Desde hace ya algún tiempo quería diseñar un buen amplificador con mosfet que pudiera brindar una buena potencia y por supuesto una excelente calidad de sonido, este fue el resultado:
Fue todo un reto porque aunque tenía una idea vaga sobre mosfets, aún me parecían brujería/cosa del diablo, por lo que tuve que estudiar mucho y empaparme con los que tenían más experiencia que yo en el ramo, pero a pesar de todo esto, el proyecto se pudo realizar, veamos el esquemático.
Esta topología desarrollada por Hitachi a mediados de los ’70 es conocida como DVAS (Differential Voltage Amplifier Stage) o Etapa de amplificación de voltaje diferencial, por sus siglas en inglés.
Las mediciones iniciales en un amplificador MOSFET usando esta etapa de manejo muestran una estabilidad general aceptable, por lo que en que el amplio ancho de banda de los dispositivos de salida MOSFET puede hacer que esta disposición sea un poco más manejable de lo que sería el caso con transistores bipolares (BJT).
Funcionamiento:
El Q1 y Q2 forman la etapa de entrada o par diferencial, lo que garantiza una buena linealidad y bajo ruido, estos se alimentan de una fuente de corriente constante (Q3 y Q4), garantizando estabilidad ante posibles variaciones de la fuente de poder; la señal se dirige a la etapa en donde se amplifica en tensión usando otro par diferencial (Q5 y Q6), mientras que los transistores Q7 y Q8 forman un espejo de corriente que a su vez, sirven para acoplar la señal de la etapa que se encargará de amplificar la parte negativa de la señal. Finalmente la señal amplificada en tensión se dirige al Q9 para controlar la corriente de reposo y prevenir el embalamiento térmico, que aunque en los mosfets no ocurre tal como en los BJT, puede llegar a pasar, finalmente la señal llega hasta los mosfet donde la señal se amplifica en corriente, lista para excitar un parlante.
El amplificador cuenta con parte del circuito de protección que se presentó en este blog, sin embargo es meramente opcional.
Ajustes y puesta en marcha
El amplificador no requiere de grandes ajustes más que el de la corriente de reposo (Bias) para esto, antes de energizar el amplificador, se debe ajustar el potenciómetro en el centro, luego, conectando el amplificador con la lámpara serie se debe colocar el multímetro en la escala más baja de tensión (Por lo general es 200mV), colocar la punta postiva en el surtidor de cualquiera de los mosfets positivos (IRFP240 en este caso) y la punta negativa en surtidor de cualquiera de los mosfets negativos (IRFP9240) y ajustar el potenciómetro hasta que el multímetro muestre una lectura de 17mV (Puede variar si cambian el valor de las resistencias cerámicas). Si no es posible tener una correcta medición debido a que no les haya sido posible encontrar el valor exacto de las resistencias cerámicas, pueden ajustar midiendo entre Compuerta y Surtidor de cualquiera de los mosfets positivos (IRFP240) y girar el potenciómetro hasta que indique entre 3.7V ∼ 3.8V y listo.
Ensamblaje
El amplificador es muy fácil de armar, sin embargo, se debe ser cuidadoso a la hora de planchar el PCB y asegurarse que no queden esquirlas de cobre entre las pistas que puedan provocar algún cortocircuito entre ellas.
Este proyecto obtuvo excelentes resultados y brinda una buena calidad de sonido, por lo que espero les guste tanto como a mi…
(Fotos y ensamblaje cortesía de Chanini)
Características
Alimentación: ±65V / 4A
Potencia: 200W RMS @ 8Ω (No se recomienda usar 4Ω)
THD: 0,01%
Rango de frecuencias: 10Hz ~ 30Khz
Damping Factor: ~100
Excelente proyecto Rat, lastima que en mi país los MOSFET canal N no existan, si pudieras hacer uno solo a base de MOSFET canal P seria muy bueno, saludos
Buenos días amigo x q no es recomendable en 4ohm
Porque sobrepasaría el área segura de operación de los mosfets y podrían explotar
Hola amigo una consulta ..con todo respeto…por q no pones los componentes a usar en el amplificador ..y gracias por tus aportes
Porque acá no es bienvenida la ley de mínimo esfuerzo, es decir, no hacer nada y esperar todo masticado, así aliento a los lectores a analizar el esquema y leer todo el post
amigo ¿no seria al revés que no existen los de canal p?
Aquí existen ambos :V
Rectifico, no existen Mosfet canal P, solo algunos escasos canal N, por supuesto reciclados, seria bueno contar con un diagrama de amplificador con Mosfet canal N solamente
Sí, ya me habían comentado, deja que llegue mi cargamento de silicio y vemos que se inventa…
Gracias Rat, este proyecto m parece muy interesante y tengo interés en construirlo pero ya conoces d nuestra limitación con los mosfet canal P, por suerte cuento con algunos irfp260 reciclados, seria posible que usted modificara el diagrama para usarlos en este proyecto?????? Saludos desde Cuba
Creo que sí, pero perdedría linealidad y probablemente se torne algo «calentón»… Pero creo que si se puede hacer…
Perfecto, esperamos con impaciencia la modificación del circuito para construirlo
Hola como estas
Este proyecto sirve par cajas ampliadas, abría que instalar ventilador?
Si sirve y es muy probable que necesite un ventilador…
Ex celente amplificador, alto niveles de corriente
Buenas noches mi estimado Ratmayor, solo quiero hacer una observación en el diagrama dice que sale un anodo de un 4148 del colector del Q8 y el Anodo del Zener se conecta a Out. En el PCB esta al revez. Le pregunto ¿Sedeja como esta el PCB?, Gracias por su atención y por compartir sus conocimientos. Saludos
Sí, me di cuenta despues que lo subí, lo correcto es como está en el diagrama…
MUY BUENOS SUS PROYECTOS …. QUICIERA ALGO PARA PUBLICIDAD RODANTE 12VOL QUE PODRIA ACONSEJARME?¿
Tengo algo en la mesa, pero el desarrollo está detenido a falta de recursos…
para publicidad rodante hay varios métodos …
Supondré potencias mayores de 30-40W mono.
El mas recomendable es comprar hecho algun amplificador para auto, suelen funcionar con fuentes de +/- 30-35 volts y simplemente armando un preamplificador con 2 transistores para el MIC es suficiente …
Otra opción podría ser un amplificador clase D, hay varios muy económicos en Mercado Libre …
igualmente a todos habrá que poner un Pre de Mic. …
Otra opción es el muuuy antiguo circuito Push-pull con transformador de salida de audio, pero esos trafos ya no se consiguen.
Mil gracias, estupendo proyecto, la una pega es que no he podido descargar el pdf, no se que pasa que no sale el link.
En breve serán reactivados, estamos haciendo revisiones en el PCB…
Buenos días. Saludó desde colombia
Amigo tengo un turbo de 4 bajos de 15″ dice en la etiqueta q son de 2000wat y 4″ en bobina, que circuito me recomienda para hacer rendir bien esos parlantes gracias.
En. colombia no estamos limitado en la electrónica gracias a dios encontramos de todo
Depende el uso que le des, la impedancia de los parlantes, etc
Hola Tienes el listado de los componentes muchas gracias…
Se puede deducir mirando el diagrama…
HOLA
Amigo tienes un video donde se vea ya ensamblado
saludos
En Facebook hay varios…
Hola Master
No soy muy experto pero quiero hacer este proyecto mi pregunta es para alimentarlo debo comprar un transformador de cuanto voltaje….. puede que sea muy obvio pero como te digo no soy muy experto
muchas gracias por tu respuesta
Hola amigo, te sigo desde tu antigua pagina y me parece genial todo lo que haces a parte de la entrega que pones en tus proyectos. Tengo una consulta, tenia un equipo sony genezi el cual dejo de funcionar el audio, bueno tiempo de aquello. Al final nada se pudo hacer por elñ y quede con sus dos parlantes y el subwoofer, ¿crees que se pudiese ocupar uno de tus amplificadores para poder utilizar estos parlantes?, los parlantes son de 160W – 6 ohms y el subwoofer de 200W -4 ohms. De antemano gracias, mucho exito y bencidiones.
Gracias, bueno, si alimentas este amplificador con +/-55V si podrías trabajar con cargas de entre 4 a 6 ohms sin riesgo de incendio…
gracias por tus proyectos amigo rat mayer, por cierto tengo funcionando unos similares con bjt y son de lo mejor en respuestas a bajas frecuencia pero me llama la atención los dos amplificadores de voltaje q5 y q6 acoplado a dos boot strap, ¿que magia hace esa configuración que provee tanta estabilidad?. gracias.
Este tipo de configuración de un VAS diferencial contribuye principalmente al ancho de banda, a cuesta de ser susceptible a oscilar cuando se trabaja con BJTs, pero como Hitachi lo diseñó para trabajar con mosfets, y estos pueden compensar solitos la oscilación, no creo que les importara ese detalle XD
Hola Rat. Excelente proyecto, felicitaciones. Tengo una pregunta. Los 4A de la fuente es para mono o estereo? y de bajar la tensión a +/-55V el amperaje de la fuente de cuanto debería ser para usar en estereo?
Saludos
Mono, ten en cuenta que el amplificador consume al rededor de 4A por canal, con uno de 7A si te sirve para los 2
Muchas gracias por tu respuesta. Entonces lo pienso armar con fuente propia para cada canal. Saludos y gracias
hola Ratamayor, quiero hacer un proyecto similar con mosfet irpf250n y no e encontrado de como sacar el calculo matemático del bias teniendo el voltaje +45 0 -45, midiendo entre Compuerta y Surtidor de cualquiera de los mosfets positivos? das un valor de 3.7v a 3.8v, si tuvieras algún link o la formula para sacar los mA, saludos desde Quilpue Chile.
No hay que calcular nada, los 3.7V es la tensión de polarización mínima para que el mosfet pueda trabajar sin distorsión de cruce por cero, en cuanto a la fuente de poder, mínimo necesitas +/-50V para que pueda operar sin problemas
Saludos Maestro, excelentes sus diseños y admiro su desinterés para compartir los proyectos completos. Quisiera saber si ya realizó la modificación usando en la salida todos los Mosfet Canal N.
Sin problemas
hola ratmayor muy bueno el post acavo de armar la potencia y esta todo bien lo unico que se me quema r28 que es la resistencia de 47 1/2w le puse de 1w y tambien se me quema que podria ser?
Verifica muy bien las pistas, quizás quedó una con algún corto o uno de los capacitores electrolíticos está al revés…
Gracias rat tenía un hilito que me quedo del pcb que hice y no lo ví
Ahora te consulto para regular el bias me podría mandar una foto de dónde tengo q poner las puntas del tester, y la entrada la pongo en corto corto y sin carga no?
estoy usando una fuente de +-57vcc
Está dentro del rango de trabajo