AMPLIFICADOR ESTEREO DE 500 WATTS CUASICOMPLEMENTARIO

Debido al gran xito de nuestro Amplificador de 250W y el Amplificador expandible en potencia. Hemos diseado una versin estereo, uniendo dos etapas monofnicas y la fuente simtrica en un mismo circuito impreso. El resultado ha sido un amplificador de gran rendimiento que supera en gran escala a nuestro famoso Amplificador estereo de 400W. La potencia de este amplificador de audio es de 300W (150W por canal) con una carga de parlantes de 8 ohmios y 500W (250W por canal), con una carga de 4 ohmios. Como este amplificador tiene una gran respuesta de bajos, lo hace muy atractivo, ya que hoy en da est de moda el gusto por un sonido con buenos bajos.NOTA: Es importante resaltar que este proyecto NO ES PARA PRINCIPIANTES. Se necesitan conocimientos previos en electrnica y haber ensamblado proyectos ms sencillos. Si no tiene experiencia en el ensamble de amplificadores, le recomendamos comenzar por el Amplificado de 40W y estudiar a fondo nuestra seccin de Recomendaciones.

La utilizacin de transistores de gran potencia como son los MJL21194, el alto voltaje de alimentacin y las 6 etapas de amplificacin, hacen de este amplificador uno de los ms atractivos para amenizar nuestras fiestas, su uso en tabernas, discotecas y lgicamente con nuestra Videorockola. Si comparamos este amplificador con el Amplificador estereo de 400W, vemos que tiene tres etapas de amplificacin ms. Esto da una mayor contundencia y definicin de sonido que el de otros amplificadores de la misma potencia.Tambin hemos tratado de hacer un circuito impreso impecable, dejando una distancia prudente entre cada componente. Esto permite ensamblar con gran comodidad.

Incluir la fuente en la misma tarjeta es algo que siempre me ha gustado. Las tarjetas monolticas dan la comodidad de no tener que hacer tantos cables, que en muchas ocasiones son los responsables de posibles fallas o cortos. Es importante usar un puente de diodos de al menos 25 amperios. No quiere decir que vayan a pasar todos esos amperios por el puente, pero si se coloca un puente que soporte solo los amperios que usa el amplificador, se puede calentar bastante, generando un calor innecesario que puede ir secando los condensadores de la fuente hasta llegar al punto que sea necesario cambiarlos por mala rectificacin.Los condensadores de la fuente pueden ser de 6.800 uF como mnimo. Lo ptimo es usar de 10.000 uF y as asegurar una buena rectificacin que se traduce en una buena respuesta de bajos en alto volumen y limpieza en el sonido.

Los transistores de salida MJL21194 son de gran potencia y rendimiento. Deben estar muy bien ajustados con tornillos pasantes, arandelas y tuercas y debidamente aislados del disipador con aislantes de mica. Recuerde utilizar grasa siliconada y apretar muy bien los tornillos, para que el calor se transmita de los transistores al disipador. Despus de atornillarlos al disipador verifique que si hayan quedado aislados del disipador. Esto se hace colocando el multmetro en continuidad y colocamos una punta del multmetro en el disipador y la otra en el colector del transistor, que es el pin o terminal del centro. No deber marcar nada o infinito (un 1 a la izquierda).NOTA: Los transistores de potencia originales son de ganancia baja. Por lo tanto si usa el transistor MJL21194, debe tener un hFE o ganancia de 40 como mximo. Si no consigue estos transistores puede usar los 2SC5200, pero tambin deber bajar el voltaje del transformador a 45x45VAC. As que lo mximo que se conseguir es una potencia de 400W.

Las pistas del circuito impreso las hemos hecho gruesas y lo suficientemente separadas para que al hacer el impreso con el mtodo del planchado, disminuir la posibilidad de cortos entre pistas. Sin embargo es muy importante lavar el PCB por el lado de las pistas, usando un cepillo de dientes y thinner. Se debe retirar toda partcula de soldadura, grasa y residuos que puedan generar cortos ente pistas. Luego debemos revisar el impreso colocndolo a contra luz en una lmpara de buena iluminacin.En la fotografa presentamos una tarjeta hecha con el mtodo de serigrafa. Este es un mtodo ms industrial y de gran calidad. Su costo es ms alto a menos que se construyan cantidades considerables.Usualmente un amplificador va acompaado de un preamplificador con tonos, permitiendo as controlar el volumen y la ecualizacin. Este amplificador lo hemos usado con el Ecualizador de 5 bandas, dando una excelente respuesta de altos y bajos. Si desea utilizar el amplificador solo, para tener una respuesta plana (flat), deber colocar un potencimetro doble, entre la fuente de seal y el amplificador. La manera correcta de colocar un potencimetro de volumen, se hace uniendo mediante soldadura los dos terminales de la izquierda, mirando el potencimetro de frente. Luego soldamos el tierra a estos dos pines y unificamos tierra, Usando cable apantallado estreo, en un extremo se coloca un par de conectores hembra que irn hasta las entradas del amplificador. Los cables que llevaran la seal al amplificador, sern soldados en los dos pines centrales del potencimetro, Los cables que vienen de la entrada de seal se sueldan en los dos pines restantes y en el otro extremo va un conector RCA, que recibe la seal del reproductor que usemos, que puede ser el computador o un Reproductor MP3.Podemos ver el amplificador listo para hacer mediciones y luego encajar en un gabinete. EL Transformador que se aprecia en la foto entrega un voltaje de de 55+55V AC. Quiere decir que tiene TAP central, Es decir que tiene tres cables de salida. Entre los extremos mide 110V AC y entre cada extremo y el cable del centro mide 55 voltios AC. La corriente debe ser de 10 amperios como mnimo. En este caso lo hemos construido para que entregue 12 amperios. Para la construccin de este transformador, hemos usado un ncleo de 3.8 centmetros, por 11 cm que hicimos uniendo dos formaletas de 3.8 x 6. Al cortar las formaletas se pierde un centmetro, por eso no nos dio 12 cms.Como en Colombia el voltaje de la red pblica es de 120 voltios, fue necesario enrollar 121 vueltas de alambre calibre 17 en el devanado primario. Para el secundario dimos 110 vueltas de alambre calibre 12. Hay que detenerse en la mitad de vueltas del secundario para soldar un cable de salida que har de TAP central y luego enrolar la otra mitad de vueltas de alambre. Otra opcin es enrollar el alambre en doble y slo enrollar 55 vueltas.Para los pases que tiene un voltaje de 220 en la red pblica, es necesario dar 222 vueltas en el devanado primario con alambre calibre 20. El devanado secundario es igual en ambos casos.Mediciones del amplificador antes de la prueba de sonidoAntes de encender un amplificador de sonido, se deben hacer las mediciones necesaria que garantizan y certifican que el amplificador est ensamblado correctamente y que adems todos los componentes se encuentran en perfecto estado.Muchas veces nos hemos encontrado con componentes defectuosos de fbrica que nos sacan canas buscando el problema en un circuito nuevo. Por esta razn nunca nos debemos confiar, asumiendo que todo est perfecto. Cada vez son ms los componentes falsificados.Como este amplificador solo es una modificacin de nuestro Amplificador mono de 250W, no es necesario repetir las mediciones. Solo basta con que entre aqu.

Aqu tenemos el amplificador terminado, con 4 bafles. Los dos bafles del centro tienen parlantes de 300 watts a 8 ohmios y 12 pulgadas, con sus respectivos tweeter y medios. Los bafles de los extremos tienen parlantes de 15 pulgadas, una potencia de 600W y una impedancia de 8 ohmios. Adems cada uno tiene su driver o corneta. Puede usar 4 bafles o cabinas, cada una con su parlante de 15 pulgadas, una potencia de hasta 600W pico y una impedancia de 8 ohmios. El rendimiento que logramos es bastante bueno, Esperamos que este proyecto sea de gran utilidad para todos.video de prueba del amplificador estreo de 500 wattsNOTA: Como el micrfono de la cmara no puede captar el sonido potente de un amplificador como este, notaran una distorsin en el video. Le subimos intencionalmente el volumen al amplificador a un nivel bastante fuente, para que en el video se perciba que este amplificador es realmente potente.Le garantizamos que si el amplificador es construido con las normas adecuadas y con componentes originales, se obtendr un sonido limpio y agradable.

He aqu un ejemplo del amplificador estreo de 500W en presentacin de lujo, listo para ser comercializado o para uso personal. La caja fue hecha usando como gua nuestro tutorial de cmo hacer una caja o gabinete. EL preamplificador que usamos es el basado en pevay, que tiene gran realce de frecuencias bajas. Tambin le colocamos un vmetro, la versin lineal y para terminar se puede apreciar que tiene un Reproductor Mp3 con entrada USB. Este fue instalado tal cual enseamos en nuestra seccin de Sonido.Con un poco de creatividad se puede lograr un buen producto que no tiene nada que envidiarle a los aparatos importados.

AMPLIFICADORES DE POTENCIA >

El manual que encontrar a continuacin es una sntesis de la experiencia que hemos acumulado a lo largo de estos aos haciendo amplificadores. Hemos tratado de hacer este artculo basado en la prctica, sin tanta teora. Usaremos como ejemplo varios amplificadores que podr hacer y corroborar que lo aqu escrito es cierto.QUE ES UN AMPLIFICADOR? Se define como un amplificador, el circuito o sistema electrnico que recibe en su entrada una seal relativamente dbil, a la que se le suma una corriente elctrica, para entregar a la salida una seal ms fuerte que puede excitar un parlante y de esta forma, esta onda de sonido podr viajar a mayor distancia.

Amplificador de 300W RMS con transistores tipo TO3 TRAYECTORIA DE LA SEAL AMPLIFICADA La figura ilustra el camino que sigue el sonido desde el computador, reproductor o fuente de sonido, hasta la salida del parlante.

Diagrama de las etapas de tratamiento del sonidoHoy en da casi todos los reproductores son digitales, tales como: Reproductores MP3, DVDs. Y por supuesto los computadores. En todos estos aparatos, la onda de audio se genera electrnicamente a partir de los impulsos digitales grabados, sea en un CD, DVD, memoria flash o en un disco duro. A continuacin la seal sale del reproductor y viaja a travs de un cable apantallado, hasta la entrada del amplificador (hasta aqu no tiene potencia suficiente para ser escuchada), al atravesar el amplificador, crece en potencia y finalmente llega al parlante, que es un transductor electroacstico encargado de empujar el aire, generando una onda de sonido que percibimos con nuestros odos. La amplificacin es efectuada por componentes activos como vlvulas, transistores y/o circuitos integrados, con el acompaamiento de componentes pasivos como resistencias, condensadores, bobinas, diodos y transformadores.

DE QUE CONSTA UN AMPLIFICADOR? Un amplificador est formado por tres bloques principales bien diferenciados que son:- Fuente de alimentacin- preamplificacin - Planta de sonido Fuente rectificadora de tensin

La fuente de alimentacin es la parte encargada de suministrar la energa elctrica necesaria; para que el amplificador opere, es decir para que pueda aportar potencia a la dbil seal de audio, es necesario que exista una fuente de corriente elctrica lo suficientemente potente, al menos de un 30% mas que la potencia del amplificador. Ningn aparato electrnico puede trabajar sin energa, es imposible amplificar una seal elctrica, sin un suministro externo de energa, porque precisamente la potencia que gana la seal de audio dentro del amplificador, es aportada por la fuente de alimentacin.La corriente con la que opera un amplificador es corriente continua (DC), como la que suministra la batera de un auto, solo que en muchas ocasiones el voltaje usado es mucho ms alto que el proporcionado por una batera. La corriente continua es unidireccional y constante; viaja en un solo sentido y no flucta, es decir no aumenta, ni disminuye a lo largo del tiempo. La corriente que proporciona la toma domstica de la lnea comercial, es corriente alterna (AC). Todo lo contrario a la corriente directa, la alterna es bidireccional, es decir que tiene dos sentidos, va y viene, y flucta con el tiempo, aumentando y disminuyendo. Otro gran problema de la corriente de la red pblica es que tiene muchos amperios y puede ser mortal si no se asla con un Transformador. Por esto se coloca un transformador que se encarga de cambiar el voltaje de la red, al voltaje que necesite el amplificador, sin contar que se asla la corriente de la red pblica del circuito, permitiendo trabajar con tranquilidad.La fuente rectificadora recibe la corriente del Transformador para luego convertirla en corriente continua. Este proceso se conoce como rectificacin y es llevado a cabo mediante 4 diodos semiconductores, que permiten el paso de corriente en un solo sentido. A este grupo de diodos se les conoce como puente de diodos. Dichos diodos convierten la corriente alterna a continua, pero no constante, para lograr este efecto, debe emplearse un filtro o condensador que ya entrega una corriente constante a la salida de la fuente. Ahora bien, las fuentes de los amplificadores pueden ser de dos tipos: Fuente simple o Fuente simtrica.La fuente simple entrega a su salida un voltaje positivo y un tierra o comn, a donde llegan todos los electrones despus de pasar por el circuito elctrico, en este caso el amplificador. La fuente simtrica entrega a la salida un voltaje positivo, otro voltaje negativo y un tierra o comn. Realmente la fuente simtrica es una fuente simple con un punto centro que tomamos como tierra. Por esa razn al medir se obtiene un voltaje positivo y otro negativo. Este tipo de fuente es la ms usada en los amplificadores, ya que facilita el trabajo al momento de lograr un punto de reposo de cero (0) voltios.Finalmente toda fuente de alimentacin est protegida mediante un fusible, que no es otra cosa que un alambre delgado que se funde cuando la corriente es excesiva.En la siguiente pgina veremos la etapa de preamplificacin y la etapa amplificadora.AMPLIFICADORES DE POTENCIA (parte 2)>

PreamplificacinLas seales producidas por una fuente de sonido, como un micrfono, guitarra elctrica, tornamesa, etc, son muy dbiles, como para ser reproducidas por una planta de sonido. Por tanto es fundamental que en la cadena de audio, se utilice un Preamplificador que se encargar de elevar la seal; actuando sobre latensinde la seal de entrada, ajustndola a un nivel lo suficientemente alto, como para que excitar el amplificador. Para que la seal salga del preamplificador, deber haber alcanzado elnivel de lnea, que es un estndar propuesto en los cero decibelios (0dB).Otra de las grandes cualidades de usar un Preamplificador es que por lo general vienen con un ecualizador de al menos dos bandas. A esto se le llama tonos. Los tonos permiten ecualizar las frecuencias al gusto del escucha, realzando las frecuencias que considere ms agradables al odo. Por ejemplo el preamplificador que observamos en la foto tiene un ecualizador de tres tonos; Bajos, Medios y Altos. Adems trae una entrada de micrfono y otra de lnea, donde conectaremos el reproductor de sonido. Esto hace ms verstil nuestro amplificador.

El preamplificador toma las distintas seales de audio, provenientes de diversas fuentes de sonido (cada fuente de audio tiene un voltaje de salida diferente), para de esta forma unificar su tensin elctrica, y as, una vez igualada, enviarla a la siguiente etapa, llamada planta o potencia de sonido.La relacin entre el nivel de salida y el nivel de entrada, se conoce con el nombre deGanancia. As, la ganancia expresada endecibelios, indica el nivel de amplificacin de una seal.La etapa de ecualizacin que permite, adems de regular la tensin de salida, modular las frecuencias, esto se requiere en el caso de las videorockolas, ya que su msica est comprimida en formato Mp3, que presenta una prdida de frecuencias bajas y altas, las cuales se pueden recuperar, mediante el ecualizador. Esta ecualizacin no se usa en los equipos de alta fidelidad o Hi Fi, ya quedistorsionanla seal original. De esta manera se pierde la mezcla realizada por el ingeniero de sonido, quitndole la identidad sonora a la cancin ejecutada.Planta de sonido o etapa de potencia

La etapa de potencia es bsicamente el circuito amplificador sin ningn aditamento. El amplificador recibe la seal que le enva el preamplificador y le suma un voltaje y una corriente, agrandando la seal original de manera notable. La seal es elevada a una potencia lo suficientemente fuerte, como para ser reproducida por los parlantes. Este tratamiento se efecta en varias etapas usando transistores, vlvulas, circuitos integrados o la combinacin de varios de estos.El diseo de amplificadores o etapas de potencia es muy variado. Sin embargo se puede identificar fcilmente si un amplificador es de uso casero, de estudio o Hi Fi, o de uso en espacios grandes.Por lo general los amplificadores caseros usan integrados y no son de potencias muy elevadas. Los amplificadores Hi Fi pueden usar integrados hbridos tales como los STK de sanyo e incluso los hay con vlvulas de vaco.En cambio los amplificadores de potencia tienen gran cantidad de transistores que los hacen robustos y resistentes a grandes voltajes y bajas impedancias.

Un amplificador trae su entrada de seal por lo general con un conector RCA hembra, en el que se inserta el cable proveniente de la fuente de seal. Cuando el amplificador es de uso comercial, trae una gran cantidad de entradas, unas para seales provenientes de reproductores de sonido y otras para micrfonos. En el caso de la videorockola, la seal proviene de la tarjeta de sonido del computador y sale por un jack de 1/8. Esta es transportada por un cable y llega al amplificador en conectores del tipo RCA macho. El amplificador tambin incluye los conectores de salida a los que se conectan los parlantes.COMO ESCOGER UN AMPLIFICADOR DE POTENCIA

El primer paso es cuantificar la dimensin del lugar que queremos ambientar, y la acstica que posee. Hay que tener en cuenta la clase de muebles como: alfombras, cojines, tapizados o en general objetos que amortigen o absorban el sonido. Si el sitio es cerrado est construido en materiales duros, sus paredes, su techo, son indicadores de que la acstica es favorable.Una acstica desfavorable sera un espacio a cielo abierto, paredes de materiales blandos, elementos que obligaran a usar una mayor y ms costosa potencia.La especificacin ms importante de un amplificador es la POTENCIA EFECTIVA, REAL, tambin conocida como (potencia RMS); aunque inexacto porque la potencia RMS no tiene significado fsico. Al evaluar este parmetro se tiene una idea de que tan fuerte suena el amplificador. Comercialmente se suelen especificar en otro tipo de potencias, como potencia musical, (P.M.P.O), y otras medidas, pero en general la que se debe tener en cuenta, es la potencia real.Si el amplificador va a trabajar en exteriores, por ejemplo: en terrazas, parques, etc. La potencia real requerida debe superar los 300W. Para espacios interiores, no muy amplios y con buena acstica pueden ser suficientes 100W reales. Una forma intuitiva de saber si el amplificador es verdaderamente potente, es mirar el tamao del Transformador de la fuente de alimentacin, por lo regular es pesado, grande y construido con alambre grueso, para as lograr buenas cifras de potencia efectiva. Claro est que esto no es una medicin muy precisa. Una cosa es la potencia disponible y otra la que entrega el amplificador. Esto quiere decir que podemos encontrar amplificadores con transformadores grandes y con potencia media. Adems tambin hay tipos de transformadores que son pequeos y potentes, como por ejemplo los transformadores toroidales o los transformadores de ferrita. El transformador toroidal es un transformador de alta eficiencia, de forma anular o circular, plano y compacto. Otros amplificadores operan con fuente conmutada. Si la fuente es conmutada o swichada, emplea transformadores de ferrita, que operan en altas frecuencias, son ligeros y reducidos en tamao.Realmente si queremos saber la potencia real (RMS) de un amplificador, lo mejor es tomar un Multmetro y colocarlo en la escala de voltaje alterno (AC). Luego colocamos a sonar el amplificador en el ms alto volumen posible, antes de tener distorsin. Entonces medimos la salida, donde se encuentra conectado el parlante. El resultado de esta medicin lo elevamos al cuadrado y luego lo dividimos por la impedancia del parlante conectado. A este resultado le restamos el 20% y obtenemos la potencia real del amplificador.Ms adelante explicaremos con ms detalle como medir la potencia de un amplificador.AMPLIFICADOR DE POTENCIA (parte 3) >

FORMA CORRECTA DE CONECTAR EL AMPLIFICADORComo ya dijimos anteriormente un amplificador posee unos conectores de entrada y de salida. Mediante un cable apantallado del tipo estereofnico que debe insertarse a la salida de la tarjeta de sonido del computador o del reproductor de sonido, y luego a los conectores de entrada del amplificador. El cable que usemos para este menester debe ser apantallado y grueso. As evitaremos posibles filtraciones de ruido.

En los conectores de salida a parlante se insertan los cables de los parlantes. El cable que lleva la corriente a los parlantes debe ser relativamente grueso y polarizado. Esto quiere decir que viene en dos colores, rojo y negro. Se debe conectar respetando tanto la polaridad, como la impedancia dada por el fabricante (4 ohmios, 8 ohmios, etc). La polaridad de los parlantes, por lo regular es rojo = positivo y negro = negativo.QUE PARLANTES SELECCIONAR

Los parlantes se eligen de acuerdo a la potencia efectiva del amplificador. Un parlante que tiene en su etiqueta el un nmero de potencia seguido de la palabra MAX, quiere decir que esa potencia es potencia mximo pico y por consiguiente la potencia real de ese parlante es de un 40% del valor especificado en MAX. Por ejemplo:Un parlante que dice en su etiqueta 500W Max, es realmente de 200W RMS. Claro est que esto tambin depende de la marca. Hay parlantes de mala calidad que llegan a entregar solo el 20% de la potencia que dice en su etiqueta. Por esta razn es importante ver el ancho de la bobina. Un parlante de 12 pulgadas con una bobina de 2 pulgadas es un parlante regular, pero si tiene 3 pulgadas, muy seguramente va a entregar una buena potencia.

Por esta razn si tenemos un amplificador con una potencia efectiva de 50W RMS por canal, es aconsejable utilizar parlantes de 200W MAX. Es decir hasta cuatro veces la potencia nominal del amplificador, con el propsito de dejar un buen margen de seguridad y prolongar la vida media de los parlantes.QUE CABLE UTILIZAR PARA LOS BAFLES Cuando los bafles estn cerca al amplificador se puede usar un cable de calibre delgado, como por ejemplo un 18 segn la tabla AWG. Pero si los bafles estn muy lejos del amplificador (ms de 10 metros) es prudente usar cable duplex calibre 15 o 14 cuando menos, para que no existan prdidas de potencia por culpa de la resistencia del cable.REFRIGERACIN DEL AMPLIFICADOR

Todo amplificador de potencia est dotado por lo regular, de un disipador de aluminio anodizado, debidamente atornillado a los transistores de potencia, o transistores de salida. El disipador se encarga de irradiar al ambiente el calor producido por dichos transistores. Adems la tapa del amplificador posee unas ranuras que conforman una rejilla, la cual permite que el calor del disipador y del transformador salga libremente al exterior. Al instalar el amplificador es conveniente que tales rejillas se comuniquen con el aire exterior, es decir, no colocar sobre el amplificador dispositivos ni paos o elementos que obstruyan el paso de aire. Si el amplificador va ubicado en el interior de un mueble, ste debe tener orificios que ayuden a la ventilacin, si el mueble es de madera; con mayor razn, pus la madera tiende a concentrar el calor en su interior, elevando la temperatura, acarreando que los transistores de salida, o el transformador o en general, las partes que se calientan dentro del amplificador, se averen.Si es posible adicionar ventiladores al mueble o al amplificador, es aconsejable. Tenga en cuenta que un ventilador debe tener un orificio o espacio por donde reciba aire del medio exterior.AMPLIFICADORES DE POTENCIA (parte 4) >

AMPLIFICADORES DISCRETOS Y AMPLIFICADORES INTEGRADOS Los amplificadores de potencia se construyen de dos formas, discretos e integrados y una tercera que es la combinacin de las dos anteriores, llamada hbridos. Un amplificador discreto es aquel que est construido, transistor por transistor; es decir, cada etapa transistorizada es independiente, construida elemento por elemento. Un amplificador de transistores puede llegar a tener muchos transistores y varias etapas de amplificacin, pero por lo regular basta con seis (6) transistores para lograr la amplificacin de potencia aceptable. Este tipo de amplificadores permite lograr potencias elevadas y son los favoritos para su desempeo en el campo de la alta fidelidad.

En la actualidad los modelos discretos son por lo general amplificadores complementarios o cuasi-complementarios. Los amplificadores cuasicomplementarios pueden ser con transistores de salida NPN o PNP, no obstante pueden encontrarse eventualmente otras configuraciones. A continuacin ahondaremos un poco en los amplificadores complementarios y cuasicomplementarios y daremos como ejemplo un amplificador hbrido, que usa un circuito integrado a la entrada, a manera de excitador, en vez del tradicional par diferencial. Lo hemos construido en las tres versiones diferentes.Amplificadores Complementarios

Un amplificador complementario es aquel que en su etapa de potencia tiene un transistor de base positiva y uno de base negativa y trabajan como complementos. Es decir el transistor NPN se encarga de amplificar los semiciclos positivos y el PNP se encarga de los semiciclos negativos. Entre los dos forman el ciclo completo de la onda senoidal.La idea original del amplificador complementario fue presentada por H.C. Lin y desarrollada gracias a la GENERAL ELECTRIC CO y otras empresas de la poca. Los amplificadores complementarios son los ms comunes en el mercado de amplificadores de potencia. Su rendimiento es muy bueno y su fidelidad es aceptable, aunque no son los ms limpios en sonido. A continuacin explicaremos porque. Los transistores tienen una ganancia determinada por el fabricante. Esta recibe el nombre de hFE o Beta. Un transistor entre ms potente, su beta es ms bajo. Por ejemplo un transistor A1015 que es un transistor pequeo, tiene un beta aproximado de 180. En cambio un transistor 2SC3858 que es un transistor de gran potencia, tiene un beta aproximado de 30. Lo inslito es que si medimos el beta del transistor complementario del 2SC3858, que es el 2SA1494, encontramos que mide ms o menos 100. Esto es extrao, pero as es. El desempeo de un transistor NPN es mejor que el transistor PNP.En conclusin: Como el transistor NPN tiene una respuesta diferente al PNP, al momento de cruce de onda, se genera una distorsin llamada Distorsin de cruce, que por mas que el diseo y la calibracin de BIAS sea perfecta, existe esa distorsin. Quiero aclarar que no estoy diciendo que los amplificadores complementarios sean ruidosos, por el contrario son mas limpios que muchos amplificadores de integrados, pero si tienen mas ruido que los amplificadores cuasicomplementarios. Claro que estoy hablando de un ruido que solo puede ser escuchado por un experto en sonido o visto con el osciloscopio. Para el odo normal suenan perfecto.Amplificadores cuasicomplementarios NPN

Se denomina amplificador cuasi-complementario aquel amplificador que tiene en su salida transistores de la misma polaridad para hacer, tanto los semiciclos positivos, como los semiciclos negativos. En este caso presentamos un amplificador cuasicomplementario con transistores NPN. Tomamos el amplificador complementario y le hicimos unas pequeas modificaciones, cambiando de sitio un par de resistencias y unas pistas.Bsicamente lo que hay que hacer para convertir un amplificador complementario a cuasicomplementario NPN, es cambiando la resistencia de 0.22 ohmios que polariza el transistor PNP (R17). Esta resistencia se encuentra entre el emisor del transistor PNP y la salida. Al cambiar el transistor PNP por uno NPN, la resistencia pasa a estar entre el emisor del nuevo transistor y Vcc. La base del transistor PNP iba al emisor del transistor impulsor TIP42. Ahora el transistor NPN lleva su base conectada al colector del TIP42 y la resistencia de 100 ohmios (R15), que estaba entre el emisor del TIP42 y la salida, ahora va entre el colector y Vcc. Con slo esos cambios ya tenemos un amplificador cuasicomplementario NPN.Amplificadores cuasicomplementarios PNP

Ahora tenemos un amplificador cuasicomplementario con transistores PNP. Tomamos el amplificador complementario y le hicimos las mismas modificaciones que con el cuasi complementario NPN, pero en el semiciclo positivo, que era donde se encontraba el transistor NPN, el cual cambiamos por un PNP, para que los dos transistores queden PNP.Lo que hay que hacer para convertir un amplificador complementario a cuasicomplementario PNP, es cambiar la resistencia de 0.22 ohmios que polariza el transistor NPN (R16). Esta resistencia se encuentra entre el emisor del transistor NPN y la salida. Al cambiar el transistor NPN por uno PNP, la resistencia pasa a estar entre el emisor del nuevo transistor y +Vcc. La base del transistor NPN iba al emisor del transistor impulsor TIP41. Ahora el transistor PNP lleva su base conectada al colector del TIP41 y la resistencia de 100 ohmios (R14) que estaba entre el emisor del TIP41 y la salida, ahora va entre el colector y +Vcc. Con slo esos cambios ya tenemos un amplificador cuasicomplementario PNP.ConclusinA veces nos encontramos son un amplificador que nos parece muy bueno o simplemente se ajusta con las necesidades que estamos buscando y resulta que usa transistores de una polaridad que no conseguimos en el mercado local de nuestra ciudad. Otras veces simplemente encontramos transistores econmicos de una polaridad distinta a la del amplificador que pensamos realizar. Por ejemplo a mi me sucedi que fui a comprar transistores NPN y me dijeron que los PNP me los dejaban mas econmicos porque esos los compraban menos y tenan muchos guardados. En ese momento tom la decisin de modificar el circuito para usar solo transistores PNP y pude hacer el amplificador que necesitaba, ahorrando unos cuantos pesos.Otra gran ventaja de saber convertir un amplificador de complementario a cuasicomplementario, es el conocimiento que se adquiere en el proceso de modificacin del circuito impreso. Al final de este artculo encontrar un archivo PDF que muestra el mismo amplificador en las tres configuraciones. Ahora seguiremos con el tema de los amplificadores.Video de prueba y algunas mediciones del amplificador aqu presentado OTRAS VERSIONES DE AMPLIFICADORES Aparte de los amplificadores hbridos formados por transistores e integrados, existen en la actualidad, versiones de amplificadores de vlvulas o tubos de vaco, los cuales aventajan al transistor, tanto en manejo de potencias muy altas, como en el hecho de que no producen recorte de seal, ya que sus elementos estn polarizados de manera adecuada para que esto no suceda, de esa manera la vlvula nunca alcanza la saturacin. Cuando la seal se recorta en los amplificadores transistorizados, se produce un sonido ronco y muy desagradable al odo. Esto no pasa con las vlvulas. Deberemos comentar tambin que los transistores son muy fieles en la reproduccin de los sonidos, eso trae problemas que hace que su sonido no sea agradable al odo de muchos msicos, sobre todo para los guitarristas de rock o metal, sin embargo los amplificadores a vlvulas, al no ser tan fieles para amplificar ciertas seales, tienden a redondear los picos o las esquinas de las seales a amplificar, provocando con ello sonidos ms agradables al odo, de manera que un amplificador a vlvulas no suena tan chilln (agudo) como sucede con los amplificadores a transistores. Razn por la que son los preferidos por los profesionales de la msica sobre todo en amplificadores de bajos y guitarras.Si bien las vlvulas tienen el inconveniente de tener una impedancia muy alta a la salida que obliga a utilizar transformadores pesados y grandes a la salida, estos pueden eventualmente introducir distorsin, ya que su respuesta de frecuencia es limitada, y esto es causa que no reproduzcan la seal original tan fielmente, siendo esto otra razn de su sonido agradable. Algunos amplificadores son bsicamente a transistores, mas sin embargo en la etapa de preamplificacin utilizan vlvulas de vaco. A este tipo de amplificadores se les llama Hbridos.Existe otra configuracin que son los amplificadores clase D. Estos operan con pulsos de muy altas frecuencias modulados, en ancho (PWM), son ligeros, compactos y muy potentes. No obstante el empleo de pulsos de alta frecuencia acarrea problemas de ruidos, porque los pulsos vinculan un nmero muy grande de armnicos, lo que no ocurre al trabajar con las seales senoidales, como en el caso de los amplificadores cuasi-complementarios. No obstante esto ya ha sido superado por los fabricantes y hoy en da se encuentra una gran variedad de integrados clase D de muy altas potencias y que adems trabajan con bajos voltajes, hacindolos ideales para los amplificadores utilizados en los automviles.

AMPLIFICADORES DE POTENCIA (parte 5) >

AMPLIFICADOR DE AUDIO AMPLIABLE EN POTENCIAEn la pgina anterior estudiamos una de las grandes ventajas de los amplificadores transistorizados, que es que un mismo amplificador complementario, se puede convertir a cuasi-complementario, con slo transistores positivos, como con slo transistores negativos. La otra gran ventaja es la posibilidad de aumentar su potencia con slo colocar ms transistores en paralelo. Esto permite que un amplificador de 100W pueda ser expandible en su potencia hasta 1000W o ms. Lgicamente no es slo colocar ms transistores y listo, hay que hacer varios ajustes en el circuito, que pueden ser desde cosas bsicas como cambiar el transformador por uno de ms potencia, hasta cambiar algunos transistores y condensadores de la etapa excitadora, por unos ms robustos, y en algunos casos se hace necesario reforzar el circuito impreso. Hay otros puntos a tener en cuenta y es el modelo de transistor que usamos, la ganancia del amplificador y en si el diseo del mismo. Eso depende del modelo de amplificador. As que dependiendo del tipo de circuito, tambin se sabe que tanto puede ser ampliable en potencia. En este caso veremos un amplificador de gran rendimiento que no tiene problemas ni cambios que hacer al aumentar su potencia.Para entender mejor el proceso de aumentar la potencia de un amplificador, vamos a tomar como ejemplo el amplificador cuasicomplementario con par diferencial a la entrada y zener de estabilizacin ue conocemos popularmente como "la espectrum". Este amplificador tiene 4 etapas de amplificacin, antes de entregarla a los transistores de salida. En nuestra seccin de proyectos ya tenemos publicada una versin de este amplificador con slo 4 transistores a la salida. Lo puede buscar con el nombre de Amplificador monofnico de 250 watts.La potencia del amplificador depende de: la calidad y potencia de los transistores, la cantidad y calida de los transistores y la alimentacin disponible. Esta versin del amplificador est diseada para permitir aumentarle bastante su potencia. Por esto no trae la fuente ni los transistores de salida incluidos en la misma tarjeta, A esto se le llama una tarjeta Booster Ampliable.Diagrama del amplificador en configuracin cuasi-complementaria

En el diagrama elctrico podemos observar que es un amplificador con par diferencial a la entrada. El par diferencial consiste en dos transistores PNP, en este caso A1015, unidos por sus emisores, y por ese mismo punte de unin reciben un voltaje. Este par diferencial tiene un refuerzo formado por otro par de transistores A1015, que van unidos por sus bases. Adems toda esta primera etapa est alimentada por un diodo zener y un transistor C2229 o C1573, que forman una etapa de regulacin muy estable. Eso permite que si subimos el voltaje de la fuente, siempre tendremos el mismo voltaje en el par diferencial, haciendo este amplificador muy estable.Luego de esta primera etapa encontramos otras dos etapas de transistores antes de llegar a los transistores de potencia. Esto hace que el amplificador sea de gran rendimiento y ptimo para manejar grandes potencias. NOTA: Los voltajes que se muestran en los recuadros verdes son los voltajes que debemos medir al momento de conectarlo por primera vez. Estos deben ser tal cual, de lo contrario esto indicara que hay un problema en el ensamble o un componente defectuoso y no se puede conectar el parlante hasta no solucionar el problema.A continuacin veremos el proceso terico y tcnico para lograr un amplificador de gran potencia. Lo primero al momento de hacer un amplificador como este, es saber que transistores vamos a usar. Eso depende de la potencia que queramos y de nuestro presupuesto. En este caso usaremos como ejemplo el famoso transistor 2N3055. Este transistor tiene una potencia mxima de 115W pico. Esto quiere decir que realmente podemos obtener con este transistor una potencia real de 60W, ya que todo transistor slo puede ser forzado a entregar un 60% o 70% de su potencia mxima, esto vara un poco dependiendo del transistor. Ahora bien, estos 60W tampoco son una potencia tan real, porque un amplificador con dos transistores 2N3055, en configuracin cuasi-complementaria no entregan 120W. Realmente entregan 60W entre los dos transistores, ya que cada uno hace medio ciclo de la onda de salida. As que cada par de transistores adicionales aumentarn la potencia en 60W. Si queremos lograr una potencia de 100W por cada dos transistores debemos usar los MJ15003. En este caso hemos colocado 10 transistores 2N3055 en paralelo, son 5 por cada semiciclo, por lo tanto tendremos una potencia de 300W en total. Si usramos los transistores MJ15003 lograramos una potencia de aproximadamente 650W.Otro punto a tener en cuenta es la calidad de estos transistores y la carga en los parlantes que vayamos a usar. Es importante medir el hFE de los transistores, para estar seguros de que son originales. Para esto lea nuestro artculo de Manejo del multmetro. Un buen transistor de potencia tiene un beta o hFE bajo. En el caso del 2N3055 o del MJ15003, el hFE debe estar entre 25 y 50. Habiendo verificado que nuestros transistores son originales y de buena calidad, debemos determinar que carga de parlantes vamos a utilizar. Por ejemplo: si tenemos un parlante de 8 ohmios, ser suficiente con que el amplificador tenga dos transistores. Pero si vamos a usar un parlante de 4 ohmios o dos parlantes de 8 ohmios en paralelo, debemos usar un mnimo de 4 transistores. As a medida que aumentemos la carga, debemos aumentar la cantidad de transistores en el amplificador. Recordemos que cuando se hable de aumentar la carga de parlantes, la impedancia baja y por consiguiente pasa ms corriente por los transistores de potencia. Entre mas parlantes, el nmero de ohmios ser mas bajo. Un amplificador monofnico con 8 transistores y un voltaje de +/-50VDC, puede soportar una carga de 2 ohmios, siempre y cuando los transistores sean de buena calidad. Esto tambin quiere decir que entre ms transistores, mayor manejo de corriente y por lo tanto se pueden colocar ms parlantes. No obstante tambin va ligado al voltaje que usemos. Si el voltaje es muy alto y hay pocos transistores, la impedancia no puede bajar mucho, pero si el voltaje es bajo y pocos transistores, se puede bajar la impedancia. En fin, hay que analizar las tres cosas, voltaje, cantidad de transistores y carga a la hora de hacer un amplificador de gran potencia.Otro punto importante es que la potencia de salida siempre estar relacionada directamente al voltaje y a la corriente que proporcione la fuente de alimentacin. Obviamente tambin a la carga (impedancia de los parlantes), adems se debe considerar las prdidas que existen en la fuente rectificadora, sin olvidar que debemos tener un margen por encima, que asegura que el transformador no se va a calentar demasiado cuando el amplificador est en su mayor exigencia.NOTA: Los transistores 2N3055 No soportan un voltaje mayor a los +/-50VDC. Esto equivale a un transformador de 36+36 voltios AC. As coloque muchos transistores de estos en paralelo, el voltaje DC mximo siempre deber estar por los +/-50VDC. Lo que se puede es colocar mas parlantes en paralelo a medida que se aumenten los transistores y obviamente tambin se debe ir aumentando los amperios del transformador.Si nuestro presupuesto da para comprar transistores mas costosos como los 2SC3858 o los MJL21194, se puede subir el voltaje a medida que e coloquen mas transistores. Esto da un aumento de potencia considerable, aunque siempre revise la hoja de datos (datasheet) del transistor que piense usar. En el caso del MJ15003, el voltaje mximo son +/-60VDC.A continuacin tenemos una tabla de la cantidad de transistores, voltaje mximo e impedanciamnima que puede ser utilizada con transistores 2SC5200, 2SC3858, 2SC2922, y MJL21194.Cantidad de Transistores Voltaje Mximo Impedancia Mnima

2+/-55V DC8 Ohmios

4+/-60V DC8 Ohmios

6+/-65V DC4 Ohmios

8+/-70V DC4 Ohmios

10+/-75V DC4 Ohmios

12+/-80V DC2 Ohmios

14+/-85V DC2 Ohmios

16+/-90V DC2 Ohmios

24+/-92V DC2 Ohmios

32+/-95V DC1 Ohmios

Es importante recalcar que el voltaje mostrado en la tabla es el voltaje DC o corriente continua. Esto quiere decir que es el voltaje ya rectificado que sale de la fuente hay que aclarar que todo voltaje AC al ser rectificado se eleva en 1.4141 veces. Entonces, para saber que voltaje debe tener el transformador y as lograr el voltaje indicado al salir de la fuente, tenemos que dividir el voltaje DC por 1.4141 que es raz de 2. Ejemplo:Si necesitamos que el voltaje DC sea de +/-70V DC, debemos tener en cuenta que son 140 voltios de extremo a extremo al salir de la fuente. Entonces tenemos que:140VDC / 1.4141 = 99 voltios AC. Esto es voltaje total. Pero como necesitamos fuente simtrica, serian 49.5+49.5 voltios AC Tambin se puede conseguir este mismo valor dividiendo el voltaje medio.70V DC / 1.4141 = 49.5V AC.

Ahora ahondemos en la fuente de alimentacin. Esto es bsicamente el transformador, un puente de diodos y los condensadores. El transformador debe tener una potencia de por lo menos un 30% por encima de la que queremos obtener del amplificador. Si el transformador tiene 200W, pues no podemos sacar 300W del amplificador. Necesitamos un transformador de al menos 400W o ms. Recordemos que la potencia del transformador est determinada por varios factores, como son: el tamao del ncleo, el voltaje que entrega en el devanado secundario y el amperaje. Este ltimo est ligado directamente con el calibre del alambre que usemos. Si desea aprender a construir transformadores, estudie nuestro artculo de clculo de transformadores. EL Transformador que construimos esta vez, es un transformador con TAP central de 36+36V AC, Es decir que tiene tres cables de salida. Entre los extremos mide 72V AC y entre cada extremo y el cable del centro mide 36 voltios AC. La corriente debe ser de 12 amperios como mnimo, en este caso entrega 13 amperios. Hemos usado un ncleo de 3.2 centmetros, por 11.5 cm. Como no se consiguen en el mercado formaletas de ese tamao, fue necesario unir dos formaletas de 3.2 x 6. Al hacer el corte de las formaletas se pierde 1/2 centmetro. Por eso nos dio 11.5 cms de largo.Para los pases que tienen un voltaje de la red pblica es de 120 voltios, es necesario enrollar en el devanado primario 137 vueltas de alambre calibre 16. Para el secundario son 84 vueltas de alambre calibre 12. Hay que detenerse en la mitad de vueltas (42 vueltas) del secundario para soldar un cable de salida que har de TAP central y luego enrollar la otra mitad de vueltas de alambre. Otra opcin es enrollar el alambre en doble y slo enrollar 42 vueltas.Para los pases que tiene un voltaje de 220 en la red pblica, es necesario dar 251 vueltas en el devanado primario con alambre calibre 19. El devanado secundario es igual en ambos casos.NOTA: El transformador aqu presentado es solo para usar con los 10 transistores 2N3055. Si piensa usar unos transistores que soporten ms voltaje, debe calcular el transformador a su medida.

Cuando vamos a alimentar un amplificador de gran potencia y adems que trae muchos transistores, se requieren bastantes amperios. Adems para mantener un voltaje estable cuando la carga es muy alta, el filtrado debe ser bastante grande tambin. Para estos casos se debe construir una fuente simtrica con un puente de diodos de 50 amperios y varios condensadores en paralelo. La fuente que hicimos para este amplificador tiene tres condensadores por semiciclo, para un total de 6 condensadores. Esto hace ms econmica la fuente, ya que un condensador de 15.000 uF cuesta ms que 3 condensadores de 4700 uF. Adems se reduce altura, que muchas veces nos obliga a usar cajas o gabinetes muy altos.Esta es una gran opcin de fuente simtrica de alto rendimiento.Como calcular la potencia de un amplificador de transistoresRecordemos que hay dos clases de amplificadores, los que tienen como componente principal circuitos integrados y con transistores. Los amplificadores con integrados tienen una potencia determinada por el fabricante del circuito integrado. Como un integrado contiene en su interior muchos transistores y otros componentes muy pequeos, No es posible saber que corriente y voltaje resiste sin revisar la hoja de datos (datasheet), dada por el fabricante. As que para saber que potencia entrega un amplificador con circuitos integrados, debemos descargar de Internet la hoja de datos del integrado y medir el voltaje y amperaje del transformador. Tengamos en cuenta que la fuente de un amplificador es la potencia disponible y no necesariamente equivale a la potencia que entrega el amplificador en sus salidas.Los otros amplificadores, formados en su estructura principal por transistores, Pueden ser analizados de manera mas detallada que los amplificadores de integrados. A los amplificadores con transistores se les llama amplificadores discretos.Comenzaremos por explicar algunos conceptos bsicos.Potencia: En audio, la palabra potencia se define como el nivel de volumen de audio que un amplificador puede entregar a la salida. Esto va ligado a la impedancia del parlante, nivel de distorsin y lgicamente a un rango de frecuencias determinado, ya que entre ms bajas son las frecuencias, mas esfuerzo tiene que hacer el amplificador para reproducirlas. El amplificador le suma un voltaje a la seal de entrada, produciendo una potencia elctrica que el parlante convierte en potencia acstica.Existen varias formas de medir o calcular la potencia de un amplificador de audio. La ms comn es la ley de Watt, que sirve para hallar la potencia disponible. La potencia disponible es aquella potencia que est en capacidad de entregar la fuente de alimentacin. Esta es el resultado de multiplicar el voltaje por la corriente que entrega por la fuente. Ejemplo:W = V x I Potencia = voltaje x amperajePara el ejemplo usaremos una fuente que entrega 10 amperios y +/- 70 voltios DC, que quiere decir que tiene TAP central. A esta fuente se le llama fuente simtrica. Debo aclarar que no uso como ejemplo la fuente que us en el amplificador de muestra, ya que esta entrega slo +/- 50 voltios DC, que es lo mximo que soportan los transistores 2N3055 y quiero hacer el ejemplo con un transistor que soporte mas voltaje como el 2SC5200.Tenemos que 70V + 70V = 140V de extremo a extremo de la fuente, multiplicado por los 10 Amperios = 1400W. Este clculo es para un amplificador monofnico. En el caso de tener un amplificador estereo, la potencia ser de 700W por canal. La potencia entregada por el amplificador al parlante, no puede ser mayor a la potencia entregada por la fuente de alimentacin.Esto quiere decir que as aumentemos la cantidad de transistores a 8, 12, 16, 24 ms, NUNCA se aumentar la potencia por encima de la potencia que entrega la fuente de poder. Teniendo en cuenta esto, podemos calcular la potencia de salida del amplificador, a partir del nmero de transistores y la potencia de cada uno por independiente.Lo primero que debemos hacer es descargar de Internet la hoja de datos (datasheet) que provee el fabricante del transistor. Para esto basta con escribir la referencia del transistor y seguido la palabra datasheet. El buscador nos enviar a una pgina donde se encuentra esta hoja de datos en formato de archivo PDF. Despus de descargar la hoja de datos, viene aprender a leerla e interpretarla correctamente.Reitero que usaremos como ejemplo el transistor 2SC5200 (NPN) ya que permite un voltaje mas alto que el 2N3055 que usamos en el amplificador de muestra.2SC5200TOSHIBA TRANSISTOR SILICON TRIPLE DIFFUSED TYPEPower Amplifier Applications Complementary 2SA1943Recommended for 100W High Fidelity Audio Frequency Amplifier Output Stage.MAXIMUM RATINGS (TC = 25C): Caracteristic SymbolRatingUnit

CollectorBase VoltageVCBO230VDC

CollectorEmitter VoltageVCEO230VDC

EmitterBase VoltageVEBO5V

Collector CurrentIc15A

Base CurrentIb1.5A

Collector Power Dissipation (Tc = 25C)PC150W

Operating Junction TemperatureTj150C

Storage Temperature RangeTstg-55~150 C

Como se observa en la tabla, el voltaje mximo entre emisor y colector, que es de 230V, por lo tanto el voltaje de la fuente no debe exceder este voltaje y por seguridad tampoco debe estar muy cerca de este. Lo ideal es usar una fuente que entregue el 60% del voltaje mximo de los transistores. En este ejemplo tendramos que una fuente de entre 120V (+/-60V) y 140V (+/-70V), sera perfecto.Tambin debemos tener en cuenta que la corriente mxima de colector (Collector Current) que soporta este transistor es de 15 Amperios. Esta corriente es corriente de pico, quiere decir que el transistor puede llegar a soportar picos de 15 amperios por tiempos muy cortos que no superen un segundo de duracin, por lo tanto este dato no se puede tomar como referencia para calcular la potencia del transistor, ya que si fuera as, estaramos hablando de que 15A por 120 voltios de fuente de extremo a extremo, serian 1800 Vatios de potencia, y esto es imposible de lograr con un transistor. Al seguir leyendo la hoja de datos (datasheet) encontraremos otro dato que dice disipacin de potencia mxima (Collector Power Dissipation). El valor es de 150W.Esto quiere decir que debemos calcular la corriente de colector, teniendo en cuenta de no superar los 150W. No debemos olvidar que un transistor no debe ser forzado a trabajar con el 100% de su potencia, lo ideal es ponerlo a trabajar al 70% de su potencia mxima, que en este caso equivale a unos 100W aproximadamente. Si queremos obtener ms potencia por cada transistor, debemos usar transistores mas potentes como el 2SC2922, el 2SC3858 0 el MJL21194 que entrega hasta 200W mx.Como nuestra fuente de ejemplo es de +/- 70 Voltios y una potencia de 700W por canal, podemos colocar varios transistores, en este caso, para el ejemplo colocaremos 8 transistores en paralelo, es decir; 4 en +Vcc, y 4 en Vdd. Ahora para saber la corriente de colector que realmente soporta cada transistor, debemos dividir su potencia entre el voltaje medio: I = W/V tenemos que, 100W/70V = 1.4 Amp. Ahora, para saber cuantos transistores podemos colocarle al amplificador, debemos dividir los amperios que entrega el transformador por 1.4 Amp, que es el consumo de cada transistor. Recordemos que la cantidad de transistores que podemos colocar, depende de los amperios que entregue el transformador. En este caso nuestro transformador es de 10 amperios. 10/1.4, serian 7.14 transistores, que lo redondeamos a 8. Si queremos colocar ms transistores o hacer dos etapas monofnicas, cada una con 8 transistores, para de esta manera lograr un amplificador estereo, debemos usar un transformador que entregue ms corriente (I).Ahora, debemos diferenciar la potencia disponible o de alimentacin, que segn nuestro ejemplo es de 1400W y otra cosa es la potencia de salida. Para saber la potencia de salida, debemos averiguar el voltaje W= VAC /REl voltaje del que hablamos en esta frmula, es el voltaje AC, presente en la salida a parlante o parlantes y R es la resistencia del parlante o los parlantes. Ejemplo:Colocando el amplificador a volumen mximo sin distorsin y se mide la salida usando el multmetro en la escala de voltaje AC. Si por ejemplo obtenemos 50 Voltios, y tenemos 2 parlantes de 8 ohmios conectados en paralelo en la misma salida, tenemos que: 50V al cuadrado = 2500 y dos parlantes de 8 ohmios en paralelo dan una impedancia de 4 ohmios, esto es igual a W = 2500/4. El resultado de esta operacin es 625W de potencia, menos el 20% de perdidas, tenemos una potencia de 500W salida RMS.Un dato importante es que por lo regular el voltaje que obtenemos a la salida del amplificador en mximo volumen sin distorsin, normalmente coincide con la mitad del voltaje total del transformador, Es decir: si el transformador es de 55x55VAC, entonces sern 55 voltios aproximadamente los que obtendremos a la salida a parlante.AMPLIFICADORES DE POTENCIA (parte 6) >

Un detalle importante que debemos tener en cuenta est relacionado con la etapa que maneja a los transistores de salida, ya que si aumentamos la cantidad de transistores de salida, es lgico que los requerimientos a los mismos se incrementen. Supngase que para trabajar un transistor requiere 0.5 amperios. es lgico que si incrementamos a 2 la cantidad de transistores el transistor impulsor que los maneja deber entonces ser capaz de entregar 1 amperio. y as sucesivamente.Ello tendr como consecuencia que si no se cambian los transistores que proveen la corriente a la base de los transistores de salida, estos se podrn sobre calentar e incluso daar por lo que ser necesario cambiarlos por unos que puedan manejar mayor potencia, en algunas ocasiones podra bastar el aplicar disipadores de calor apropiados a los mismos, pero si la exigencia de la etapa de salida es mayor ser completamente necesario reemplazarlos. Por esta razn una buena tarjeta Boster Ampliable ya viene con transistores de potencia suficiente, como para mover hasta 24 o mas transistores sin problema alguno.En algunos casos, cuando la cantidad de transistores supera los 32, se pueden usar como impulsores unos transistores de potencia como los 2SC5022 o 2SC3858. As estos trabajan descansados.Montaje de la tarjeta amplificadoraColocando los transistores en los disipadoresDespus de tener armada la tarjeta amplificadora, teniendo en cuenta de colocar cada componente en el sitio y posicin correctas y habiendo construido el transformador y la fuente, debemos preparar los transistores de salida colocndolos en los disipadores, tal como se aprecia en la fotografa. Los transistores deben estar bien aislados del disipador con aislantes de mica, con pasa muros y bien ajustados con sus respectivos tornillos y tuercas.

Luego debemos unir todos los colectores con cable de buen calibre, puede ser un calibre 16 segn la tabla AWG. Claro est que esto es para menos de 16 transistores. Si piensa colocar 24 transistores o ms, lo mejor es que use un cable calibre 14 o 12.Cada base de cada transistor lleva su propia resistencia de proteccin. Esas resistencias pueden ser desde 1 ohmio hasta 4.7 ohmios, no use de impedancias mas altas de lo contrario se pierde ganancia el amplificador. Los emisores tambin llevan su resistencia de polarizacin. Estas deben ser de entre 0.22 y 0.33 ohmios y a 5 vatios. Luego de colocar las resistencias se unen con un cable tal como se aprecia en la fotografa. Lo que hemos hecho es colocar los transistores en paralelo, convirtiendo los 5 transistores en uno solo que soporta muchos ms amperios.Amplificadores cuasicomplementarios NPN

Las conexiones entre la tarjeta amplificadora y los transistores es sencilla, pero de mucho cuidado. Hay que tener en cuenta que el amplificador que presentamos aqu es cuasicomplementario NPN. Es decir que todos los transistores son NPN. En el archivo PDF que podr descargar al final de este proyecto se encuentran las tres configuraciones, complementario, cuasicomplementario NPN y cuasicomplementario PNP y cada una se conecta diferente.La tarjeta boster tiene 6 terminales de salida que son:+Vcc = Alimentacin positiva+B = salida a las bases de los transistores del semiciclo positivo.Salida = Salida a parlantes.-B = Salida a las bases de los transistores del semiciclo negativo.-Vcc = Alimentacin negativa.GND = tierra o comn.Cuando tenga terminado el amplificador, revise muy bien cada conexin y haga las mediciones pertinentes. Recuerde que siempre que se va a encender un amplificador por primera vez, se debe usar una serie con un bombillo incandescente de 100W. Las mediciones de este amplificador las puede estudiar en el artculo del Amplificador mono de 250W que se encuentra en nuestra seccin de proyectos. Si todo est correcto puede probarlos con un parlante de al menos 300W y luego de revisar la temperatura puede comenzar a colocar ms parlantes.Otra recomendacin importante es colocar un ventilador que mantenga fros los disipadores.Si desea hacer este amplificador estereo, solo es hacer dos etapas amplificadoras idnticas y las alimenta con la misma fuente. Claro que hay que tener en cuenta que para dos etapas el transformador debe ser del doble de amperios.

La salida a parlantes permite conectar varios parlantes, dependiendo de la cantidad de transistores que utilice. Personalmente estoy trabajando este amplificador con 4 parlantes de 500W max a 8 ohmios y 15 pulgadas y dos cornetas de 350W. La verdad es que suena bastante fuerte a pesar de que el voltaje no es muy alto por usar transistores 2N3055. Esta es una alternativa bastante buena y econmica.Esperamos que este proyecto y la parte terica aqu expuesta sea de gran utilidad para todos.Video de prueba de nuestro amplificador ampliable en potenciaNOTA: Recuerde que para realizar este proyecto se necesita un buen conocimiento en electrnica y sobre todo haber construido amplificadores de potencia con transistores y haber manejado altos voltajes. Si usted es principiante, le recomendamos se abstenga de realizar este proyecto, ya que puede perder mucho dinero y en casos extremos tener accidentes.