Amplificador Estéreo de 250 Watts Complementario

Amplificador de excelente sonido y gran estabilidad, ideal para amplificar su videorockola, tienda, taberna, bar o discoteca.



250 watts stereoSello de probadoPresentamos un amplificador de sonido estéreo de 250 watts (125W por canal en 8 ohmios). Utiliza transistores NPN y PNP. A esta configuración se le conoce como Amplificador Complementario. Este amplificador es conocido popularmente en nuestras costas colombianas como “la zener”.Esto es debido a que su circuito lleva un diodo zener que estabiliza el par diferencial de la entrada.
Su gran estabilidad, gran potencia y baja distorsión armónica, lo hacen ideal para amplificar su videorockola, taberna, bar o discoteca.



Posibilidad de ampliar la potencia

amplificador estéreo 250wGracias a la utilización de transistores de gran potencia como son los 2SC3858 y 2SA1494, este amplificador puede trabajar con una carga de 4 ohmios. Esto quiere decir que podemos colocarle 4 parlantes de 8 ohmios en total (2 parlantes conectados en paralelo por canal).
Según la de ley de Ohm, para corriente alterna (I≈ V/Z), se tiene; que a menor impedancia, mayor corriente. De modo que si se trabaja el amplificador a 4 ohmios, la exigencia es mucho mayor y podríamos llegar a pensar que se duplica la potencia. Pero como sólo tenemos dos transistores por salida, no se incrementa la potencia. Lo que sucede en realidad es que estamos obligando o forzando el amplificador a entregar más potencia. Esto en un máximo del 30% aproximadamente. Si desea realmente aumentar la potencia, es necesario colocar más transistores en paralelo. Cada par de transistores adicionales pueden incrementar la potencia en unos 120W aproximadamente. Además al aumentar los transistores, deberemos modificar nuestra fuente de alimentación para que provea la energía suficiente para el trabajo de los transistores que se agreguen.
Al final de este artículo, se encuentra un diagrama que explica como colocar más transistores.

Etapa de regulación

regulación con zenerUna de las grandes cualidades de este amplificador de audio es su gran estabilidad. Esto se debe a la etapa de regulación que alimenta el par diferencial de la entrada. Para empezar tenemos un diodo zener de 24v con su respectiva resistencia de polarización y el transistor C1815. Estos componentes mantienen estable el voltaje que llega al par diferencial formado por los transistores A1015. El diodo zener entrega un voltaje estable. El transistor se encarga de regular el voltaje, entregando la corriente que pidan los transistores, evitando así fluctuaciones de voltaje.
A diferencia de otros amplificadores en los que el voltaje llega directamente de +Vcc, cuando hay variaciones en el voltaje, también varía en el punto de unión de los emisores de los A1015. En cambio, gracias a ésta etapa de regulación, el voltaje siempre es el mismo.

Rápida ilustración del funcionamiento

signal imput connectorAhora haremos un recorrido de la señal de audio, haciendo una breve explicación del funcionamiento de las partes del amplificador.
Comencemos por la entrada de señal. Las entradas L y R son independientes. Podemos observar un conector de tres pines al que le quitamos el pin del centro. El pin derecho es tierra y el otro pin es la señal positiva. Recordemos que si se conecta la señal al revés, el ruido será insoportable. Así que tenga mucho cuidado al hacer esta conexión.
Entrando en materia: Al momento que entra la señal de audio, pasa por un condensador de 0.47 uF (C1). A éste condensador se le llama condensador de desacople. Se encarga de separar el circuito del reproductor o el preamplificador que usemos, del amplificador, evitando que pasen voltajes DC. Este condensador puede ser hasta de 4.7 uF. Recuerde que si va a usar un condensador electrolítico, deberá colocarlo con su polo negativo mirando la entrada de señal.
Sigue una resistencia de 68K (R1) en paralelo. Esta resistencia se encarga de fijar la impedancia de entrada. Si incrementa su valor, aumenta la sensibilidad de entrada. Pero también puede aumentar el ruido, y si baja su valor, el sonido es más limpio. Si usa una resistencia de menos de 10K, el amplificador sonará con menos volumen.

El par diferencial

el par diferencialDespués de que la señal pasa por el condensador de desacople, llega a un par de transistores (Q1 y Q2). Éstos están unidos por sus emisores. A esta configuración se le conoce con el nombre de “Par diferencial”. Se trata de dos transistores A1015 (PNP), en configuración emisor común, recibiendo el voltaje de la etapa de regulación antes mencionada. Un detalle importante es que el diodo zener de la etapa de regulación entrega 24V. Pero como hay una resistencia de 33K en serie, si medimos en la unión de los A1015, debemos obtener un voltaje de 0.7V, ni más ni menos.
La base de (Q1) recibe la señal de audio, mientras que la base de (Q2) está al punto centro o punto de reposo del amplificador. Este punto finalmente es la salida al parlante, solo que hay una resistencia de por medio, entre (Q2) y el parlante.
Los colectores están conectados a –Vcc o voltaje negativo, por medio de un par de resistencias de 3.9K. A su vez los colectores entregan la señal a la base de los transistores C2229 (Q4 y Q5).

Transistores pre-excitadores

pre-excitadores
Como vimos, los dos transistores A1015 entregan la señal por sus colectores a cada transistor de la siguiente etapa. Esta nueva etapa es llamada “etapa pre-excitadora” con transistores 2SC2229.
Recordemos que un transistor es un dispositivo semiconductor utilizado para ampliar o cambiar las señales electrónicas. Así que en este caso los transistores 2SC2229 amplifican y refuerzan la señal.

NOTA: Los transistores 2SC2229 No deben tener una ganancia (hFE) superior a los 190. De lo contrario son falsificados. Cuando los 2SC2229 son falsos, hacen entrar en corto los transistores de salida, averiando éstos. Puede usar como reemplazo el 2SC1573, el 2SC1921 o el 2SC2271.

Transistor de ajuste de BIAS

transistor BIASLos TIP42 son transistores bipolares de silicio de base negativa. Estos transistores tienen una alta ganancia de corriente. Soportan corrientes hasta de 2 amperios, y son ideales para aplicaciones de conmutación. Estos transistores son muy usados en aplicaciones de audio y amplificadores.
En este caso el transistor TIP42 es parte de la regulación de BIAS. El ajuste de BIAS consiste en regular la intensidad que circula por los transistores de salida, cuando el amplificador se encuentra en reposo.

El ajuste de BIAS

resistencia diodos biasEn algunos amplificadores es necesario hacer el ajuste de BIAS manualmente. En éste amplificador ya vienen ajustadas las BIAS mediante una resistencia de 33 ohmios (R11) y dos diodos (D2 y D3). Esto para facilitar el trabajo del estudiante. Sin embargo es importante verificar que sí estén bien ajustadas. Para esto se debe conectar el amplificador a la red pública, usando un Circuito serie con un bombillo incandescente de 60W. Y con el multímetro en escala de voltaje DC , debemos medir en la resistencia, en el punto donde se une con el colector de TIP42. Deberá haber entre 0.6 y 0.7 voltios. La otra medición se hace en el cátodo del diodo (D3), en el punto de unión con la base del B688. De igual manera deberá haber entre 0.6 y 0.7 voltios.
Cuando las BIAS están descuadradas puede haber distorsión por cruce, calentamiento excesivo y en algunos casos se puede hasta quemar la etapa de salida.
Por esta razón es imprescindible hacer esta medición antes de conectar los parlantes. Si llegado el caso no se obtienen los voltajes correctos, revise muy bien el circuito y lea nuestra sección de Recomendaciones.

Transistores impulsores

driver transistorEl D718 es un transistor de potencia NPN de gran rendimiento. Se encarga de impulsar el transistor 2SC3858.
En el caso de trabajar este amplificador a un voltaje inferior a los +/-63 voltios DC (46+46VAC), no es necesario usar estos transistores. Puede usar los TIP41 (NPN). Pero pensando en hacer un amplificador ampliable en potencia, colocamos el transistor D718 (NPN), por su gran calidad y potencia. No es necesario disiparlo.
Al momento de comprarlos recuerde medir el beta con un multímetro que tenga función para mediciones de hFE. Debe obtener un valor entre 80 y 160. Si es menor o mayor a este valor, puede ser falsificado.

El otro transistor impulsor

transistorAhora apreciamos el transistor B688 (PNP). Se encarga de impulsar el transistor 2SA1494. En caso de trabajar este amplificador a un voltaje inferior a los +/-63 voltios DC (46+46VAC), tampoco es necesario usar este transistor. Puede usar el TIP42 (PNP). Sin embargo la idea de este amplificador es que sea extensible en potencia. Por eso colocamos el transistor B688 (PNP), que soporta más voltaje y corriente.
De igual manera que con el D718, al momento de adquirirlo mida el beta o hFE. Debe obtener un valor entre 80 y 160. Si es menor o mayor a este valor, puede ser falsificado.



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