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Amplificador monofnico de 250W con excelente respuesta de bajos
El diagrama elctrico
220 uF
C2229Q5 R3
2.2KR2 R10 D1
+ 75V DC
C4
100
R11
100C7
470pF 5.6
Q14
6.8K 15K 12V
1N4007 A940Q8
2SC3858Q10 R18
Q6
220.7V
C5198R14
5.6 2SC3858Q12
C20730.7V
47R16
Entrada
4.7 uFC1 Q1 C2 R1
A1015Q2
D2
1N4007
0.33R20
0.33
R20
L10V
100KR9 R8
4 ohmios
100K A1015Q3 Q4
1K 220 uF 100pFC5 Q7
D3
1N40070.6V
C9 Q11 R22
120pF
104 10
10
R23
C3
100pFC6 Q9
R15
A1941 5.6
Q13
22C8
2SC3858Q15
15K
R4
C2073
C2073
470pF
R19
5.6 33KR6 R21
2SC3858 0.33 0.33R21
1.8KR7
R12
100
R13
100
R17
47
1.8K
R5
- 75V DC
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Valores recomendados Los valores modificables, estn en la siguiente tabla. Esta informacin le puede ayudar a personalizar el circuito. Los componentes que no se encuentran en la tabla, no se pueden modificar.COMPONENTES R1 (*) R2, R3 R4, R5 R6, R7 R8 R9 R10, D1 R11 R12, R13 R14, R15 R16, R17 R18, R19 R20, R21 R22, R23 C1 C2 C3 C4 C5, C6 C7, C8 C9 VALORES SUGERIDOS 100K 2.2K, 6.8K 15K, 33K 1.8K 1K 100K 100 ohm 100 ohm 100 ohm 22 ohm 47 ohm 5.6 ohm 0.33 ohm 10 ohm 4.7 uF 120pF 220 uF 220 uF 100 pF 470 pF 0.1 uF PROPSITOResistencia de impedancia de entrada Limitaoras del zener y del transistor de regulacin Divisor de voltaje polarizacin de Q3 yQ4 Polarizacin de Q3 y Q4Ganancia de retroalimentacin Ganancia de retroalimentacin Polarizacin de la base del transistor Q8 Polarizacin del emisor del transistor (Q8) Polarizacin de los transistores Pre- exitadores (Q7 y Q9)
VALOR MAYOR QUE EL PROPUESTOAumento de la impedancia de entradaDescompenzacin del transistor re regulacin
VALOR MENOR QUE EL PROPUESTODisminucin de la impedancia de entradaRecalentamiento de estas Avera del zener o transitor
Valores fijos Disminuye la ganancia Disminuye la gananciaAumenta la ganancia Descalibracin de las BIAS Descalibracin de las BIAS Descalibracin de las BIAS
Valores fijos Aumenta la ganancia Aumenta la gananciaDisminuye la ganancia Descalibracin de las BIAS Descalibracin de las BIAS Descalibracin de las BIAS -
Limitadoras para proteccin de Q10, y Q11)Polarizacin de los transistores impulzadores
Perdida de ganancia Recalentamiento de los transistores de salida Perdida de ganancia Recalentamiento de los transistores de salida Posible oscilacin y desestabilizacin Aumenta el pop al encender Recorte de las frecuencias altas Realce de las frecuencias bajas (Mas de 120 pF) aumento de distorsin de frecuencias altas
Recalentamiento de los transistores impulzadores-
Limitadoras para proteccin de Q12 y Q13, Q14 y Q15) Polarizacin y proteccin de los transistores de salida Red de Zobel o bloqueo de oscilacin Desacople de entrada DC Derivacin tensin de entrada de seal Derivacin tensin de la ganancia Derivacin tensin de la alimentacin par diferencialFiltro pasa banda
Recalentamiento de los transistores de salida Recorte de las frecuencias bajas Recorte de las frecuencias altas Posible rizado o hum(Menos de 10pF) recorte de frecuencias bajas
Proteccin de oscilacin
Recorte de frecuencias menores Peligro de oscilacin a 100 Hz
Red de Zobel o bloqueo de oscilacin
Recalentamiento de los transistores de salida
Peligro de oscilacin
* LA resistencia de impedancia de impedancia de entrada (R1), es importante al momento de usar un preamplificador de bajo elctrico. Entre mas bajo su valor es mas limpio el sonido, ya que los ruidos son descargados a tierra.
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A1015 (PNP)
15 A10
valores mximos recomendados A1015 A1266
E C BUnidad
Caracterstica Voltaje Colector - Emisor Voltaje Colector - Base Voltaje Emisor - Base Corriente de Colector Corriente de Base Disipacin de potencia de colector temperatura de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta
Smbolo
VCEO VCBO VEBO IC IB PC TJ
50 50 5.0 150 50400 125 80 - 240
V V V
C-
Los Transistores A1015 tambin los falsifican. Mida el hFE al momento de comprarlos y debe darle un valor aproximado que oscila entre 80 y 240. Otra opcin en caso de no conseguirlos es usar los A1266.
5.1 mm
Dos de los A1015 estn conectados en la configuracin conocida con el nombre de Par diferencial. Lo dos transistores se encuentran acoplados por el emisor. (Emisor comn). Si medimos en la unin de los emisores de los A1015, debemos obtener un voltaje de 0.7V aproximadamente. Los otros dos A1015 van unidos por sus bases y a su vez estn conectados por sus emisores, a los colectores del par diferencial. Estos funcionan como refuerzo de ganancia del par diferencial.
E0.45 mm 0.5 mm
C
B1.8 mm 1.3 mm 0.8 mm 0.6 mm
1.3 mm
12.7 mm 4.1 mm
E
C
B
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4.7 mm
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C2229 (NPN)Los C2229 son transistores de gran rendimiento que usaremos como transistores pre-exitadores. Son muy usados en aplicaciones de video TV a blanco y negro, conmutacin de alta tensin y como impulsores (drivers) en amplificadores de audio.
22 SC2 2
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E C B5.1 mm
valores mximos recomendados Caracterstica Voltaje Colector - Emisor Voltaje Colector - Base Voltaje Emisor - Base Corriente de Colector Corriente de Base Disipacin de potencia de colector temperatura de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta Smbolo 2SC2229 Unidad
VCEO VCBO VEBO IC IB PC TJ
150 200 5.0 50 20800 150 70 - 180
V VE C B2.2 mm 1 mm 1.3 mm 2.6 mm 0.6 mm
V
0.8 mm 1.0 mm
C1.3 mm
E
C
B
Si por alguna razn muestra altas temperaturas, puede ser falsificado o que hay un error en el ensamble del circuito impreso.
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4.1 mm
El trabajo del transistor C2229 es bastante descansado, as que no debe calentar en lo absoluto.
10.5 mm
0.8 mm
8.2 mm
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A940 (PNP) y C2073 (NPN)
Los A940 y C2073 son transistores bipolares de silicio de base negativa. Estos transistores tienen una alta ganancia de corriente. Soportan corrientes hasta de 2 amperios, y son ideales para aplicaciones de conmutacin. Estos transistores son muy usados en aplicaciones de audio y amplificadores.
B
C
EA R S
E F Q B P
B
C
E T
valores mximos recomendados Caracterstica Voltaje Colector - Emisor Voltaje Colector - Base Voltaje Emisor - Base Corriente continua de Colector - pico Corriente de Base Potencia total de disipacin por encima de los 25 Rango de operacin de temperaturas de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta Smbolo TIP42c Unidad
H
L C C
G
VCEO VCBO VEBO IC ICM IB PD TJ TSTG
100 100 5.0 6.0 10 2.02 65 -55 a 150 150
VM M
V V
K N B J C E O
A AW W/CDIMA B C D E
Milmetros10.3 MAX 15.3 MAX 0.8 3.6 3 6.7 MAX 13.6 5.6 MAX 1.3 MAX 0.5 1.5 MAX 2.5 4.7 MAX 2.6 1.5 MAX 1.5 9.5 8 2.0 MAX
C-
F G H J K L M N O P Q R S T
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2SC5198 (NPN) - 2SA1941 (PNP)Estos transistores son excelentes para usar como impulsores (drivers), sobre todo si se piensa usar altos voltajes.
B C E
valores mximos recomendados
BCaracterstica Voltaje Colector - Emisor Voltaje Colector - Base Voltaje Emisor - Base Corriente continua de Colector - pico Corriente de Base Potencia total de disipacin por encima de los 25 Rango de operacin de temperaturas de la juntura Ganancia de corriente DC o Beta Smbolo 2SC5198 2SA1941 Unidad
C O D A F E B C E G H L
M
VCEO VCBO VEBO IC IB PD TJ TSTG
140 140 5.0 10 1100 150 35 - 83
V V V A AW W/C
C-
N
J
KDIMA B C D E F G H I J K L
PMilmetros22.3 MAX 16.3 MAX 2.7 6.1 15.22 12.8 MAX 4.5 2.4 MAX 3.2 MAX 1.5 5.6 MAX 21.5 5.3 MAX 2.8 3.6 MAX 0.7 MAX
Como la idea de este amplificador es que sea ampliable en potencia, colocamos los transistores C5198 (NPN) y A1941 (PNP), por su gran calidad y potencia. Al momento de comprarlos recuerde medir el beta con un multmetro que tenga funcin para mediciones de hFE. Debe obtener un valor entre 35 y 90. Si es menor o mayor a este valor, puede ser falsificado. Es recomendable colocarles un pequeo disipador, ya que cuando se trabaja con altos voltajes suelen calentarse un poco.
M N O P
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2SC3858Transistor 2SC3858 (NPN) Aplicacin: Uso en audio. Proporcionan hasta 150W.valores mximos recomendados Caracterstica Voltaje Colector - Emisor Voltaje Colector - Base Voltaje Emisor - Base Corriente continua de Colector - pico Corriente de Base Smbolo 2SC3858 Unidad
2SC 3 4 853P
8
VCEO VCBO VEBO IC ICM IB
200 200 6.0 17 20 2.0200 1.6 -55 a 150 30 - 50
V V V A AW W/C
B C E
Potencia total de disipacin PD por encima de los 25 Rango de operacin de TJ temperaturas de la juntura TSTG Ganancia de corriente DC * o Beta
C-
Los transistores falsificados suelen tener una ganancia (hFE) muy alta o excesivamente baja. Esto es debido a que son transistores de menor potencia encapsulados en la carcasa de un transistor de potencia. Siempre mida el hFE al momento de comprarlos y compare con el datasheet.36.4 mm 24.4 mm 6 mm
2.1 9
NOTA: Los transistores de potencia originales son de ganancia baja, que oscila entre 30 y 180, dependiendo del modelo. Los transistores japoneses originales traen una letra adicional que corresponde a la ganancia. Esta puede ser baja (entre 30 y 80) y se representa con una (Y), ganancia media (entre 70 y 140) y se representa con una (P) y ganancia alta (entre 90 y 180) y se representa con una (G). Recomendamos los que midan una ganancia inferior a 50. Estos dan un excelente rendimiento.
3 mm
7 21.4 mm
20 mm
4 mm 3
2
0.6 mm 1 mm
11 mm
3 mm
B C E
Peso aprox 18.4gConstruyasuvideorockola.com
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Posicin de los componentesQ14 Q14 Q15 Q15
2SC3858 0.33 5.6
2SC3858 0.33 5.6
2SC3858 0.33 5.6 R19 R21 R19
2SC3858 0.33 5.6
R18
R20
R18
R20
Salida
R21
47 ohmios
47 ohmios
R16
A1941Q11 C8 470pF
R17
C5198
Q10 R14 22 - 1W
C7 470pF Q8 R11 100 A940 Q6 1N4007 C2073 D2 1N4007 1N4007
R15 22 - 1W Q9 D3 C2073 C6 100K 220uF C3 C2229 6.8K R3 12V A1015 Q2 C4 15K 120pF C2 100K A1015 4.7uF R4 Q1 15K 33K Q3 A1015 C1 1.8K R5 R6 R9 Q7 C5 C2073 R8 1K A1015 Q4 120pF 100 R12 120pF 100 R13
D1 R10 100
R2
2.2K
Q5
1.8K
R7
220uF
+ Entrada
G
GND
R1
+Vcc
-Vcc
La imagen que apreciamos es un dibujo de la tarjeta vista por encima, con una transparencia para que se vean las pistas y su interconexin con los componentes. sela como gua al momento de colocar os componentes en la tarjeta. Tenga muy en cuenta la polaridad de los componentes tales como, Condensadores electrolticos, transistores y diodos.
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Circuito impreso Al derecho para impresin con el mtodo de serigrafa14.3 cm
Un circuito impreso es bsicamente una lmina de baquelita recubierta con una pelcula de cobre. Contiene las pistas o caminos de cobre que permiten la interconexin de los componentes. Para la fabricacin de esta tarjeta con el mtodo de serigrafa, es necesario imprimir este grfico sobre un acetato. Luego este acetato se utiliza para crear la malla de seda usada comunmente en serigrafa (screen). El proceso de creacin del circuito impreso consiste en utilizar una placa sinttica con un bao de cobre del cual deben ser removidos sus excesos para de esta manera tener un impreso igual a la imagen siendo lo que en la imagen se ve en negro, cobre en la baquelita. Utilizando una malla de screen se imprime sobre la baquelita con tinta tipogrfica de rpido secado. Luego la baquelita se sumerge en cloruro frrico diluido previamente en agua caliente. Se deja algunos minutos dentro de la solucin agitando para ayudar a desprender el cobre. Si desea ms informacin visite nuestra seccin de recomendaciones.
13.3 cm
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10
Mscara de componentes
2SC3858 0.33 5.7
2SC3858 0.33 5.7
2SC3858 0.33 5.7
2SC3858 0.33 5.7 47 ohmios
Salida
47 ohmios
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A1941 C5198470pF 22 - 1W 22 - 1W
470pF
1N4007
1N4007
100 A940 C2073 1N4007 C2073 120pF 100K 220uF 100
100
100 C2073 C2229 6.8K 12V A1015 1K A1015 120pF 2.2K
1.8K 33K 1.8K A1015
15K 120pF 220uF 100K A1015
15K
+4.7uF
G
GND
Entrada
+Vcc
-Vcc
La imagen que apreciamos tiene como funcin mostrar en que posicin van los componentes y sus valores correspondientes. Se debe imprimir en la cara contraria al cobre. Es importante que coincidan con las pistas y orificios del impreso, para esto perfore previamente los orificios grandes y as usarlos como referencia. Los orificios restantes puede perforarlos despus. La mscara de componentes adems de ser de gran ayuda al momento de ensamblar la tarjeta, tambin le proporciona una muy buena presentacin a su tarjeta y facilita el trabajo en caso de ser necesario el cambio de un componente ya que algunas veces estos pierden el valor que traen impreso al quemarse.
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11
Mscara antisoldante (solder mask UV)
La mscara antisoldante (Solder mask UV), es una pintura especial de secado a los rayos ultravioletas (UV), resistente al calor y a los solventes. Si no la consigue, se puede hacer mezclando de barniz dielctrico y tinte de origen vegetal, se aplica con el mtodo de serigrafa (screen) y es secada en horno con rayos ultravioleta. Esta pintura protege el circuito impreso del xido y asla los contactos de otros conductores, ya que este barniz, no conduce la electricidad. Adems ayuda a dar una buena presentacin a la tarjeta, pues mantiene la redondez de las soldaduras. La composicin qumica de este barniz, permite lavar el impreso con thinner sin el riesgo de que se corra, ya que el barniz dielctrico soporta altas temperaturas y muchos otros solventes.
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Circuito impreso en modo espejo para impresin con el mtodo de planchado14.3 cm
Si su intencin es hacer solo un amplificador de estos, el mtodo de serigrafa se hace muy costoso, ya que es para realizar grandes cantidades del mismo impreso. Existe un mtodo casero para hacer circuitos impresos (PCB), que consiste en imprimir este grfico en una hoja de papel termo transferible, luego plancharlo sobre la baquelita durante 15 minutos. Al cavo de este tiempo se sumerge en agua fra y el papel se retira, quedando impreso el dibujo sobre el cobre. Luego se sumerge en cloruro ferrico disuelto en agua caliente y se agita hasta que se caiga el cobre sobrante, quedando listo nuestro circuito impreso. Para profundizar en este tema visite nuestra seccin de recomendaciones y el tutoriel de fabricacin de circuitos impresos.
13.3 cm
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Diagrama de conexin del amplificador
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+
Red de ZobelSalidaEntrada Salida
Parlante
Salida
-Vcc
+Vcc GND
EntradaGND
+Vcc
-VccAC TAP AC
Potencimetro55 x 55
1
2
3
Transformador120V /220V AC
Pin-1 = Tierra Pin-2 = Salida Pin-3 = Entrada 1K
FU SE
Conectores RCA
Fusible 4 amp Entrada AC
Reproductor estreo
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Fuente simtrica para altas potenciasTAP
14
2200 uFSalida -Vcc
2200 uF
2200 uF
J1 AC J2 104
AC GND 104
50 A
104
+Vcc
2200 uF
2200 uF
2200 uF104
Posicin de los componentes
La imagen que apreciamos es un dibujo de la tarjeta de la fuente vista por encima, con una transparencia que permite ver las pistas y su interconexin con los componentes. Si piensa hacer el amplificador con mas de 8 transistores, le recomendamos usar condensadores de 3300uF o 4700uF.
PCB al derecho, para serigrafa
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Mscara de componentesTAP
15
2200 uFSalida -Vcc
2200 uF
2200 uF
J1 AC J2 104
AC GND 104
50 A
104
+Vcc
2200 uF
2200 uF
2200 uF104
La imagen que apreciamos tiene como funcin mostrar en que posicin van los componentes y sus valores correspondientes. Proporciona una muy buena presentacin a su tarjeta y facilita el trabajo en caso de ser necesario el cambio de un componente ya que algunas veces estos pierden el valor que traen impreso al quemarse.
Mscara antisoldante La mscara antisoldante (Solder mask UV), protege el circuito impreso del xido y asla los contactos de otros conductores. Adems ayuda a dar una buena presentacin a la tarjeta, pues mantiene la redondez de las soldaduras.
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Circuito impreso (PCB) en modo espejo para hacer con la tcnica de planchado.
Red de Zobel o bloqueo de oscilacin
Entrada
10
5 uH
Salida
Posicin de los componentes
10 104
Circuito impreso (PCB)
Entrada
10
5 uH
Salida
Mscara de componentes
10 104
Mscara antisoldante (solder mask UV)
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Lista de materialsTransistores 4 1 1 1 3 1 4 Transistores 2SC3858 originales o en reemplazo MJL21194 Transistor 2SC5198 o en reemplazo D718 Transistor 2SA1941 o en reemplazo B688 Transistor 2SC2229 o 2SC2230 Transistores C2073 Transistor A940 o en reemplazo el B546 Transistores A1015 o A872
Condensadores 6 2 1 3 2 Condensadores de 2200 uF a 80V Condensadores de 220 uF a 63V Condensador de 4.7 uF a 50V Condensadores de 120 pF (121) cermicos Condensadores de 470 pF (471) cermicos
Resistencias 4 2 4 2 4 1 1 2 2 2 1 1 Resistencias de 0.33 ohmios a 5W Resistencias de 47 ohmios a 5W Resistencias de 100 ohmios a 1W (caf, negro caf) Resistencias de 22 ohmios a 1W (rojo, rojo, negro) Resistencias de 5.6 ohmios a 1W (verde, azul, dorado) Resistencia de 2.2K a 1W (rojo, rojo, rojo) Resistencia de 6.8K a 1/2W (azul, gris, rojo) Resistencias de 1.8K a 1/4W (caf, gris, rojo) Resistencias de 100K a 1/4W (caf, nogro, amarillo) Resistencias de 15K ohmios a 1/4W (caf, verde, naranja) Resistencia de 33k a 1/4W (naranja, naranja, naranja) Resistencia de 1k ohmios a 1/4W (caf, negro, rojo)
Diodos 1 Puente de diodos de 15 amperios en adelante. 3 Diodos 1N4007 1 Diodos Zener de 12 voltios (puede ser hasta 15 voltios) Varios Porta fusible y fusible de 4 amperios. 1 conector de 3 pines pequeo (GP) 3 conectores de 6 pines grande (Molex) 2 Resistencias de 10 ohmios a 1W para la Red de Zobel 1 condeosador de 0.1 uF (104) a 250V. La bobina de la Red de Zobel es de 12 espiras con ncleo de aire de 3/8 de pulgada y alambre calibre 16 AWG El transformador debe ser de 55+55 voltios AC con una corriente mnima de 6 amperios. Si piensa hacer dos etapas para tener un amplificador estreo de 500W, el amperaje debe ser de 12 amperios. NOTA: Si no consigue los transistores 2SC3858 o los 2SC2922, puede usar los 2SC5200, pero deber bajar el voltaje del transformador a un mximo de 45+45 voltios AC.
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18
Diagrama de conexin de varios transistores en paralelo
+ 75VDC
2SC3858 5.6De los C5198
2SC3858 5.6
2SC3858
5.6
0.33
0.33
0.33 Salida
2SC3858 5.6De los A1941
2SC3858 5.6
2SC3858
5.6
0.33
0.33
0.33
- 75VDC
Aumentando la potencia del amplificador Al colocar ms transistores de potencia en paralelo, podemos obtener ms potencia. Al hacer esto se debe cambiar el transformador de 55+55VAC, por uno de ms voltaje, dependiendo de la cantidd de transistores que piense colocar y la cantidad de parlantes que use. Recuerde que para hacer este tipo de modificaciones se debe tener buen conocimiento en electrnica. Si no tiene experiencia en el ensamble de amplificadores, le recomendamos que comience por construir el amplificador de 30W que se encuentra en nuestra
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