Ruido en amplificadores .

Sea el amplificador del tipo que sea (discreto, monolítico, un simple transistor) se puede utilizar el siguiente modelo:

En es una fuente de ruido de voltaje, e In es una fuente de ruido de corriente.

Normalmente los transistores bipolares tienen menos ruido de voltaje y mayor ruido de corriente que los Jfet. Los mosfet tienen un ruido de corriente ínfimo, pero un ruido de voltaje bastante elevado.

Ésto es un artificio para calcular luego todo el nivel de ruido de manera más cómoda. Hay que recordar que el ruido se amplifica, y que acada elemento aporta su parte de ruido, por lo que es mejor cuanto menos halla, y en cuantas menos etapas se amplifique una señal.

Conviene comentar que el ruido de voltaje se divide por raíz de n, siendo n el número de amplificadores colocados en paralelo. Como contrapartido, el ruido de corriente se multiplica por raíz de n en ese mismo caso.

Esto se deduce de las leyes de Kirchoff y del circuito anterior, junto a la suma de densidades de ruido.

RUIDO APLICADO A AMPLIFICADORES

Diseño de bajo ruido en amplificadores.

Ya hemos dicho antes que hay un fondo de ruido por debajo del cual no se puede bajar. Habitualmente éste es el ruido de Johnson de la resistencia de la fuente.

Pero hay que estar seguro de que está optimizado de esa manera, y habitualmente es muy difícil llegar a ese nivel tan bajo.

En un amplificador operacional se amplifica voltaje, por lo que lo más importante es que el ruido de voltaje sea lo menor posible.

En el equivalente anterior hemos visto que hay dos fuentes de ruido.

Ahora tenemos que el ruido de voltaje a la entrada del amplificador será el ruido de Rs, más el ruido de voltaje del propio amplificador, más un término muy importante: el ruido de corriente multiplicado por la resistencia Rs, que proporcione un tercer término de voltaje.

De estos tres términos, normalmente Rs no se puede modificar. Puede ser una cabeza lectora de una cinta, una cápsula fonocaptora, una salida de un electreto (que además tendrá otros ruidos)...

Se trata de que el ruido dominante sea el de Rs. Para ello, la elección del amplificador es crítica. Se debe elegir un amplificador que tengo un ruido de voltaje menos que el ruido de la fuente, y luego se debe comprobar que el ruido de corriente multiplicado por Rs no supera a ninguna de los términos.

Ruido de tensión y potencia

El ruido térmico es diferente del ruido de disparo, que tiene lugar cuando el número finito de electrones es suficientemente pequeño para dar lugar a la aparición de fluctuaciones estadísticas apreciables en una medición. La definición de ruido de Johnson-Nyquist aplica a cualquier tipo de medio conductor. Puede modelarse como una fuente de tensión que representa el ruido de una resistencia no ideal en serie con una resistencia libre de ruido.

La densidad espectral de potencia viene dada por:

Donde kB es la constante de Boltzmann en julios por kelvin, T es la temperatura de la resistencia en kelvin, y R su valor en Ohmios (Ω). La siguiente ecuación proporciona un cálculo rápido para una temperatura de 300 kelvin:

Por ejemplo, una resistencia de 1 kΩ a 300 K tiene

.

Para un ancho de banda dado, el valor cuadrático medio (RMS) de la tensión, , vale

Donde Δf es el ancho de banda sobre el que se mide el ruido. Para una resistencia de 1 kΩ a temperatura ambiente y10 kHz de ancho de banda, el valor cuadrático medio de la tensión de ruido en 400 nV.4 Una regla sencilla para recordar es que 50Ω sobre un ancho de banda de 1Hz corresponden a 1nV a temperatura ambiente.

Una resistencia en cortocircuito, disipa una potencia de ruido:

El ruido generado en la resistencia puede transferirse al resto del circuito, siendo máximo el valor de transferencia cuando la impedancia del equivalente de Thévenin de éste iguala el valor de la resistencia. En este caso, cada una de las dos resistencias disipa ruido tanto sobre sí misma como sobre la otra. Puesto que solo la mitad de la tensión de ruido cae en cada una de ellas, la potencia de ruido resultante es:

Donde P es la potencia del ruido térmico en vatios. Nótese que es independiente del valor de la resistencia.

Ruido en decibelios

En telecomunicaciones, la potencia se suele expresar en decibelios relativos a 1 milivatio (dBm), suponiendo una carga de 50 ohmios. Bajo estas condiciones, a temperatura ambiente el ruido vale.

FORMULA DEL RUIDO DE LOS COMPONENTES

Donde P viene expresada en dBm.

La cantidad real de ruido térmico captada por un receptor de radio de 50 Ω de impedancia de entrada, conectado a una antena de 50 Ω se escala según la cifra de ruido (NF), tal comosigue:

Preceivernoise es el ruido generado por el propio receptor. Presistornoise es el valor de ruido térmico para una resistencia según la tabla anterior. NF se expresa en dB. Diez elevado a NF/10 se denomina factor de ruido. El factor de ruido se define de esta forma, porque se mide conectando una resistencia a la entrada del receptor y comparando la potencia de ruido con la esperada si el ruido del receptor fuese simplemente amplificado por la ganancia del receptor. Nótese que la resistencia de radiación de la antena no convierte energía en calor, sólo en radiación electromagnético y por tanto no es una fuente de ruido térmico

Ruido de corriente

La fuente de corriente puede modelarse también según el teorema de Norton y su valor corresponde entonces a dividir por R. Esto proporciona el valor cuadrático medio de la fuente de corriente:

El ruido térmico es intrínseco a todas las resistencias y no un síntoma de fabricación deficiente, aunque algunas resistencias pueden ser ruidosas en exceso.

Ruido térmico en los condensadores

El ruido térmico en un circuito RC tiene una expresión sencilla, pues el valor de la resistencia (R) desaparece de la ecuación. El ancho de banda del circuito RC es 1 / (4 R C),5 que puede sustituirse en la fórmula general para eliminar R.6

Ruido a frecuencias muy altas

Las ecuaciones anteriores son una buena aproximación para frecuencias de radio inferiores a los 80 Gigahercios. En el caso más general, que incluye hasta las frecuencias ópticas,

la densidad espectral de potencia del voltaje en R, en viene dado por:

Donde f es la frecuencia, h la constante de Planck, kB la constante de Boltzmann y T la temperatura en kelvin.

Si la frecuencia es baja:

(Esa suposición es válida hasta unos pocos Terahercios) la exponencial puede aproximarse por serie de Taylor. La relación entonces se convierte en:

En general, R y T dependen de la frecuencia. Para conocer el ruido total basta integrar sobre el ancho de banda. Al tratarse de una señal real, puede integrarse sobre el rango positivo y multiplicar por 2. Suponiendo que R y T sean constantes en todo el ancho de banda , entonces el valor cuadrático medio (RMS) del voltaje en la resistencia debido al ruido térmico es:

,

Es decir, la misma fórmula obtenida anteriormente.

Guías de diseño amplificadores serie TDA (Philips)

Esta guía de diseño menciona las características de funcionamiento de una gran parte de los amplificadores integrados serie TDA de Philips y el circuito sugerido por el fabricante para sacar el máximo provecho de estas.Lista de ICs:

For car radios/power boosters

TDA Y STK

For portable radio/audio equipment

TDA1011TDA1015, TDA1015TTDA1016TDA1308TTDA7050(T)TDA7052, TDA7052A(AT), TDA7052B(BT)TDA7053, TDA7053A(AT)TDA7056, TDA7056B, TDA7056ATDA7057QTDA7057AQTDA8541(T)TDA8542(T)TDA8543(T)TDA8547(T)TDA8551(T)TDA8558(T)TDA8559(T)

TDA1010ATDA1020TDA1510AQTDA1515BQ TDA1516BQ, TDA1516CQTDA1518BQ TDA1517(P)TDA1519, TDA1519A, TDA1519BTDA1552QTDA1553Q, TDA1553CQ, TDA1553QTDA1557Q TDA1555QTDA1554QTDA1558QTDA1556QTDA1560QTDA1561QTDA8560QTDA8563AQ, TDA8563QTDA8564QTDA8561QTDA8562QTDA8565QTDA8566QTDA8567QTDA8568QTDA8569QTDA8574(T)TDA8576TTDA8577TDA8578(T)TDA8579(T)

High power (more than 12 W)

TDA1519A, TDA1519BTDA1554QTDA1555QTDA1554QTDA1558QTDA1510AQTDA1515BQTDA1516BQ, TDA1516CQ

For mains-powered systems including hi-fi and TV sound

TDA1013BTDA1514ATDA1521ATDA2615 TDA1521ATDA1521(QTDA2616(Q)TDA1521(Q)TDA2611ATDA2613TDA2614

Very low power (less than 1 W)

TDA8574(T)TDA8576TTDA8577TDA8578(T)TDA8579(T)TDA8559(T)TDA1308TTDA7050(T) TDA1015T

Low power (1 W to 5 W)

TDA8558(T) TDA7052A(AT)TDA7052B(BT), TDA7052A(AT)TDA7052TDA7053TDA8541(T)TDA8551(T)TDA8542(T) TDA7053A(AT)TDA8543(T)TDA8547(T) TDA1016 TDA7056TDA7057Q TDA1015 TDA7057AQ

TDA7056ATDA7056B

Medium power (6 W to 12 W)

TDA1010ATDA1020TDA1013B TDA2611ATDA2613TDA2614TDA2613 TDA1011 TDA1517(P)TDA1519TDA1517TDA1521A, TDA1521(Q)TDA2615TDA2616(Q)

TDA1518BQTDA8562QTDA8565QTDA8561QTDA8564QTDA1552QTDA1553Q, TDA1553CQTDA1557QTDA1556QTDA1561QTDA8566QTDA8567QTDA8568QTDA8569QTDA1560QTDA8560QTDA8563Q, TDA8563AQTDA1514A

Circuito stk:Este circuito integrado desarrollado por SANYO ha sido utilizado en equipos de audio de casi todas las marcas desde los años 70’s su excelente sonido de alta fidelidad llevo al stk a dominar el mercado de etapas de potencia en salida de audios en equipos de sonido comerciales de todo el mundo.

Primera Generación del STK: En esta generación, el STK se identificaban por una numeración que siempre comenzaba por 0, por ejemplo algunos de los STK mas representativos de esta generación fueron: el STK-011,STK-013, STK-014, STK-015, STK-016, STK-031.

Estos STK comúnmente se alimentaban con un voltaje máximo de 50 vdc con una fuente de alimentación sencilla VCC+ y GND. Esto provocaba que siempre existiera en las salidas de potencia, un voltaje que era la mitad del voltaje de alimentación, que en este caso seria de 25v, para lo cual se empleaba un condensador electrolítico que eliminaba el voltaje DC antes de ser acoplada la salida de potencia hacia los parlantes.Además algunos de estos STK eran de un solo canal de salida, por lo tanto en muchos equipos de audio era común ver 2 STK uno al lado del otro, realizando una etapa desalida estereofónicaSegunda Generación del STK: Los STK de esta generación, ya contaban con fuente de alimentación dual, lo cual causaba que a la salida de potencia existiera un nivel de 0 vdc.Esta cualidad hacia que se pudiera conectar los parlantes directamente sin hacer uso del condensador electrolítico, lo que mejoro sustancialmente la calidad del sonido debido a que las frecuencias altas no se atenuaban, como si ocurría con los STK que utilizaban un condensador de acople a la salida. Además el uso de la fuente dual permitía desarrollar potencias más elevadas y con sonido de alta fidelidad, algunos de los STK mas conocidos de esta generación son el STK 018, STK020, STK027, STK441, STK459, STK461, STK463.

Tercera Generación del STK: En esta generación, los STK comienzan a utilizar en su nomenclatura los números romanos como II, V, X, además de incluir las cualidades de los STK de la primera generación, estas nuevas referencias de STK utilizan circuitos de protección térmica y de protección contra corto circuito. Algunos ejemplos de STK de esta generación son: STK4018II, STK4036II, STK4040II, STK4040V, STK4048V, STK4042X, desde esta generación los STK ya podían alcanzar potencias de salida de mas de 150W RMS en 4 ohmios de impedancia y eran incluidos en sistemas de amplificación de alta potencia.

Cuarta Generación del STK: Desde esta generación, los STK ya no utilizan en su nomenclatura los números romanos. Estos STK pueden operar con voltajes de alimentación mas altos y alcanzar picos de potencia de mas de 200W RMS, comúnmente son identificados con la numeración inicial 402-XXX. Algunos de los más representativos son: el STK402-020, STK402-030, STK402-040, STK402-050, STK402-070, STK402-090, STK402-100, STK402-120.

Quinta Generación del STK: En esta generación se conserva el aumento en el voltaje de alimentación, pero se hacen algunas mejoras con el fin de mejorar el audio cuando se utiliza el circuito integrado a altas potencias. Una de las mejoras consiste en utilizar un par complementario con transistores de efecto de campo (FET) a la entrada de la señal de audio, lo que brinda más estabilidad y robustez en el diseño. La segunda mejora consiste en utilizar 2 fuentes duales, una de bajo voltaje identificada como (+VL y -VL) y otra de alto voltaje identificada como (+VH y -VH).

Con este sistema, el amplificador con STK permite que a bajas potencias, el amplificador trabaje con la fuente dual de bajo voltaje. Cuando el amplificador debe superar la potencia media hacia una potencia alta, en el interior del STK un circuito desplazador de nivel a base de amplificadores operacionales, bloquea la fuente dual de bajo voltaje para darle paso a la fuente de alto voltaje. Con este sistema se asegura que no exista un recorte de las frecuencias, cuando el amplificador con STK trabaje a altas potencias, evitando la distorsión del audio.

Algunos de los STK más conocidos de esta generación son: El STK412-020, STK412-030, STK412-040, STK412-050, STK412-070, STK412-090, STK412-100, STK412-120, STK412-150.

Otras versiones del STK: El circuito integrado STK, no solo se ha utilizado como etapa de salida de potencia en audio, también se ha utilizado como circuito regulador de potencia en fuentes de alimentación lineales y conmutadas de televisores y videograbadoras comúnmente. En otros casos se ha utilizado también como etapa de salida vertical, preamplificador, ecualizador grafico y como impulsor de motores.

Algunos de los STK como reguladores son: el STK5330, STK5370, STK5460, STK5470, STK5480.

STK como impulsores de motores: STK6940, STK6950, STK6960, STK6970

STK como sistema de ecualizador: STK6325A, STK6327A, STK6328A

STK como preamplificador: STK3042III, STK3062III, STK3082III, STK3102III.

Los STK en la actualidad: El fabricante de los STK la compañía SANYO, fue adquirida hace un tiempo por la gigante de la electrónica PANASONIC. Debido a esta situación los STK de las primeras generaciones se han dejado de fabricar, lo que ha causado que fabricantes piratas invadan al mercado electrónico con copias de este circuito integrado. Aproximadamente el 70% de los STK vendidos actualmente son del tipo genérico y difícilmente se puede hallar un STK de generaciones anteriores en su estado original, a no ser que haga parte de un inventario de componentes electrónicos antiguos.

Actualmente podemos hablar de la sexta generación del STK, pero estos son fabricados bajo licencia por otras marcas como SONY, AIWA y KENWOOD.

STK 402-120S: Fabricado por SONY.

STK 419-140A: Fabricado por AIWA (En la actualidad AIWA, pertenece a SONY).

STK 402-120K: Fabricado por KENWOOD.

Calentar el horno previamente a 400ºC durante un cuarto de hora. Meter el panetón en el horno y después de cinco minutos bajar la temperatura a 350ºC. Hornear el panetón de 45 a 60 minutos.

A l o l a r g o d e l t i e m p o h a e x i s t i d o u n g r a d u a l a s c e n s o e n l a s t e m p e r a t u r a s d e c o c c i ó n , y a q u e s e h a e x p e r i m e n t a d o q u e generalmente el ladrillo debe estabilizarse a una temperatura tan alta m á s q u e l a t e m p e r a t u r a d e t r a b a j o . U n l a d r i l l o r e f r a c t a r i o p a r a elevadas temperaturas se cuece a 1480º C, el ladrillo de caolín 1700ºC y algunos ladrillos básicos a temperaturas de 1870º C.

El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 ºC, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 ºC (2500 ºF). Por otra parte el acero rápido funde a 1650ºC.

PANETON

LADRILLO

ACERO

AMPLIFICADOR

DIFERENCIAL

Se llama amplificador diferencial a un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas (Vi+ y Vi-). La salida puede ser diferencial o no, pero en ambos casos, referida a tierra compleja.

Amplificador diferencial

El amplificador diferencial (o par diferencial) suele construirse con dos transistores que comparten la misma conexión de emisor, por la que se inyecta una corriente de polarización. Las bases de los transistores son las entradas (I+ e I-), mientras que los colectores son las salidas. Si se terminan en resistencias, se tiene una salida también diferencial. Se puede duplicar la ganancia del par con un espejo de corriente entre los dos colectores.

Aunque esta descripción se basa en transistores de unión bipolar, lo mismo se puede hacer en tecnología MOS ó CMOS

El par diferencial es una base fundamental para la electrónica analógica. Los amplificadores operacionales y comparadores de tensión se basan en él. Así mismo, los multiplicadores analógicos, empleados en calculadoras analógicas y en mezcladores, están basados en pares diferenciales.

Los amplificadores de transconductancia también, básicamente, son pares diferenciales.

En electrónica digital, la tecnología ECL se basa en un par diferencial. Muchos circuitos de interfaz y cambiadores de nivel se basan en pares diferenciales.

CIRCUITO DE VALVULAS

Esquema del amplificador "The Champ" modelo 5F1+ En verde todos los componentes opcionales.

Cuando nos llega a reparación un minicomponente que viene con problemas de encendido y solo despliega un mensaje en pantalla del tipo “PROTECT PUSH POWER” pensamos que solamente con retirar el amplificador de audio y ver si el equipo recupera su funcionamiento normal es más que suficiente y solo nos queda reemplazar dicho circuito integrado. Puede ser que si, en muchas ocasiones así pasa, pero ¿que pasa si al poco tiempo regresa con la misma falla? hay ciertas precauciones que se deben tomar en cuenta a la hora de sustituir estos componentes.

Primeramente como técnicos en electrónica responsables debemos tener en la medida de lo posible el diagrama del equipo o los datasheets de la familia de los circuitos que vamos a reemplazar, estos son fáciles de conseguir visitando páginas especializadas en Internet, ellos nos proveen de vital información que debemos saber interpretar y tomar en cuenta, como la siguiente:

DIAGNOSTICO SOBRE

AMPLIFICADORES

FAMILIA A LA QUE PERTENECE EL INTEGRADO.

Esto nos indica que dentro de una misma familia un circuito integrado puede ser reemplazado por otro de la misma serie y similares características (de acuerdo a la tabla de información), siempre respetando en cierto margen las tolerancias de alimentación de voltaje, ya que la potencia del equipo variará en razón del voltaje con que se alimente al integrado. Por ejemplo:

si tenemos que reemplazar un STK402-070 y por equis circunstancia no lo tenemos a la mano o no lo conseguimos de inmediato pero tenemos el STK402-090, podemos utilizar este con toda confianza ya que por pertenecer a la misma serie (familia) es compatible pin a pin con el que necesitamos y solo existe una diferencia de alimentación de 2 voltios y hasta trabajará mas holgado ya que se estará alimentando con un poco menos de voltaje.

Los integrados de este tipo están fabricados con dos versiones de potencia: MEDIA y ALTA dependiendo del número de pines que traiga, por ejemplo: los circuitos integrados de la serie STK402-XXX son integrados de 15 pines ubicados dentro de los amplificadores de potencia media, mientras que los de la serie STK411-XXX son clasificados como integrados de POTENCIA ALTA y viene con 22 pines, por ser de más potencia necesita algunas alimentaciones más.

La tabla anterior nos muestra tres posibles situaciones de trabajo para un STK.

La primera línea (en amarillo) es el voltaje máximo que soporta el integrado sin aplicar señal.

La segunda línea (en verde) es para cuando se tiene carga de 6 ohms y se aplica señal de audio en un rango de 20Hz a 20Khz.

Y la tercera y última línea (en azul) es el voltaje recomendado por el fabricante para no tener problemas de sobrecalentamiento y posible daño del STK.

Como podemos ver este es bastante mas bajo del que normalmente se aplica a un integrado de estos en funcionamiento normal (revise algún diagrama que posea)

CLASIFICACION DE LOS PINESLos pines de un integrado de potencia media se clasifican de la siguiente forma:Componentes de voltaje y componentes de señal Componentes de VoltajeEstos integrados cuentan con 4 entradas de alimentación, dos directas y dos a través de resistencias de 100 ohms del tipo oxido metálico que alimentan a los preamplificadores internos.

Los filtros encerrados en rojo son los encargados de estabilizar el voltaje de alimentación, mientras que los encerrados en azul hacen la función de filtro de ruido

Tip: cambiar todos los electrolíticos si su tolerancia de voltaje está muy cerca del voltaje de alimentación aplicado, también cambiarlos si están inflados, así como las resistencias si estas se observan recalentadas, aunque midan bien, son de 100 ohms pero se pueden colocar de 150 ohms, eso si, hay que cambiar las dos por del mismo tipo.

*Los integrados de alta potencia utilizan 8 entradas de alimentación, por llevar internamente una etapa extra que funciona cuando se aumenta el nivel de volumen.

Componentes de señal

Un integrado de mediana potencia utiliza 8 terminales de señal de los cuales 4 son por canal, dos entradas y dos salidas. (Los ejemplos coloreados se muestran en un solo canal pero es aplicable a los dos canales)

Los capacitores y resistencias de entrada acoplan señal y desacoplan voltaje de corriente directa, además de formar una red de filtrado para frecuencias altas.

Tip: el capacitor coloreado en rojo puede ocasionar distorsión o audio bajo si se encuentra devalorado

Las resistencias que están a la salida de los amplificadores (pines 6 y 7, así como 10 y 11) forman en su unión la salida en si del circuito, su falla provoca dos problemas principales:

1. no hay audio en un canal, esto se puede deber a alguna resistencia abierta, estas se pueden puentear a efectos de diagnóstico, pero siempre deben colocarse de su valor correcto en la reparación ya terminada.

2. Se escucha el audio distorsionado, generalmente debido a alteraciones en el valor de las mismas.

La resistencia que va de la entrada del amplificador (pin 2) a tierra en conjunto con la resistencia de retroalimentación (en naranja ambas, con un valor típico de 56K ohms y en

algunos equipos de 47k ohms), definen la impedancia de entrada del amplificador diferencial y sus valores siempre deben ser los mismos. La resistencia que es de bajo valor y va en serie con un condensador y en paralelo con la bocina forman un circuito antiresonante del bafle.

VERIFICACIÓN DE VOLTAJES

Antes de colocar un circuito STK es conveniente verificar que exista simetría entre los dos voltajes de alimentación (4 si es un amplificador de potencia). Sin STK puesto, se coloca como carga falsa un foco de 150 watts entre cada entrada de voltaje, positiva y negativa y tierra midiendo el voltaje en paralelo con él, no debiendo existir una diferencia de voltaje entre ambos superior a 1 voltio si es un integrado de mediana potencia y de 2 voltios si es de alta potencia.

Si observamos las hojas de datos de los fabricantes en la parte de abajo veremos un circuito de alimentación recomendado

Observe los capacitores de filtro, el alto valor no es casualidad, 10,000 microfaradios es casi por regla el valor estándar en estos integrados y es que mientras mas alto sea este, mejor filtrado estará el voltaje, es decir tendrá menos rizo de AC y esto es lo adecuado para que trabajen bien, ya en funcionamiento normal si vemos que al subir el nivel de volumen el voltaje inicial de B+ baja mas de 15 volts es indicio de fuente mal filtrada, si vemos esto lo adecuado es elevar este valor agregando capacitancia hasta acercarlo a los valores recomendados por el fabricante.

Una prueba que se puede hacer para colocar un circuito integrado del cual tenemos duda de si está bueno es la siguiente:

Con el equipo desconectado de la red identificar los fusibles que alimentan al integrado, por lo general son dos que se encuentran a la salida del secundario del transformador de alimentación y están antes del puente de diodos, estos fusibles se deben retirar para evitar que llegue el mas mínimo voltaje al IC, ahora con una fuente de alimentación simétrica regulable de 5 a 30 voltios se alimenta voltaje a ambas líneas (positiva y negativa) respetando las polaridades y se ajusta a 5 voltios cada una, el común se debe conectar a tierra-chasis, en estas condiciones se debe verificar la alimentación apropiada en los pines de voltaje y la

ausencia de este en los pines que manejan la señal, si esto es correcto el integrado no tiene corto. Aquí ya se puede conectar el equipo (aún sin los fusibles) e ir subiendo de a poco el voltaje si el integrado está bien desde 5 y hasta los 30 voltios ya se estará escuchando el equipo, claro con cierta distorsión. Existen circuitos integrados que llegan desbalanceados internamente y en ocasiones provocan un pequeño voltaje que sale hacia las bocinas de entre –2V y +2V, este voltaje debe eliminarse para evitar que se active la protección, esto se logra colocando en STKs de mediana potencia un filtro de 1000uf a 50 V y en alta potencia uno de 1000uf a 100 V siempre lo mas cercano posible al amplificador, y con el positivo hacia el integrado.

NOTA: LAS SIGUIENTES MODIFICACIONES FUERON TOMADAS DE DIFERENTES CURSOS DE CAPACITACIÓN Y SE EXPRESAN AQUÍ CON EL UNICO OBJETO DE COMPARTIR EL CONOCIMIENTO, ESTAS DEBEN HACERSE POR PERSONAL CAPACITADO, NO SE ASUME NINGUNA RESPONSABILIDAD POR LOS DAÑOS QUE SE OCASIONEN DEL MAL MANEJO QUE SE HAGA DE ELLO.

En ocasiones el diseño del equipo viene con un voltaje que se acerca mucho a la tolerancia marcada en las hojas de datos del IC en cuestión , esto afecta no solo al IC sino también a los filtros que se conectan a la entrada ya que pueden acortar su vida útil debido a que trabaja sobre los límites, en estos casos se recomienda cambiar los filtros por unos del mismo valor y mayor voltaje de trabajo, también se recomienda, colocar un IC original, como esto a veces no es posible debido al costo del mismo o por no conseguirlo, se pueden hacer dos cosas:

Colocar el siguiente integrado hacia arriba de la serie en la hoja de especificaciones

Reducir el voltaje de alimentación que le llega al integrado, esto se hace abriendo la línea de alimentación e intercalando una resistencia de 6.8 ohms a 25 watts, (una por cada línea de alimentación, positiva y negativa) a la entrada.

Nota: en los integrados de alta potencia se colocan dos de 10 ohms a 25 watts en paralelo para que en conjunto dé una resistencia de 5 ohms a 50 watts. También colocados en serie con la alimentación.

Al hacer esta modificación, algunos clientes notan la leve disminución en la salida de audio, esto se compensa de la siguiente forma.

En la figura anterior las resistencias marcadas en azul son: la de retroalimentación con un valor de 56k ohms y la que se conecta a tierra a través de un filtro con un valor de menos de 2000 ohms son las que definen la ganancia de voltaje del amplificador y en sí la potencia. El capacitor indicado en verde, define el tono del canal, que va de agudo (10 uf o menos) a grave (10 uf o mas, hasta un máximo de 220 uf) se puede alterar un poco para mejorar el tono.

La fórmula para definir la ganancia es la siguiente:

EN ESTE CASO LA GANANCIA ES IGUAL A 31

Siempre se va a dejar la resistencia de retroalimentación en su valor sin tocarla y el elemento que se puede alterar para elevar un poco la ganancia es la resistencia de menor valor, valor que se puede reducir para elevar la ganancia, no bajando mas allá de la mitad de su valor, lo recomendable es reducir en un principio solo un 10 %, para evitar saturar al amplificador.

Si poseemos una fuente de alimentación simétrica se puede probar el circuito nuevo con poco voltaje. De la siguiente manera:

1. Retirar los fusibles que alimentan directamente al circuito integrado de audio.2. Colocar el conector común de la fuente a tierra.3. Conectar el polo positivo de la fuente a la entrada de B+ del integrado.4. Conectar el polo negativo de la fuente a la entrada de B- del integrado.5. Encender el equipo y encender la fuente de alimentación en 10 voltios de CD.

Con esta conexión es posible hacer mediciones en los circuitos nuevos de reemplazo para ver que no exista algún problema, solo hay que tener la precaución de retirar completamente la alimentación del equipo hacia el integrado.

PROTECCIONES EN MODULARES.

En la actualidad los equipos modulares utilizan tres diferentes sistemas de protección a saber:

1. por voltaje

2. por sobre carga y

3. térmica (sobrecalentamiento)

Protección contra voltaje.

Al haber 0 Voltios en la salida del STK, los transistores en la figura anterior permanecen en corte, por lo cual el voltaje es permanentemente monitoreado por los circuitos de protección tanto para el voltaje positivo, así como para el voltaje negativo, al existir por ejemplo algún voltaje positivo en la salida, esto es suficiente para poner en conducción al transistor de la parte de arriba (que detecta VCD positivo) ya que polariza en sentido directo a la unión B-E , con lo que entra en saturación y envía los 5 voltios a nivel de tierra, activando la protección, con lo cual el equipo pasa a bloquear el encendido. Lo mismo sucede en el caso de que aparezca algún indicio de voltaje negativo, en este caso el transistor que se activa es el de la parte de abajo.Por lo general los fabricantes combinan ambas protecciones, es decir, tanto la del voltaje positivo como la del voltaje negativo en un solo circuito que monitorea ambos canales

Protección contra sobre-corriente

La protección contra sobre corriente es muy similar a la utilizada en circuitos de televisión, si sobre la resistencia circula una corriente que no produzca en sus extremos una caída de tensión superior a .6 voltios el transistor permanecerá en corte y la protección desactivada.

Protección Térmica (sobrecalentamiento)

El valor inicial del elemento sensor térmico hace que el transistor permanezca en estado de corte, cuando el valor de este elemento cambia, satura al transistor y el voltaje que se estaba monitoreando cae, activando la protección.

En el diagrama siguiente correspondiente a un modular Sony modelo HCD-GRX50, se puede analizar algunas partes de lo visto.

SISTEMA DE VENTILACIÓN

En cuanto a ventilación se pueden realizar algunas mejoras para prolongar la vida del STK.

1.- En primer lugar cambiar el sentido de giro del extractor, esto es, simplemente voltearlo de su posición original (extractor de aire) cambiarlo a ventilador, y de preferencia agregar un ventilador mas de las mismas características conectado en paralelo con el original pero dirigido en dirección al disipador y al circuito integrado nuevo.

2.- Si el equipo trae ventilador de 4 voltios, reemplazarlo por uno de 12 voltios

3.- Utilizar un ventilador de aspas grandes, a 12 voltios y con consumo bajo, de unos .14 miliamperios servirá.

4.- Verificar el libre giro del ventilador.

Si hay que agregar un ventilador, se puede agregar el circuito mostrado abajo para su alimentación.