Construya un amplificador de 180 watts utilizando los TDA7294 y un control de volumen, balance y tonos controlados por tensión con TA7630.
Uno de los amplificadores más famosos
En Colombia en el año de 1997 se comenzó la fabricación de videorockolas. Se abrieron una gran cantidad de oportunidades de trabajo en muchos campos de acción; como la carpintería, la venta de computadores y partes electrónicas, entre otras.
La venta de amplificadores no se hizo esperar, ya que por esos días la fabricación casera de estos, no era muy común. Luego aparece uno de los amplificadores más exitosos de los últimos años. Es el amplificador de 180 vatios, caracterizado por utilizar uno de los circuitos integrados más famosos del mundo, que es el TDA7294. El éxito de este amplificador de audio radica en la combinación del control de tonos y volumen controlados por tensión, más este potente amplificador. Se le da la posibilidad al tendero de poder subir y bajar el volumen desde la barra, sin introducir ruido alguno.
Este tutorial pretende enseñar de forma sencilla, clara y práctica, la manera en que debemos construir un amplificador de sonido, ideal para aquellas personas emprendedoras y decididas a hacer de su vida algo mejor.
Materiales
Los materiales para realizar este proyecto, son relativamente económicos. Su costo puede oscilar entre 60 y 80 dólares aproximadamente, dependiendo del país o la zona donde se encuentre. Hay partes que podemos usar recicladas como conectores, cables, terminales y el disipador. En cuanto a las demás partes recomendamos usarlas nuevas, sobre todo los condensadores que se van secando con el paso del tiempo, perdiendo su capacidad de carga.
Si la idea es vender de estos amplificadores, recomendamos usar todas las partes nuevas, para poder dar una garantía y larga vida al aparato.
Para ver en detalle, de clic sobre la fotografía.
El circuito impreso (PCB)
El circuito impreso se hace a partir del dibujo que se encuentra en el archivo PDF. Éste lo podrá descargar al final, después de leer todo el artículo. Se puede construir de varias maneras; la más económica, es usando la técnica de planchado con papel termo transferible, en la cual solo se revelan las pistas del circuito impreso, sobre la placa fenólica.
El otro método es un poco mas complejo, pero de mejor calidad, permitiendo imprimir la máscara de componentes y la máscara antisoldante (Solder mask UV). A ésta táctica se le conoce como serigrafía. Se puede observar en la fotografía.
Hay otra forma de hacer circuitos impresos de buena calidad y es con papel fotosensible. Para esto se usa el dibujo en negativo que entregamos en el archivo PDF.
El transformador
Una de las partes fundamentales en la construcción de este amplificador, es el transformador. Estos son algo costosos, por lo que recomendamos hacerlo.
Tiene un devanado de 29 x 29 voltios AC, a unos 5 amperios, que alimentará la etapa de potencia. Y un devanado adicional de 12 voltios a unos 300 miliamperios, que se encargará de alimentar la etapa de volumen y tonos.
Aunque no es una regla obligada, en este caso usamos un núcleo de 3.2 centímetros por 5 centímetros, al que le enrollamos en el devanado primario, 315 vueltas de alambre calibre 23 según la tabla AWG. Para el devanado secundario, enrollamos 152 vueltas de alambre calibre 16. Esto para los países con 120 voltios en la red pública.
Si en su país el voltaje de la red pública es de 220 voltios, deberá enrollar en el devanado primario, 578 vueltas de alambre calibre 26. Y para el devanado secundario, 152 vueltas de alambre magneto calibre 16. El devanado adicional lleva 31 vueltas de alambre calibre 25, según la tabla AWG.
Construcción del amplificador
Después de tener todos los materiales incluyendo el circuito impreso (PCB), comenzamos por colocar todas las resistencias. Para esto se debe tomar como guía la máscara de componentes que se encuentra en nuestro archivo PDF. Se deben colocar de manera ordenada y con buena estética.
En esta fotografía se aprecian tres resistencias que tienen como función calibrar la ganancia de entrada del amplificador. Ganancia es la sensibilidad a las señales de audio provenientes de algún reproductor. Dicho de otra manera, es la cantidad de veces que se amplifica la señal original.
La primera resistencia de 56K, de izquierda a derecha, va conectada; de la salida a parlante (pin 14), a la entrada inversora del integrado (pin 2). La resistencia de 1K va de la entrada inversora, a tierra con un condensador. La división de la resistencia de 56K por la de 1K, da como resultado la ganancia del amplificador. Si desea disminuir la ganancia para dar un sonido más limpio, puede bajar la resistencia de 56K, hasta 22K. Lo que no es aconsejable es subir la resistencia de 56K. Esto puede desestabilizar el amplificador. La ultima resistencia de 56K fija la impedancia de entrada. Se puede bajar hasta 22K.
Los puentes de alambre (jumpers)
En muchos casos, al momento de hacer el diseño de un circuito impreso no es posible unir algunos puntos o pistas. Estos puentes consisten en unos trozos de alambre que se encargan de unir dos pistas por la parte superior del circuito impreso. Los (jumper) son reciclados a partir de los terminales sobrantes de las resistencias, cuando son cortadas después de soldadas.
Luego de colocar todos los puentes o Jumpers, proceda a soldarlos por la parte inferior de la tarjeta, teniendo cuidado de que no se salgan al momento de voltear la tarjeta. Para esto doble las puntas de los puentes ligeramente hacia fuera.
Observe como deben verse los Jumpers después de colocados y soldados. Evite que queden levantados o torcidos para dar una buena presentación.
El diodo 1N4148
El diodo 1N4148 de encapsulado de vidrio, tiene como principal propiedad la conmutación a alta velocidad. Los diodos tienen una banda negra que diferencia el terminal negativo o cátodo, del positivo o ánodo. La función específica del diodo 1N4148 en este amplificador, es la de enviar ciclos positivos al pin 9 del TDA7294, que es (Stand By). También lleva corriente al pin 10, que es (Muting). Si lo desea, puede colocar un interruptor en serie con el diodo y usarlo como interruptor de encendido. De esta manera no habrá el molesto (pop) al encender. Sólo basta con separar el terminal del cátodo del diodo y colocar el interruptor entre el orificio y el terminal del diodo.
NOTA: Cuando el diodo 1N4148 está defectuoso, el amplificador no enciende. Es importante medir, con el multímetro en voltaje DC. Se coloca la punta negra en tierra y la roja en el cátodo del diodo. Deberá medir entre 14 y 16 voltios. Si no vemos este voltaje, seguramente es que el diodo está averiado y será necesario cambiarlo.
Bases para los circuitos integrados
Pensando en la comodidad al momento de hacer una reparación del amplificador, debemos colocar bases para el integrado que faciliten el cambio de los TDA7294. En este caso utilizamos una base de 18 pines cuadrada y una de 14 pines, cortadas a la mitad. Se coloca media base de una y media de la otra base. El circuito integrado tiene 8 pines en su parte delantera y 7 pines en la parte posterior. Esto es muy útil cuando deseamos cambiar un circuito integrado. Sólo basta con soltar el tornillo que lo sujeta al disipador y el circuito integrado saldrá fácilmente.
Aunque un circuito integrado TA7630rara vez se daña, es recomendable colocar una base de 16 pines. Esto sirve en el caso de que quiera cambiarlo por avería o cualquier otra razón. Podrá reemplazarlo de manera rápida y sin maltratar las pistas. Recordemos que quitar un circuito integrado con tantos pines, no es tarea fácil y puede llegar a levantar las pistas, generando un problema mayor.
El porta fusible
El fusible es un componente usado para la protección de los circuitos. Está formado por un filamento, lámina o hilo de aleación metálica de fácil fundición, que se funde con el calor producido por el paso de la corriente. Cuando pasa más corriente al soportado por el fusible, el filamento se derrite, evitando que el circuito se queme.
El amplificador tiene dos fusibles en la tarjeta, que pueden ser de entre 5 y 6 amperios. Esta ubicado; uno a la salida de voltaje positivo y el otro a la salida del voltaje negativo de la fuente rectificadora.
Cuando se genera un corto circuito, el primer fusible que se quema, es el de la entrada del transformador. Pero en algunos casos alcanza a pasar mucha corriente al circuito impreso, derritiendo las pistas y generando, en algunos casos daños irreparables. Por eso son importantes estos dos porta fusibles en la tarjeta. Van a detener los excesos de corriente DC.
Condensadores cerámicos
El condensador de 390 picofaradios que está en paralelo con la entrada de señal, se encarga de absorber posibles ruidos de corriente DC, provenientes del aparato reproductor. Éste condensador los envía a tierra. Trabaja en conjunto con la resistencia de 56K que fija la impedancia de entrada.
El valor de éste condensador puede oscilar entre 270 pF y 470 picofaradios. Si lo coloca más alto, comienza a limitar el ancho de banda, enviando las frecuencias altas a tierra. Esto puede ser útil cuando deseamos hacer un amplificador para subwoofer. Claro está que es más conveniente usar la versión monofónica de 90W de este amplificador.
El condensador de 10 picofaradios que va entre la salida y la entrada no inversora, protege de posibles oscilaciones y estabiliza la ganancia del amplificador. Puede usar condensadores entre los 10 pF y los 33 pF. De igual manera que el condensador de 390 pF, si se sube éste condensador a más de 100 pF, comienza a limitar las frecuencias altas, convirtiendo el amplificador en un filtro pasa bajos.
Esto no quiere decir que para hacer un filtro pasa bajos, basta con cambiar los dos condensadores de 390 pF y el de 10 pF. Lo ideal es hacer un circuito que prepare la señal antes de entrar al amplificador. Sin embargo puede experimentar con estos condensadores, para entender el fenómeno de corte de frecuencias.
Condensadores de poliéster
La función de estos condensadores cambia dependiendo de su ubicación en el circuito. En este caso los condensadores que vemos en la fotografía, se encargan de controlar, junto con el TA7630, las frecuencias altas y bajas. Los condensadores de 0.1 uF controlan las frecuencias bajas que el TA7630 va a realzar. Y los condensadores de 0.01 uF controlan las frecuencias altas. Puede experimentar cambiando sus valores a los inmediatamente mas altos o mas bajos, hasta encontrar el realce de frecuencias que desee. Sin embargo los que están recomendados dan un excelente resultado.
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