Este documento presenta el diseño de un amplificador de audio clase AB de 30W con un vúmetro rítmico. El amplificador consta de tres etapas: 1) etapa de acondicionamiento de la señal, 2) etapa de amplificación de potencia usando un amplificador Darlington clase AB, y 3) un vúmetro construido con el circuito integrado LM3914. El diseño fue implementado y verificado experimentalmente, cumpliendo con los parámetros teóricos calculados.

1. AMPLIFICACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES
PROYECTO FINAL
DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB CON
VÚMETRO RÍTMICO
INGENIERO:
CARLOS OJEDA NAVA
EQUIPO DE TRABAJO:
MENDOZA GARCIA DAVID
REYES REYES LAURA
TAPIA DE LA CRUZ JORGE EDUARDO
18/JUNIO/2015-1

2. INTRODUCCIÓN
 Expone mediante una serie de pasos secuenciales la
construcción de un amplificador de potencia para audio de 30W
y 8 Ω de resistencia.
 En él se exponen los fundamentos básicos de los
amplificadores de potencia, utilizando exclusivamente
componentes básicos, tales como resistencias, capacitores y
transistores; la amplificación se realizara mediante el llamado
amplificador clase AB, cuya característica principal yace en la
pequeña corriente de polarización que se inyecta para que los
transistores involucrados estén transmitiendo a la llegada de la
señal.
 Finalmente también se empleara el diseño de un Vúmetro
rítmico para este proyecto estudiaremos el circuito
integrado LM3914.

3. OBJETIVO:
 Diseñar y ensamblar un amplificador de potencia para
audio de 30 Watts teniendo en cuenta los factores que
intervienen.
 Utilizar los conocimientos adquiridos durante el curso para
calcular los valores de resistores, corrientes, voltajes.
 Utilizar las características de los transistores en un diseño
implementado que permite controlar un vúmetro rítmico.

4. DESARROLLO:
 Para hacer más fácil la explicación el circuito se dividirá en tres
subsistemas cada uno de ellos será expuesto a detalle.
FIGURA 1 DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB CON VÚMETRO RÍTMICO

5. ETAPA DE ACONDICIONAMIENTO
 Esta compuesta por un amplificador clase A con una
configuración emisor común.
 Como la señal de ca se aplica a la base como entrada y se
toma en el colector como salida, el emisor es común tanto
para las señales de entrada como de salida.
Figura 2 Primera etapa de acondicionamiento de la señal

6. RECTA DE CARGA Y GRÁFICA
Figura. 3 Variaciones de la corriente en el colector y del voltaje en el colector con respecto al emisor, a consecuencia de
una variación de la corriente en la base.

7. ETAPA DE AMPLIFICACIÓN DE POTENCIA
 Como ya se menciono el amplificador de potencia es una
configuración clase AB.
 Ventaja: Se puede obtener más potencia de salida con una
cantidad dada de potencia de entrada.
 Desventaja: Es que es más difícil implementar el circuito para
obtener una reproducción lineal de la forma de onda de entrada.
 El Amplificador Darlington clase AB push-pull. Con cargas de baja
resistencia se puede usar un amplificador push-pull que utiliza
transistores Darlington para incrementar la resistencia de entrada
presentada al amplificador de mando y para evitar reducir
severamente la ganancia de voltaje. Además, los resistores de
polarización deben ser grandes porque se requiere menos corriente
en la base.

8. AMPLIFICADOR CLASE AB DARLINGTON
Figura 4 Amplificador Darlington clase AB push-pull

9. TRANSISTORES EN SIMETRÍA COMPLEMENTARIA
 Amplificadores clase B push-pull que utilizan dos seguidores-
emisores y fuentes de alimentación tanto una positiva como una
negativa.
 Este es un amplificador complementario porque un seguidor-emisor
utiliza un transistor npn y el otro un pnp, los cuales conducen en
alternancias opuestas del ciclo completo de entrada.

10. DISTORSIÓN DE CRUCE
 Cuando el voltaje de Cd en la base es cero, ambos transistores se
apagan y el voltaje de la señal de entrada debe exceder VBE antes de
que conduzca un transistor. Debido a esto, existe un lapso de tiempo
entre las alternancias positivas y negativas de la entrada cuando
ningún transistor está conduciendo.
Figura 2 Distorsiones de cruce en un
amplificador push-pull. Los transistores
conducen sólo durante partes de la entrada
indicada por las áreas sombreadas.

11. VÚMETRO RITMICO
 Un vúmetro es un dispositivo que se usa a menudo en
equipos de audio, su función es mostrar el nivel de la
señal en unidades de volumen.
 Este vúmetro está construido a base del circuito integrado
LM3914 que no es más que un conjunto de amplificadores
operacionales configurados como comparadores en
cascada.
 Consta de 3 etapas :
 Etapa de alimentación.
 Etapa de filtro.
 Etapa circuito LM3914.

12. DISEÑÓ DEL CIRCUITO VÚMETRO
Figura 5 “Diseñó del circuito vúmetro con leds”

13. CIRCUITO INTEGRADO LM3914
Figura 6 Integrado LM3914, con su resistencia de 470 Ω que
determina el brillo de los leds

15. ARMADO FINAL AMPLIFICADOR DE AUDIO CON
VÚMETRO RÍTMICO

16. CONCLUSIONES
 Para diseñar un amplificador de audio es necesario analizar el
circuito en CA y en CD ya que se complementan para obtener los
valores de resistores, capacitores, etc, para poder llevar a cabo la
implementación del circuito.
 Se comparó el comportamiento obtenido experimentalmente, con
el comportamiento descrito en la teoría y en las simulaciones
realizadas. Midiendo parámetros importantes de cada etapa,
especialmente la corriente y el voltaje al que son polarizados cada
transistor. Los cuales están muy apegados a los valores teóricos.

17. BIBLIOGRAFÍA
 BOYLESTAD, ROBERT L. y NASHELSKY, LOUIS. Electrónica: Teoría de Circuitos y
Dispositivos Electrónicos. EARSON EDUCACIÓN, México, 2009.ISBN: 978-607-442-
292-4 Área: Ingeniería. pp[161-190].
 FLOYD, THOMAS L.Dispositivos electrónicos Octava edición. PEARSON EDUCACIÓN,
México, 2008. ISBN: 978-970-26-1193-6 Área: Ingeniería.pp[216-251]
 SAVANT JR, Diseño electrónico y sistemas. Tercera edición, Pearson educación,
México ,2000.
 BD35 hoja de datos, instrumento de Fairchildsemi visitada el día [15/06/15],
encontrada en la página de internet
 https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BD/BD135.pdf
 TIP 31 , 32 hoja de datos, instrumento de Farnaell visitada el día [15/06/15],
encontrada en la página de internet
 http://www.farnell.com/datasheets/1506763.pdf
 LM3914 hoja de datos, instrumento de Texas visitada el día [15/06/15], encontrada
en la página de internet http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pd