AMPLIFICACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES

PROYECTO FINAL

DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB CON

VÚMETRO RÍTMICO

INGENIERO:CARLOS OJEDA NAVA

EQUIPO DE TRABAJO:

MENDOZA GARCIA DAVIDREYES REYES LAURATAPIA DE LA CRUZ JORGE EDUARDO

10/JUNIO/2015-1 18/JUNIO/2015-1

INTRODUCCIÓN Expone mediante una serie de pasos secuenciales la

construcción de un amplificador de potencia para audio de 30W y 8 Ω de resistencia.

En él se exponen los fundamentos básicos de los amplificadores de potencia, utilizando exclusivamente componentes básicos, tales como resistencias, capacitores y transistores; la amplificación se realizara mediante el llamado amplificador clase AB, cuya característica principal yace en la pequeña corriente de polarización que se inyecta para que los transistores involucrados estén transmitiendo a la llegada de la señal.

Finalmente también se empleara el diseño de un Vúmetro rítmico para este proyecto estudiaremos el circuito integrado LM3914.

OBJETIVO: Diseñar y ensamblar un amplificador de potencia

para audio de 30 Watts teniendo en cuenta los factores que intervienen.

Utilizar los conocimientos adquiridos durante el curso para calcular los valores de resistores, corrientes, voltajes.

Utilizar las características de los transistores en un diseño implementado que permite controlar un vúmetro rítmico.

DESARROLLO: Para hacer más fácil la explicación el circuito se dividirá en

tres subsistemas cada uno de ellos será expuesto a detalle.

FIGURA 1 DISEÑO DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB CON VÚMETRO RÍTMICO

ETAPA DE ACONDICIONAMIENTO Esta compuesta por un amplificador clase A con una

configuración emisor común. Como la señal de ca se aplica a la base como entrada y se

toma en el colector como salida, el emisor es común tanto para las señales de entrada como de salida.

Figura 2 Primera etapa de acondicionamiento de la señal

RECTA DE CARGA Y GRÁFICA

Figura. 3 Variaciones de la corriente en el colector y del voltaje en el colector con respecto al emisor, a consecuencia de

una variación de la corriente en la base.

ETAPA DE AMPLIFICACIÓN DE POTENCIA

Como ya se menciono el amplificador de potencia es una configuración clase AB.

Ventaja: Se puede obtener más potencia de salida con una cantidad dada de potencia de entrada.

Desventaja: Es que es más difícil implementar el circuito para obtener una reproducción lineal de la forma de onda de entrada.

El Amplificador Darlington clase AB push-pull. Con cargas de baja resistencia se puede usar un amplificador push-pull que utiliza transistores Darlington para incrementar la resistencia de entrada presentada al amplificador de mando y para evitar reducir severamente la ganancia de voltaje. Además, los resistores de polarización deben ser grandes porque se requiere menos corriente en la base.

AMPLIFICADOR CLASE AB DARLINGTON

Figura 4 Amplificador Darlington clase AB push-pull

TRANSISTORES EN SIMETRÍA COMPLEMENTARIA Amplificadores clase B push-pull que utilizan dos seguidores-emisores y fuentes de alimentación tanto una positiva como una negativa.

Este es un amplificador complementario porque un seguidor-emisor utiliza un transistor npn y el otro un pnp, los cuales conducen en alternancias opuestas del ciclo completo de entrada.

DISTORSIÓN DE CRUCE Cuando el voltaje de Cd en la base es cero, ambos

transistores se apagan y el voltaje de la señal de entrada debe exceder VBE antes de que conduzca un transistor. Debido a esto, existe un lapso de tiempo entre las alternancias positivas y negativas de la entrada cuando ningún transistor está conduciendo.

Figura 2 Distorsiones de cruce en un amplificador push-pull. Los transistores conducen sólo durante partes de la entrada indicada por las áreas sombreadas.

VÚMETRO RITMICO Un vúmetro es un dispositivo que se usa a menudo

en equipos de audio, su función es mostrar el nivel de la señal en unidades de volumen.

Este vúmetro está construido a base del circuito integrado LM3914 que no es más que un conjunto de amplificadores operacionales configurados como comparadores en cascada.

Consta de 3 etapas : Etapa de alimentación. Etapa de filtro. Etapa circuito LM3914.

DISEÑÓ DEL CIRCUITO VÚMETRO

Figura 5 “Diseñó del circuito vúmetro con leds”

CIRCUITO INTEGRADO LM3914

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

ARMADO FINAL AMPLIFICADOR DE AUDIO CON VÚMETRO RÍTMICO

CONCLUSIONES

Para diseñar un amplificador de audio es necesario analizar el circuito en CA y en CD ya que se complementan para obtener los valores de resistores, capacitores, etc, para poder llevar a cabo la implementación del circuito.

Se comparó el comportamiento obtenido experimentalmente, con el comportamiento descrito en la teoría y en las simulaciones realizadas. Midiendo parámetros importantes de cada etapa, especialmente la corriente y el voltaje al que son polarizados cada transistor. Los cuales están muy apegados a los valores teóricos.

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