Los amplificadores de audio son montajes muy importantes. En ellos, podemos aprender no sólo con su realización sino también con su finalidad. Amplificadores de potencia media se pueden usar en diversas finalidades, tales como sistemas de intercomunicación, reproductores de casetes, giradiscos, etc., así como en aparatos de TV y radio.
Proponemos a nuestros lectores el montaje de un amplificador de potencia media, de alta fidelidad (Hi-Fi), que le proporcionará alrededor de los 5 W de salida, todo ello, con una excelente de sonido.
Este montaje se caracteriza por su simplicidad, no siendo un circuito de funcionamiento crítico y pudiendo realizarse muy fácilmente sobre circuito impreso.
Cuando usemos un buen altavoz, la calidad del sonido sorprenderá a los lectores, así como el propio volumen, ya que los vatios propuestos representan mucho más de lo que los lectores pueden pensar, comparándolo con los equipos domésticos.
Podemos decir que en sentido de audición tiene una característica de sensibilidad lineal, es decir, aumenta en proporción directa.
Esto significa que si doblamos la potencia de un amplificador no tendremos el doble de volumen, pues la audición no refleja el aumento de potencia de la misma forma. Para tener la sensación de volumen doble, necesitamos duplicar la potencia dos veces, es decir, multiplicar por cuatro. Del mismo modo, para obtener el triple de volumen, necesitamos aumentar la potencia nueve veces.
En consecuencia, un amplificador de 45 W apenas tendrá 3 veces más volumen que el amplificador que proponemos, es decir, un amplificador de 80 W apenas tendrá 4 veces más volumen que el nuestro.
La alimentación del amplificador se obtiene de una fuente de 12 volts y 500 mA, cuyo esquema también se dará, así como su montaje.
Funcionamiento
La configuración que proponemos reúne cuatro transistores, obteniéndose la salida en un montaje simétrico complementario.
En la fig. 1 se indica el diagrama de bloques de un amplificador con tres etapas, que utiliza cuatro transistores.
EI primer transistor (Q1) funciona como preamplificador, llamado también previo, es decir, a él se aplica directamente la salida de un micrófono, tocadiscos, etc. Siendo aquí donde se produce la primera amplificación de la señal, la cual es de un centenar de veces.
La señal de este transistor que aparece en su colector, se lleva a la base del transistor excitador (llamado también driver), siendo un transistor de potencia media (Q2).
La señal que se obtiene en el colector de este transistor (c) es de mayor intensidad, aunque insuficiente para alimentar a un altavoz.
La potencia final del amplificador está determinada por la etapa de salida y en consecuencia, por los transistores Q3 y 04.
Estos transistores son de distinto tipo, es decir, uno es NPN y el otro PNP, como podemos ver por sus símbolos en la fig. 2 y conectados como se indica en dicha figura.
Al conectarse de este modo, la amplificación de la señal que se obtiene de 02 queda dividida, en cuanto que cada transistor funciona con la polaridad de la serial correspondiente a medio semiciclo, es decir, cada transistor conduce durante medio semiciclo de dicha señal.
En este circuito, cuando conduce el transistor PNP, el capacitor C3 se carga a través del altavoz, circulando la corriente en un sentido. Cuando Q3 conduce, el capacitor se descarga influyendo sobre el altavoz con una corriente en sentido contrario.
Los diodos D1 y D2 se colocan para polarizar las bases de los dos transistores, llevándolos a su punto ideal de funcionamiento.
La alimentación del circuito se puede realizar con tensiones comprendidas entre 9 y 15 voltios, siendo mejor el valor de 12 V.
EI altavoz debe de ser de buena calidad, de por lo menos 15 cm de diámetro y una impedancia de 4 u 8 Ω. Con 4 Ω se obtendrá una potencia algo mayor que con 8 Ω.
Montaje
Como en otros montajes, usaremos un circuito impreso para realizar dicho montaje. Normalmente, los amplificadores de audio son circuitos sensibles que están sujetos a la captación de zumbidos, por lo cual se debe prestar mucha atención a su montaje para evitar que esto ocurra.
EI circuito eléctrico completo se indica en la fig. 3.
En esta versión básica no tenemos control de tono, aunque la explicación de su montaje se hará más adelante, cuando se estudie su uso.
EI montaje sobre el circuito impreso se indica en la figura 4.
A continuación, se indican los cuidados a seguir así como la secuencia del montaje de los componentes:
a) Comience soldando los dos transistores de potencia Q3 y Q4, cuidando de no cambiarlos. Estos se deben de colocar con pequeños radiadores para disipar el calor. Estos radiadores pueden ser pequeñas chapas de metal dobladas en U y sujetas con tornillos en el propio transistor.
b) Después, suelde Q2 y Q1, el primero con la parte metálica hacia abajo y Q1 con la parte plana hacia arriba. Abra ligeramente sus patillas para que se puedan introducir bien en el circuito impreso.
c) Suelde después los diodos D1 y D2. Observe su polaridad para colocarlos correctamente.
d) Los resistores usados pueden ser de 1/8 W, excepto R4 y R5 que deben de ser de 1/2 6 1 W. Los valores de los resistores vienen dados por su franja de color.
e) En este montaje, tenemos condensadores de dos tipos: cerámicos, los de 100 nF, 4n7 y 1n2, marcados como 104 6 0,1, 472 y 122 respectivamente, y electrolíticos, para 15 6 25 volts, debiendo tener en cuenta en estos últimos su polaridad a la hora de colocarlos.
f) A continuación conecte el potenciômetro P1 y el jack J1. Si utilizamos una caja, coloque en ella estos componentes, recordando que las conexiones entre el circuito impreso y estos componentes deben de realizarse con hilo blindado, conectando la malla del blindaje a masa, es decir, negativo de la fuente.
g) Conecte a continuación la fuente de alimentación. Esta debe de ser de 12V. Es recomendable utilizar un hilo rojo para el positivo y otro negro para el negativo; de este modo, será fácil identificarlos y evitaremos equivocaciones en su conexión.
h) Complete el montaje con la conexión del altavoz. Para este componente existen dos posibilidades de montaje: en la misma caja, en caso de utilizarla, o bien mediante dos bornes en el exterior de la misma.
Funcionamiento
Para probar dicho circuito, puede utilizar una fuente de alimentación como se indica en la fig. 5.
El transformador debe de tener la entrada a 220V y la salida de 9 + 9 V x 500 mA (para obtener con su rectificación aproximadamente los 12 voltios). Los diodos son el 1N4002 o equivalentes (1N4004, 1N4007, BY127, etc.), el electrolítico de filtro debe de ser por lo menos de 1.000 µF para evitar el zumbido de fondo (1500 ó 2200 µF x 16 ó 25 V permiten un mejor filtraje y menor zumbido).
La conexión del amplificador a la fuente puede ser directa, ya que se utiliza un interruptor a la entrada del transformador, utilizando como fuente de serial la salida de un aparato de radio, un tocadiscos o un micrófono, el cual sólo podrá ser de cristal, conectándose como se indica en la fig. 6.
En la fig. 7 se indica un circuito de control de tono, el cual consiste simplemente en un potenciômetro de 100 k y un condensador de 22 nF o mayor, en caso de que se requiera una acción mayor.
Para una versión estereofónica, basta con montar dos unidades iguales, alimentándolas con la misma fuente de alimentación y utilizando cada unidad para cada canal.
Material a utilizar
Q1. BC548, transistor NPN de uso personal.
Q2. BD135 ó BD137, transistor NPN de media potencia.
Q3. TlP31, transistor NPN de potencia.
Q4. TlP32, transistor PNP de potencia.
D1, D2. 1N4001 ó equivalente (1N4148, 1N4004, etc.) diodos de silício.
R1.1M x1/8 W, resistor (marrón, negro, verde).
R2. 5K6 x1/8 W, resistor (verde, azul, rojo).
R3. 56 k x1/8 W, resistor (verde, azul, naranja).
R4. 0,47 Ω x 1/8 W, resistor (amarillo, violeta, plata).
R6. 560 x1/8 W, resistor (verde, azul, marrón).
P1. Potenciómetro de 100K.
C1, C6. 100 nF (104), capaciores cerámicos (ó 120 nF).
C2. 4n7. capacitor cerámico.
C3. 10 µFx16 V, capacitor electrolítico.
C4. 1n2, capacitor cerámico.
C5. 470 µFx16 V, capacitor electrolítico.
FTE. Altavoz de 8 Ω 10 cm por lo menos.
J1. Jack de entrada.
Material diverso: circuito impreso, estaño, etc.
Originale 2001 (revisado 2017)