Saber Electrónica 331-Edición Argentina

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ISSN: 0328-5073 Ao 27 / 2013 /ISSN: 0328-5073 Ao 27 / 2013 / N 325N 325

3 tapa SE 325 2.qxd:Maquetacin 1 21/07/14 11:56 Pgina 1

SEC CIO NES FI JAS

Descarga de CD: Servicio Tcnico a Cmaras Digitales 16

ARTCulO DE TApA

Amplificador HI-FI 100W + 100W RMS con FET y MOSFET 3

Realizacin prctica del Amplificador HI-FI 100W + 100W RMS

con FET y MOSFET 67

MONTAJES & pROYECTOS

2 Circuitos de Audio. protector de parlantes Estreo

y Vmetro de 12 lEDs 13

Sistema de Iluminacin Ambiental programable 49

Auriculares inalmbricos 78

CuRSO DE ElECTRNICA

Etapa 4, leccin 4: preamplificadores 17

MANuAlES TCNICOS

Electrnica Automotriz. El Sistema Electrnico de Control del Motor 33

TCNICO REpARADOR

Funcionamiento y Reparacin del Circuito Inverter 53

MICROCONTROlADORES

El Mundo de los Microcontroladores.

leccin 8: Estructuras de Control y Sentencias en lenguaje MikroC 60

EDITORIALQUARK

Ao 28 - N 331

MARZO 2015

SABER ELECTRONICA

Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo

Pro duc cinJo s Ma ra Nie ves (Grupo Quark SRL)

Co lum nis tas:Fe de ri co Pra do

Luis Ho ra cio Ro dr guezPe ter Par ker

Juan Pa blo Ma tu te

EditorialQUarKS.r.l.Propietariadelosderechosencastellanodelapublicacinmen-sualSabErElEctronicaargentina: (GrupoQuarkSRL)SanRi-cardo2072,CapitalFederal,Tel(11)4301-8804Mxico (SISA):Cda.Moctezuma2,Col.Sta.Agueda,EcatepecdeMorelos,Edo.

Mxico,Tel:(55)5839-5077

ARGENTINAAd mi nis tra cin y Ne go ciosTe re sa C. Ja ra (Grupo Quark)

StaffLiliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo

Sis te mas: Pau la Ma ria na Vi dalRed y Com pu ta do ras: Ral Ro me ro

Video y Animaciones: Fernando FernndezLe ga les: Fer nan do Flo res

Con ta du ra: Fer nan do Du cachTcnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

MxicoAd mi nis tra cin y Ne go cios

Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero RiveroStaff

Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regal-ado, Victor Ramn Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, Jos

Luis Paredes Flores

Aten cin al Clien teAle jan dro Va lle jo

ate clien @we be lec tro ni ca .co m.ar

Grupo Quark SRLSan Ricardo 2072 - Ca pi tal Fe de ral

www .we be lec tro ni ca .co m.arwww .we be lec tro ni ca .co m.mxwww .we be lec tro ni ca .co m.ve

Grupo Quark SRL y Saber Electrnica no se res pon sa bi li za por elcon te ni do de las no tas fir ma das. To dos los pro duc tos o mar cas quese men cio nan son a los efec tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y noen tra an res pon sa bi li dad de nues tra par te. Es t pro hi bi da la re pro -duc cin to tal o par cial del ma te rial con te ni do en es ta re vis ta, as co -mo la in dus tria li za cin y/o co mer cia li za cin de los apa ra tos o ideasque apa re cen en los men cio na dos tex tos, ba jo pe na de san cio nes le -ga les, sal vo me dian te au to ri za cin por es cri to de la Edi to rial.

Dis tri bu cin en Ca pi tal: Carlos Can ce lla ro e Hi jos SH.Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Dis tri bu cin en Interior: DISA, Distribuidora InterplazasSA, Pte. Luis Senz Pea 1836 - Cap. 4305-0114

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SUMARIO 331 cancellaro.qxd:*SUMARIO 274 03/03/15 11:28 Pgina 1

CmO DeSCARGAR lOS lIbROS y lOS CDS SuGeRIDOS eN eStA eDICIN eSpeCIAl

DEscarguE graTIs

6 cDs y 2 PaquETEs EDucaTIvosBien, ami gos de Sa ber Elec tr ni ca, nos en con tra mos nue va men te en las p gi nas de nues tra re vis -

ta pre di lec ta pa ra com par tir las no ve da des del mun do de la elec tr ni ca.

Ud. est a punto de leer un ejemplar ya circulado de Saber Electrnica, debido a que estamos en situacin de crisis y no podemos imprimir la revista.

Tal como mencionamos el mes pasado, en Argentina las condiciones de mercado no estn siendo cumplidaspor parte de algunos eslabones de la cadena de distribucin, a tal punto que hoy acumulamos un retraso mayor atres meses en el cobro de las revistas vendidas. Como nuestra editorial se sustenta con la venta de las revistas (yaque casi no tenemos ingresos por publicidad), si no cobramos no podemos pagar pero, adems, la imprenta noscomunic que no puede sostener las condiciones de pago (histricamente cobrbamos a 30 y 60 das) por lo cual, para poder imprimir necesi-tamos el dinero para pago prcticamente de contado. Estamos trabajando para superar esta etapa.

Por ser lector de este ejemplar, le ofrecemos la posibilidad de descargar la edicin digital completa que hubisemos impreso en condicionesnormales y los siguientes CDs:

1) LoS 6 CDS DE La primEra Etapa DE La CarrEra DE tCniCo SUpErior En ELECtrniCa.2) paqUEtE EDUCativo: rEbaLLing, tCniCaS CaSEraS DE SoLDaDo y rEparaCin.3) paqUEtE EDUCativo: SErviCio tCniCo a CmaraS DigitaLES.

Para realizar la descarga dirjase a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, ingrese en la web, haga clic en el cono password y coloque la claveARG0814. Recuerde que seguiremos trabajando para que pueda comprar la revista en papel y tambin descargarla SIN CARGO desde nuestra web.

Bien, ya tiene material para todo el mes as que: a disfrutarlo!

ing. Horacio Daniel vallejo

Estudie para Tcnico Superior en Electrnica:Estudie para Tcnico Superior en Electrnica:Descargue GRATIS los 6 CDs de la Primera Etapa Descargue GRATIS los 6 CDs de la Primera Etapa

con Reconocimiento de la UTNcon Reconocimiento de la UTN

La carrera de Tcnico Superior en Electrnica, dictada en formato VIRTUAL porSaber Electrnica tiene reconocimiento de la Universidad TecnolgicaNacional. Se compone de 6 etapas y cada una posee 6 mdulos de estudio.

Cuando termina y aprueba la primera etapa recibe el Ttulo de Idneo en Electrnica. Por ser poseedor de este ejemplar le ofrece-mos la posibilidad de descargar GRATIS la primera etapa completa para que estudie en su casa. Al aprobar, si lo desea, abona a laUTN los gastos administrativos y obtiene el CERTIFICADO otorgado por dicha Alta Casa de Estudio. J

Tcnicas de ReballingTcnicas de Reballing

Pasando de un encapsulado de periferia lineal para la interconexin a un array bidimensional, es posi-ble realizar ms interconexiones en el mismo espacio de un circuito integrado y con un espaciadomayor comparado con aquellos utilizados en tecnologas de montajes superficiales antiguas. El Ball Grid

Array (BGA) es la implementacin ms comn de este concepto. Sin embargo, todos los encapsulados tie-nen un problema comn: las soldaduras que no estn en los bordes del encapsulado estn fuera de vista yno pueden ser inspeccionados visualmente para verificar su calidad o confirmar sus defectos. En este packse analiza qu es un componente BGA, las diferencias con los componentes SMD, dnde se los usa, cmo

se los suelda y en qu consiste el denominado proceso de reballing. En este paquete educativo se incluye teora, prctica, videos y tc-nicas tanto caseras como profesionales para que aprenda a efectuar tcnicas de reballing con acabado profesional. J

Servicio Tcnico a Cmaras DigitalesServicio Tcnico a Cmaras Digitales

En el CD que acompaa a esta edicin, en diferentes secciones, explicamos qu es una cmara digital,cmo se compone la parte fsica de dicha cmara, por qu el tcnico debe tener conocimientos bsi-cos de fotografa para poder darle servicio tcnico a una cmara digital, qu es y cmo se compone

un sensor electrnico de imagen y cules son los trminos usuales como diafragma, obturador, enfoque, pro-fundidad de campo, etc. Nos introducimos en el mundo digital, y desarrollamos una serie de notas queexplican cmo se realiza el servicio tcnico a una cmara digital (desarme, inspeccin, reparacin, ajustepor software y montaje). J

2 Descarga 331 cancellaro:DescargaCD 03/03/15 11:20 Pgina 2

Retiracion de Tapa.qxd:club 09/25/2013 11:31 Pgina 2Fo1

Sistemas de Audio 3

Quien busque un esquema de amplificador Hi-Fi que no solo haya sido pro-yectado en papel sino que tambin haya sido realizado de forma prctica ysometido a todo tipo de pruebas, aqu lo puede encontrar. Se trata de un ampli-ficador estreo Hi-Fi de 100W+100W RMS con finales realizados con FET yMOSFET, incluyendo una etapa de proteccin antibump para los parlantes.

Antes de exponer las cuestiones meramentetcnicas de este artculo hemos decididoincluir un suceso que le ha ocurrido a unlector de Nueva Electrnica y que nos ha hecho

llegar. Por su contenido creemos que puede ser

interesante para todos nuestros lectores.

Durante un viaje de trabajo a Mosc un lector de

nuestra revista descubri que tena aficiones

comunes con el pasajero del asiento de al lado.

Para pasar el tiempo entabl con su interlocutor, al

que llamaremos Sr.K para preservar su intimidad,

una agradable conversacin sobre Hi-Fi, sin des-

velarle que era lector de Nueva Electrnica.

Segn expuso el Sr.K, despus de realizar una

"exhaustiva" investigacin en la prensa especiali-

zada adquiri un kit de montaje que le costo miles,

repetimos miles, de Euros. Se trataba de un ampli-

ficador dual mono a vlvulas, o mejor dicho dos

amplificadores mono, de una revista del sector.

AA rtculortculo dede ttApAApA

Este artculo se edita en el marco de colaboracinentre Nueva Electrnica y Saber Electrnica.Mediante este acuerdo, los lectores de Saber

Electrnica de Amrica Latina tienen soporte tc-nico y comercial de los kits y dems productos

ofrecidos por Nueva Electrnica (visite www.nuevaelectronica.com)

AmplificAdor Hi-fi 100W + 100W rmS

con fET y moSfET

Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 3

Excluy a priori los circuitos de Nueva Electrnica

ya que los precios eran demasiado bajos, lo que

le haca suponer una baja calidad.

Nuestro lector pens que por aquella cifra el

amplificador tena que tener unas caractersticas

realmente extraordinarias. Ahora bien, las nicas

respuestas que obtena del Sr.K cuando le pre-

guntaba por estas caractersticas eran del tipo

"Beh ... Boh .... Bueno ..."

Despus de un tiempo el Sr.K cont a nuestro lec-

tor como mont la pareja de amplificadores.

Cuando termin y se dispuso a escuchar su

msica preferida se llev una desagradable sor-

presa: Uno de los dos mdulos auto-oscilaba y en

el otro los bajos eran demasiado intensos.

Podemos imaginar la perplejidad del Sr.K: Un tc-

nico con "fama" de ser un verdadero "gur" de la

Hi-Fi ... no poda estar equivocado. Dado el gran

gasto que le ocasion el Sr.K decidi presentarse

ante el proyectista para preguntarle como arreglar

el problema.

Despus de exponer sus quejas el Sr.K (segn su

propia versin contada a nuestro lector) esta fue

la respuesta que obtuvo: "No ser usted de los

que quieren que yo acabe el trabajo, yo proyecto

circuitos".

Tras muchos aos, desde 1982, nuestros lectores

saben que nunca hemos hablado de otras publi-

caciones, ni lo haremos.

Lo que s tienen claro nuestros lectores es que

estas situaciones no ocurren con Nueva

Electrnica, ya que los circuitos, como el que aqu

presentamos, son diseos propios de calidad que

estn exhaustivamente probados y adems dis-

ponemos de un Servicio Tcnico que puede resol-

ver cualquier problema de montaje ... adems de

tener precios realmente competitivos y que tam-

bin son probados por Saber Electrnica.

Es enorme el nmero de esquemas de circuitos

presentados en revistas especializadas y en

Internet, esquemas que nosotros no utilizamos

ya que desarrollamos nuestros propios diseos

completamente operativos y a los que no hay que

hacer ninguna modificacin ni aadir ningn com-

ponente, ya que no tienen nunca ningn pro-

blema.

En esta lnea hemos desarrollado un amplificador

Hi-Fi con finales FET y MOSFET para quienes

quieran disfrutar del sonido de alta fidelidad.

Adems, como se expone en el artculo, dispone

de etapas "antibump" y de proteccin.

Sus caractersticas generales son las siguientes:

CARACTERSTiCAS TCNiCAS

Mxima Tensin de trabajo: ................55V + 55V

Mxima Potencia (8 ohm):..................100W RMS

Mxima Corriente (100 Watt):........................1,6A

Mxima Corriente de reposo: ....................100mA

Mxima Ganancia en tensin: .....................30 dB

Mxima seal de entrada: ....................1,4V RMS

Impedancia de entrada: .....................47.000 ohm

Distorsin: ...................................................0,04%

Ancho de banda: .....................10Hz a 100.000Hz

ETApA AMpLiFiCAdORA

En la figura 1 se muestra el esquema elctrico del

amplificador. Seguidamente describimos, como

siempre, las funciones de cada uno de los compo-

nentes utilizados en el circuito.

La seal procedente del conector de entrada BF

se aplica al condensador C1, que, junto a la resis-

tencia R2, se comporta como un filtro paso- alto

para seales con frecuencia superior a 4Hz.

El condensador de polister C1 tambin se utiliza

para evitar que eventuales componentes conti-

nuas de la fuente influyan en el funcionamiento del

amplificador.

Ya que un FET, por su propia naturaleza, tiene una

impedancia de entrada de varios megaohm, para

tener una impedancia de entrada de 47.000 ohm

hemos conectado la resistencia R2 a la puerta

(Gate) de FT1 (ver figura 1).

Para evitar la influencia de radiofrecuencias en la

entrada hemos limitado el ancho de banda del

amplificador mediante el filtro paso-bajo formado

por R1 y C2.

Una vez aplicada la seal a la Puerta (Gate) de

FT1 comienza el proceso de amplificacin.

Artculo de tapa

4 Sistemas de Audio


Sistemas de Audio 5

Figura 1 - Esquema elctrico de unode los canales del Amplificador Hi-Fi.La amplificacin de potencia de laseal se realiza a travs de los MOS-FET finales MFT5-MFT6 y MFT7-MFT8, configurados en clase AB.

Figura 2 - Conexiones de los transistores BC.547-BC.557 y del FET BC.264, vistas desde abajo. Lasconexiones de los MOSFET finales iRF.520 e iRF.9530se muestran frontalmente, mientras que las conexio-nes de los MOSFET de media potencia iRFd.110 eiRFd.9110 se muestran vistas desde arriba.

Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS


Fundamentalmente el amplificador tiene dos etapas

de ganancia en tensin: Una formada por los FET

FT1-FT2-FT3-FT4 y otra formada por los MOS- FET

de media potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4.

La etapa compuesta por los cuatro FET es un ampli-

ficador diferencial alimentado con un generador de

corriente constante que permite obtener la mxima

ganancia de los FET.

Nota: En el artculo terico "Etapas de entrada delos amplificadores Hi-Fi" publicado en nuestro

libro "Audio Handbook" se pueden encontrar

explicaciones muy detalladas de este tipo de eta-

pas.

Concretando, los FET FT2 y FT3 junto con el

diodo zner DZ1 y los componentes auxiliares for-

man un "espejo de corriente", la corriente que cir-

cula por los dos FET es idntica.

Los FET FT1 y FT4 amplifican la seal de audio

de entrada, que est disponible para la etapa

siguiente en los Drenadores de FT2 y FT3.

Artculo de tapa

6 Sistemas de Audio

LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1650, Figura 1

R1 = 1.000

R2 = 47.000

R3 = 3.900

R4 = 6.800 1/2W

R5 = 3.900

R6 = 220

R7 = Trimmer 100

R8 = 15.000

R9 = 220

R10 = 2.200

R11 = 6.800 x 2W

R12 = 100

R13 = 330

R14 = Pre-set de 2.000

R15 = 100

R16 = 68.000

R17 = 100

R18 = 100

R19 = 100

R20 = 100

R21 = 0,22 x 5W

R22 = 0,22 x 5W

R23 = 0,22 x 5W

R24 = 0,22 x 5W

R25 = 3,3 x 1/2W

R26 = 10 x 2W

R27 = 1.000

R28 = 100.000

R29 = 22.000

R30 = 100.000

R31 = 47.000

R32 = 100.000

R33 = 1M

C1 = 1F, polister

C2 = 47pF, cermico

C3 = 220.000pF, 100V, polister

C4 = 100F, 100V, electroltico

C5 = 220.000pF, polister

C6 = 100F, electroltico


C8 = 15pF, cermico

C9 = 15pF, cermico


C11 = 220.000pF, 100V, polister

C12 = 4,7pF, cermico

C13 = 220.000pF, 100V, polister


C15 = 220.000pF, 100V, polister



C18 = 220.000pF, 100V, polister


C20 = 220.000pF, 100V, polister







L1 = 15 espiras sobre R26 de alambre esmaltado fino

RS1 = Puente rectificador 100V x 1A

DS1 = Diodo 1N.4007

DS2 = Diodo 1N.4148

DZ1 = Diodo zner de 15V x 1W

TR1 = Transistor PNP BC.557

TR2 = Transistor PNP BC.557

TR3 = Transistor NPN BC.547

TR4 = Transistor NPN BC.547

FT1 = FET BC.264

FT2 = FET BC.264

FT3 = FET BC.264

FT4 = FET BC.264

MFT1 = MOSFET IRFD.9110

MFT2 = MOSFET IRFD.9110

MFT3 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0

MFT4 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0

MFT5 = MOSFET IRF.520




RELE'1 = Rel 12 volt

AP = Parlante 4/8 ohm, 200W

NOTA:Las resistencias utilizadas en este circuito son de 1/4W,

a no ser que se especifique un valor diferente.


A la Puerta (Gate) de FT4 se aplica, a travs de R16

y C12, la seal de realimentacin procedente de la

salida del amplificador.

La red formada por las resistencias R10 y R16

determina la ganancia del amplificador, que se cal-

cula con la siguiente frmula:

Ganancia = (R16 : R10) + 1

En nuestro caso, con R10 de 2.200 ohm y R16 de

68.000 ohm, la ganancia es de:

(68.000 : 2.200) + 1 = 32 veces

El trimmer R7, conectado entre los Surtidores de los

FET FT1-FT4, se utiliza para compensar las compo-

nentes continuas (offset) presentes en la salida del

amplificador. En la prctica este trimmer se ajusta

para obtener 0 volt en la salida cuando no hay

carga.

La etapa compuesta por los MOSFET de media

potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4 constituye la

segunda etapa amplificadora. Eleva la seal de

audio al nivel necesario para controlar los MOSFET

finales.

Tambin en este caso se trata de un amplificador

diferencial alimentado con un generador de

corriente constante. Los MOSFET MFT1 y MFT2

amplifican la seal de audio procedente de la etapa

anterior, mientras que MFT3 y MFT4 constituyen el

generador de corriente.

El trimmer R14, conectado al Drenador (Drenaje) del

MOSFET MFT2, se utiliza para ajustar la corriente

de reposo de la etapa final.

La amplificacin de potencia de la seal se realiza

mediante los cuatro MOSFET finales MFT5-

MFT6MFT7-MFT8, que constituyen un clsico

amplificador simtrico clase AB.

Los MOSFET MFT5 y MFT6 estn conectados en

paralelo y amplifican las semiondas positivas de la

seal. Entre los Surtidores de estos MOSFET se

han conectado las resistencias R21-R22 para com-

pensar sus diferencias.

Los MOSFET MFT7 y MFT8 tambin estn conec-

tados en paralelo, pero amplifican las semiondas

negativas de la seal. Entre los Surtidores de estos

MOSFET se han conectado las resistencias R23-

R24, que al igual que R21- R22, se utilizan para

compensar las diferencias entre los MOSFET.

Las resistencias R17-R18 y R19-R20, conectadas

en serie a las Puertas (Gate) de los cuatro MOS-

FET de salida, se utilizan para evitar auto-oscila-

ciones.

R25-C21-R26 y L1 mantienen estable el amplifi-

cador en presencia de cargas con mucha compo-

nente reactiva.

ETApAS dE pROTECCiN y ANTiBuMp

Nuestro amplificador posee diferentes sistemas

de proteccin, por un lado incorpora una etapa

que efecta la funcin de "antibump" que conecta

las cajas acsticas despus de cierto tiempo tras

el encendido y una etapa de proteccin que des-

conecta las cajas acsticas en presencia de ten-

sin continua en salida, es decir cuando el ampli-

ficador est daado.

La tensin alterna de 10 voltios obtenida del

transformador es rectificada mediante el puente

RS1 y nivelada por el condensador electroltico

C23 para alimentar estos sistemas de proteccin

(ver Figura 1).

El Rel 1, que tiene sus contactos normalmente

abiertos y conectados en serie a la salida, se con-

trola mediante el transistor PNP TR2. Este rel se

excita cuando la Base de TR2 se pone a nivel

bajo (se conecta a masa), funcin desarrollada

por los transistores TR1-TR3-TR4.

Cuando se proporciona alimentacin el conden-

sador C24 se descarga y la Base de TR1 se lleva

a masa mediante la resistencia R29, de esta

forma el transistor se satura. Puesto que tambin

el Emisor de TR1 est a nivel bajo, el transistor

TR2 se pone en conduccin por lo que el rel se

excita.

Mediante el valor de R28 y de C24 se determina

el tiempo durante el cual el rel permanece exci-

tado. En nuestro caso este tiempo es de unos 10

segundos.

Artculo de tapa

8 Sistemas de Audio


En caso de avera en la salida del amplificador se

obtiene una tensin continua, que puede ser positiva

o negativa, en todo caso peligrosa para los parlan-

tes de las cajas.

La seal de salida de los MOSFET finales es apli-

cada, antes de llegar en altavoz, al divisor formado

por R32-R33 y llevada a la Base de TR3 y al

Emisor de TR4.

En caso de que la tensin en la Base de TR3 sea

positiva y supere los 0,6 volt el transistor se satura

y excita el rel, que desconecta el altavoz. Del

mismo modo, si la tensin que llega al Emisor de

Artculo de tapa

10 Sistemas de Audio

Figura 3 - Esquema elctrico de la etapa de alimentacin LX.1649 utilizada para alimentar dos etapasamplificadoras LX.1650, incluyendo los Vu-Meter analgicos LX.1115. En la parte superior-izquierda sepueden observar las conexiones del diodo LEd dL1. Este diodo LEd se conecta al secundario de 10

voltios del transformador T1.

LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1649, FiGuRA 3

R1 = 1.000 ohm

R2 = 100.000 ohm

R3 = 100.000 ohm

R4 = 100.000 ohm

R5 = 100.000 ohm

C1 = 100.000pF x 250 V, polister

C2 = 100.000pF x 250V, polister

C3 = 4.700F x 100V, electroltico









C12 = 100.000pF x 250, polister

DS1 = Diodo 1N.4148

DL1 = Diodo LED

RS1 = Puente rectificador 400V x 6A

F1-F4 = Fusibles 5A

F5 = Fusible 2A

T1 = Transformador de tensin de red a 40V+40V x 3A

y 5V+5V x 1A

S1 = Interruptor

NOTA: Todas las resistencias utilizadas en este circuitoson de 1/4W.


Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS

Sistemas de Audio 11

Fig

ura

4 -

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ales

inte

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nec

tad

os

(ver

Fig

ura

2).


TR4 se lleva a -0,6 volt el transistor se satura exci-

tando el rel y desconectando el parlante.

Los condensadores electrolticos C25-C26 forman

un condensador no polarizado que, junto a la resis-

tencia R33, constituyen un filtro paso-bajo que pro-

tege al circuito de frecuencias inferiores a las del

espectro de audio.

ETApA dE ALiMENTACiN

El amplificador se alimenta con una tensin dual de

55V+55V, generada por la etapa de alimentacin

que se muestra en la figura 3.

La tensin alterna de 40V+40V proporcionada por

uno de los secundarios del transformador T1 se rec-

tifica mediante el puente RS1 y es nivelada

mediante cuatro condensadores electrolticos de

4.700 microfarad (C3-C4 y C9-C10), obtenindose

as una tensin dual de unos 55V+55V.

Los condensadores C5-C6-C7-C8, conectados al

puente rectificador, se utilizan para filtrar las posi-

bles seales espurias presentes en la red elc-

trica.

Las resistencias R2-R3-R4-R5, conectadas en

paralelo a los condensadores de filtrado, se utili-

zan para descargar los condensadores cuando se

apaga el aparato.

Para proteger el amplificador hemos incluido cua-

tro fusibles de 5 ampere (F1-F2-F3-F4).

El transformador T1 tambin dispone de un

secundario a 5V+5V que utilizamos para obtener

una tensin alterna de 10 volt. Esta tensin nos

sirve para alimentar las lmparas de los dos Vu-

Meter y las etapas de proteccin de las cajas

acsticas.

Si le ha interesado este amplificador y desea

armarlo, en esta misma edicin explicamos la rea-

lizacin prctica. J

Artculo de tapa

12 Sistemas de Audio


Proyectos Electrnicos 13

Aprovechando que el Artculo de tapa de esta edicin nos propone el armadode un amplificador de audio de potencia de excelentes prestaciones, publica-mos dos proyectos tiles, muy fciles de montar.

Vmetro de 12 Leds

El vmetro fue desarrolladooriginalmente en 1939 por BellLabs para la medicin y la nor-malizacin de los niveles en laslneas telefnicas.Actualmentesuelen incluirse en equipos deaudio para mostrar un nivel deseal en unidades de volumen.

Bsicamente un vmetro esun medidor de volumen. Hoy enda, existen vmetros construi-dos de muchas formas diferen-tes, podemos encontrarlos ana-lgicos, otros a base de Ledsnormalmente verdes, amarillos yrojos e, incluso, representandolas unidades de volumen enforma de barra en una pantallaLCD.

El circuito de la figura 1 es ideal para conectarlo ala salida del preamplificador de una unidad de poten-

MMontajeontaje

2 CirCuitos de AudioVmetro de 12 Leds

ProteCtor de PArLAntes estreo

Figura 1

Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 13

cia, este circuito permite mirar la "sonoridad" delaudio reflejada en 12 Leds que pueden ser o node diferentes colores.

El circuito funciona en torno a un UAA180,que es un integrado diseado para estas aplica-ciones. Se alimenta con 12V que pueden serobtenidos de la batera del auto. El potencime-tro ajusta la sensibilidad. La entrada se conectaal parlante actual del estreo. En la figura 2 seobserva la placa de circuito impreso del lado delas pistas.

Protector de PArLAntes estreo

El circuito de la figura 3 impedir que unafalla en el amplificador de audio de potencia dejefuera de combate a nuestros parlantes.

Por medio de un rel mecnico, este circuito des-conecta ambos parlantes simultneamente si unatensin superior a lo normal se presenta en una oambas vas de salida. Hasta el primer transistor C458ambos canales son idnticos, por lo que se describiruno solo.

La resistencia de 15k limita la corriente queingresa al puente de diodos, el cual rectifica laalterna propia de una salida de audio. La resistenciade 100 ohm pone a tierra la carga de cada canal. Asel transistor C458 se comporta como una llave quecortocircuita cuando se presenta una anomala enlas salidas de audio.

Este transistor carga el capacitor de 220F yacciona el 3er. transistor C458 el cual a su vezacciona al transistor C1383 C1384 el cual actacomo driver de corriente para poder mover la bobinadel rel (marcado con asterisco).

Este rel accionar las llaves marcadas con aste-riscos las cuales estn en su posicin normalmentecerradas (sin corriente el rel las llaves cierran cir-cuito, dejando los parlantes conectados a las sali-das).

El circuito se alimenta de 12V y consume no masde 100mA. La bobina del rel obviamente ser de12V. El diodo 1N4007 impide que, cuando se quita lacorriente de la bobina, la tensin de rebote dae el

transistor. J

Montajes

14 Proyectos Electrnicos

Figura 2

Figura 3

Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 14

Precio Cap. Fed. Y GBA:Precio Cap. Fed. Y GBA: $13,60$13,60RecargRecargo envo al interior:o envo al interior: $0,80$0,80

ISSN: 0328-5073 Ao 14 / 2014 /ISSN: 0328-5073 Ao 14 / 2014 / N 166N 166

tapa SyM 166.qxd:Maquetacin 1 27/11/13 16:42 Page 1

Descarga de CD

16 Saber Electrnica N 317

editorial Quark srl, saber internacional s.a. de C.V., el Club se y la revista saberelectrnica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de saberelectrnica puede descargar este Cd desde nuestra pgina web, grabar la imagen en undisco virgen y realizar el curso que se propone. para realizar la descarga tiene que teneresta revista al alcance de su mano, dado que se le harn preguntas sobre su contenido.para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el conopassword e ingrese la clave Cd-1425. deber ingresar su direccin de correo electr-nico y, si ya est registrado, de inmediato podr realizar la descarga siguiendo las ins-trucciones que se indiquen. si no est registrado, se le enviar a su casilla de correo ladireccin de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los sociosposeen beneficios).

Como todos sabemos, una cmara digital es un dispositivo elec-

trnico utilizado con el mismo fin que una cmara fotogrfica o filma-

dora pero con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que

captura. Miden la resolucin de imagen en megapixeles, una de las

medidas utilizada para valorar una cmara digital. Las cmaras digita-

les suelen utilizar tarjetas de memoria para almacenar las imgenes,

videos y sonidos que captura. Algunas cmaras, especialmente las de

video, utilizan discos duros y/o discos pticos para el almacenamiento.

En el CD que acompaa a esta edicin, en diferentes secciones, expli-

camos qu es una cmara digital, cmo se compone la parte fsica

de dicha cmara, por qu el tcnico debe tener conocimientos bsi-

cos de fotografa para poder darle servicio tcnico a una cmara digi-

tal, qu es y cmo se compone un sensor electrnico de imagen y

cules son los trminos usuales como diafragma, obturador, enfoque,

profundidad de campo, etc. Nos introducimos en el mundo digital, y

desarrollamos una serie de notas que explican cmo se realiza el ser-

vicio tcnico a una cmara digital (desarme, inspeccin, reparacin,

ajuste por software y montaje).

CONTENIDODELCDMULTIMEDIA:

Mdulo 1: Curso de reparaCin de CMarasLeccin 1: Cmo funciona una cmara digital.

Evolucin de la fotografa.

Evolucion de La Camara Fotografica.

Leccin 2: La cmara digital lo que debe saber.

Cmo funciona una cmara

Leccin 3: Historia de la fotografa.

Composicin Cmara fotografica digital.

Leccin 4: Las partes de la cmara.

Partes Importantes de tu Cmara Fotogrfica.

Leccin 5: Cmo funcionan los tubos de imagen (CCD).

Video educativo sensor de imagen.

Limpieza del sensor CCD en una camara Reflex.

Limpieza de sensor DSLR CCD CMOS

Fabricacin de un CCD.

Leccin 6: Desarme, Mantenimiento y Reparacin paso a paso.

Reparacion de Camaras, tips.

Reemplazo Rapido de CCD.

Reemplazo CCD en Cannon.

Mdulo 2: Cursos de CMaras digitalesCurso de Fotografa Digital.

Curso de Camaras Digitales.

Funcionamiento de un CCD.

Funcionamiento de una camara.

Mdulo 3: Ms teora reCoMendadaManual Ingles Cmara Kodak-EDAS290.

Manual Servicio Pentax.

Integrados para cmaras digitales.

Integrados para DiMAGE G600 OM.

Orgenes de la cmara fotogrfica.

Sensores CCD y camaras Digitales.

Partes de una cmara digital.

Panasonic Lumix Dmc.

PowerShot G2.

Prototipos R05.

Funcionamiento de las cmaras: Tubos Imagen KODAK-DX7590.

Cmo funciona una cmara digital.

Cmara fotogrfica y video.

Manuales de servicio de camaras Digitales.

Microcontroladores para cmaras EXZ850, G-Shot D610.

Funcionamiento cmara fotogrfica, G-Shot D610, GC-QX3U.

Componentes de una cmara fotogrfica digital.

Curso reparacion de camaras Sony DSC-H5.

El mundo digital.

Cmara Laica.

Camaras DiMAGE G600 OM.

Mdulo 4: Videos de reparaCin de CMaras digitalesEsta carpeta contiene videos ms de 50 videos de cambio de partes,

mantenimiento y reparacin de cmaras comerciales de las principales

marcas y modelos .

Servicio Tcnico aServicio Tcnico a

Cmaras DigitalesCmaras Digitales

pags 16 ok:ArtTapa 27/11/13 13:01 Page 16

CONTROLES DE TONO

Los controles de tono son circuitos que se encargan de modificar la respuesta en fre-

cuencia del amplificador con el objeto de coma, salas de audio y parlantes. Si estos ele-

mentos fuesen perfectos, el equipo reproducira exactamente la onda acstica original y

no seran necesarios los controles de tono.

Un control ideal de tonos sera aquel que permite variar la ganancia del amplifi-

cador para cualquier frecuencia del espectro audible a los lmites que fije el usuario, de

forma tal de conseguir una respuesta perfectamente plana sin importar la respuesta en

frecuencia del transductor de entrada.

El control de tono que se asemeja al ideal, por ser casi perfecto, se denomina con-

trol de contorno pero tcnicamente se lo conoce como Ecualizador Grfico que utiliza

un gran nmero de variables (generalmente potencimetros) que operan independien-

temente sobre partes distintas del espectro audible.

Estos elementos variables suelen ser controles deslizantes, tal que su forma relati-

va para un caso particular se asemeja bastante a la curva de respuesta en frecuencia

del equipo, lo que permitir que los parlantes reciban una seal elctrica plana para

toda la banda de audio.

Se debe tener cuidado en la manipulacin de estos controles pues puede ocurrir que

la sala utilizada absorba bastante las seales de baja frecuencia y muy poco los tonos

altos; en ese caso se debe realzar los bajos y atenuar los altos.

Pero las circunstancias pueden ser otras y la posicin de los controles tambin cam-

biar. Por lo tanto, en manos de aficionados este tipo de equipos puede no ser efectivo

ya que un control de contornos profesional posee dos elementos de ajuste por cada

octava musical lo que hace un total de ms de veinte potencimetros para ecualizar la

respuesta en frecuencia de un sistema amplificador.

Para fijar su posicin se deben tener en cuenta varios aspectos, como ser: las ca-

ractersticas de la sala que se est usando y la cantidad de personas en su interior, la

disposicin de las cajas acsticas, el tipo de seal que se est amplificando, etc.; si a

esto le sumamos el hecho de que la respuesta auditiva de todos los oyentes no es la

misma, podemos deducir que el manejo de este equipo requiere de una buena experi-

encia previa.

Un detalle ms a tener en cuenta es que puede ocurrir que quien maneje el equipo

no escuche bien los tonos altos y por eso los realza sin tener en cuenta que lo que para

sus odos se escucha bien, para el resto de las personas estar recargado en tonos

agudos.

TeoraCURSO DE TCNICO SUPERIOR EN ELECTRNICA

Preamplificadores

En esta leccin haremos referencia a los diferentes circuitos

que se encargan de "acomodar" la seal de audio procedente

de una fuente de seal definida, para que pueda excitar a una

etapa de salida.

ETAPA 4 - Leccin 4

Tcnico en Sistemas de Audio 17

CARRERA: TCNICO SUPERIOR EN ELECTRNICA

Ud. est leyendo la cuarta leccin de la cuar-

ta etapa del Cur so de Elec tr ni ca Mul ti me -

dia, In te rac ti vo, de en se an za a dis tan cia y

por me dio de In ter net que presentamos en

Saber Electrnica N 295.

El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca da

una de ellas po see 6 lec cio nes con teo ra,

prc ti cas, ta ller y Test de Eva lua cin. La es -

truc tu ra del cur so es sim ple de mo do que

cual quier per so na con es tu dios pri ma rios

com ple tos pue da es tu diar una lec cin por

mes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa ra su

to tal com pren sin.

Al ca bo de 3 aos de es tu dios cons tan tes po -

dr te ner los co no ci mien tos que lo acre di ten

co mo Tc ni co Su pe rior en Elec tr ni ca. Ca da

lec cin se com po ne de una gua de es tu dio

y un CD mul ti me dia in te rac ti vo.

El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir un

CD Mul ti me dia por ca da lec cin, lo que lo

ha bi li ta a rea li zar con sul tas por In ter net so -

bre las du das que se le va yan pre sen tan do.

Tan to en Ar gen ti na co mo en M xi co y en va -

rios pa ses de Am ri ca La ti na al mo men to

de es tar cir cu lan do es ta edi cin se pon drn

en ven ta los CDs del Curso Multimedia de

Electrnica en CD, el vo lu men 1 de la pri-

mera etapa co rres pon de al es tu dio de la lec -

cin N 1 de es te cur so (aclaramos que en

Saber Electrnica N 295 publicamos la gua

impresa de la leccin 1), el vo lu men 6 de di -

cho Curso en CD co rres pon de al es tu dio de

la lec cin N 6.

Para adquirir el CD correspondiente a cada

leccin debe enviar un mail a:

[email protected].

El CD correspondiente a la leccin 1 de la

primera etapa es GRATIS, y en la edicin N

295 dimos las instrucciones de descarga. Si

no poee la revista, solicite dichas instruccio-

nes de descarga gratuita a: capacita-

[email protected]

A partir de la leccin N 2 de la primera

etapa, cuya gua de estudio fue publicada

en Saber Electrnica N 296, el CD (de cada

leccin) tiene un costo de $25 (en

Argentina) y puede solicitarlo enviando un

mail a [email protected]

Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 17

Si se dispone de instrumentos de medida se puede conseguir que el ecualizador gr-

fico rinda en todo su potencial, aunque no se cuente con gran experiencia.

Los controles de tono pueden atenuar o enfatizar seales de frecuencias determi-

nadas en un rango variable entre 10dB y 20dB. No es necesario contar con refuerzo o

atenuaciones superiores ya que se desea contar con un sistema que corrija la respues-

ta en frecuencias del amplificador y no que introduzca distorsiones.

Existen dos factores fundamentales que definen al control de tono, a saber: a) fre-

cuencia en la cual el control comienza a operar; b) cantidad de refuerzo o atenuacin

que puede suministrar el control para cada frecuencia.

Lo ideal es que estos factores puedan seleccionarse independientemente, pero esto

es caro y slo lo utilizan determinados equipos profesionales. En general se utilizan sis-

temas cuya ley de variacin de la ganancia con la frecuencia es una recta de pendiente

determinada (normalizada) cuya frecuencia de inicio de funcionamiento se selecciona

por el control de mando.

EjEMPLo 1

Se tiene un control de tono que eleva la ganancia para seales de alta frecuencia

que opera entre 5kHz y 10kHz, con una pendiente de 6dB por octava a partir de la fre-

cuencia de transicin.

Esto quiere decir que cada vez que se duplique la frecuen-

cia correspondiente a una octava en la escala musical, la ganan-

cia se duplicar (figura 1).

Un buen control de tono se utiliza para efectuar pequeas

correcciones en la respuesta en frecuencia, como por ejemplo

realzar los graves o atenuar un pico en la zona de los agudos.

Cuando los controles de tono se encuentran en la mitad del

recorrido, no introducen ninguna modificacin en la respuesta

en frecuencia; por lo tanto, al efectuar alguna grabacin, dichos

controles deben estar en la posicin central (no realza ni

atena). Los controles de tono deben disearse para que el movimiento en

el control de agudos no modifique la respuesta en bajos y viceversa.

Existen dos tipos bien definidos de controles de tono:

a) Control Pasivo

b) Control Activo

La red pasiva se conecta entre dos etapas amplificadoras, trabajando

con un nivel de seal elevado (1 volt), mientras que la red activa forma

parte de un lazo de realimentacin del preamplificador.

CONTROLES DE TONO PASIVOS

Los controles pasivos de tono consisten en un conjunto de resistores

y capacitores asociados (los resistores generalmente son potencimetros) que atenan

en general todas las frecuencias para luego enfatizar una porcin del espectro audible,

ya que se atena a esta zona menos que al resto, logrndose realzar la porcin de fre-

cuencia enfatizada. Un control pasivo de tono por pasos consiste en seleccionar un

capacitor por medio de una llave selectora; luego en funcin del capacitor elegido, va-

riar la constante RC del circuito y con ella, la respuesta en frecuencia de la relacin

eo/ei de la figura 2.

Leccin 4, Etapa4

18 Etapa 4

CURSO DE TCNICO SUPERIOR EN ELECTRNICA

Figura 1

Figura 2


Teora

Si se desea que la variacin en la respuesta del control sea continua, en lugar de

cambiar capacitores se utiliza un potencimetro como elemento de ajuste, lo cual

permite un rango de operacin previamente establecido (figura 3). En este caso, al

variar R, vara la frecuencia de transicin del filtro; es de construccin sencilla y

econmica.

Si se desea mantener constante la frecuencia de transicin (punto en que

comienza a actuar el filtro) y variar la pendiente de atenuacin, al filtro de la figura

anterior se le realiza una pequea modificacin, que consiste en intercalar un resis-

tor variable en serie con C que controlar la pendiente de atenuacin del filtro (figu-

ra 4). En el circuito mostrado, la frecuencia de transicin est dada por R1 y C mien-

tras que R2 define la pendiente de atenuacin del circuito.

Por ejemplo, si R2 = se supone que el circuito no atena ninguna frecuencia

ya que no hay camino a masa para ninguna seal. Si R2 = 0 ohm, la pendiente de

atenuacin la define R1 y C (figura 5). En este circuito la frecuencia de transicin se

calcula mediante la siguiente frmula:

1

ft =

6,28 x C x R1

Donde:

ft = Frecuencia de transicin en hertzC = Capacidad en faradR1 = Resistencia conectada en serie con la seal dada, en ohm

Debemos tener en cuenta que en esta frmula R1 ser la suma de

R1 y la resistencia interna de la fuente generadora de seal. Para

obtener la pendiente de operacin deseada se utiliza la grfica mostra-

da para este tipo de circuitos, donde R2 se calcula a partir del valor de

R1 y de la pendiente elegida. Para dar un caso general, en la grfica se

han dibujado los valores expresados en multipolos de ft.

EjEMPLo 2

Calcule la frecuencia de transicin y la pendiente de atenuacin de

un filtro pasivo pasa bajos con los siguientes datos:

R1 = 31.800 ohm

R2 = 10.600 ohm

C = 0,01F

ft = frecuencia de transicin; es el punto en que comienza a trabajar el filtro.

Reemplazando valores:

1

ft = 500Hz

6,28 . 31.800 . 0,01 . 10-6

R2 10.600 1

Pte = = = 12dB/octava

R1 31.800 3

Corresponde a un filtro con una atenuacin de 12dB por octava con una frecuencia

de transicin de 500Hz.


ETAPA 4: TCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO

Figura 3

Figura 5

Figura 4


EjEMPLo 3

Este mismo anlisis puede efectuarse con una red pasiva pasa altos (rechaza

bajos), donde debe colocarse un circuito RC en el camino de la seal con

constante de tiempo variable, pues el capacitor ofrece menor impedancia en la

medida que aumenta la frecuencia de trabajo. Para entender el funcionamiento

de este filtro, sea el siguiente circuito pasa altos (figura 6). En este circuito, si R2

= 0, la atenuacin es constante para todas las frecuencias y proporcional a la

relacin:

R1

R1 + Rt

Mientras que para R2 = , la pendiente de atenuacin para bajas fre-

cuencias es mxima, ya que C define el paso de la seal (figura 7). En este

circuito existe una prdida de insercin que es distinta, segn la frecuen-

cia de que se trate, dependiendo de la posicin del cursor de R2. o sea

que el circuito atenuar ms o menos segn sea el valor de R2.

En los grficos vistos, la atenuacin est expresada en dB y se calcu-

la mediante la siguiente frmula:

eo

At = 20 log

ei

Nos preguntamos ahora, cmo se puede efectuar un arreglo para tener en un

mismo circuito el control de graves y agudos sin que el movimiento de un control afecte

la respuesta del otro?, qu valores elegiremos como frecuencias de transicin de

sendos filtros?

En la curva de respuesta en frecuencias del filtro pasabajo estudiado, se observa

que con mxima pendiente de atenuacin existe una disminucin en la ganancia de

25dB entre las frecuencias ft y 16ft, pero: qu frecuencia elegimos como ft?

Si ftg (frecuencia de transicin del control de graves) es superior a los 200Hz

dejaramos pasar las frecuencias bajas hasta esta frecuencia y se introduciran sucesi-

vas atenuaciones hasta llegar a 25dB por debajo de la ganancia nominal para una fre-

cuencia superior a los 3200Hz.

Es peligroso amplificar (reforzar) en exceso frecuencias superiores a los 200Hz pues

si bien pueden parecer muy agradables los tonos graves emitidos por una orquesta, la

voz humana se torna pastosa, como si el que hablara tuviera la cabeza metida dentro

de una caja, lo cual quita fidelidad al sistema de audio, pues cualquier oyente se dara

cuenta de esta situacin. Por lo tanto, no conviene reforzar en demasa tonos bajos

superiores a los 200Hz. Tambin adquiere matices desagradables la voz humana cuan-

do se refuerzan tonos agudos por debajo de 1000Hz. Es decir, en principio conviene fijar

las frecuencias de transicin de la siguiente manera:

ftg = frecuencia de transicin de graves = 200Hz

fta = frecuencia de transicin de agudos = 1000Hz

Esto quiere decir que el control de graves tiene respuesta plana hasta 100Hz (ft/2)

y atena la ganancia para frecuencias superiores, mientras que el control de agudos pro-

duce una atenuacin de seales hasta una frecuencia de 2000Hz (2 ft), punto a partir

del cual no hay atenuacin (figura 8).

Leccin 4, Etapa4

20 Etapa 4


Figura 6

Figura 7


Teora

Si se desea una diferencia bien apreciable en el tono al variar los con-

troles de graves y agudos, sin importar demasiado la fidelidad de la voz

humana, se sube ftg una octava y se baja una octava fta, es decir: ftg =

400hz y fta = 500Hz.

Con el objeto de tener una buena separacin entre el filtro de graves y

el filtro de agudos (menor interaccin entre los controles) suelen utilizarse

estos circuitos intercalndolos en distintas etapas del preamplificador.

Este, aunque es efectivo, no se acostumbra emplear en amplificadores

comerciales.

Suele utilizarse una celda donde ambos controles (graves y agudos) se

sitan en el mismo circuito, eligiendo cada control con una frecuencia de

transicin tal que no se superpongan (figura 9). Si bien los controles

pasivos son todos atenuadores, puede construirse un sistema que posea

una respuesta plana (se atenan las seales de todas las frecuencias por

igual) cuando los potencimetros se encuentran en la mitad del recorrido,

y luego, un giro hacia la izquierda provoque una atenuacin y un giro hacia

la derecha permita reforzar un rango del espectro audible.

Un circuito de control de tono combinado con estas caractersticas

sera el que vemos en la figura 10. En general, un giro horario implica un

refuerzo y un giro antihorario provocar una atenuacin. En los diagramas

esquemticos, una flecha sobre la corredera del potencimetro indica

hacia dnde se mueve el cursor cuando se gira en el sentido horario (o

hacia arriba o adelante, en caso de ser tipo corredera).

Analicemos uno de todos los posibles movimientos:

Supongamos que el control de graves se encuentra al mximo (R4 queda en para-

lelo con C3, y C2 queda cortocircuitado). Ntese que las frecuencias bajas circularn

hacia la salida con mayor facilidad a causa de que ha sido eliminado -cortocircuitado- el

capacitor C2 (figura 11).

En este movimiento no hemos analizado lo que ocurre con la rama superior ya que

hay un capacitor (C1) en serie, lo que dificulta el paso de las seales de baja frecuencia.

Realice el mismo anlisis dibujando los circuitos equivalentes para el caso en que el

potencimetro de graves se encuentre en el mnimo, repitiendo el estudio con el control

de agudos; de

esta manera

entender per-

fectamente el

funcionamiento

de este circuito.

Slo cabe

acotar -para facil-

itar el anlisis-

que C1, R5 y C4

forman el filtro de

agudos y R1, C2,

R2, C3 y R3 con-

stituyen el control

de graves. Vea-

mos en la figura

12 cmo son las



Figura 8

Figura 9

Figura 11Figura 10


curvas de respuesta en frecuencia del circuito estudiado. En este caso,

el nivel de referencia (0 dB) no corresponde a la tensin de entrada ei,

sino que ser una seal de menor valor que se obtiene cuando los con-

troles se encuentran en la mitad de su recorrido.

Analicemos un control de tonos pasivo utilizado comnmente en

circuitos comerciales (figura 13). Se trata de un filtro de diseo com-

plejo que posee una red formada por R2, C3 y R5 que permite que las

frecuencias medias pasen a la salida sin sufrir variacin en su respues-

ta. C1, P1, C3 y R1 forman el filtro de agudos y la red P2, C4, R3 y R4

forman el control de graves.

Cuando P1 est en la posicin A, el circuito se comporta como un

filtro pasa alto, ya que C1 es un camino directo entre la entrada y la

salida. De todos modos el paralelo (R1/P1), en serie con C2, limitarn

un poco el paso de la seal.

Al estar P1 en la posicin B las frecuencias altas son suprimidas ya

que C2 queda en paralelo con la salida haciendo que estas seales se

deriven a masa; es decir, el potencimetro facilita el paso de las

seales de alta frecuencia en una posicin e impide el paso de las mis-

mas en la otra posicin.

Analizando el control de graves, cuando P2 est en la posicin X se

cortocircuita el capacitor C3, permitiendo que las seales de baja fre-

cuencia circulen libremente hacia la salida a travs de R2 y R5.

Si P2 se encuentra en la posicin Y, las frecuencias bajas no

pasarn por C3 pero s (aunque atenuadas) por el divisor resistivo for-

mado por P2 y R3.

Este circuito fue diseado para obtener una correccin de 12dB

(12dB por encima y por debajo de la respuesta plana) con una fre-

cuencia de transicin de 200Hz para los graves y 1000Hz para el con-

trol de agudos. En este caso la interaccin entre circuitos es bastante

baja. Fue utilizado por la empresa Philips para la construccin de un

Preamplificador de excelentes caractersticas, con el objeto de excitar

etapas de potencias valvulares y muy bien puede ser empleado en circuitos de estado

slido.

REALIMENTACIN NEGATIVA

Con el objeto de mejorar la linealidad de los amplificadores de ten-

sin, se aplica a los mismos una realimentacin negativa que consiste

en aplicar a la entrada una porcin de la seal de salida, pero en con-

trafase (figura 14).

El circuito utilizado para proporcionar la seal de realimentacin se

conoce como lazo de realimentacin y generalmente consiste en un

circuito que aplica una seal por un extremo distinto a la entrada de

seal (por ejemplo, si la seal ingresa por base, el lazo de reali-

mentacin termina en el emisor).

Se denomina ganancia de lazo abierto a la ganancia del amplifi-

cador antes de realimentarlo y se lo simboliza con la letra G. Llamamos

Leccin 4, Etapa4

22 Etapa 4


Figura 12

Figura 13

Figura 14


Teora

Ganancia de lazo cerrado a la ganancia del amplificador realimentado. Si analizamos

detenidamente la figura del amplificador realimentado veremos que al amplificador

ingresan dos seales: la de entrada y la del lazo de realimentacin; luego:

eo

V de entrada = ei + ( - )

eo

V de entrada = ei -

El signo (-) indica una realimentacin negativa. La tensin de salida eo ser igual a

la tensin de entrada por la ganancia de lazo abierto.

eo

eo = G . ( ei - )

Luego, la ganancia de lazo cerrado se calcular como eo/ei, donde est incluida la

realimentacin; por lo tanto, se deduce que:

eo G

= = Ganancia de lazo cerrado.

ei G

1 +

Generalmente se busca que G sea mucho mayor que con lo cual la relacin G/

ser muy grande con lo cual puede despreciarse el 1.

G

Si G >> 1, entonces >> 1; luego:

eo G

= =

ei G

eo

=

ei

Por este motivo, se denomina Ganancia de Lazo a la atenuacin del lazo de reali-

mentacin .

Si la realimentacin fue proporcionada a travs de un divisor resistivo , es un

nmero real, con lo cual la ganancia de lazo cerrado permanecer constante para todas

las frecuencias, no importando el comportamiento del amplificador y siempre que G/

sea muy grande.

Si se desea compensar alguna distorsin puede utilizarse una red variable con la fre-

cuencia, como lazo de realimentacin, lo que har que vare con la frecuencia de modo

de compensar la alinealidad inicial.



SOBRE LA CUARTA ETAPA: TCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO

Una vez concluda la cuarta etapa de esta

Carrera y alcanzados los objetivos, el alumno

obtiene el Ttulo de Tcnico en Sistemas de

Audio. Tratamos en este mdulo de estudio

(cuarta etapa de la Carrera) todo lo referente al

audio, desde el principio, para que cualquier

persona que tenga, o no, conocimientos de

electrnica pueda entenderlo.

Estudia, en la primera leccin, qu es el

sonido, cmo se desplazan las ondas sonoras,

perodo, frecuencia, para luego seguir, es la

leccin N 2, con los modelos clsicos de

amplificadores, las configuraciones circuitales

bsicas en donde, a travs de algunas frmu-

las no muy complicadas, aprender a calcular

diferentes tipos de amplificadores segn la uti-

lidad para la cual usted lo necesite. Segn las

distintas configuraciones, existen varias for-

mas de polarizar un transistor con sus ventajas

y desventajas, aprender tambin a calcular

capacitores de paso y ver los diferentes tipos

de acoplamientos entre etapas.

En la leccin N 4, que es la que est

leyendo, damos una explicacin de qu son los

preamplificadores y sus circuitos derivados,

como ser controles de tono, qu es reali-

mentacin negativa, realimentacin multieta-

pa, el sistema Baxendall, filtros, controles de

volumen y balance, entradas, ecualizacin. La

quinta leccin est dedicada a las etapas de

salida, en sus diferentes configuraciones y en

la siguiente leccin se estudian los parlantes o

bocinas como les llaman en Mxico, su

construccin, clasificacin, caractersticas tc-

nicas, cajas acsticas, construccin y detalles

de diferentes diseos y su armado.

Para finalizar, en la leccin N 6 se incluye

un apndice con el que estudiar los amplifi-

cadores digitales y los equipos de ltima ge-

neracin.

Cada leccin incluye prcticas y talleres

con distintos montajes relacionados con el

audio y que creemos le sern de utilidad, ya

sea para el aprendizaje o para el desarrollo de

su actividad profesional: en esta leccin encon-

trar una fuente de alimentacin, un seguidor

de seales, vmetros y amplificadores.


La realimentacin negativa disminuye la ganancia de la etapa origi-

nal, lo cual es una ventaja ya que el ruido producido por algn compo-

nente interno (por ejemplo, un transistor es fuente de ruido) quedar

reducido al valor G/ . Vruido. En sntesis, la realimentacin negativa es

una tcnica destinada a mejorar la respuesta de los amplificadores sa-

crificando la ganancia del equipo.

Un caso tpico de realimentacin negativa est dado por un transis-

tor con polarizacin automtica (figura 15). Se trata de una reali-

mentacin paralelo-paralelo, tomando seal desde el colector y

reinyectndola en base. La ganancia del lazo de realimentacin (1/)

depende de la relacin entre R2 y R1, aunque para el clculo de la

misma es necesario conocer la impedancia de salida de la etapa ante-

rior. No es una realimentacin muy utilizada ya que el valor de R2 para

una realimentacin ptima no coincide con el valor necesario para

polarizar al transistor (se necesita mayor resistencia para polarizacin)

razn por la cual se realiza una modificacin para que la resistencia de

polarizacin resulte mayor que el valor necesario para la realimentacin

negativa.

La forma de conseguir este efecto se ve en el circuito de la figura 16.

En este circuito se observa una disposicin prctica donde R3 fija la pola-

rizacin y R2 en paralelo con R3 (C es un cable para las seales alter-

na) determinan la ganancia de la etapa.

Un circuito prctico muy utilizado es un amplificador emisor comn

con realimentacin serie a travs del agregado de un resistor de emisor

sin desacoplar (figura 17). En este caso no es difcil darse cuenta que el

factor de realimentacin vale:

Rc =

Re

Aqu se han separado las seales de entrada y realimentacin ya que

la seal reinyectada se aplica en el emisor; este hecho contribuye a

aumentar considerablemente el valor de la resistencia de entrada del cir-

cuito. Se deduce matemticamente que en este circuito la resistencia de

entrada toma el valor:

Rin = hfe . Re

Un defecto de esta configuracin es que el hfe del transistor vara con

la corriente del colector, razn por la cual la Rin no ser lineal y por lo

tanto la etapa introducir una distorsin en la seal. Para que esto no

ocurra deben utilizarse seales dbiles. En todos los casos analizados hay

ventajas y desventajas que limitan su uso, esto nos lleva a formularnos la

siguiente pregunta: hay alguna forma de realimentar y mejorar considerablemente las

caractersticas de un circuito?

REALIMENTACIN MULTIETAPA

La realimentacin negativa es mucho ms efectiva cuando involucra ms de una

etapa ya que permite independizar a los lazos de realimentacin de la seal, lo que brin-

da un mejor control del sistema; en otras palabras, varias etapas amplificadoras en cas-

cada incrementan el valor de G, razn por la cual G/ es un nmero grande, premisa de

la cual partimos (figura 18).

Leccin 4, Etapa4

24 Etapa 4


Figura 15

Figura 16

Figura 17


Teora

En este circuito Q1 trabaja con muy poca corriente para tener bajo

nivel de ruido; adems, Rc es grande para que la tensin de colector sea

pequea. Aqu R2 no slo realimenta la seal sino que polariza a la base

de Q1. Debido al agregado de C en paralelo con R3, la cantidad de seal

realimentada depende de la tensin en bornes de R4, mientras que la

tensin de polarizacin de Q1 est dada por las cadas de R3 y R4. R1

podra representar la impedancia de la etapa anterior y sus variaciones

producen alteraciones en la ganancia del circuito.

Para independizar las realimentaciones de seal y polarizacin se

introducen algunas variantes (figura 19) a saber:

La realimentacin entre emisor de Q2 y base de Q1 (R3) tiene efec-

to nicamente en continua ya que C desacopla al emisor para las

seales alternas. R2 introduce una realimentacin negativa desde

colector de Q2 a emisor de Q1, de forma tal que al variar R2 podemos

cambiar la ganancia del sistema sin alterar la polarizacin. Aqu el lazo

de realimentacin introduce una ganancia que se calcula como:

Rel + R2

=

Rel

Ntese que no depende de la resistencia de salida de la etapa pre-

via. En el diseo de etapas realimentadas se debe tener en cuenta los

problemas de fase que acarrea dicha realimentacin, ya que para

alguna frecuencia puede haber un desplazamiento de fase de 180,

convirtindose esa realimentacin negativa en positiva, y el sistema cor-

rer riesgos de oscilar. En el diseo de amplificadores se trata de que

el riesgo de oscilacin se produzca para frecuencias que se encuentren

fuera del espectro audible; por tal motivo no se puede utilizar a la reali-

mentacin negativa indiscriminadamente con el objeto de transformar

un psimo amplificador en otro de ptimas cualidades.

REALIMENTACIN EN CONTROLES DE TONO. SISTEMA BAXENDALL

Un control de tonos activo consiste en un amplificador que posee una red de reali-

mentacin negativa. La ventaja fundamental de este sistema es que se disminuye con-

siderablemente la distorsin, ya que al atenuar determinadas frecuencias se atenuar

tambin el ruido y la deformacin y al enfatizar ese mismo rango se controla la distor-

sin a travs de la realimentacin negativa (figura 20).

Cuando el control de graves (P1) se encuentra en su posicin intermedia, C2, R1 y

la mitad de P1 se encuentran del lado de la entrada y C3, R2 y la otra mitad de P1 estn

del lado de la realimentacin razn por la cual no se ejerce ninguna interferencia (efec-

to) en la ganancia del sistema para todas las frecuencias bajas; los valores de los ele-

mentos se calculan para que se cumpla este efecto.

Cuando el cursor se encuentra en la posicin A, C2 queda en cortocircuito y la seal

de entrada llega a la base del transistor a travs de R1, R3, R4 y C6; la realimentacin

se ve disminuida pues desde el colector de Q pasa a travs de C5, R2 y C3; la reali-

mentacin aumentar con la frecuencia a causa de la reactancia de C3 y B, C3 se cor-

tocircuita y existe mxima realimentacin para todas las frecuencias mientras que la

seal de entrada pasa a travs de C2 hacia la base de transistor constituyendo un filtro

pasa-alto cuya funcin es disminuir la ganancia en bajas frecuencias, es decir, se pro-



Figura 18

Figura 19


duce una atenuacin en bajas frecuencias. El mismo

anlisis puede realizarse con el control de agudos, ya

que al encontrarse en la posicin central hay igual

resistencia de entrada y realimentacin.

Con el potencimetro en la posicin C, la seal pasa

por C1 y C4 con lo cual tendr mxima ganancia para las

seales de alta frecuencia. La realimentacin es suave

ya que se produce a travs de C5 y la resistencia de P2.

Por lo dicho, con P2 en la posicin C se produce un

refuerzo de agudos. Si el cursor se encuentra en la posi-

cin D, la seal de entrada debe pasar por P2, quien la

disminuye, mientras que la realimentacin es conside-

rable ya que la seal reinyectada pasa a C4 directamente

desde C5; esta realimentacin aumenta con la frecuen-

cia por la cual con P2 en la posicin D existe una ate-

nuacin de las seales de alta frecuencia (agudas).

La curva de respuesta en frecuencia de un control de

tono activo tipo Baxendall la podemos observar en la

figura 21.

FILTROS

Un filtro es un circuito que acta como control de ganancia en

alguna parte de la banda de audio. La diferencia fundamental con un

control de tonos es que la pendiente de atenuacin es mucho mayor

(como mnimo 12 dB/octava); y No SE DEBE UTILIZAR UN PoTEN-

CIoMETRo como elemento de variacin de frecuencia sino que se

debe emplear un interruptor que interpone o no al filtro en el amplifi-

cador, para evitar introducir distorsin en el rango de la voz humana.

Por ejemplo, un filtro de baja frecuencia por debajo de los 50Hz elimi-

na zumbidos molestos, que no contribuyen a mejorar la calidad del

amplificador. Por otra parte, un filtro que acte por encima de los

7kHz mejora la reproduccin de viejas grabaciones por deterioro del

disco o por exageracin en el refuerzo de agudos que se hace presente

Leccin 4, Etapa4

26 Etapa 4


Figura 20

Figura 21

Figura 22


Teora

en grabaciones modernas. El filtro que atena bajos suele denominarse

filtro de pa o scratch (figura 22).

El filtro de altas frecuencias se denomina filtro de rumble y ge-

neralmente acta a partir de una frecuencia de corte de ft = 7kHz,

aunque esta frecuencia vara con el diseo del amplificador (figura 23).

En muchas ocasiones se producen acoples entre las cajas acsticas y el

fonocaptor generando oscilaciones de baja frecuencia (efecto Larsen)

que pueden eliminarse con un filtro rechaza bajos.

Como los filtros deben actuar para frecuencias precisas deben co-

nstruirse con elementos variables para que eliminen ruidos o atenen

soplidos sin perjudicar el resto de la respuesta en frecuencia del amplificador,

por ello debe construirse un filtro siguiendo el esquema de la figura 24.

Comercialmente suelen construirse filtros con estas caractersticas, utilizando

para ello elementos activos (figura 25).

El uso de controles de tono obliga, si se quiere buena calidad, a realzar fre-

cuencias bajas y altas sin modificar el rango de frecuencias medias en igual

medida. Para realzar dicho rango debe hacrselo en banda plana y el control que

se encarga de conseguir este efecto se denomina control de presencia que con-

siste en reforzar las seales cuyas frecuencias estn comprendidas entre 800Hz

y 3000Hz (frecuencias vocales centrales). Puede tener tres posiciones con el

objeto de realzar dichas frecuencias en distintos rangos (figura 26).

El filtro control de presencia suele intercalarse en la ltima etapa

preamplificadora y comercialmente consiste en un filtro activo (circuito

realimentado) en la banda de frecuencias medias donde el manejo de

un potencimetro permite variar la porcin de la seal realimentada, y

con ella la ganancia del filtro (figura 27). El estudio de la respuesta del

odo humano determina que la misma no es lineal con la frecuencia y

con distintos niveles sonoros.

Para bajas frecuencias hay una considerable prdida auditiva con

seales de baja potencia, pero dicha atenuacin disminuye en la medi-

da que aumenta la potencia de la seal reproducida. Este efecto fue

largamente estudiado y aparece claramente en el estudio de las curvas

de igual sonoridad de Fletcher-Munson. Es por esta razn que en la ma-

yora de los amplificadores de audio cuando se los escucha a bajo volu-

men existe una aparente prdida de potencia en los tonos bajos y

debemos introducir un refuerzo de graves; esto es un problema pues

debemos corregir el control de graves en la medida que variamos el vo-

lumen (figura 28).



Figura 23

Figura 24

Figura 25

Figura 26


Este defecto se soluciona con un filtro de sonoridad que compensa gradualmente

y en forma automtica la prdida auditiva de respuesta a los tonos bajos cuyo efecto

aumenta en la medida que baja el volumen. Este filtro puede ser conectado y desconec-

tado a voluntad (figura 29).

Hoy en da, los filtros activos ms utilizados se basan en el empleo de amplificadores

operacionales; por ejemplo un filtro pasa-alto se construye tal como vemos en la figu-

ra 30. Con los mismos valores de resistencia y capacidad e igual clculo de la frecuen-

cia de corte puede construirse un filto pasa-bajos modificando las

conexiones circuitales (figura 31).

La respuesta en frecuencia depender del factor de atenuacin;

en la medida que ste disminuye la respuesta en frecuencia se modi-

fica en mayor magnitud (figura 32).

Leccin 4, Etapa4

28 Etapa 4


Figura 27

Figura 28

Figura 29

Figura 31

Figura 30


Teora

Cuando C2 = 2 C1 o R2 = 2 R1, segn el filtro usado, se dice que se est

en una atenuacin crtica lo que significa que la transicin del nivel de

respuesta en frecuencia a la caracterstica del filtro se manifiesta en forma

suave en lugar de realizarse abruptamente.

CONTROLES DE VOLUMEN Y BALANCE

Generalmente el volumen de un amplificador se controla por medio de un

potencimetro logartmico a causa de la respuesta en frecuencia del odo

humano. Se debe tener cuidado en su ubicacin, por ejemplo: jams debe

atravesarlo una corriente continua ni debe estar inmediatamente antes de

una etapa de alta ganancia pues amplificara demasiado la seal de ruido

generada con el movimiento del potencimetro (el potencimetro es un ele-

mento muy ruidoso). Suele colocarse entre el preamplificador y el amplifi-

cador de salida, a posteriori del control de tonos y/o ecualizador, figura 33.

Este concepto debe aplicarse en cualquier tipo de amplificadores, incluso en

aquellos usados para reproduccin de cintas.

En amplificadores estreo, se usan potencimetros giratorios loga-

rtmicos dobles o potencimetros deslizantes individuales que tienen la

ventaja de poder aparearse fcilmente y eliminar el potencimetro de

balance. Este ltimo control se usa para compensar las pequeas dife-

rencias entre canales ya sea a causa del potencimetro doble o por dife-

rencias en los amplificadores.

El control ideal de balance opera alterando la ganancia de un canal

respecto del otro sin influir en el control de volumen. Debe permitir el

ajuste fino pero apreciable en la distribucin de la seal (figura 34). La

relacin P1/R1 determina el rango de variacin de la ganancia que

puede obtenerse con estos circuitos.

PREAMPLIFICADORES

Si recordamos en qu consiste un sistema amplificador de audio, notaremos

que la etapa de entrada se encarga de seleccionar una fuente de sonido entre

varias opciones, como ser: radio, micrfono, bandeja giradiscos, grabadores, etc. A

esta etapa de entrada la llamamos preamplificador; en l convergen todas las

fuentes mencionadas y se encarga no slo de la seleccin de una de ellas sino que

adems la ecualiza (la corrige) para que a posteriori el amplificador le d el nivel

necesario para excitar a los parlantes. Se puede asegurar que la calidad del sonido

reproducido depende fundamentalmente de los circuitos utilizados en la construc-

cin del preamplificador. Las distintas seales -fuentes de sonido- pueden provenir

de generadores que proveen distintos niveles de seal; son de distintas impedan-

cias, y adems pueden poseer entre s distintas respuestas en frecuencia. Todas

estas diferencias deben ser salvadas por el preamplificador (figura 35). Es as que

este circuito debe encargarse de:

a) Adaptar los niveles de los distintos generadores de entrada al nivel

necesario para el primer circuito amplificador.

b) Adaptar impedancias.

c) Permitir la variacin de la respuesta en frecuencia mediante filtros

y controles de tono.

d) Regular la ganancia del sistema.

Tanto el transductor de entrada como el amplificador tienen carac-

tersticas que los individualizan.



Figura 32

Figura 33

Figura 34

Figura 35


Por ejemplo, todo dispositivo que utilizar como transductor de audio

se caracterizar por la tensin en volt (o submltiplos) que genera y por la

impedancia en ohm que presenta, las cuales se denominan: caractersti-

cas de salida del dispositivo, y definen su funcionamiento. Por supuesto,

la mayor o menor impedancia que presente el transductor determinar la

cantidad de energa que se puede extraer de l (figura 36).

Todo preamplificador posee tambin parmetros que lo caracterizan;

por ejemplo, es muy comn especificar las caractersticas de entrada del

equipo de la siguiente manera: 200mV/50kohm, lo que significa que es

necesario aplicar sobre la entrada del preamplificador una seal de

200mV para que el amplificador desarrolle su mxima potencia cuando se

encuentra al mximo el potencimetro de volumen; adems, el preamplifi-

cador se comporta elctricamente como una impedancia de 50kohm a su

entrada. Por supuesto, si se aplica una tensin menor que 200mV, el

amplificador no desarrollar su mxima potencia, y si la seal de entrada

supera los 200mV el equipo distorsionar.

Por otro lado, si las impedancias del transductor y preamplificador no

son iguales, no habr mxima transferencia de energa, y por lo tanto el sis-

tema tendr menor rendimiento (figura 37). Al acoplar el dispositivo trans-

ductor con el preamplificador deben estar adaptadas las caractersticas de

ambos con el objeto de obtener mxima eficiencia (figura 38). Los trans-

ductores ms utilizados para excitar a los equipos amplificadores son:

a) Fono cristal

b) Fono magntico

c) Sintonizador

d) Cinta (reproductor)

e) Micrfono

a) Fono cristal

Requiere muy alta impedancia de entrada para su buen funcionamiento en bajas

frecuencias; generalmente superior a los 500k entregan una tensin que vara entre

los 200mV y 1V, pero pueden generar tensiones instantneas an mucho mayores cuan-

do la pa cae sobre el disco, razn por la cual debe tenerse mucho cuidado -al disear

el ecualizador- en la eleccin del circuito de entrada.

b) Fono magntico

Se trata de un reproductor de muy alta calidad que entrega una tensin de salida

entre 2,5mV y 6mV con una impedancia normalizada de 47kohm. El amplificador que se

encarga de llevar esta caracterstica a valores nor-

males no posee una respuesta lineal, ya que debe

compensar la preenfatizacin del disco durante su

grabacin, como veremos ms adelante (Red de

ecualizacin RIAA); adems, como trabaja con

seales dbiles, tiene una ganancia elevada (40dB),

y se lo conecta cerca de la entrada para evitar efec-

tos indeseables en el circuito.

c) Sintonizador

El nivel de salida de los sintonizadores (RF y

detector) es variable entre 100mV y 500mV, segn el

fabricante, con una elevada impedancia que oscila

entre 100kohm y 500kohm. Generalmente se lo

encuentra en amplificadores de buena calidad.

Leccin 4, Etapa4

30 Etapa 4


Figura 36

Figura 37

Figura 38


Teora

d) Cinta

Es la entrada de grabadores con caractersticas similares a las

del sintonizador. Para mejorar la calidad de reproducicn puede

tomarse la seal directamente del cabezal reproductor que entrega

una seal de 0,5mV sobre una impedancia de 10kohm, en cuyo caso

requiere una etapa preamplificadora adicional, como lo requiere la cp-

sula magntica, pero con curva de ecualizacin apropiada.

e) Micrfono

Debe saberse el micrfono que se utilizar. Ms adelante se estu-

diarn las caractersticas de los distintos micrfonos. Luego, el pream-

plificador deber tener la red de adaptacin adecuada al micrfono

elegido.

Segn lo dicho hasta el momento, todo preamplificador deber tener un selector de

entrada para elegir la seal del dispositivo que se desea reproducir (figura 39).

ECUALIZACIN

En la grabacin de discos suelen atenuarse las seales co-

rrespondientes a tonos bajos por dos razones fundamentales:

primero porque la excesiva amplitud de los sonidos graves podra

hacer que la excursin del surco sea tan amplia que llegue al surco

contiguo. Adems, si se realzan los tonos altos, los mismos debern

atenuarse en el preamplificador, lo que resulta una ventaja ya que

los ruidos generados en la reproduccin se atenan en igual medi-

da. En sntesis, en el disco se reduce el nivel de los tonos bajos y se

realzan los agudos. Luego, en el amplificador, se deben reforzar los

graves y atenuar los agudos (figura 40).

En la grabacin magntica de cinta de cassette se aplica ge-

neralmente un refuerzo de agudos para compensar las prdidas

inevitables en el entrehierro y en los materiales magnticos, con lo

cual, durante la reproduccin, se debe introducir un considerable

refuerzo de graves.

Trabajos de experimentacin permiten afirmar que la tensin inducida en una

cabeza reproductora es proporcional a la frecuencia de la seal grabada en la cinta,

razn por la cual si no hay ecualizacin la seal escuchada sera muy pobre en graves

y saturada en agudos.

Cuando se habla de frecuencia modulada, en el transmisor se acentan los tonos

altos para atenuarlos en el receptor junto con las seales de ruido que en

l se generan o que son producto del espacio exterior; es decir, en el recep-

tor se produce una desacentuacin, tambin llamada denfasis, de las

seales de alta frecuencia.

Analizando todos estos casos, nos damos cuenta que en el preampli-

ficador se debe colocar un ecualizador que vare sus caractersticas en

funcin del tipo de seal que desea amplificar, ya sea para atenuar los

graves y reforzar los agudos o viceversa.

Los valores standard de acentuacin y desacentuacin se expresan en

forma de constantes de tiempo (figura 41). La constante de tiempo ms

simple consiste en un resistor y un capacitor conectados en serie o en

paralelo (figura 42). En este circuito se produce una atenuacin para las

seales de baja frecuencia pero, en la medida que aumenta la frecuencia:



Figura 39

Figura 40

Figura 41


1Xc =

6,28 . f . C

se hace cada vez ms chica (Xc = reactancia capacitiva) aumen-

tando el nivel de la seal sobre la carga. A la frecuencia para la cual Xc

= R se la conoce como frecuencia de transicin, y esto ocurre cuando:

1

R . C =

6,28 . ft

Esta es la constante de tiempo del circuito y viene dada en segun-

dos. A esta constante de tiempo es a la que hacamos referencia ante-

riormente. Ntese que esta constante de tiempo permite el paso de

seales de alta frecuencia con facilidad, pero se comporta como resis-

tivo para medias y bajas frecuencias. El capacitor en serie con un resis-

tor, en cambio, se comporta como resistivo para medias y altas fre-

cuencias y el capacitor atena las bajas frecuencias (figura 43).

La corriente que atraviesa este circuito depende una vez ms de la

constante de tiempo RC; en bajas frecuencias circular poca corriente

ya que el capacitor tendr elevada reactancia, mientras que en alta frecuencia la reac-

tancia es pequea y es el resistor el nico que limitar la corriente. En este circuito, la

frecuencia de transicin se calcula cuando R = Xc, luego:

1f =

6,28 . R . C

ECUALIZADOR DE DISCOS

Si bien los discos de vinilo son algo antiguos, an son considerados por los aduifi-

los de coleccin. Para ecualizar los discos en su reproduccin, hacen falta circuitos que

refuercen los graves y atenen los agudos, tratando de que el efecto de ambos casi no

se haga sentir en el rango de frecuencias medias. La norma estndar de ecualizacin

para discos LP requieren constantes de tiempo. Una de 75s, la segunda de 318s y la

tercera de 3180s. Las frecuencias de transicin son respectivamente: 2123Hz, 500Hz

y 50Hz. Por supuesto, la red ecualizadora a utilizar contendr varios capacitores y resis-

tores conectados de distintas formas con el objeto de conseguir los efectos deseados.

Hemos visto que la tcnica ms favorable sera utilizar esta red ecualizadora como

lazo de realimentacin de un sistema realimentado, tal que la red controle la ganan-

cia del sistema. El nico detalle a tener en cuenta es que si la red ecualizadora atena

los bajos, al encontrarse como parte de una realimentacin negativa,

har que el sistema refuerce las seales de baja frecuencia. Este con-

cepto es vlido para todas las constantes de tiempo de todo el espec-

tro (figura 44). En este circuito, R1 junto con C1 forman una constante

de tiempo de unos 318s permitiendo el paso de las seales de tono

alto (como esto es realimentacin a la salida del preamplificador, se

atenuarn), mientras que R2 y C2 forman una constante de tiempo de

2123Hz. Para 50Hz C2 es casi un circuito abierto y se busca que Xc1

= R1 para as tener la tercera constante de tiempo necesaria.

El valor de R3 determina la ganancia del lazo de realimentacin y,

por lo tanto, la respuesta del preamplificador realimentado. J

Leccin 4, Etapa4

32 Etapa 4


Figura 42

Figura 43

Figura 44


Electrnica del Automvil

Electrnica del Automvil 33

ElEctrnica automotrizEl SiStEma ElEctrnico dE control dEl motor

Todos somos conocedores de las actuales tecnologas con las que se estn dotando a

los actuales modelos de vehculos, cada da ms enfocados a ser lo ms eficientes

posible respecto al consumo de combustible y a la par menos contaminantes. La duda

nos surge cuando pensamos en las primeras tecnologas que fueron aplicadas para tal

fin y aqu es donde encontramos la funcin de la ECU, Engine Control Unit o Unidad de

Control de Motor que es una unidad de control electrnico que supervisa varios aspec-

tos de la operacin de combustin interna del motor. Las ECUs ms simples slo con-

trolan la cantidad de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de

motor. ECUs ms avanzadas controlan el punto de ignicin, el tiempo de apertura/cie-

rre de las vlvulas, el nivel de impulso mantenido por el turbocompresor (en coches con

turbocompresor), y control de otros perifricos. La introduccin de estas primeras ECU

fueron la respuesta por parte de los fabricantes de automviles americanos a las cada

vez ms exigentes regulaciones con respecto a la emisin de gases txicos de los auto-

mviles. Esto se produca a finales de la dcada de los aos setenta y principios del

ochenta, y el boom de los nuevos aparatos electrnicos se reflejaba en un mayor uso

de los mismos en los nuevos vehculos. Para este trabajo, ECU (Unidad de Control

Electrnico o computadora del auto) y ECM (Mdulo de Control Electrnico o conjunto

de computadoras) es considerado lo mismo.

Coordinacin: Ing. Horacio Daniel Vallejo - hvquark@w

Documents

Saber Electrónica 331-Edición Argentina