Diseño de amplificadores

1. Clase 2
01/02/2014

2.  Un amplificador es un elemento que se encuentra entre las fuentes de sonido y los
altavoces. Su misión es seleccionar y acondicionar la señal que llega de las fuentes,
y posteriormente aumentar su potencia para que pueda excitar al altavoz, y así
producir el sonido.
 El término amplificador habitualmente se refiere al de amplificador integrado, donde
las partes de selección, acondicionamiento y aumento de potencia están en una
misma caja. Las partes de selección y acondicionamiento habitualmente se
denominan previos, o preamplificador a todo el conjunto, y no tiene porqué estar
necesariamente en la misma caja que la parte de potencia, denominada etapa de
potencia.

3.  Amplificar es una palabra muy genérica, se pueden hacer amplificaciones que no
sirvan para cargar con un altavoz. La potencia depende de dos términos, uno es la
corriente y el otro es el voltaje. Uno no puede existir sin el otro, pero en ocasiones la
cuantía de uno de los dos puede ser ineficiente para una tarea. Por esto es más
exacto referirse a amplificación de voltaje, corriente o potencia, si se amplifican
ambos, a pesar de que habitualmente nos referimos a las etapas de potencia como
amplificadores.
 A continuación examinaremos la estructura de un amplificador integrado.

4.  Los amplificadores integrados comerciales constan de una o más fuentes de
alimentación que se encargan de suministrar energía a todos los circuitos.
 Éstos son previos como control de balance, graves, agudos, volumen y otros, y
finalmente las etapas de potencia.
 También puede existir una parte de control, casi obligatoriamente digital, que puede
controlar diversas
acondicionamiento.
funciones
casi
siempre
referidas
a
la
selección
y
al

5.  Lo mínimo necesario para que pueda funcionar un amplificador es:

Fuente de alimentación.

Control de volumen.

Etapa(s) de potencia
 El esquema más usual de un amplificador integrado es este:

7.  En muchos equipos de alta gama no se incluyen controles de graves y agudos, ya
que a ese nivel se entiende que no existen deficiencias que corregir en el resto del
sistema.
 Cualquier corrección del sonido, para evitar reverberaciones y para ajustar el sonido
al gusto personal debe hacerse en los altavoces o en el recinto donde se valla a
escuchar el equipo, una solución cara en caso de tener que cambiar algún
componente.

8.  En muchos equipos de alta gama no se incluyen controles
de graves y agudos, ya que a ese nivel se entiende que no
existen deficiencias que corregir en el resto del sistema.
 Cualquier corrección del sonido, para evitar reverberaciones
y para ajustar el sonido al gusto personal debe hacerse en
los altavoces o en el recinto donde se valla a escuchar el
equipo, una solución cara en caso de tener que cambiar
algún componente.

9. El control de volumen siempre es necesario,
salvo que esté integrado en alguna de las
fuentes, porque no siempre se escucha la
música al mismo volumen, ni tampoco todos
los discos están grabados al mismo volumen.

10. El caso de la etapa de potencia es el más
importante.
La inmensa mayoría de las etapas de los
amplificadores comerciales de transistores
siguen esta configuración

12.  Etapa diferencial de entrada: Proporciona ganancia
de tensión, y permite restar una parte de la tensión
de la salida con el objetivo de estabilizar la
ganancia y corregir la distorsión. A esta técnica se
la denomina realimentación negativa, y la
configuración con etapa diferencial permite que sea
más eficiente que en las etapas en emisor común
antiguas. También se pueden cancelar ciertos tipos
de ruido eléctrico.

13. Etapas de ganancia en voltaje: Proporcionan
una ganancia en tensión mucho mayor que la
etapa diferencial. Cuanto mayor sea el nivel de
la señal realimentada, más se tiende a reducir
la distorsión.

14. Etapa de ganancia en corriente: Es una etapa
cuya ganancia en voltaje es levemente menor
que la unidad, pero que produce ganancia en
corriente. La salida de esta etapa posee una
réplica del voltaje de la entrada pero permite
que se le demande corriente sin grandes
problemas

15. El objetivo del diseño es que la calidad del
sonido sea la mayor posible, con una mínima
distorsión y un nivel de ruido muy bajo.

16. Todos
los elementos son una fuente de
distorsión,
los
elementos
pasivos
(condensadores,
bobinas,
resistencias,
transformadores), los activos (transistores,
diodos)... pero se puede reducir la distorsión
que generan mediante la técnica de
realimentación, pero esta técnica también
conlleva sus propios problemas: inestabilidad y
limitaciones dinámicas.

17.  El método de añadir varias etapas de ganancia para
conseguir que la ganancia sea desorbitada, y el factor de
realimentación también, con el fin de reducir la distorsión
armónica se empleaba en los 70 y sus resultados eran una
calidad muy pobre. La tendencia clara es minimizar partes,
se va imponiendo también el tratar de que cada bloque
genere la mínima distorsión posible y como la realimentación
negativa también tiene sus propios inconvenientes, el
número de etapas normalmente se reduce a tres, casi el
mínimo.