Electronica II Universidad Utepsa Ing. Electrónica y Sistemas

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA PRIVADA DE SANTA CRUZ
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
ING. ELECTRONICA Y SISTEMAS
AMPLIFICADOR DE 20W CON TONOS
INTEGRANTES:
-CONTRERAS CERVANTES GERMAN
-SERRUDO COAQUIRA EDUVIGUES
-FERNANDEZ GOMEZ BENEM
-PADILLA MONTES FRANKLIN
MATERIA:ELECTRONICA II
DOCENTE:ING. MARIA ELENA FIOL FERRER
Santa Cruz – Bolivia
23 DE NOVIEMBRE DEL 2016

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OBJETIVO GENERAL
Elaborar un dispositivo electronico que permita ampliar y disminuir la intensidad al sonido
para que este sea adecuado y agradable a la audicion.
OBJETIVO ESPECIFICO
 Estudiar caracteristicas de dispositivos electronicos que permiten variar el sonido.
 Analizar la funcionalidad de un amplificador y mirar si es adecuado su aplicación
como amplificador
 Establecer el amplificador como el dispositivo electronico adecuado para modificar
la intensidad del sonido y elaborarlo nosotros mismos.
MARCO TEÓRICO
Los amplificadores operacionales fueron desarrollados para realizar operaciones
matemáticas con circuitos electrónicos.
Son circuitos analógicos que básicamente constan de tres etapas:
1) Dos entradas que son diferenciales entre si.
2) Una etapa de ganancia DC intermedia.
3) Una etapa de salida push-pull
Las entradas poseen una muy alta impedancia y por el contrario, su salida presenta una
muy baja por lo que la corriente entregada a la carga es grande.
El término push-pull se refiere a un tipo de circuito electrónico que es capaz de manejar
corrientes tanto positivas como negativas en su carga.
En ciertos dispositivos, como los microcontroladores por ejemplo, podemos asimilar un
terminal "push-pull" como un pin que puede funcionar como una entrada (corriente
negativa) o una salida (corriente positiva).
Casi todos los circuitos lógicos CMOS y TTL tienen terminales push-pull.
A la salida “push-pull” también se le llaman “tótem pole” debido a la apariencia física de
su configuración circuital, que comúnmente se realiza con dos transistores
complementarios, montados unos sobre el otro en forma de “tótem pole”.
ANÁLISIS DE UN OP-AMP BÁSICO
Las características de lazo abierto de una op-amp ideal:
1) Entrega una ganancia entre 10^3 y 10^6 (de 60 a 120 db)
2) La resistencia de entrada es infinita (10K a 1G ohm en dispositivos reales)
3) La resistencia de salida debe ser 0 (40 a 600 ohm en dispositivos reales)

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4) Requieren de una fuente de poder simétrica para poder operar (valores iguales y
complementarios respecto a tierra).
Los valores de alimentación para op-amp reales van desde +/- 3 hasta +/- 30 Voltios
siendo muy comunes los de fuentes simétricas de 12 y 15 voltios. Existen algunos diseños
que permiten la operación con fuentes simples referenciadas a tierra. Uno de los dos
terminales de alimentación debe estar conectado a tierra.
Obviamente, el valor del voltaje de salida dependerá del voltaje de alimentación es decir,
no podremos obtener valor de voltajes en la señal de salida, mayores a +/-Vcc.
Lo que se llama “swing” de voltaje, es el rango en el cual puede variar la salida del
amplificador operacional. El voltaje máximo que se puede alcanzar con el dispositivo se le
conoce como voltaje de saturación del operacional.
El voltaje de saturación por lo general está de 1 a 4 voltios por debajo (o por encima si nos
referimos a la parte negativa) de la tensión de alimentación.
El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual tiene
capacidad de manejo de señal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el
fabricante; tiene además límites de señal que van desde el orden de los nV, hasta unas
docenas de voltio (especificación también definida por el fabricante). Los amplificadores
operacionales se caracterizan por su entrada diferencial y una ganancia muy alta,
generalmente mayor que 105 equivalentes a 100dB
El A.O es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se
alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que tenga excursiones tanto
por arriba como por debajo de tierra (o el punto de referencia que se considere).
El nombre de Amplificador Operacional proviene de una de las utilidades básicas de este,
como lo son realizar operaciones matemáticas en computadores analógicos
(características operativas).
El Amplificador Operacional ideal se caracteriza por:
1. Resistencia de entrada,(Ren), tiende a infinito.
2. La resistencia de entrada es infinita (10K a 1G ohm en dispositivos reales)
3. Resistencia de salida, (Ro), tiende a cero.
4. Ganancia de tensión de lazo abierto, (A), tiende a infinito
5. Ancho de banda (BW) tiende a infinito.
6. vo = 0 cuando v+ = v-

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Ya que la resistencia de entrada, Ren, es infinita, la corriente en cada entrada, inversora y
no inversora, es cero. Además el hecho de que la ganancia de lazo abierto sea infinita hace
que la tensión entre las dos terminales sea cero.
FILTROS
Un filtro eléctrico o electrónico es un elemento que discrimina una determinada
frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo
modificar tanto su amplitud como su fase.
Orden
El orden de un filtro describe el grado de aceptación o rechazo de frecuencias por arriba o
por debajo, de la respectiva frecuencia de corte. Un filtro de primer orden, cuya
frecuencia de corte sea igual a (F) presentará una atenuación de 6dB a la primera octava
(2F), 12dB a la segunda octava (4F), 18dB a la tercer octava (8F) y así sucesivamente. Uno
de segundo orden tendría el doble de pendiente (representado en escala logarítmica).
Filtros activos y pasivos
Filtro pasivo: Es el constituido únicamente por componentes pasivos
como condensadores, bobinas y resistencias.
Filtros activos: Es aquel que puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de
salida respecto a la de entrada. En su implementación se combinan elementos activos y
pasivos. Siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales, que permite obtener
resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.
ECUALIZADOR
Es un dispositivo que modifica el contenido en frecuencias de la señal que procesa (por
ejemplo una canción). Es decir, cambia las amplitudes de sus coeficientes de Furrier lo que
se traduce en diferentes volúmenes para cada frecuencia.
BOCINA
Una bocina permite que las ondas sonoras sean escuchadas, con la diferencia de que estas
emiten un sonido más fuerte, existen las de tipo electrodinámicas, dinámicas y de imán
permanente.

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Electrodinámicas
En estas se hacen vibrar el cono por medio de una bobina de alambre de pequeño
tamaño, denominada bobina móvil (en ésta se aplica la señal que sale del amplificador).
DINAMICA
En estas bocinas para producir un campo magnético fuerte entre el núcleo y la abertura
de la caja se le aplica la corriente directa por la bobina de campo.
IMÁN
En estas bocinas la bobina de campo es sustituida por un imán permanente, son las que
actualmente se usan.
Nuestro amplificador de sonido utiliza el circuito integrado TDA2003, esta proporciona
una corriente de salida de hasta 3,5 A, nuy baja distorsion armonica o cross-over.
Tiene proteccion contra cortocircuito de CC y AC, proteccion por encima del rango
permitido, volcado de la carga picos de tensionde 40V rupturas fortuitas de tierra.
En conclusion es una buena opcion cuando se trata de un amplificador para la mesa de
trabajo o el cuarto.
La parte de tonos funciona con un preamplificador operacional doble de bajo ruido. Es
uno de los mas usados en el audio profesional por su excelente respuesta y sonido
definido.
Una de las grandes cualidades de este amplificador es la de tener controles de tonos y
volumen, todo en el mismo circuito. Eso evita cableados adicionales que puedan hacer
dificil el ensamble.
El primero es control de volumen. Luego siguen control de bajos, control de medios y
control de altos.
Como el amplificador es estereo es indespensable usar potenciometros dobles.
Como el amplificador se alimenta con 12 voltios DC, es necesario usar una resistencia
limitadora para que el LED no se queme. En este caso usamos una resistencia de 2.2K que
es la que se aprecia al lado del conector de entrada de señal.
La entrada de señal es estéreo. Por eso vemos tres pines. El pin izquierdo es entrada de
señal izquierda, el pin derecho es entrada de señal derecha y el pin del centro es tierra o
también conocido en algunas partes como masa o común.

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Los dos condensadores electrolíticos son de 1 uF. Estos son los desacoples de entrada de
señal. Su valor puede variar desde 0.47, hasta 2.2 uF. Si usa mas bajos, se atenúan las
frecuencias bajas y si lo usa más alto de 2.2 uF, se aumenta el “POP” de encendido.
Otra gran opción de nuestro amplificador estéreo de 20W es que se puede usar con
una batería de 12 voltios. Esta debe entregar al menos 3.5 amperios como mínimo para
lograr que el amplificador entregue una buena respuesta de bajos en alto volumen y no
haya demasiada distorsión.
La posibilidad de usar el amplificador con batería, permite llevarlo a todas partes. Esto es
muy atractivo entre los jóvenes. Solo bastaría con adicionar un Reproductor MP3 con
entrada USB y podremos llevar nuestra música a todas partes.
NOTA: Por seguridad y para proteger el amplificador de posibles sobre cargas y corto
circuitos, es muy importante colocar un fusible de 2 amperios en serie con el positivo de la
batería. Así si llegase a haber un problema, el fusible se quemará y se protege el circuito.

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ESQUEMA ELECTRICO

8. Página 8
PBC DE PLACA
ESQUEMA DE MONTAJE

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DIAGRAMA DE BODE
ANCHO DE BANDA
CORTE A LAS BAJAS

10. Página 10
CORTE A LAS ALTAS
CONCLUSIONES
 Para hacer un amplificador de audio no basta solo con amplificar voltaje, debemos
amplificar tambien la corriente para poder suministrar la potencia que requiere la
carga.
 Debemos estar atentos en la potencia que disipan los elementos que componen
este tipo de circuitos, saber si estos elementos estan en la capacidad de manejar
ciertas potencias.
 Es muy importante conocer el datashet del TDA2003, Y debe ser colocado para
evitar daños.