1

Amplificador estereo de 250W (125W por cana) + 70VDC

4.7K

R8

R2

4.7K

D1 R9

R3

C1815

180

150

1N4007

681

24V

Q7

10K

101

Q3

Q6

47 uF

C4

Q9

Q4

47 uF

33K

C2229

C3

0.7V

R12

0.7V

1K

0.47 uF

2SC3858

TIP42

C2

Entrada

D718

C6

33

R6

100

R14

0.47

8 ohmios

R11

5 uH 0V

Q1

Q2 R7

68K

A1015

C1

68K

1N4007

D2

C8

0.47

R1 R10

C2229

150

R15

1N4007

D3

R13

100

104

R17

10

10 R16

Q5

101

Q10 C5

0.7V

2SA1494

Q8

3.3K

R4

R5

3.3K

B688

681 C7

- 70VDC

El diagrama eléctrico que muestra una sola etapa del amplificador.

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2

Valores recomendados Los valores modificables, están en la siguiente tabla. Esta información le puede ayudar a personalizar el circuito. Los componentes que no se encuentran en la tabla, no se pueden modificar.

VALOR MAYOR QUE EL PROPUESTO

VALOR MENOR QUE EL PROPUESTO

COMPONENTES

VALORES SUGERIDOS

R1 (*)

68K

Resistencia de entrada

Aumento de la impedancia de entrada

Disminución de la impedancia de entrada

R2, R3

4.7K

Limitaoras del zener y del transistor de regulación

Distorsión o pérdida de ganancia

Recalentamiento de estas

R4, R5

3.3K

Polarización del par diferencial Disminuye la ganancia

Aumenta la ganancia

R6

1K

Ganancia de retroalimentación

Disminuye la ganancia

Aumenta la ganancia

R7

68K

Ganancia de retroalimentación

Aumenta la ganancia

Disminuye la ganancia

R8

180 ohm

Polarización del transistor onda positiva (TIP42)

Descalibración de las BIAS

Descalibración de las BIAS

R9

10K

Polarización de la base del transistor (TIP42)

Descalibración de las BIAS

Descalibración de las BIAS

R10

150 ohm

Polarización de los transistores Pre- exitadores

Aumenta la ganancia

Disminuye la ganancia

R11

33 ohm

Regulacipon de BIAS

Recalentamiento de los transistores de salida

Menos de 10 ohms Aumento de ruido de cruce

R12, R13

100 ohm

Polarización de los transistores impulzadores

Recalentamiento de los transistores de salida

Recalentamiento de los transistores impulzadores

R14, R15

0.47 ohm

Polarización de transistores de Recalentamiento de los salida (limitadoras de corriente) transistores de salida

Recalentamiento de los transistores de salida (-0.22)

R16, R17

10 ohm

Red de Zobel o bloqueo de oscilación

Posible oscilación y desestabilización

Recalentamiento de los transistores de salida

C1

0.47 uF

Desacople de entrada DC

Aumenta el pop al encender

Recorte de las frecuencias bajas

C2

47 uF

Derivación tensión de alimentación par diferncial

-

C3

47 uF

Derivación tensión de la ganancia

C4, C5

100 pF

Filtro pasa banda

(Mas de 100 pF) aumento de distorsión de frecuencias altas

C6, C7

680 pF

Protección de oscilación

Recorte de frecuencias menores Peligro de oscilación a 100 Hz

C8

0.1 uF

PROPÓSITO

Red de Zobel o bloqueo de oscilación

Recorte de las frecuencias altas

Recalentamiento de los transistores de salida

Desestabilización de la etapa de regulación

(Menos de 10pF) recorte de frecuencias bajas

Peligro de oscilación

* LA resistencia de impedancia de impedancia de entrada (R1), es importante al momento de usar un preamplificador de guitarra eléctrica. Entre mas bajo su valor es mas limpio el sonido, ya que los ruidos son descargados a tierra. Por otro lado si la señal del reproductor es muy baja, es necesario colocar una resistencia de valor alto, que puede ser hasta de 200K. Obviamente entre mas alta, las posibilidades de ruido son mayores.

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3

A1015 (PNP)

15 A10

E

valores máximos recomendados

C B

Símbolo

A1015 A1266

Unidad

Voltaje Colector - Emisor

VCEO

50

V

Voltaje Colector - Base

VCBO

50

V

Voltaje Emisor - Base

VEBO

5.0

V

Corriente de Colector

IC

150

Corriente de Base

IB

50

PC

400

TJ

125

°C

80 - 240

-

Característica

Disipación de potencia de colector temperatura de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta

Los Transistores A1015 también los falsifican. Mida el hFE al momento de comprarlos y debe darle un valor aproximado que oscila entre 80 y 240. Otra opción en caso de no conseguirlos es usar los A1266.

B

0.45 mm 0.5 mm

1.3 mm

E

C

B

4.1 mm

0.6 mm

1.3 mm

12.7 mm

C

1.8 mm

E

0.8 mm

Los A1015 están conectados en la configuración conocida con el nombre de “Par diferencial”. Lo dos transistores se encuentran acoplados por el emisor. (Emisor común). Si medimos en la unión de los emisores de los A1015, debemos obtener un voltaje de 0.7V, ni más ni menos.

4.7 mm

5.1 mm

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4

C2229 (NPN) Los C2229 son transistores de gran rendimiento que usaremos como transistores pre-exitadores. Son muy usados en aplicaciones de video TV a blanco y negro, conmutación de alta tensión y como impulsores (drivers) en amplificadores de audio.

222 C S 2

E C B 5.1 mm

Unidad

Voltaje Colector - Emisor

VCEO

150

V

Voltaje Colector - Base

VCBO

200

V

Voltaje Emisor - Base

VEBO

5.0

V

Corriente de Colector

IC

50

Corriente de Base

IB

20

PC

800

TJ

150

°C

70 - 180

-

E

temperatura de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta

B 2.2 mm

1.0 mm

1 mm

Disipación de potencia de colector

C

0.8 mm

0.8 mm

1.3 mm

Nota: El uso de forma continua bajo cargas pesadas (por ejemplo, la aplicación de alta temperatura, corriente, tensión o cambios fuertes de temperatura, etc), pueden causar una disminución de su rendimiento, incluso si las condiciones de funcionamiento están dentro de los valores máximos absolutos. Por eso al momento de diseñar un circuito con el C2229 se debe tener en cuenta las características de funcionamiento medio y las precauciones de manipulación explicadas en el Manual Toshiba Semiconductor.

1.3 mm

2.6 mm 0.6 mm

E

C

B

En este caso su trabajo es bastante descansado, así que no debe calentar en lo absoluto. Si por alguna razón muestra altas temperaturas, puede ser falsificado o que hay un error en el ensamble del circuito impreso.

4.1 mm

2SC2229

10.5 mm

Símbolo

8.2 mm

valores máximos recomendados Característica

9

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5

TIP42C (PNP) Los 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.

B

C

E A R S

E

valores máximos recomendados

F

P

Q

Símbolo

TIP42c

Unidad

Voltaje Colector - Emisor

VCEO

100

V

Voltaje Colector - Base

VCBO

100

V

VEBO

5.0

Característica

B

B

Voltaje Emisor - Base Corriente continua de Colector - pico Corriente de Base

C

E T

H

V

G

L C

IC ICM

6.0 10

A

IB

2.0

A

PD

2 65

W W/°C

TJ TSTG

-55 a 150

°C

150

-

C

M

M

K

Potencia total de disipación por encima de los 25° Rango de operación de temperaturas de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta

N B

C

E

O

J

Características del TIP42c: La estructura de este transistor es PNP Disipación máxima de potencia continua de colector (Pc): 65W Limite el colector DC-base (Ucb): 140V Límite de colector-emisor del transistor de tensión (Uce): 100V Límite de tensión emisor-base (Ueb): 5V Corriente continua Máxima de colector (Ic max): 6A Temperatura límite de unión pn (Tj): 150°C Frecuencia de corte de la relación de transferencia corriente del transistor (Ft): 3MHz Estática coeficiente de transferencia de corriente en el circuito con emisor común (Hfe), min/max: 20/150 Fabricante: Texas Instruments Encapsulado tipo: To220

DIM

Milímetros

A

10.3 MAX

B

15.3 MAX

C

0.8

D

3.6

E

3

F

6.7 MAX

G

13.6

H

5.6 MAX

J

1.3 MAX

K

0.5

L

1.5 MAX

M

2.5

N

4.7 MAX

O

2.6

P

1.5 MAX

Q

1.5

R

9.5

S

8

T

2.0 MAX

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6

2SD718 (NPN) - 2SB688 (PNP) Estos transistores son excelentes para usar como impulsores (drivers), sobre todo si se piensa usar altos voltajes. B C E valores máximos recomendados

Característica

Símbolo

2SD718 2SB688

B Unidad

C

Voltaje Colector - Emisor

VCEO

120

V

Voltaje Colector - Base

VCBO

120

V

Voltaje Emisor - Base

VEBO

5.0

V

IC ICM

8.0 16

A

Corriente de Base

IB

0.8

A

Potencia total de disipación por encima de los 25° Rango de operación de temperaturas de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta

PD

80 0.64

W W/°C

TJ TSTG

-55 a 150

°C

55 - 160

-

M

O

Corriente continua de Colector - pico

D A F E B

G L

H

J

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) y TIP42 (PNP). Pero pensando en hacer un amplificador ampliable en potencia, colocamos los transistores D718 (NPN) y B688 (PNP), por su gran calidad y potencia. No es necesario disiparlos. 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.

C E

K

N

P

DIM

Milímetros

A

22.3 MAX

B

16.3 MAX

C

2.7

D

6.1

E

15.22

F

12.8 MAX

G

4.5

H

2.4 MAX

I

3.2 MAX

J

1.5

K

5.6 MAX

L

21.5

M

5.3 MAX

N

2.8

O

3.6 MAX

P

0.7 MAX

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7

2SC3858 - 2SA1494

2SC 3 4 85

Transistores 2SC3858 (NPN) y 2SA1494 (PNP) Aplicación: Uso en audio. Proporcionan hasta 150W.

3P

8

valores máximos recomendados Símbolo

2SC3858 2SA1494

Unidad

Voltaje Colector - Emisor

VCEO

200

V

Voltaje Colector - Base

VCBO

200

V

Voltaje Emisor - Base

VEBO

6.0

V

IC ICM

17 20

A

IB

2.0

A

200 1.6

W W/°C

-55 a 150

°C

30 - 50

-

Característica

Corriente continua de Colector - pico Corriente de Base

Potencia total de disipación PD por encima de los 25° Rango de operación de TJ temperaturas de la juntura TSTG Ganancia de corriente DC * o Beta

B C E

Los transistores falsificados suelen tener una ganancia (hFE) muy alta o excesivamente baja. Esto es debido a que son transistores de menor potencia encapsulados en la carcasa de un transistor de potencia. Siempre mida el hFE al momento de comprarlos y compare con el datasheet. 6 mm

36.4 mm 24.4 mm

Recomendamos los que midan una ganancia inferior a 50. Estos dan un excelente rendimiento.

2.1

3 mm

9

21.4 mm

7

20 mm

NOTA: Los transistores de potencia originales son de ganancia baja, que oscila entre 30 y 180, dependiendo del modelo. Los transistores japoneses originales traen una letra adicional que corresponde a la ganancia. Esta puede ser baja (entre 30 y 80) y se representa con una (Y), ganancia media (entre 70 y 140) y se representa con una (P) y ganancia alta (entre 90 y 180) y se representa con una (G).

2

4 mm 3

0.6 mm 1 mm

11 mm

3 mm

B C E

Peso aprox 18.4g Construyasuvideorockola.com

8

Posición de los componentes

Salida R

Salida L 2SC3858

2SA1494

2SC3858 +Vcc

0.47 ohm /5W

D718

0.47 ohm /5W

100

D718

2SA1494 0.47 ohm /5W

0.47 ohm /5W

100

100

100

6800/80v 33

GND

1N4007

1N4007

150

TIP42C

+Vcc

B688

681

150

681

B688

681

1N4007

681

33

1N4007

TIP42C 150

-Vcc

150

101

-Vcc

101

10K

68K

1N4007

C2229

C2229 101

180

68K

1N4007

180

4K7

4K7

10K

C2229

C2229 101

1K

1K

3K3

33K

47 uF

A1015

C1815

3K3

33K

3K3

3K3

A1015

47 uF

A1015

24V G

6 Amp

68K

24V

0.47 uF

+

47 uF

0.47 uF

6 Amp GND

Entrada L

47 uF

+

G

68K

C1815

4K7

4K7

6800/80v A1015

Entrada R 50v AC

50V AC

TAP GND

La imagen que apreciamos es un dibujo de la tarjeta vista por encima, con una transparencia para que se vean las pistas y su interconexión con los componentes. Úsela como guía al momento de colocar os componentes en la tarjeta. Tenga muy en cuenta la polaridad de los componentes tales como, Condensadores electrolíticos, transistores y diodos.

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9

Circuito impreso Al derecho para impresión con el método de serigrafía

12 cm

18.3 cm

Un circuito impreso es básicamente una lámina de baquelita recubierta con una película de cobre. Contiene las pistas o caminos de cobre que permiten la interconexión de los componentes. Para la fabricación de esta tarjeta con el método de serigrafía, es necesario imprimir este gráfico sobre un acetato. Luego este acetato se utiliza para crear la malla de seda usada comunmente en serigrafía (screen). El proceso de creación del circuito impreso consiste en utilizar una placa sintética con un baño de cobre del cual deben ser removidos sus excesos para de esta manera tener un impreso igual a la imagen siendo lo que en la imagen se ve en negro, cobre en la baquelita. Utilizando una malla de screen se imprime sobre la baquelita con tinta tipográfica de rápido secado. Luego la baquelita se sumerge en cloruro férrico diluido previamente en agua caliente. Se deja algunos minutos dentro de la solución agitando para ayudar a desprender el cobre. Si desea más información visite nuestra sección de recomendaciones.

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10

Máscara de componentes

Salida R

Salida L 2SC3858

2SA1494

2SC3858 +Vcc

0.47 ohm /5W

D718

0.47 ohm /5W

100

D718

2SA1494 0.47 ohm /5W

0.47 ohm /5W

100

100

100

6800/80v 33

GND

1N4007

1N4007

150

TIP42C

+Vcc

B688

681

150

681

B688

681

1N4007

1N4007

TIP42C 150

-Vcc

150

101

-Vcc

101

10K

68K

C2229

C2229 101

180

68K

1N4007

180

4K7

4K7

10K

1N4007

681

33

C2229

C2229 101

1K

1K

3K3

33K

47 uF

A1015

C1815

3K3

33K

3K3

3K3

A1015

47 uF

A1015

24V G

6 Amp

68K

24V

0.47 uF

+

0.47 uF

6 Amp GND

Entrada L

47 uF

+

G Entrada R

50v AC

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47 uF

68K

C1815

4K7

4K7

6800/80v A1015

50V AC

TAP GND

La imagen que apreciamos tiene como función mostrar en que posición van los componentes y sus valores correspondientes. Se debe imprimir en la cara contraria al cobre. Es importante que coincidan con las pistas y orificios del impreso, para esto perfore previamente los orificios grandes y así usarlos como referencia. Los orificios restantes puede perforarlos después. La máscara de componentes además de ser de gran ayuda al momento de ensamblar la tarjeta, también le proporciona una muy buena presentación a su tarjeta y facilita el trabajo en caso de ser necesario el cambio de un componente ya que algunas veces estos pierden el valor que traen impreso al quemarse.

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11

Máscara antisoldante (solder mask UV)

La máscara antisoldante (Solder mask UV), es una pintura especial de secado a los rayos ultravioletas (UV), resistente al calor y a los solventes. Si no la consigue, se puede hacer mezclando de barniz dieléctrico y tinte de origen vegetal, se aplica con el método de serigrafía (screen) y es secada en horno con rayos ultravioleta. Esta pintura protege el circuito impreso del óxido y aísla los contactos de otros conductores, ya que este barniz, no conduce la electricidad. Además ayuda a dar una buena presentación a la tarjeta, pues mantiene la redondez de las soldaduras. La composición química de este barniz, permite lavar el impreso con thinner sin el riesgo de que se corra, ya que el barniz dieléctrico soporta altas temperaturas y muchos otros solventes.

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12

Circuito impreso en modo espejo para impresión con el método de planchado

12 cm

18.3 cm

Si su intención es hacer solo un amplificador de estos, el método de serigrafía se hace muy costoso, ya que es para realizar grandes cantidades del mismo impreso. Existe un método casero para hacer circuitos impresos (PCB), que consiste en imprimir este gráfico en una hoja de papel termo transferible, luego plancharlo sobre la baquelita durante 15 minutos. Al cavo de este tiempo se sumerge en agua fría y el papel se retira, quedando impreso el dibujo sobre el cobre. Luego se sumerge en cloruro ferrico disuelto en agua caliente y se agita hasta que se caiga el cobre sobrante, quedando listo nuestro circuito impreso. Para profundizar en este tema visite nuestra sección de recomendaciones y el tutoriel de fabricación de circuitos impresos.

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13

Diagrama de conexión del amplificador estéreo

+

R

R

R

10

R

104

Salida R

Salida L

Parlantes

Salida

5 uH

Entrada

10 10

L

L

L

L

104

10

Red de Zobel +

Amplificador Entrada L

Entrada R

50v AC

50V AC

TAP GND

50

2

3

120V /220V AC 3

2

1

50

Transformador

Potenciómetro doble 1

x

Pin-1 = Tierra Pin-2 = Salida

L

FU SE

R Fusible 3 amp

Pin-3 = Entrada Conectores RCA

Reproductor

Entrada AC

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Amplificador monofónico de 125W

14

Salida 2SC3858

2SA1494 +Vcc 0.47 ohm /5W

D718

0.47 ohm /5W

100

100

6800/80v B688

681

1N4007

681

33

150

GND

1N4007

TIP42C

+Vcc

150

C2229

C2229 101

68K

1N4007

180

4K7

-Vcc

101

10K

1K

4K7

6800/80v A1015

C1815

3K3

33K

47 uF

3K3 A1015 6 Amp

+ 47 uF

G

6 Amp

68K

24V

0.47 uF

Entrada GND

50v AC

50V AC

TAP

Posición de los componentes

11.1 cm

11.4 cm

Circuito impreso Al derecho para impresión con el método de serigrafía

Máscara de componentes

15

Salida 2SC3858

2SA1494 +Vcc 0.47 ohm /5W

D718

0.47 ohm /5W

100

100

6800/80v B688

681

1N4007

681

33

150

GND

1N4007

TIP42C

+Vcc

150

C2229

C2229 101

68K

1N4007

180

4K7

-Vcc

101

10K

1K

4K7

6800/80v A1015

C1815

3K3

33K

47 uF

3K3 A1015 6 Amp

+ 47 uF

G

6 Amp

68K

24V

0.47 uF

Entrada GND

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50v AC

50V AC

TAP

Máscara antisoldante (solder mask UV)

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16

Circuito impreso en modo espejo para impresión con el método de planchado

11.1 cm

11.4 cm

Red de Zobel o bloqueo de oscilación versión estéreo L

R

Salidas al parlante

104

L

104

R

Posición de los componentes

L

Circuito impreso (PCB)

R

10

5 uH

10

10

10

Entrada

Salida

104

L

104

R

Máscara de componentes

Máscara antisoldante (solder mask UV)

Construyasuvideorockola.com

10

5 uH

10

10

10

Entrada

17

Lista de materiales Transistores 2 2 2 2 4 2 4 2

Transistores Transistores Transistores Transistores Transistores Transistores Transistores Transistores

2SC3858 originales o en reemplazo MJL21194 2SA1494 originales o en reemplazo MJL21193 2SD718 o en reemplazo C5198 2SB688 o en reemplazo A1941 2SC2229 o 2SC2230 2SC1815 A1015 o A872 TIP42

Condensadores 2 4 2 4 4

Condensadores Condensadores Condensadores Condensadores Condensadores

de de de de de

6800 uF a 80V o 10000 uF a 80V 47 uF a 80V 0.47 uF (474) poliéster 100 pF (101) cerámicos 680 pF (681) cerámicos

Resistencias 4 Resistencias de 0.47 ohmios a 5W *(en caso de trabajar a 4 ohmios use de a 2 de 1 ohmio a 5W en paralelo, por cada una de 0.47. 4 Resistencias de 100 ohmios a 1W (café, negro café) 2 Resistencias de 33 ohmios a 1/4W (naranja, naranja, negro) 4 Resistencias de 150 ohmios a 1/4W (café, verde café) 2 Resistencias de 10K a 1/4W (café, negro, naranja) 2 Resistencias de 1K a 1/4W (café, negro, rojo) 4 Resistencias de 4.7K a 1W (amarillo, violeta, rojo) 2 Resistencias de 180 ohmios a 1/4W (café, gris, café) 4 Resistencias de 68K ohmios a 1/4W (azul, gris, naranja) 2 Resistencias de 33k a 1/4W (naranja, naranja, naranja) 4 Resistencias de 3.3k ohmios a 1/4W (naranja, naranja, rojo) Diodos 4 Diodos de 6 amperios en adelante. 6 Diodos 1N4007 2 Diodos Zener de 24 voltios Varios Porta fusible y fusible de 3 amperios. (para la versión monofónica use fusible de 2 amperios) 2 conectores de 3 pines pequeños (GP) 3 conectores de 6 pines grande (Molex) 4 Resistencias de 10 ohmios a 1W para la Red de Zobel 2 condeosadores de 0.1 uF (104) a 250V. Las bobinas de la Red de Zobel son de 12 espiras con núcleo de aire de 3/8 de pulgada y alambre calibre 16 AWG El transformador para el amplificador estereo debe ser de 50+50 voltios AC con una corriente de 6 amperios como mínimo. Si piensa hacer la versión monofónica el amperaje debe ser de 4 amperios. NOTA: Si no consigue los transistores 2SC3858 y 2SA1494, puede usar los 2SC5200 y 2SA1943, pero deberá bajar el voltaje del transformador a un máximo de 45+45 voltios AC.

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Diagrama de conexión de varios transistores en paralelo

+ 75VDC

2SC3858

2SC3858

2SC3858

De los D718

0.33

0.33

0.33 Salida

0.33

0.33

0.33

De los B688

2SA1494

2SA1494

2SA1494

- 75VDC Aumentando la potencia del amplificador Al colocar más transistores de potencia en paralelo, podemos obtener más potencia. Al hacer esto se debe cambiar el transformador de 50+50VAC, por uno de 55+55VAC. También debemos bajar las resistencias de 0.47 ohmios a 0.33 ohmios y la resistencia de 33 ohmios de regulación de BIAS (R11), se debe cambiar por una de 10 ohmios. Recuerde que para hacer este tipo de modificaciones se debe tener buen conocimiento en electrónica. Si no tiene experiencia en el ensamble de amplificadores, le recomendamos que comience por construir el amplificador de 30W que se encuentra en nuestra sección de proyectos.

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