Luego de haber experimentado con el amplificador de mosfets de 200W, pensé que pudieran aplicarse algunas mejoras para mejorar su calidad de audio y este fue el resultado:
Este concepto fue desarrollado por Hitachi en la década de los ‘70. Este circuito utiliza una entrada diferencial que controla una etapa diferencial secundaria como etapa de amplificación en tensión, esta disposición tiene una excelente linealidad, pero las mediciones iniciales demostraron que el amplificador MOSFET no era muy estable (hay rastros de oscilación en algunos niveles de salida), sin embargo la estabilidad general era aceptable. Sin embargo, con el uso de un cascode en el par diferencial y un espejo de corriente simétrico (cosa que jamás vi en algún otro amplificador) se pudieron lograr niveles de distorsión de 0.003% ~ 1Khz.
Funcionamiento:
Los transistores Q1 y Q2 conforman el par diferencial, y tomando en cuenta que los pares diferenciales parten de un amplificador de emisor común, debemos conocer que entre base y colector existe una capacitancia parásita, lo que se conoce como Efecto Miller, este efecto nos dice que para cargar y descargar esta capacitancia no sólo tenemos que conocer las demandas de corriente que suponen la variación de tensión de base, sino las variaciones de tensión entre base y colector que serían evidentemente mayores, por la ganancia y por estar desfasadas 180° entre sí (De no estarlo, se compensarían en lugar de sumarse), la solución al efecto Miller, es la amplificación en base común, con las ventajas de una alta ganancia en tensión y unas baja impedancia de entrada. El efecto Miller no produce distorsión en sí mismo, pero provocaría alteraciones en la respuesta de frecuencia en los casos en los que los semiconductores no posean esta capacitancia parásita constante frente a la tensión base-colector, mediante el uso del par diferencial en modo cascodo (en cascada) se solucionan estos problemas, manteniendo una tensión constante sobre los colectores de los pares diferenciales por medio de los Q3 y Q4.
La etapa diferencial básica tiene varios factores que la desvían del comportamiento ideal de amplificar únicamente la diferencia de ambas entradas, lo que pudiese provocar algún grado de distorsión armónica. Para contrarrestar esto, se emplea el uso de una fuente de corriente constante sobre los pares diferenciales, conocida como espejos de corriente. El circuito está conformado por los D1, Q5 y Q6, estos actúan como una carga activa sobre el par diferencial, lo que replica la corriente que entra y permite que dicha corriente pase por los transistores de manera constante, de esta forma se reduce casi hasta eliminar toda fuente de distorsión, provocada por la variación de corriente de colector de los transistores del par diferencial, además permite una enorme igualdad de corriente en ambos pares.
Los Q9 y Q10 conforman una etapa de amplificación en tensión diferencial, con la cual se logra una excelente linealidad, mientras que los Q12 y Q13 actúan como una fuente de corriente consante para polarizar todo el conjunto del la etapa de amplificación en corriente. El transistor Q11 conforma el circuito de compensación térmica o bias.
Los D4 y D5 sirven para para evitar que la capacitancia parásita de los mosfets puedan alterar la curva de amplificación.
Accesorios:
En esta versión quise hacer algo más completo, por lo que podría usarse como un amplificador para estudio, ya que incluí la fuente de poder:
Una etapa de entradas balanceadas, circuito de protección:
Un PCB frontal con Vumetros LEDs
Con un switch digital.
Ajustes y puesta en marcha:
Antes de encender el amplificador, se coloca el potenciómetro en el centro, y el amplificador debe encenderse con una lámpara serie no mayor a 100W, cuando se encendamos el amplificador giramos el potenciómetro de bias completamente a la derecha (sentido de las manecillas del reloj) y en este punto, puede que se encienda la lámpara, colocamos el multímetro en la escala de tensión más baja en los puntos +S y -S del PCB del amplificador y girar lentamente el potenciómetro hasta que en estos puntos marque entre 11mV y 17mV y listo.
Conclusión:
El amplificador aún se encuentra en etapa de desarrollo (Me faltan componentes para terminar el PCB frontal), sin embargo, todo el circuito fue debidamente como se demuestra en este video:
Este amplificador es el proyecto más completo y hermoso que he diseñado al punto de considerarlo una obra de arte, por tanto debe ser tratado con respeto para evitar que el mismo les haga bullying, así que evite en lo posible hacer chapucerías 😒
Características
Alimentación: ±65V / 4A
Potencia: 200W RMS @ 8Ω (No se recomienda usar 4Ω)
THD: 0,003%
Rango de frecuencias: 10Hz ~ 30Khz
Damping Factor: ~100
Otro excepcional proyecto Rat, como de costumbre, en mejora del anterior, yo personalmente muy interesado en tus circuitos a MOSFET, pero de nuevo me golpea que solo y absolutamente contamos con MOSFET canal N, y nos ayudaría mucho un amplificador solo con MOSFET canal N, de tu diseño, otra vez gracias por compartir tu conocimiento
Soy técnico en electrónica y sonidista hago optimización de sistemas de audio profesional y me gustaría hacer todo tipo de amplificación, cualquier consulta estamos para servirle
Hola buenas noches, Ratmayor una pregunta en la placa del amplificador hay una salida para conectar en la placa aparece con la siguiente nomenclatura OL esta cerca del transistor 2SD669 ahi que es lo que se conecta? porque veo en la imagen que publicaste esta con cable blanco. saludos
Es para la protección…
Buen trabajo
Buen día! Tengo 3 preguntas:
Cómo se el voltaje que usa los capacitores?
El Pcb ya está listo para modo espejo para planchado?
El Pcb ya tiene medida , ya no se le edita ?
-El voltaje de los capacitores debe ser un poco por encima del voltaje que los atraviese, por ejemplo, en las alimentaciones de +/-65V deberías usar capacitores de 80V o 100V (Siempre olvido colocar estos valores -_-).
-El PCB está en modo espejo para planchado y debe imprimirse en tamaño original y no será necesario editar nada.
P.D.: Hay una incongruencia entre el PCB y el diagrama que justo ahora no recuerdo, de todas formas, cuando lo comiences a armar pregúntame no más el paso por paso y recordaré cual era :V
Gracias.
Mi duda es lo del circuito del ventilador.
En la esquema dice Q1845 y una resistencia de 560 y en la placa de la fuente dice 1.2k y 2N5551 que son los dos tránsitores.
En el esquema de la fuente lleva un Capacitor 47uf. Y una resistencia de 4.2 y ya en la placa de la fuente osea la guía dice 100uf y 2.2k. el 2sc2073 no está en la esquema de conexión. Sácame de esta duda maestro Rat porfavor.
Tu pcb del amplificador está mal no coincide los transistores junto con complemento así como está en tu diagrama 2sd669-2sb649
El PCB está bien, pero el diagrama tiene las nomenclaturas invertidas…
Gracias.
Mi duda es lo del circuito del ventilador.
En la esquema dice Q1845 y una resistencia de 560 y en la placa de la fuente dice 1.2k y 2N5551 que son los dos tránsitores.
En el esquema de la fuente lleva un Capacitor 47uf. Y una resistencia de 4.2 y ya en la placa de la fuente osea la guía dice 100uf y 2.2k. el 2sc2073 no está en la esquema de conexión. Sácame de esta duda maestro Rat porfavor.
hola buenas noches, porque se me calienta demasiado la r de 10 kohm a 1 w la que esta conectada al transistor 2SB679 como se muesta en el pcb en si yo le coloque el 2SB649 me base como lo pone en el diagrama de tu otra version de mosfet porque en el diagrama de este creo que esta mal el diagrama estan invertidos los transistores 2SB649 – 2SB669. Saludos espero tu respuesta por favor ya que lo quiero hecho andar bien
Sí en el diagrama estaban invertidos, pero esa resistencia es normal que caliente, incluso recomendaría usar una de 2W
Hola tío disculpa q el comentario no venga al caso pero tengo una pregunta q opinas del proyecto 117 de Rodelliot espero lo conozcas
Puedes consultar por un mensaje privado en el grupo de facebook https://www.facebook.com/Ratblog
Hola mi estimado Ratmayor, excelentes proyectos, felicitaciones de mi parte, y quisiera pedirte por favor que subas el proyecto de Módulo discreto para amplificador Sansui A-505, ya que tengo este amplificador botado en un rincon de la bodega de mi casa y quisiera empesar a restaurarlo para que funcione con este proyecto que me parece muy interesante.
Espero lo subas al Blog.
Gracias de antemano.
saludos desde ecuador.
Vale, cuando termine de recaudar fondos para poder renovar el sitio web
Hola disculpa una pregunta hice el amplificador pero no sé cómo hacer el ajuste bias ya revise el pcb y no encuentro las terminales +s , -s para medir la corriente de reposo de que otra manera lo podría hacer? Y otra pregunta no se si sea por el ajuste bias pero lo más que da en potencia son 20w no se que problema podría ser
+S y -S se refiere a los terminales derechos de cualquiera de los mosfets IRFP240 (+S) y cualquiera de los mosfets IRFP9240 (-S), no entendí de que forma estás midiendo el bias y necesito saber que fuente de poder usaste para las pruebas…
Excelente proyecto y superador del anterior. Voy a esperar a que lo termines. Pregunta: sabes que distorsión tiene en el segundodo y tercer armónico? Saludos y felicitaciones
Hola buenas tardes buenos proyectos de audio me gustaría colaborar con granito para que puedas seguír haciendo amplificadores
Cuando gustes
Hola.
Calcule el voltaje del secundario del transformador de alimentación:
para ±65V (200W): Secundario 47V+47V y 4A (376VA)
para ±63V (198W): Secundario 45V+45V y 4A (360VA)
para ±55V (150W): Secundario 40V+40V y 4A (320VA)
Por favor corrigeme si hay errores.
Saludos
Recuerda que en amplificadores clase AB, tienes una pérdida de al rededor de 40% de la energía de la fuente de poder que se convierte en calor, por eso debes calcular la fuente tomando en cuenta la potencia del amplificador + la potencia de pérdida
Hola maestro RT. Si, eso trate de hacer. Por ejemplo para 200W rms, sería una fuente de 280W = (200*0.4)+200, para ±65V (200W rms): en el transformador, su secundario me da 94 V (47V+47V) y 4A (o sea 376VA o Watts en el secundario) casi 100 W más. Pero si cálculo: ((280W/1.4142) + 1.4) + 280W = 479.4 W. Esto da 5 Amper. Para el caso que transformador usas en tu fuente?
Mesmamente…
obra maestra, pero a cuanto se ajustaaaaa lacorriente de reposo de los transistores de salida con el pot.
Olvidé comentar ese detalle, es fácil, coloca la punta positiva del multímetro en el surtidor de cualquiera de los mosfets canal N, y la punta negativa en el surtidor de cualquiera de los mosfets canal P, coloca el multímetro en la escala de tensión más baja (Por lo general es la de 200mV) y ajusta el potenciómetro suavemente usando la lámpara serie hasta que el multímetro indique entre 11mV ~ 17mV y listo…
cual seria el problema de usar ese amplificador a 4ohms
Que se sobrecargue…
Buenos días desde GRECIA
Soy un aficionado y he comenzado la construcción del amplificador.
pregunta ¿el parlante está conectado a los puntos OL y OUT?
El parlante va en el terminal OUT, el terminal OL es para la detección de sobrecargas ubicada en el PCB de entrada / salida
Buenos días
porque he comenzado la construcción del tablero
Tengo una pregunta
en el video la resistencia de 10k 1watt no esta en la posicion donde el psb esta goteando
por favor aclara
El del video es la versión alpha con errores y el del blog es la versión corregida…
Buenos días desde Grecia, gracias ratmajor por su respuesta.
Hola, como estas? Se podra alimentar con una tension un poco menor? con +- 55 volts (tengo un trafo de 40 + 40). Con admiracion te saluda atentamente… Fernando
No, con menos de +/-50V comienza a hacer cosas raras…