Amplificadores de audio.pdf

U.P.V./E.H.U.

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROSBILBAO

ELECTROACSTICA

2004-2005

AMPLIFICADORES DE AUDIO

Miguel Pereira Hernndez

23/6/ 2005

ndice de contenido1. Introduccin...................................................................................................................4 1.1. El sonido................................................................................................................. 4 1.2. Estructura de una etapa de potencia amplificacin..............................................52. Tipos de amplificadores.................................................................................................8 2.1. Amplificadores de vlvulas................................................................................... 8 2.2. Amplificadores de transistores.............................................................................. 93. Estructura completa de un amplificador...................................................................... 12 3.1. Tipos de etapas de potencia................................................................................. 144. Distorsin en amplificadores de audio........................................................................ 19 4.1. Efectos de la distorsin........................................................................................20 4.1.1. Tipos de componentes............................................................................... 20 4.2. Realimentacin negativa......................................................................................20 4.3. Distorsin en elementos pasivos..........................................................................215. Amplificador de clase D.............................................................................................. 22 5.1. Amplificador clase D ideal y real........................................................................ 22 5.2.Rendimiento del amplificador claseD........................................................... 24 5.3. Funcionamiento del amplificador de audio clase D............................................25 5.4. Distorsin en los amplificadores tipo D ............................................................. 266. Diseo de amplificadores............................................................................................ 28APNDICE I: DEFINICIONES...................................................................................... 32APNDICE II: CATLOGO AMPLIFICADORES.......................................................34

ndice figurasFigura 0. Octavas del espectro de audio............................................................................5Figura 1. Armnicos del sonido.........................................................................................5Figura 2. Seal a la entrada y a la salida de una etapa de potencia en relacin a suamplituden voltios.............................................................................................................5Figura 3. Estructura global de una etapa de potencia........................................................6Figura 4. Esquema general de los amplificadores de audio.............................................12Figura 5. Etapa de potencia simplificada........................................................................ 13Figura 6: Amplificador clase A (single-ended)...............................................................15Figura 7: Amplificador clase B conexin push-pull....................................................... 16Figura 8. Amplificador Clase AB cuasi-complementario............................................. 16Figura 9. Amplificador Clase C.................................................................................... 17Figura 10: Amplificador clase E.....................................................................................18Figura 11: Amplificador de clase D............................................................................... 22Figura 12: Modelo equivalente del Amplificador clase D............................................. 22Figura 13: Forma de onda de la salida Va, en un amplificador clase D......................... 22Figura 14: Amplificador clase D CMOS , Modelo equivalente.................................... 23Figura 15: Funcionamiento amplificador clase D........................................................... 25Figura 16. Amplificardor 100W..................................................................................... 29Figura 16. Amplificardor 150W......................................................................................31

En este trabajo se hablar sobre los amplificadores, un elementofundamental para elevar el nivel de la seal, que le meteremos a la entrada alequipo, obteniendo a la salida la misma seal pero aumentada (amplificada).

Al ser un tema bastante electrnico se intentar enfocar en la medida delo posible hacia el tema acstico. Se disear algn modelo de amplificadorcon unas caractersticas determinadas y se implementar con un programaque nos simular el funcionamiento de este, ya que fsicamente no serealizar.

1. Introduccin

En este apartado, se explicara cual es el proceso que se sigue paraamplificar una seal de sonido.

1.1. El sonido

Como bien es conocido el sonido est compuesto por ondas, msconcretamente por ondas sonoras. stas constituyen un tipo de ondasmecnicas que tienen la virtud de estimular el odo humano por medio devibraciones y generar la sensacin sonora en nuestro cerebro. Estas son lascausadas por un medio elstico, el aire y se producen por el desplazamientode las molculas del aire debido a la accin de una presin externa. Cadamolcula transmite la vibracin a la que est a su lado provocndose unmovimiento en cadena. As pues, el sonido es el resultado de estosdesplazamientos.

Se ha de tener en cuenta que las personas no perciben todas las ondassonoras, que utilizan el aire como medio de propagacin y van a una velocidadaproximada de 300 m/s, ya que el odo humano es sensible nicamente aaquellas cuya frecuencia est comprendida entre los 20 y los 20 KHz, lo que sedenomina espectro audible.

Los sonidos inferiores a 20 Hz se llaman infrasonidos y a los que estnpor encima de 20 KHz se les llama ultrasonidos. Este espectro vara segncada persona y se altera con la edad. Los sonidos graves van desde 20 a 300Hz, los medios de 300 a 2 KHz y los agudos de 2 hasta 20 KHz. A su vez esteespectro de subdivide en octavas, el cual el valor mximo de cada de ellas esel doble del de la anterior, como se puede observar en la siguiente tabla:

1 Octava 16 - 32 (Hz) 7 Octava 1 - 2 (KHz)

2 Octava 32 - 64 (Hz) 8 Octava 2 - 4 (KHz) 3 Octava 64 - 125 (Hz) 9 Octava 4 - 8 (KHz) 4 Octava 125 - 250 (Hz) 10 Octava 8 - 16 (KHz)5 Octava 250 - 500 (Hz) 11 Octava 16 - 32 ( KHz)6 Octava 500 - 1000 (Hz)

Figura 0. Octavas del espectro de audio

En el siguiente dibujo podemos observar la frecuencia de la portadora deuna seal y sus armnicos correspondientes:

Figura 1. Armnicos del sonido

1.2. Estructura de una etapa de potencia amplificacin

La etapa de potencia es la encargada de suministrar la potencia a losaltavoces al ritmo de la seal de entrada. Los altavoces son los quetransforman la potencia elctrica en potencia acstica.

En la siguiente figura se representa cmo la etapa aumenta la tensin dela seal sin perturbar la forma de onda, suministrando adems gran cantidadde corriente.

Figura 2. Seal a la entrada (izda.) y a la salida (dcha.) de una etapa de potencia enrelacin a su amplitud en voltios.

La principal caracterstica que define a una etapa de potencia oamplificacin es la potencia que puede entregar a la salida. La etapa deamplificacin de potencia no tiene ciertos elementos tpicos de losamplificadores como son los previos, selector de previos o controles de tono.

La tpica etapa de potencia tendr una tecla de encendido, un par de controlesde nivel por ser estreo y algn dispositivo que indique el estado de trabajoinstantneo: bien leds o bien medidores de aguja, uno por canal. La estructura global de una etapa de potencia es la siguiente:

Figura 3. Estructura global de una etapa de potencia

Nota: Por amplificador o etapa de potencia se entiende todo el conjuntoexceptuando el altavoz de la derecha.

A continuacin se explican en que consiste cada parte de la figura 3presentada anteriormente:

Control de entrada : es el punto a donde llega la seal de entrada. Estaseccin define la impedancia de entrada del aparato y es donde seselecciona el nivel de amplificacin deseado. Aumenta un poco la tensinde la seal de entrada antes de pasarla al driver. Los mandos que controlanla potencia de salida trabajan sobre esta etapa.

Driver : es la encargada de excitar la etapa de potencia. Para ello amplificamucho la seal que recibe del control de entrada para elevar mucho suvoltaje antes de pasarla a la etapa de amplificacin.

Etapa de potencia o de salida : es la encargada de dar la potencianecesaria a la seal. La seal que recibe tiene mucho voltaje, pero muypoca intensidad. Esta etapa es la que proporciona varios amperios deintensidad de corriente elctrica a la seal, sin embargo, apenas aumentael voltaje que traa desde el driver. Maneja tensiones y corrientes muyelevadas y es la que ms recursos energticos demanda de la fuente dealimentacin, es decir la que ms consume. Esta es la etapa que seconecta al altavoz, donde se consume la energa elctrica,transformndose en movimiento que genera ondas acsticas y calor.

Fuente de alimentacin : es un dispositivo que adapta la electricidad de lared elctrica general, para que pueda ser usada por las distintas etapas.Estas fuentes de alimentacin suelen ser simtricas. Tiene que sersuficientemente grande para poder abastecer a la etapa de salida de todala energa que necesita en el caso de estar emplendose el aparato a plenapotencia. Un punto dbil de las etapas de potencia suele ser la fuente dealimentacin, que no puede abastecer correctamente a la etapa de salida.Por ejemplo: una etapa de potencia estreo tiene que duplicar las tres

etapas (entrada, driver y salida) y puede usar una fuente de alimentacinpara todos. Los equipos de calidad estreo incorporan dos fuentes dealimentacin, una por canal.

Protecciones : las etapas de potencia actuales incorporan diversasmedidas de proteccin contra avera, que son ms o menos sofisticados enfuncin de la calidad y coste del equipo. Pueden ir desde el tpico fusible adispositivos activos de control de potencia. Las protecciones que se puedenencontrar normalmente son:

- Proteccin electrnica frente a cortocircuito y circuito abierto.- Proteccin trmica para transistores de salida y transformador.- Proteccin contra tensin continua.- Proteccin contra sobrecarga.- Proteccin contra transitorio de encendido. Adems los amplificadores, suelen incorporar una luz de aviso deproteccin activada y otra de clipping, que se enciende en los picos de sealcuando la etapa de potencia est empezando a saturarse y corre peligro deavera o de que salte alguna proteccin que la deje fuera de funcionamientopor un tiempo.

2. Tipos de amplificadores

Bsicamente, se puede hacer la divisin atendiendo a los elementos quese van a usar, por lo que podemos hablar de dos tipos de amplificadores:

- Amplificadores realizados con vlvulas.

- Amplificadores realizados con transistores.

2.1. Amplificadores de vlvulas

Las vlvulas fueron los dispositivos electrnicos activos porexcelencia desde principios de siglo hasta bien entrados los aos sesenta.Entonces se vieron desbancadas por los diminutos transistores y diodos deestado slido, capaces de desempear las mismas funciones en espaciosmucho ms reducidos, con un menor peso y con temperaturas defuncionamiento muy inferiores a las de las vlvulas. Pareca ser un gran aliviopara los msicos, ya que se consegua ms potencia y menos peso. Aprincipios de los setenta se empez a apostar por la amplificacin atransistores y se empezaron a fabricar amplificadores de este tipo.

Pero el transistor se encontr desde un principio con un grave problema,su linealidad y su mejor rendimiento terico daban como resultado en circuitosde audio sonidos muy fros y con poco carcter, cosa que no suceda con lasvlvulas. Esta es una de las causas por la que la vlvula se ha mantenidodesde entonces en amplificadores para instrumentos musicales y aplicacionesde audio profesional para estudios de grabacin y alta fidelidad. Sucomportamiento no lineal y tericamente imperfecto queda de sobracompensado con resultados de sonido mucho ms musicales y atractivos encuanto a la tonalidad. Un simple circuito con una sola vlvula puede dar ungran carcter y color al sonido, por eso se dice que ni un complejo circuitodigital es capaz de emular al 100% el comportamiento de una vlvula.

- Funcionamiento de una vlvula

Para que una vlvula funcione correctamente, necesita temperaturassuperiores a los 100 C y algunas de ellas llegan incluso a los 250 y 300 C. Elcomponente de la vlvula que se encarga de "caldear el ambiente" se llamafilamento.

Existen cuatro topologas de vlvulas utilizadas comnmente en audiodiferenciadas por el nmero de componentes internos, pero sin tener encuenta el filamento, que las componen:

- diodos - triodos

- tetrodos - pentodos

En todas estas topologas tenemos dos elementos comunes: el nodo yel ctodo. El ctodo se encuentra alrededor del filamento del cual sedesprenden los electrones que fluyen hacia el nodo creando una corrienteelctrica. Como bien se ha dicho anteriormente ha de existir una temperaturamnima de funcionamiento en el ctodo para que se produzca este flujo deelectrones. Para facilitar el movimiento de los electrones entre el ctodo y elnodo, se ha de conseguir el vaco en el interior de la vlvula. Se necesitaunas tensiones muy altas, para que los electrones que salen del ctodo seanatrados fcilmente por el nodo (entre 300 y 600 voltios).

El resto de componentes utilizados en los triodos, tetrodos y pentodospermiten controlar la cantidad de electrones que pasan de ctodo a nodointroduciendo de esta forma el concepto de la amplificacin.

Las caractersticas de las vlvulas son las siguientes:

Las vlvulas tienen una ganancia relativamente baja. Alta impedancia de entrada. Baja capacidad de entrada. La capacidad de aguantar abusos momentneos. Se saturan suavemente y se recuperan de la sobrecarga rpida y

suavemente. Son mas susceptibles a las vibraciones, que se llamarn micro-fnicas,

que los dispositivos de transistores, incluso sufren de ruido cuando seusan con filamentos en corriente alterna.

La mayora de los amplificadores a vlvulas usan un transformador desalida, el cual aade distorsin del segundo armnico y presenta una cadagradual en la respuesta a altas frecuencias.

2.2. Amplificadores de transistores

A los circuitos que no usan vlvulas se les llama a transistores deestado slido, porque no usan dispositivos que contienen gas lquido. Una delas causas por las que se usan transistores es porque las vlvulas sonprohibitivamente caras para amplificadores de muy alta potencia, ya que lamayora de los amplificadores a vlvulas dan menos de cincuenta watios porcanal. Cuando salieron los primeros amplificadores de transistores, eran peoresque los mejores amplificadores de vlvulas de aquellos das. Debido a lasbajas capacidades internas, los amplificadores a vlvulas tienen unas

caractersticas de entrada muy lineales, esto hace a los amplificadores avlvulas fciles de alimentar y tolerantes a fuentes de altas impedancias desalida, tales como otros circuitos a vlvulas y controles de volumen de alta-impedancia; pero los amplificadores de transistores podran tener un altoacoplamiento entre la entrada y la salida y podran tener una impedancia deentrada menor. Sin embargo, algunas tcnicas de circuitos reducen estosefectos, incluso, algunos amplificadores de transistores evitan totalmente estosproblemas usando buenos JFET como circuitos de entrada.

Por ltimo, los amplificadores a vlvulas raramente tienen respuesta enfrecuencia tan plana como los ms planos amplificadores de transistores,debido al transformador de salida. Sin embargo, la respuesta en frecuencia debuenos amplificadores a vlvulas es extremadamente buena.

- Funcionamiento y caractersticas de los transistores

Los transistores operan con portadores minoritarios inyectados desde elemisor a la base que hace que fluyan a travs de la base hacia el colector,controlando la corriente de la base. Los transistores BJTs estn disponibles enpares emparejados y empaquetados, e incluso en complejos circuitosintegrados, donde estn combinados con resistencias y condensadores paraconseguir funciones de circuitos complejos.

Como suceda con las vlvulas, hay muchas clases de transistores, BTJsdisponibles, algunos con una alta ganancia de corriente, mientras que otrostienen menor ganancia. Tenemos transistores que son rpidos, y otros que sonlentos. Algunos que manejan altas corrientes mientras que otros manejancapacidades de entrada bajas y algunos tienen menos ruido que otros, esdecir, existen como bien se ha dicho muchos modelos distintos de transistorescon caractersticas totalmente diferentes.

En general, las caractersticas de la mayora de los transistores son lassiguientes:

Son estables. Tienen una duracin casi indefinida Tienen alta ganancia. Requieren alguna corriente de entrada. Tienen baja resistencia de entrada. Tienen capacidad para mayores entradas. Se saturan rpidamente. Son lentos de recuperarse de la sobrecarga, de la saturacin. Son tambin susceptibles de descontrolarse con la temperatura cuando

se usan incorrectamente. Adems de transistores tipo BJT en el diseo de amplificadores se usantambin MOSFETs y JFETs. Vanse, algunas caractersticas de ambos.

En los MOSFETs al igual que en los BJTs, tambin estn disponibles enpares y en circuitos integrados. Los MOSFET emparejados no se acoplan tanbien como los pares de transistores bipolares, pero se emparejan mejor que

las vlvulas. Los MOSFETs tienen baja corriente de entrada y bastante bajacapacidad de entrada, tienen menor ganancia, se saturan moderadamente y serecuperan rpidamente de la saturacin, son estables y robustos, no sonsusceptibles de embalamiento trmico, ni de segunda avalancha, Sin embargo,los MOSFETs no pueden soportar abusos tan bien como las vlvulas.

Los JFETs (Transistores de efecto de unin de campo), operanexactamente igual que los MOSFET, pero no tienen una puerta aislada. LosJFETs comparten la mayora de las caractersticas de los MOSFETs,incluyendo parejas disponibles, tipos P y N, y circuitos integrados. Por elcontrario, los JFETs no estn disponibles normalmente como dispositivos depotencia, pero funcionan como excelentes pre-amplificadores de bajo ruido.La unin de la puerta da a los JFETs mayor capacidad de entrada que losMOSFETs e incluso les previene de ser usados en modo de acumulacin oenriquecimiento. Los JFETs nicamente se usan como circuitos de deplexin oempobrecimiento.

Alguna vez, tambin nos podemos encontrar transistores bipolares depuerta aislada, son una combinacin de un MOSFET y un transistor bipolar,aunque son raramente usados en audio High-end, pero se suelen usar paraamplificadores de extremadamente alta potencia.

Como se puede observar, existen muchos tipos de transistoresdiferentes, por lo que la pregunta que nos debemos hacer es cul de ellos esel mejor? Pos bien, en la prctica, cada uno tiene sus puntos fuertes y dbiles,incluso porque cada tipo de dispositivo est disponible en tantas formasdiferentes, la mayora de los tipos puede usarse en la mayora de los sitios conxito.

3. Estructura completa de un amplificador

En un captulo anterior ya hemos visto las partes de las que est formadouna etapa de potencia o etapa de amplificacin, en este captulopresentaremos la estructura general/competa que tienen los amplificadores, yde la cual nos basaremos y tendremos que tener muy en cuenta, cuandovayamos a realizar el diseo de un amplificador.

Se ha de tener en cuenta que, los amplificadores comerciales constan deuna o ms fuentes de alimentacin, previos como controles de balance,graves, agudos, volumen y otros, y despus las etapas de potencia, sin estarcontenidas las anteriormente dichas en sta etapa. En el caso de existir controldigital, el selector de canal puede ir incluido en esa parte, aunque puede sermecnico. Un extra que se ha extendido a casi la totalidad de losamplificadores es el mando a distancia, lo cual como se ha de suponer no esindispensable para estos equipos, sino que lo que ofrecen es una mayorcomodidad al usuario final.

Se ha visto por ahora todo lo que los fabricantes de amplificadorescomerciales ofrecen en el mercado, pero realmente, es necesario, que unamplificador tenga todos estos elementos? Pues bien, la respuesta esclaramente que no, ya que cuando se empezaron a fabricar estos aparatos,estos elementos no fueron incluidos desde un principio. Lo mnimo necesarioque tiene que tener para que pueda funcionar un amplificador es:

fuente de alimentacin. control de volumen. pre-amplificador (previos) etapa(s) de potencia.

El esquema ms normal de un amplificador es este:

Figura 4. Esquema general de los amplificadores de audio

A continuacin se harn algunos comentarios sobre la figura:

La Fuente de Alimentacin es la encargada de transformar la tensin de220V en las diferentes tensiones de trabajo que necesita el amplificadorpara trabajar correctamente. Existen tres partes diferenciadas dentro de lafuente de alimentacin: el transformador de alimentacin, el rectificador ylos filtros.

El control de volumen y balance se suele hacer utilizando un potencimetro.Una de las ventajas que ofrece es que no puede aadir distorsin armnicaa la seal, aunque por el contrario presenta la desventaja de que si aaderuido.

La distorsin, la ecualizacin y efectos como la reverberacin se aadena la seal bsica de nuestro instrumento en esta parte del amplificador.Debido a esto tendremos que ms de un 50% del carcter del sonido delamplificador depende del diseo del pre-amplificador. En la mayora de losamplificadores de alta gama no se incluyen controles de graves y agudos,ya que se entiende que a este nivel cualquier ecualizacin del sonido, paraevitar reverberaciones y para ajustar el sonido al gusto personal debehacerse en los altavoces.

Hay que tener muy en cuenta, el caso de la etapa de potencia ya que es lams importante. En la inmensa mayora de las etapas de los amplificadorescomerciales de transistores se puede observar que tienen estaconfiguracin, recurdese que en un captulo anterior se ha visto la etapade potencia, en este caso se presenta un modelo simplificado:

Figura 5. Etapa de potencia simplificada

Como bien se ha dicho, esta configuracin es la ms bsica usada en lasetapas de potencia de los amplificadores, a lo largo de este documentoveremos las posibles configuraciones y las ventajas o inconvenientes de cadauna de ellas. Las caractersticas que presenta esta configuracin son lassiguientes:

Etapa diferencial de entrada: Proporciona ganancia, rechazo al rizado dela fuente de alimentacin y hace que la realimentacin sea ms eficiente.

Etapas de ganancia en voltaje: Proporcionan una ganancia en lazoabierto mucho mayor. Esto contribuye a aumentar el ancho de banda yreducir la distorsin cuando se aade la realimentacin.

Etapa de ganancia en intensidad: Etapa cuya ganancia en voltaje esmenor que uno, consistente en un seguidor de emisor, o fuente, o doscomplementarios.

Cul es el objetivo de diseo que se persigue realizando un amplificadorde este tipo? El objetivo del diseo es que la calidad del sonido sea la mayorposible, con una mnima distorsin y un nivel de ruido muy bajo.

El motivo por el cual se produce la distorsin es por los elementospasivos, realimentacin a alta frecuencia y TIM, el diseo debe ser lo mssimple posible, sin renunciar a nada necesario. El mtodo de aadir variasetapas de ganancia para conseguir que sea desorbitada, y el factor derealimentacin tambin, con el fin de reducir la distorsin armnica da comoresultado una calidad muy pobre, por lo que la tendencia a minimizar partes seva imponiendo y l nmero de etapas normalmente se reduce a tres, casi elmnimo.

3.1. Tipos de etapas de potencia

En este apartado se intentar explicar los diferentes tipos de etapas depotencia que se pueden encontrar o que ya no se usan tanto en amplificadoresde audio, que bien se pueden disear o en los que se pueden encontrar en elmercado. Primeramente, se vern los diferentes tipos que existen y noscentraremos en el que ms se esta usando en los nuevos amplificadores quese estn diseando.

En la actualidad, existen muchos tipos y se suele hablar de clase A, declase B, de clase C y un largo etctera de clases, pero bien, qu significantodos estos trminos? Pues se refieren a las caractersticas de funcionamientode las etapas de salida de los amplificadores.

- Clase A:

Los amplificadores de clase A son los que mejor suenan, ms cuestan ylos menos prcticos. Despilfarran corriente y devuelven seales muy limpias.La gran desventaja de la clase A es que es poco eficiente, es decir querequiere un amplificador de clase A muy grande para dar 50 watios, y eseamplificador usa mucha corriente y se pone a muy alta temperatura. Algunosamplificadores de high-end son clase A, pero la verdadera clase A solo esta enquizs un 10% del pequeo mercado de high-end y en ninguno del mercado degama media.

Figura 6: Amplificador clase A (single-ended)

Los amplificadores de clase A, a menudo consisten en un transistor desalida conectado al positivo de la fuente de alimentacin y un transistor decorriente constante conectado de la salida al negativo de la fuente dealimentacin. La seal del transistor de salida modula tanto el voltaje como lacorriente de salida. Cuando no hay seal de entrada, la corriente depolarizacin constante fluye directamente del positivo de la fuente dealimentacin al negativo, resultando que no hay corriente de salida, se gastamucha corriente. Algunos amplificadores de clase A ms sofisticados tienendos transistores de salida en configuracin push-pull. Se puede decir, que laclase A se refiere a una etapa de salida con una corriente de polarizacinmayor que la mxima corriente de salida que dan, de tal forma que lostransistores de salida siempre estn consumiendo corriente. La gran ventaja dela clase A es que es casi lineal, y en consecuencia la distorsin es menor.

- Clase B:

Los amplificadores clase B consisten en un transistor de salida conectadode la salida al positivo de la fuente de alimentacin y a otro transistor de salidaconectado de la salida al terminal negativo de la fuente de alimentacin. Laseal fuerza a un transistor a conducir mientras que al otro lo corta, as enclase B, no se gasta energa del terminal positivo al terminal negativo.

Los de clase B tienen etapas de salida con corriente de polarizacin cero.La mayora de las veces, un amplificador de audio clase B tiene corriente depolarizacin cero en una pequea parte del circuito de potencia, para evitar nolinealidades. Tienen una importante ventaja sobre los de clase A en eficienciadebido a que casi no usan electricidad con seales pequeas. Losamplificadores de clase B tienen una gran desventaja, una distorsin audiblecon seales pequeas. Esta distorsin puede ser tan mala que lleva a notarsecon seales ms grandes. Esta distorsin se llama distorsin de filtro, porquesucede en un punto que la etapa de salida se cruza entre la fuente y lacorriente de amortiguacin.

No hay casi amplificadores de clase B hoy en da a la venta, ya que no seutilizan casi para audio por sus caractersticas.

Figura 7: Amplificador clase B conexin push-pull

- Clase AB:

Por ahora, la clase AB es la que domina el mercado y rivaliza con losmejores amplificadores de clase A en calidad de sonido. Este tipo, usa menoscorriente que los de clase A y pueden ser ms baratos, pequeos y ligeros.

Los amplificadores de clase AB son casi iguales a los de clase B, ya queal igual que estos tienen dos transistores de salida. Sin embargo, losamplificadores de clase AB difieren de los de clase B en que tienen unapequea corriente libre fluyendo del terminal positivo al negativo incluso si nohay seal de entrada. Esta corriente libre incrementa ligeramente el consumode corriente, pero no se incremente tanto como para parecerse a los de claseA. Esta corriente de libre incluso corrige casi todas las no linealidadesasociadas con la distorsin del filtro. Estos amplificadores se llaman de claseAB en vez de A porque con seales grandes, se comportan como los de claseB, pero con seales pequeas, se comportan como los de clase A.

Figura 8. Amplificador Clase AB cuasi-complementario

- Clase C:

Los amplificadores de clase C son similares a los de clase B ya que en laetapa de salida tiene corriente de polarizacin cero. Sin embargo, losamplificadores de clase C tienen una regin de corriente libre cero que es msdel 50% del suministro total de voltaje.

Los amplificadores de clase C, tampoco son prcticos para audio.

Figura 9. Amplificador Clase C

- Clase D:

Aunque estos tipos de amplificadores se usan mayormente paraaplicaciones especiales como amplificadores de guitarras, de bajos y deamplificadores para subwoofers, en la actualidad se estn creandoamplificadores de clase D, para todo tipo de aplicaciones. Con esta claseobtenemos amplificadores incluso ms pequeos que los de clase AB y mseficientes, aunque estn limitados para menos de 10kHz (menos del margentotal de audio).

Los amplificadores de clase D usan tcnicas de modulacin de pulsospara obtener mayor eficiencia. Adems, usan transistores que estn o bienencendidos o bien apagados, y casi nunca entre-medias y as gastan la menorcantidad de corriente posible. Tambin, son ms eficientes que los de clase A,clase AB, o clase B. Algunos tienen una eficiencia del 80% a plena potencia,pudiendo incluso tener baja distorsin, a pesar de no ser tan buena como losde clase AB o A. Los amplificadores clase D son buenos por su eficiencia.

Es esencial que un amplificador clase D vaya seguido por un filtro paso-bajo para eliminar el ruido de conmutacin. Este filtro aade distorsin ydesplazamiento de fase, incluso limita las caractersticas del amplificador enalta frecuencia, y es raro que tengan buenos agudos, pero por otro lado, va aquitar todo el ruido de conmutacin sin causar perdida de potencia,desplazamiento de fase, o distorsin. Para hacer un muy buen amplificadorpara toda la banda de frecuencias, la frecuencia de conmutacin tiene queestar sobre los 40kHz. Desafortunadamente, la alta frecuencia de conmutacinincluso significa disipar potencia de conmutacin, tambin significa que laposibilidad de radiar ruido es muy alta.

- Otras clases:

En muchos sitios se puede ver como se habla tambin de las clases E, Gy H. Estas no estn tan estandarizadas como las clases A y B. El amplificador en clase E es un amplificador de pulsos (cuyo rendimientopuede ser muy elevado) cuya salida se encuentra sintonizada a unadeterminada frecuencia, suele ser empleado en aplicaciones de radio cuandose trabaja a una nica frecuencia o bien en un margen muy estrecho defrecuencias. No es usado en aplicaciones de audio.

La clase G se refiere a amplificadores conmutados que tienen dosdiferentes fuentes de alimentacin. La fuente para el amplificador se conecta alvoltaje menor para seales dbiles y al voltaje mayor para seales fuertes, estoda ms eficiencia sin requerir conmutar etapas de salida, de tal modo quepueden sonar mejor que los amplificadores clase D.

La clase H se basa en emplear un amplificador en clase D o una fuentede alimentacin conmutada para alimentar a un amplificador en clase AB o A,de este modo el amplificador presenta un excelente rendimiento y tiene elsonido de un buen amplificador clase AB. La clase H es muy empleada enetapas profesionales.

Figura 10: Amplificador clase E

Nota: La mayora de los amplificadores usan ms de un transistor o vlvula porfuncin para incrementar la potencia. En siguientes puntos se intentar hablarde los amplificadores de clase D, ya que estos son los que en la actualidadestn disendose ms.

4. Distorsin en amplificadores de audio

En este captulo se estudiarn los diferentes tipos de distorsin que sepueden encontrar en los amplificadores de audio.

Se considera que las variaciones de la seal de menos de 360 del ciclode la misma presentan distorsin. Esto significa que la seal de salida ya no esslo una versin amplificada de la seal de entrada, sino que de alguna formaes distorsionada o cambiada con respecto a la entrada. La distorsin puedeprovenir de muy diversos sitios en cualquier sistema de audio.

La distorsin puede ocurrir debido a que las caractersticas del dispositivoson no lineales: distorsin de amplitud o no lineal. Esto puede suceder contodas las clases de operacin. Adems, los elementos de circuito y eldispositivo de amplificacin pueden responder a la seal de modo diferente endiversos rangos de frecuencia de operacin: distorsin de frecuencia.Tambin, se puede hablar de distorsin de fase, producindose esta cuandolas seales de salida sufren adelantos o retrasos en fase con la seal original.Ello es debido a los componentes reactivos que lleva el amplificador (bobinas ycondensadores).

Cuando ocurre distorsin, la seal de salida ya no representaexactamente la seal de entrada. Una tcnica que considera este cambio en laseal de salida es el mtodo de anlisis de Fourier, el cual brinda un mediopara describir una seal peridica en trminos de su componente defrecuencia fundamental y de componentes de frecuencia en mltiplos enteros,componentes denominados armnicos. Por ejemplo, una seal con un valororiginal de 1 KHz. podra producir, despus de la distorsin, una componentede frecuencia a 1000 Hz, y componentes armnicas a 2 Khz., a 3 kHz., 4 kHz,etc.

En cualquier caso, la tcnica de considerar cualquier seal distorsionadacomo si estuviera compuesta de una componente fundamental y componentesarmnicos es muy prctico y til. Para una seal que se consigue utilizandolaen la clase AB o en la clase B la distorsin puede ser principalmente dearmnicos pares, de los cuales la componente del segundo armnico es lams grande. De tal modo, aunque la seal distorsionada contiene todas lascomponentes armnicas a partir del segundo armnico, la ms importante entrminos de la cantidad de distorsin para las clases de operacin queconsideraremos es el segundo armnico.

Visto esto, se puede decir que existe un tipo de distorsin conocida comodistorsin armnica total, normalmente unida al nivel de ruido.

El nivel de ruido se puede considerar como una distorsin, aunque hayque decir que este es completamente diferente a la distorsin armnica. Elmayor problema es que siempre hay un cierto nivel de ruido en la lnea y seamplifica, llegando a ser audible, para solucionar este problema se utiliza laamplificacin diferencial.

Otro tipo de distorsin, poco conocida y adems muy difcil de medir, queparece ser exclusiva del campo del audio, por sus grandes ganancias y sunecesidad de baja distorsin armnica, es la llamada transientintermodulation.

4.1. Efectos de la distorsin

Llegados a este punto presentaremos tres tipos diferentes de efectos quepuede producir la distorsin en los amplificadores. Estos tres tipos, son lossiguientes:

timbre psicoacstica tipos de componente

4.1.1. Tipos de componentes

Cuando se habla de tipo de componente, nos referimos a la etapa depotencia. Cada circuito tiene un tipo de distorsin caracterstica. Las etapasclase A, suelen tener distorsin de 2 orden, por eso parecen sonar ms altoslos amplificadores clase A single-ended. Las etapas push-pull clase B tiendena cancelar el 2 armnico y hacen que el predominante sea el 3, dando unasensacin de sonido poco brillante. Adems, cada tipo de componente tiene un tipo de distorsincaracterstica y predominante. En las vlvulas es la de 2 orden, en transistoreses 2 y 3 orden.

Ejemplo: un armnico siete veces la frecuencia fundamental durante un0,1% del tiempo que cree una THD de un 0,1% es audible y molesto, pero unadistorsin de segundo orden durante el 100% del tiempo, con la misma THDpuede no serlo. Por este motivo, un nivel de distorsin armnica de un 1% desegundo orden puede pasar desapercibida.

En conclusin, no todas las distorsiones son iguales, y aceptando que ladistorsin no puede ser cero, lo mejor es que sea de segundo orden.

4.2. Realimentacin negativa

La realimentacin negativa global es absolutamente necesaria por dosfactores de suma importancia:

Sin realimentacin global, la ganancia dependera de parmetros de lostransistores, difcilmente controlables y variables con la temperatura.

La distorsin creada alcanzara niveles inaceptables.

Los diseadores de amplificadores afirman que sin realimentacin global,cuyos niveles de distorsin son ligeramente superiores al resto, se obtienecualidades snicas superiores a otros que usando realimentacin negativa.

Hay dos hechos que prueban en parte esta afirmacin:

La distorsin de una etapa diferencial operada con una gran cantidad devoltaje en modo comn y ganancias bajas tiende a crecer en altasfrecuencias, a pesar del gran factor de realimentacin.

Las diferencias temporales entre la onda de entrada y la ondarealimentada, y los desplazamientos de fase producen distorsiones que noson observables cuando se mide la THD con un osciloscopio cuando laseal de entrada es una onda senoidal pura, sin cambios de frecuencia ode amplitud en el tiempo.

4.3. Distorsin en elementos pasivos

Es bien sabido e innegable, que la seal se degrada a medida que pasaa travs de cables, resistencias, condensadores,... Estos elementos, por smismos, no pueden aumentar la calidad del sonido, pero s pueden producirprdidas:

Alto ruido trmico: producido en resistencias de carbn, capacidades nodeseadas, inductancias en resistencias bobinadas, acoplamientosmagnticos entre este tipo de resistencias y transformadores.

Microfona: se da esta en condensadores electrolticos. Comportamientoinductivo a altas frecuencias, demasiada resistencia en serie, en el modeloequivalente, y escasa estabilidad trmica.

Creacin de ruido electromagntico de los transformadores. Recepcin ydeteccin de AM, saturacin del ncleo, comportamiento no lineal afrecuencias muy altas o muy bajas.

Comportamiento selectivo a la frecuencia, especialmente en loscondensadores. Se puede llegar a producir coloracin en el sonido.

5. Amplificador de clase D

5.1. Amplificador clase D ideal y real

La fuente principal de ineficiencia de los amplificadores de potencia es lapotencia disipada en el transistor. Un amplificador clase A es el ejemplo msbsico, las corrientes estn presentes de forma continua y la tensin colector-emisor nunca es nula. Si la tensin colector-emisor drenador-fuente es nulacuando la corriente circula, no se disipar potencia alguna en el circuito, y laeficiencia se aproxima al 100%. sta es la principal idea que se usa en losamplificadores de la Clase D. La clase D se ilustra en la figura:

Figura 11: Amplificador de clase D

Los transistores Q1 y Q2 trabajan como interruptores, cuando Q1 est enON, Q2 est en OFF y al revs. Para un transistor ideal en el que ambastensiones de saturacin son nulas, no existir cada de tensin en el transistory el circuito se podr modelar tal y como muestra la figura 12:

Figura 12: Modelo equivalente del Amplificador clase D.

Figura 13: Forma de onda de la salida Va, en un amplificador clase D

Si la entrada Vi es una onda cuadrada, la tensin Va se mostrar comoen la figura anterior. Va es una onda cuadrada que se puede expresar en formade Series de Fourier, y el su componente fundamental, presenta una amplitud:

Vi VCC= 4pi

Si el filtro de salida es relativamente elevado, con una frecuencia centraligual a la frecuencia de salida de la seal, la corriente de drenador en eltransistor ser una parte de la de una senoidal de la misma frecuencia. Portanto, la corriente de drenador es:

( )I R T 4V senwt dt = 4 V RD L

1 CC

0

T2 cc

2L

= pi pi

y la potencia subministrada es:

P V IVRi CC DCC

L= =2

8 22pi

y la potencia de salida es:

( )P 4V 2R VRo

ccL

CC

L=

=pi pi

2 2

28

la cual es la misma que la potencia subministrada, por lo cual elrendimiento del amplificador clase D ideal es el mximo, es decir, es del 100%. Hasta ahora, hemos visto el planteamiento ideal para estos tipos deamplificadores. Para los transistores reales es imposible obtener un voltajecero en saturacin, pero en el caso de usar transistores bipolares, solo hay quemodelar por tensin de saturacin Vsat, y en el caso de los FETs es posiblemodelar como en la figura mostrada abajo. La tensin a la entrada, es unaonda cuadrada como la de la ltima figura mostrada..

Figura 14: Amplificador clase D CMOS , Modelo equivalente.

La tensin de salida es:

V V R

(R R t0

cc L

L on=

+

4pi

)

sen ;

y la corriente de drenador:

( )IV

R RDcc

L on

=

+

42pi

;

la potencia subministrada:

P V

cccc2

=

+

82pi ( )R RL on

la potencia de salida:

( )PV R

R RP

RR Ro

cc2

2L

L ono

L

L onideal

=

+=

+

82

2

pi

y el rendimiento ser:

=+

R LR RL on

5.2. Rendimiento del amplificador clase D

El rendimiento de los amplificadores de clase A y AB est limitado por laIBIAS necesaria en la etapa de la salida. IBIAS y las aplicaciones audio sondirectamente proporcionales en amplificadores clase A y AB. Desde laaparicin de la clase D los amplificadores no tienen una linealidad en la etapade salida, el cual proporciona unos rendimientos ms grandes. Losamplificadores tipo D pueden llegar hoy en da a una eficiencia del 90%comparndolo con un 60-70% de los amplificadores de audio convencionales.Esta alta eficiencia significa que los amplificadores pueden obtener con menosexcitacin la energa que consumen.

5.3. Funcionamiento del amplificador de audio clase D

Para explicar como funciona el amplificador clase D, nos basaremos enla siguiente figura expuesta:

Figura 15: Funcionamiento amplificador clase D

En primer lugar, se ha de decir que la gran eficiencia que se consigue esdebido a que los dos transistores estn siempre operando uno u otroplenamente encendido o plenamente apagado.

Hoy en da, los amplificadores clase D generalmente trabajan conseales de bajo nivel analgicas, las cuales mueven el nivel de corriente y elde voltaje lo suficiente alto para impulsar el audio al altavoz.

La seal de audio analgica que se tiene a la salida, se introduce en uncomparador y esta se comparar, valga la redundancia, con una sealtriangular, a la salida de este obtendremos una sea cuadrada PWM. Estasalida cuadrada se dirigir a los dos transistores del circuito, invirtiendo antesla seal y dirigir la seal que se obtiene a la salida a uno de los transistores y lainvertida al otro. Como se ha dicho se usan dos transistores, pero en lugar deamplificar la seal analgica, la cual puede asumir cualquier valor, cambiarentre dos valores de voltaje, entre +40 V y 40 V. Un transistor conectar lasalida a 40 V y el otro a -40 V. Tericamente, ningn transistor consume potencia. Cuando uno de lostransistores esta plenamente encendido, toda la potencia que suministra elvoltaje se suelta a travs del altavoz y nada se suelta a travs del transistor.Cuando est completamente apagado, toda la potencia que suministra elvoltaje se suelta a travs del transistor, pero ninguna corriente fluye a travs del. En ambos casos, el producto del voltaje a travs del transistor y la corrientea travs de l es cero.

Est claro, que los amplificadores tipo D pueden reproducir solo ondasbinarias (dos valores). As que para usarlo para amplificar seales analgicasde msica, estas seales tienen que ser convertidas a unas seales de ondaapropiadas. Una forma de hacer esto usando modulacin PWM, que ya se ha

indicado antes como se hace. En PWM, la amplitud de una seal analgica deentrada sirve para controlar el promedio de tiempo que el transistor gasta envolver completamente a encenderse (duty-cycle). Como bien hemos dicho antes, a la salida del comparador se consigue laseal PWM, la cual es una forma de onda que tiene la informacin de la sealanalgica original. Esta seal de onda acta como una seal de control binarioque enciende el transistor y lo apaga dependiendo la amplitud de la entradaanalgica. Cambiando la energa que se le administra a los transistores sepuede cambiar la amplificacin.

Por supuesto, que lo que el transistor produce es la misma seal que a laentrada pero con una potencia altsima, cambiando la forma de onda, la cualsobresaturara horriblemente el altavoz si permite extenderlo, contenindolo talcomo se hace de la versin amplificada de ambas, tanto de la seal de audiooriginal de entrada y como de las componentes inaudibles de alta frecuenciasurgidas del proceso de PWM. As que despus de la amplificacin, esta ondadel PWM tiene que pasar a travs de un filtro que permita pasar a las sealesde baja frecuencia mientras que las seales de alta frecuencia son debilitadas.Este filtro paso bajo aplana el cambio de onda, suprimiendo el rpido cambioproducido en la onda de salida y deja solo un su valor promedio. Al mismotiempo se filtra el ruido de salida causado por el propio proceso de cambio deon a off.

5.4. Distorsin en los amplificadores tipo D

Los diseos de clase D son de menor distorsin, mayormenteproveniente de imperfecciones en la regulacin de la energa suministrada y eltiempo de error (timing error). Puesto que el voltaje de salida del amplificadorclase D es directamente proporcional al voltaje suministrado a los transistores,algn error en este voltaje es modulado en el voltaje de salida. Las variacionesen la energa suministrada causadas por variaciones en la suma de corrientesarrastrada por el amplificador son mostradas en la salida como distorsin. Lainestabilidad del propio suministro, como rizos en la lnea de energa, semuestra a la salida como ruido, o zumbidos. Crear un suministro de energa detal forma que el voltaje a pesar de las fluctuaciones en la salida no es unatarea trivial.

La otra fuente de distorsin es el tiempo de error, debido a la variacin encuanto los MOSFETs, tardan en pasar de encendido a apagado y viceversa,que depende de cuanta corriente el amplificador esta llamado a liberar. Esteerror hace que le duty-cicle de salida se desve del ciclo de entrada, tal que lafigura de la seal de salida difiere de la figura de la seal de entrada. El tiempode error produce una distorsin directamente proporcional al error del duty-cicle.

El mayor tiempo de incertidumbre y la frecuencia ms alta de cambio deencendido/apagado, empeoran la distorsin.

La respuesta en frecuencia es otro resultado primario desempeado porla amplificacin en clase D. El importante filtro paso bajo de la salida, el cualrecupera la seal de audio original de la onda PWM, es pasivo, y su respuestafrecuencial es lineal solo cuando se conduce por una carga puramenteresistiva de un valor especfico.

Aunque, como se puede ver los amplificadores de clase D tienen susdeficiencias ofrecen una mayor calidad de sonido.

6. Diseo de amplificadores

En este captulo se presentarn un par de diseos de algunosamplificadores de audio:

Amplificador 100W

Figura 16. Amplificardor 100W

Este diseo utiliza dos transistores tecnologa V-MOSFET como etapa desalida, entregando 100W a su salida, sobre una carga de 4 . Es muyimportante que los transistores de la etapa de salida este bien refrigerada.

Para esta etapa se deben usar dos Fuentes de alimentacin simtricas

Alimentacin: - V max: simtrica +/- 65V DC - V max: simtrica +/- 60V DC - I max: 6A para +/- 65V - I max: 5A para +/- 60V Componentes:

R1 27 k C1 1 F 63V D1 1N759A zener 12V 0.5W

R2 4.7 k C2 1nF 100V D2 1N4738AT zener 8.2V 1W R3 5.6 k C3 100 F 16V D3 1N4738AT zener 8.2V 1W R4 5.6 k C4 100 nF 100V D4 1N4738AT zener 8.2V 1W R5 47 k C5 22 F 16V D5 1N4738AT zener 8.2V 1W R6 1 k C6 4.7 pF cermico Q1 BC547R7 22 k C7 22 F 16V Q2 BC547R8 12 C8 47 F 16V Q3 2N5460 R9 1 M C9 1nF 100V Q4 MPSA93 R10 22 k C10 100 F 100V Q5 MPSA93 R11 4.7 k C11 100 F 100V Q6 BC182 R12 33 C12 100 nF 250V Q7 MPSA43R13 82 C13 150 nF 100V Q8 BC182 R14 33 82 C14 100 nF 250V Q9 BC212 R15 2.7 k C15 100 F 35V Q10 MPSA43R16 270 Q11 BC182 R17 680 Q12 2SK134 2SK135R18 33 k L1 20 vueltas 0.6mm sobre R25 Q13 2SJ49 2SJ50R19 680 R20 82 R21 22 k R22 0.33 5W R23 0.33 5W R24 8.2 k R25 10 1W TR1 470 potencimetro TR2 4.7 k potencimetro

Amplificador 150 W

Figura 17. Amplificardor 150W

Amplificador Mosfet de 150 W. La primera etapa est constituida por unamplificador diferencial conformado por T1 y T2. En cascada con este seencuentra otro amplificador del mismo tipo pero formado por T3 Y T5. A su vezeste sub-circuito se encuentra polarizado por el espejo de corriente queconstituyen T5, D1 y R10.

La etapa de salida, compuesta por T6 y T7, es un amplificadorcomplementario Mosfet.

La carga de salida, para una potencia de 150W, es de 4 . No obstantepuede ser utilizado sobre una de 8 sin ningn tipo de problemas.

Alimentacin: - V max: simtrica +/- 55V DC - I max: 4A

Componentes:

R1 2,2 k C1 10 F 25V T1 2 A 872 A R2 47 k C2 47 pF T2 2 A 872 A R3 1 k C3 47 F 50V T3 25 D 756 R4 3,9 k C4 27 pF T4 25 D 756 R5 3,9 k C5 27 pF T5 25 B 716 R6 47 k C6 6,8 nF T6 2SK135R7 100 C7 100 nF T7 2SJ50R8 33 k C8 220 F 50V D1 1N4001

R9 47 C9 220 F 50V L1 15 vueltas de alambre de cobre 0.9 sobre un ncleo de 9mm R10 100 C10 100 nF R11 100 C11 100 nF R12 12k 1W R13 100 R14 100 R15 47 3W

Comentario: A nivel personal me hubiera gustado poder realizar fsicamente obien a ver simulado alguno de estos dos amplificadores que se presentan, perobien la falta de tiempo en el primer caso, y problemas con los programasencontrados (Livewire, Multisim,) en el segundo caso, han hecho imposiblellevarlo a cabo.

APNDICE I: DEFINICIONES

A continuacin se presentarn la definicin de algunos trminos usadosdurante el documento, de tal forma que se pretende aclarar estos.

- Distorsin

Ligera deformacin de la forma de onda de una seal. | Seales desalida de un circuito o sistema que no corresponden con la seal de entrada.

- Distorsin armnica

Distorsin debida a la accin combinada de todos los armnicospresentes en una forma de onda compleja.

- Reverberacin

La reverberacin es la suma total de las reflexiones del sonido que lleganal lugar del oyente en diferentes momentos del tiempo. Auditivamente secaracteriza por una prolongacin, a modo de "cola sonora", que se aade alsonido original. La duracin y la coloracin tmbrica de esta cola dependen de:- la distancia entre el oyente y la fuente sonora - la naturaleza de las superficies que reflejan el sonido.

En situaciones naturales hablamos de sonido directo para referirnos alsonido que se transmite directamente desde la fuente sonora hasta nosotros.Por otra parte, el sonido reflejado es el que percibimos despus de que hayarebotado en las superficies que delimitan el recinto acstico, o en los objetosque se encuentren en su trayectoria. Evidentemente, la trayectoria del sonidoreflejado siempre ser ms larga que la del sonido directo, de manera que,temporalmente, escuchamos primero el sonido seco, y unos instantes mstarde escucharemos las primeras reflexiones. A medida que transcurre eltiempo las reflexiones que nos llegan son cada vez de menor intensidad, hastaque desparecen. Nuestra sensacin, no obstante, no es la de escucharsonidos separados, ya que el cerebro los integra en un nico percepto,siempre que las reflexiones lleguen con una separacin menor de unos 50milisegundos. Esto es lo que se denomina efecto de precedencia o efectoHaas.

- Ecualizar sonido

El ecualizador del sonido se encarga de la correccin de la respuesta enfrecuencia.

- Preamplificador

Es la seccin del amplificador donde se procesa el sonido y se preparapara ser enviado posteriormente a la Etapa de Potencia o de amplificacin.

- TIM

El TIM es una forma de distorsin, es conocida por IntermodulacinTransitoria (TIM), o inter-modulacin debida a transitorios. Esta forma dedistorsin es muy usada en los catlogos publicitarios de los equipos. Al fallarlos transitorios la msica se vuelve lenta, confusa, etc. Lo que normalmente seconoce por TIM es la manifestacin temprana de que el tiempo de subida de laseal (slew rate) puede llegar a ser lento, y se asocia a la no linealidad de lacircuitera de realimentacin del amplificador. La realimentacin es una tcnicausada para mejorar casi todos los parmetros de un amplificador: se mejora larespuesta en frecuencia, THD, estabilidad, ruido, etc, pero si la realimentacinno es adecuada, el transitorio se queda sin sus beneficios y se generadistorsin.

- High-end

Son equipos de audio de la ms alta calidad existente de construccin ysonido. Realizados con lo mximo en materiales y tecnologa, estn porencima de todos en reproduccin musical y en novedades tcnicas. Sedistinguen tambin por su tipo de construccin, son muy pesados, robustos ycon un aspecto impactante, no por los controles vistosos sino por aspectoslido, de excepcional terminacin, y diseo nico muy personal.

El sonido de estos equipos es sin duda excepcional con una sensacinde presencia, vida, impacto y una dulce naturalidad que realmente escautivante. Pero estos equipos producen tambin un sonido terriblementedetallado e informativo, que requiere que todo est muy bien instalado biencombinado entre s los distintos componentes, para lograr un perfecto balancey por sobre todo muy bien ajustados y calibrados.

- Timbre

El timbre es la cualidad del sonido que nos permite distinguir entre dossonidos de la misma intensidad y altura. Podemos as distinguir si una nota hasido tocada por una trompeta o por un violn. Esto se debe a que todo sonidomusical es un sonido complejo que puede ser considerado como unasuperposicin de sonidos simples. De esos sonidos simples, el sonidofundamental de frecuencia F es el de mayor intensidad y va acompaado deotros sonidos de intensidad menor y de frecuencia 2F, 3F, 4F, etc. Los sonidosque acompaan al fundamental constituyen sus armnicos y de susintensidades relativas depende el timbre. Sin embargo, muchos instrumentos,tales como el piano, el arpa, etc., no emiten un nico sonido musical quequepa considerar como una superposicin de sonidos simples armnicos, sinoque emiten un sonido constituido por superposicin de sonidos parciales.

APNDICE II: CATLOGO AMPLIFICADORES

En este segundo apndice se presentarn algunos amplificadores deaudio que se pueden encontrar en el mercado, exponiendo tambin suscaractersticas bsicas. Hay que tener en cuenta que se pueden encontrar unagran variedad de amplificadores audio, utilizados en diferentes casos y paradiferentes instrumentos, por lo cual, se presentarn varios casos:

- Etapas de potencia puestas a la salida del equipo de msica y antes de los altavoces:

PIONEER A-10940 W x 2 (8 )Potencia de salida (8 ) 40Wx2. CircuitoMOSFET de energa directa. 6 Audio Inputs. 1Salida para pantallas acsticas. Controles detono. Loudness. Conexin directa avanzada.Construccin simtrica. Chasis "Aero Wing".Conmutador Direct. Anulacin de "Phono".Copia en las dos direcciones. Dimensiones:420x114x307 mm. Peso: 4,3 Kg.

Ref. S1-111320114,84 + IVA.

PIONEER A-209R60 W x 2 (4 ) / 45 W x 2 (8 )Potencia de salida 60Wx2 (4 ), 45Wx2 (8 ).Circuito MOSFET de energa directa. 6 AudioInputs. 2 Salidas para pantallas acsticas.Controles de tono. Loudness. Conexin directaavanzada. Construccin simtrica. Chasis "AeroWing". Conmutador Direct. Microprocesador concircuito "Silent". Anulacin de "Phono". Copia en lasdos direcciones. Control remoto. Dimensiones:420x114x307 mm. Peso: 4,7 Kg.

Ref. S1-111240122,78 + IVA.

RELOOP HA-200 SILVER2 x 120 W RMS (8)Amplificador de estudio. Excelente reproduccinde sonido. Funcin: Tono. Funcin: Balance,Treble, Bass. Selector de salida para: CD,Tuner, Casete y Auxiliar. Entrada cinchada.Rango de frecuencia: 20Hz-20kHz. potencia desalida: 2 x 120 W RMS (8 Ohm). Dimensiones:420 x 75 370 mm. Peso: 8 Kg.

Ref. S1-116695161,00 + IVA.

PIONEER A-307R80 W x 2 (4 ) / 55 W x 2 (8 )Potencia de salida 80Wx2 (4 ), 55Wx2 (8 ).Circuito MOSFET de energa directa. 6 AudioImputs. 2 Salidas para pantallas acsticas.Controles de tono. Loudness. Conexin directaavanzada. Construccin simtrica. Chasis "AeroWing". Conmutador Direct. Microprocesador concircuito "Silent". Anulacin de "Phono". Copia en lasdos direcciones. Control remoto. Dimensiones:420x114x307 mm. Peso: 5,9 Kg.

Ref. S1-108248165,71 + IVA.

PIONEER A-509R90 W x 2 (4 ) / 60 W x 2 (8 )Potencia de salida 90Wx2 (4 ), 60Wx2 (8 ).Circuito MOSFET de energa directa. 6 AudioImputs. 2 Salidas para pantallas acsticas.Controles de tono. Loudness. Conexin directaavanzada. Selector entradas: Cinta/CD-R/MD.Construccin simtrica. Chasis "Aero Wing".Conmutador Direct. Microprocesador concircuito "Silent". Anulacin de "Tone" y"Phono". Copia en las dos direcciones. Controlremoto. Dimensiones: 420x128x335 mm.Peso: 6,9 Kg.

Ref. S1-111566226,15 + IVA.

PIONEER A-607R120 W x 2 (4 ) / 75 W x 2 (8 )Potencia de salida 120Wx2 (4 ), 75Wx2 (8 ).Circuito MOSFET de energa directa. EntradasPhono (MM) / CD / Sintonizador / Aux. / Cinta. 2Salidas para pantallas acsticas. Controles de tono.Loudness. Conexin directa avanzada. Selectorentradas: Cinta/CD-R/MD. Construccin simtrica.Chasis "Aero Wing". Conmutador Direct.Microprocesador con circuito "Silent". Anulacin de"Tone" y "Phono". Copia en las dos direcciones.Control remoto. Dimensiones: 420x128x335 mm.Peso: 7 Kg.

Ref. S1-111529292,62 + IVA.

- Etapas de potencia para guitarras con altavoz incluido

PEAVEYCOMBO 40W R.M.S.ALTAVOZ 10" "BLUE MARVEL"2 CANALES: CLEAN Y LEADCONTROL GANANCIA / TRASH3 BANDAS EQ. REVERBTRANSISTORES EMULACION VALVULASCONEXION BAFLE ESTERNO 112 SXPEDAL SELECTOR CANAL (OPCIONAL)

Cdigo: AMPLGUIT009Precio: 237,00

PEAVEY- Combo 65w R.M.S.@8 Ohms- Combo 80w R.M.S. @4 Ohms- Altavoz 12 ''BLUE MARVEL''- 2 Canales: Clean y Lead- Control Ganancia/Thrash- 3 Bandas EQ.Reverb- Transistores emulacin vvulas- Conexin Bafle externo 112SX- Pedal Selector Canal (Opcional)


PEAVEYCOMBO 80W R.M.S. @ 8 OHMSCOMBO 10W @ 4 OHMSALTAVOZ 12 SHEFIELD2 CANALES / 3 BANDAS EQCONTRO GANANCIA / THRASH / REVERBTRANSISTORES EMULACION VALVULASPEDAL SELECTOR CANALCONEXION BAFLE EXTERNO 112 SX


PEAVEYBAFLE EXTENSOR COMBO 75W R.M.S. @ 8OHMSALTAVOZ 12" "SHEFFIELD"


MARSHALLCOMBO 50 W R.M.S.ALTAVOZ 12CELESTION2 CANALES DOBLES3 BANDAS DE EQ POR CANALBUCLE DE EFECTOS - CONTROL DEMEZCLAENTRADA CD Y AURICULARESEFX: REVERB, DELAY, CHORUS, FLANGERPEDAL SELECTOR CANALES


MARSHALLBAFLE PARA GUITARRA 120 W @ 8 OHMSALTAVOZ 4 X 12 CELESTION


- Etapas de potencia para bajos con altavoz incluido:

FENDER- Combo 100w. R.M.S @ 4 Ohms - Altavoz 15'' FENDER + Trompeta- 4 Bandas de EQ - Entrada para CD o Tape- Salida de Auriculares- Bucle de Efectos - Salida de Linea XLR con control de salida

Cdigo: AMPLBAJO078Precio: 339,00

FENDER- Combo 60w. R.M.S @ 8 Ohms - Altavoz 12'' FENDER - 4 Bandas de EQ- Entrada Bajo Activo / Pasivo - Entrada para CD o Tape - Salida de Auriculares - Bucle de Efectos - Salida de Lnea XLR


FENDER- Bafle de Bajo 350w.R.M.S @ 8 Ohms (700w.de Programa)AMPLBAJO074- Altavoz 2x10'''' EMINENCE + Trompeta


FENDER Bafle de Bajo 250w. R.M.S @ 4 Ohms (500 w. dePrograma) - Altavoz 15'' EMINENCE


PEAVEYBAFLE PARA BAJO 350W R.M.S (700W DEPROGRAMA)ALTAVOZ 1 X 15 BLACKWIDOWDISPONIBLE EN 4 Y 8 OHMS


PEAVEYCOMBO 50W R.M.S @ 8 OHMSCOMBO 70W R.M.S @ 4 OHMSALTAVOZ 12 BLUE MARVEL4 BANDAS EQCONTROL PRE Y POST GANANCIAENTRADA AURICULARESPROTECTOR ALTAVOZ DDTLOOP DE EFECTOSSALIDA PARA BAFLE EXTERNO


Documents

Amplificadores de audio.pdf