pF x 250, poliéster

DS1 = Diodo 1N.4148

DL1 = Diodo LED

RS1 = Puente rectificador 400V x 6A

F1-F4 = Fusibles 5A

F5 = Fusible 2A

T1 = Transformador de tensión de red a 40V+40V x 3A

y 5V+5V x 1A

S1 = Interruptor

NOTA: Todas las resistencias utilizadas en este circuito

son de 1/4W.


Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS

Sistemas de Audio 11

Fig

ura

4 -

Esq

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do

s te

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ales

inte

rco

nec

tad

os

(ver

Fig

ura

2).


TR4 se lleva a -0,6 volt el transistor se satura exci-

tando el relé y desconectando el parlante.

Los condensadores electrolíticos C25-C26 forman

un condensador no polarizado que, junto a la resis-

tencia R33, constituyen un filtro paso-bajo que pro-

tege al circuito de frecuencias inferiores a las del

espectro de audio.

ETApA dE ALiMENTACióN

El amplificador se alimenta con una tensión dual de

55V+55V, generada por la etapa de alimentación

que se muestra en la figura 3.

La tensión alterna de 40V+40V proporcionada por

uno de los secundarios del transformador T1 se rec-

tifica mediante el puente RS1 y es nivelada

mediante cuatro condensadores electrolíticos de

4.700 microfarad (C3-C4 y C9-C10), obteniéndose

así una tensión dual de unos 55V+55V.

Los condensadores C5-C6-C7-C8, conectados al

puente rectificador, se utilizan para filtrar las posi-

bles señales espurias presentes en la red eléc-

trica.

Las resistencias R2-R3-R4-R5, conectadas en

paralelo a los condensadores de filtrado, se utili-

zan para descargar los condensadores cuando se

apaga el aparato.

Para proteger el amplificador hemos incluido cua-

tro fusibles de 5 ampere (F1-F2-F3-F4).

El transformador T1 también dispone de un

secundario a 5V+5V que utilizamos para obtener

una tensión alterna de 10 volt. Esta tensión nos

sirve para alimentar las lámparas de los dos Vu-

Meter y las etapas de protección de las cajas

acústicas.

Si le ha interesado este amplificador y desea

armarlo, en esta misma edición explicamos la rea-

lización práctica. J

Artículo de tapa

12 Sistemas de Audio


Proyectos Electrónicos 13

Aprovechando que el Artículo de tapa de esta edición nos propone el armadode un amplificador de audio de potencia de excelentes prestaciones, publica-mos dos proyectos útiles, muy fáciles de montar.

Vúmetro de 12 Leds

El vúmetro fue desarrolladooriginalmente en 1939 por BellLabs para la medición y la nor-malización de los niveles en laslíneas telefónicas.Actualmentesuelen incluirse en equipos deaudio para mostrar un nivel deseñal en unidades de volumen.

Básicamente un vúmetro esun medidor de volumen. Hoy endía, existen vúmetros construi-dos de muchas formas diferen-tes, podemos encontrarlos ana-lógicos, otros a base de Ledsnormalmente verdes, amarillos yrojos e, incluso, representandolas unidades de volumen enforma de barra en una pantallaLCD.

El circuito de la figura 1 es ideal para conectarlo ala salida del preamplificador de una unidad de poten-

MMontajeontaje

2 CirCuitos de Audio

Vúmetro de 12 Leds

ProteCtor de PArLAntes estéreo

Figura 1

Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 13

cia, este circuito permite mirar la "sonoridad" delaudio reflejada en 12 Leds que pueden ser o node diferentes colores.

El circuito funciona en torno a un UAA180,que es un integrado diseñado para estas aplica-ciones. Se alimenta con 12V que pueden serobtenidos de la batería del auto. El potencióme-tro ajusta la sensibilidad. La entrada se conectaal parlante actual del estéreo. En la figura 2 seobserva la placa de circuito impreso del lado delas pistas.

Protector de PArLAntes estéreo

El circuito de la figura 3 impedirá que unafalla en el amplificador de audio de potencia dejefuera de combate a nuestros parlantes.

Por medio de un relé mecánico, este circuito des-conecta ambos parlantes simultáneamente si unatensión superior a lo normal se presenta en una oambas vías de salida. Hasta el primer transistor C458ambos canales son idénticos, por lo que se describiráuno solo.

La resistencia de 15kΩ limita la corriente queingresa al puente de diodos, el cual rectifica laalterna propia de una salida de audio. La resistenciade 100 ohm pone a tierra la carga de cada canal. Asíel transistor C458 se comporta como una llave quecortocircuita cuando se presenta una anomalía enlas salidas de audio.

Este transistor carga el capacitor de 220µF yacciona el 3er. transistor C458 el cual a su vezacciona al transistor C1383 ó C1384 el cual actúacomo driver de corriente para poder mover la bobinadel relé (marcado con asterisco).

Este relé accionará las llaves marcadas con aste-riscos las cuales están en su posición normalmentecerradas (sin corriente el relé las llaves cierran cir-cuito, dejando los parlantes conectados a las sali-das).

El circuito se alimenta de 12V y consume no masde 100mA. La bobina del relé obviamente será de12V. El diodo 1N4007 impide que, cuando se quita lacorriente de la bobina, la tensión de rebote dañe el

transistor. J

Montajes

14 Proyectos Electrónicos

Figura 2

Figura 3

Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 14

mosfet, incluyendo una etapa de protección “antibump” …publicidad.ventadewebs.com.ar/desde...

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