Montaje de un amplificador para sonorización

MONTAJE DE UN AMPLIFICADOR
PARA SONORIZACIÓN

SONORIZACIÓN DE SALAS
El problema de la sonorización de una determinada sala o
auditorio e incluso el de la instalación de un sistema de
música ambiental, que sea capaz de atender a una cierta
cantidad de locales o recintos independientes e incluso la
ambientación de una habitación para la audición de alta
fidelidad, requieren, para cada caso, de unas soluciones y
estudios específicos bastantes diferentes, ya que a pesar de
que la fidelidad de reproducción siga siendo un factor de
bastante prioridad, habrá que cuidarse en primer lugar de
otros parámetros tales como: potencia necesaria en el
amplificador, número de pantallas acústicas necesarias para
cubrir toda la superficie, tiempo de reverberación y sistema
de distribución de las señales a los distintos altavoces.
2

SISTEMAS DE SONORIZACIÓN
Van a considerarse dos diferentes sistemas de sonorización. El
primero de ellos corresponde al equipamiento necesario para
conseguir un determinado nivel sonoro en un auditorio de
tamaño medio o grande. En el segundo se va a contemplar la
forma de realizar una distribución de música ambiental a un
cierto número de salas o habitaciones de tamaño
convencionales.
Para el primer caso se precisará un amplificador cuya potencia
de salida va a depender del volumen de la sala a sonorizar, del
tiempo de reverberación que presente y del nivel sonoro que
requiera. En particular, el tiempo de reverberación es un
parámetro a tener muy en cuenta, ya que de él va a depender la
calidad de la reproducción musical o las inteligibilidad de las
palabras de un orador.
En el segundo caso estriba en la selección de los altavoces más
adecuados, estos dependerá del volumen del recinto y se hará un
estudio de las bandas de frecuencias vocales, por ejemplo,
empleando columnas acústicas formadas de 4 a 6 altavoces para
la gama de frecuencias medias, instaladas de una de otra, a
determinada distancia.
3

AMPLIFICADOR DE 100 W
Como se ha comentado anteriormente dentro del sistema
de sonorización lo primero es utilizar un amplificador
cuyo cometido es la amplificación y distribución de
sonido, para ello, se va a describir el montaje de un
amplificador especialmente diseñado para esta finalidad,
capaz de entregar una potencia de salida de 100 vatios
eficaces.
4
PREVIO
AMPLIFICADOR
100 W
MONOCANAL
ALTAVOZ

PREVIO-MEZCLADOR AL AMPLIFICADOR
Mezclador de audio de varias entradas
para sumar y entregar la señal a la
entrada de la etapa amplificadora
mediante un control de volumen y
tonos.
Phono
Micro
Radio
CD
Al amplificador
Al
amplificador
Esquema representativo de
varias entradas y la suma de
todas ellas en una sola salida
sobre un potenciómetro de
volumen.
Se le puede conectar exteriormente un equipo mezclador de sonidos o
equipo previo al amplificador con objeto de centralizar y controlar las
señales que provienen de las diferentes fuentes.
5

Este equipo amplificador podrá ser empleado para cubrir
holgadamente las dos alternativas de sonorización, dirigidas bien
hacia la creación de un determinado nivel sonoro en un auditorio de
volumen medio o como elemento central de un sistema de música
ambiental para ser conectado a una línea de distribución a 100V.
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
DEL AMPLIFICADOR
Sensibilidad de entrada para
máxima potencia:
0,65V
Respuesta en frecuencia: 20 Hz a 30 KHz
Potencia eficaz sobre 4 Ω a 1 KHz: 100 W
Potencia eficaz sobre 8 Ω a 1 KHz: 97 W
Distorsión armónica total: 0,2 %
Alimentación de red: 230 V
Consumo total: 250 W
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DESCRIPCIÓN DE LOS MÓDULOS
AMPLIFICADOR Y F. A.
El equipo se compone de dos circuitos destinados uno a la función de
amplificador, propiamente dicha, complementado con cuatro transistores
de potencia que irán situados sobre el disipador de mayor tamaño y el otro
circuito la de la fuente de alimentación imprescindible para el
funcionamiento del amplificador.
Este amplificador consta de solamente de una etapa amplificadora
(monofónico), de sólo un canal, con su fuente de alimentación, por lo que
se le puede conectar exteriormente un equipo mezclador de sonidos o
equipo previo del amplificador con objeto de centralizar las señales que
provienen de las diferentes fuentes y encaminarlas por separado o
mezcladas hacia éste, el cual elevará el nivel de las mismas hasta
conseguir el necesario para disponer de la potencia citada.
A continuación se describe cada una de las partes de que consta el
esquema eléctrico correspondiente al circuito amplificador. Se describen la
lista de componentes y el montaje en placa de circuito impreso.
Seguidamente se describen el esquema eléctrico de la fuente de
alimentación, sus componentes y montaje en PCI.
8

ESQUEMA
ELÉCTRICO
AMPLIFICADOR
9
b1

La señal de entrada alcanza a la base de TR1 después de pasar por el
potenciómetro P1 de volumen que está montado junto a TR2 en una
estructura de amplificador diferencial, estabilizándose así la tensión
del punto medio a un nivel de 0V. También a TR2 le llega una
realimentación negativa a través de R9, atenuándose mediante R7, C3 y
C4, mejorando la respuesta en frecuencias y reduciendo la distorsión.
10
b1

La tensión de los emisores de TR1 y TR2 se obtiene de –Va
mediante TR3, R3 y los diodos D1 y D2 que estabiliza la tensión
continua del punto medio del amplificador que debe mantenerse
a 0 voltios bajo cualquier condición, facilitando así el
acoplamiento en continua.
11
b1

La señal resultante del amplificador diferencial alcanza al
transistor TR5 que ataca a su vez al par complementario
compuesto por TR9 y TR10 cuya corriente de reposo se fija y
estabiliza mediante la acción de TR6 y las resistencias R10, R11
y R12.
12
b1

De los transistores anteriores, TR9 y TR10, se toma la señal para excitar
al paso final formado por cuatro transistores de potencia, TR11, TR12,
TR13 y TR14, conectados dos a dos en paralelo y con una resistencia
de pequeño valor (R22 a R25) situadas en el circuito de emisor de TR11
y TR12 ó en el colector de TR13 y TR14 para compensar las naturales
diferencias de unos transistores a otros.
13
b1

Sobre los mismos puntos anteriores se toma la referencia para
el circuito de protección de sobrecargas formado por los
transistores TR7 y TR8, los cuales únicamente entran en acción
en el momento en que la corriente de salida aumente
peligrosamente y tiende a bloquear a TR9 y TR10, con lo que se
elimina automáticamente el problema.
14
b1

Sobre la misma placa y esquema eléctrico se incorpora el
circuito medidor de nivel de salida, polarizado por la
resistencia ajustable R27, el condensador C10 y el diodo D7.
15
b1

COMPONENTES DEL MÓDULO
AMPLIFICADOR
16

RESISTENCIAS
R1 = 1K8, ½ W
R2, R6 y R9 = 18 K ½ W
R3 = 270 Ω ½ W
R4 = 2K2 Ajustable
R5, R10 = 1K ½ W
R7 = 470 Ω ½ W
R8 = 56 Ω ½ W
R11 = 1K Ajustable
R12 = 1K5 ½ W
R13 = 47 Ω ½ W
R14, R15 = 120 Ω ½ W
R16, R17, R18 y R19 = 330 Ω ½ W
R20 y R21 = 100 Ω ½ W
R22, R23, R24 y R25 = 0,5 Ω 4 W Bobinada
R26 = 22 Ω 2W
R27 = 100 K Ajustable
P1 = 20K/Log. Potenciómetro de panel.
L1 = Bobina en soporte resistivo de 2W
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CONSTRUCCIÓN DE
LA BOBINA L1
18
Sobre el soporte de una resistencia de 100 Ω y 2W
enrollamos hilo de cobre esmaltado de 1 mm y lo soldamos
a las patas de la resistencia, quedando la resistencia y la
bobina en paralelo, formando la bobina L1.
Bobina L1

CONDENSADORES
C1 = 12,5 µF/25V. Electrolítico
C2 = 180 pF. Disco.
C3 y C4 = 125 µF/16V. Electrolítico
C5 = 56 pF. Disco
C6 = 47K/250V. Placo
C7, C8 y C9 = 47K/630V. Placo
C10 = 100K/250V. Placo.
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SEMICONDUCTORES
TR1,TR2,TR3,TR4 y TR5 = Transistor
NPN BD139.
TR6 y TR7 = Transistor NPN BC548
TR8 = Transistor PNP BC558
TR9 = Transistor PNP BD231 o BD810
TR10 = Transistor NPN BD230 o BD809
TR11, TR12,TR13 y TR14 = Transistores
de potencia TO-3 NPN 40636 o
equivalente.
D1, D2, D3, D4 y D7 = Diodo SD 160
D5 y D6 = Diodo BY127 o F16
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MONTAJE DEL MÓDULO
AMPLIFICADOR EN PCI.
Se comenzará colocando todas las
resistencias tanto fijas como ajustables.
Seguidamente se montará los condensadores
en las posiciones indicadas, prestando
atención a la orientación y polaridad de los
condensadores electrolíticos. En la última
fase se montará todos los semiconductores,
empezando con los diodos, transistores y la
bobina L1. Para los dos transistores
destinados a los lugares de TR9 y TR10 se
emplean disipador.
21
TR10
TR9
1
2
3

MONTAJE DE UN TRANSISTOR
TO-220 EN UN DISIPADOR
22
Tal como se muestra en la figura, el montaje
de los transistores TR9 y TR10 sobre
disipadores, con encapsulado TO-220, se
montan siguiendo el orden de montaje de
los materiales que se muestra en la figura.
Tornillo
Arandela plana
Cuerpo
transistor
Mica rectangular
Disipador
Arandela
aislante
Arandela Grower
Tuerca
PCI

MONTAJE DE LOS TRANSISTORES
DE POTENCIA SOBRE DISIPADOR
Los cuatro transistores de potencia, TR11,TR12,TR13 y TR14,
que constituyen la etapa de salida de potencia se montarán
sobre radiador de mayor tamaño, utilizando para ello los
elementos aislantes necesarios para evitar que se cortocircuiten
los colectores. En la cara inferior se dispondrán de cuatro
terminales de conexión sujetos con los mismos tornillos.
23

MONTAJE DE UN TRANSISTOR DE
POTENCIA TO-3 EN UN DISIPADOR
Montaje mecánico un transistor de potencia con
encapsulado TO-3 sobre disipador.
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Tornillos
Cuerpo
transistor
Separador
de Mica
Arandela
aislante
Arandela
Grower
Tuerca
PCI

ESQUEMA ELÉCTRICO DE LA
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
La fuente de alimentación es la otra parte fundamental del equipo es
del tipo simétrica y proporciona una tensión de salida en continua
con doble polaridad a (+45/0V/-45V), (+Va/0/-Va) no incorporando
ningún circuito estabilizador, ya que el amplificador no lo requiere.
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RESISTENCIAS
R1 y R2 = 6K8 2 W
26
CONDENSADORES
C1, C2, C3 y C4 = 2500 µF /64V. Electrolíticos.
C5 y C6 = 100K/630V. Placo.
SEMICONDUCTORES
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7
y D8 = Diodo F32 o equivalente.
TRANSFORMADOR
Transformador de entrada 220V-0V,
salida 34-0-34 y 3 amperios.
COMPONENTES DEL MÓDULO DE
LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN

MONTAJE DEL MÓDULO DE LA
FUENTE DE ALIMENTACIÓN EN PCI.
27
Primeramente vamos a montar las resistencias
de 2 W y los condensadores de plaqueta. En la
siguiente fase se montará los ocho diodos
rectificadores, teniendo especial cuidado en la
posición y orientación que indica la serigrafía de
la placa impresa. En la última fase se colocarán
los cuatro condensadores electrolíticos de
mayor tamaño, respetando que la polaridad de
sus terminales coincida con la indicada en la
placa impresa y los terminales de conexión de la
placa.
1
2 3

28
CONEXIONADO DE LOS MÓDULOS

COMPROBACIÓN Y
AJUSTE DEL EQUIPO
Una vez finalizado todo el cableado se efectuará un repaso del
mismo con objeto de detectar cualquier posible olvido o error
en el montaje y se pasará a realizar el ajuste del equipo,
colocando previamente los dos fusibles de protección en sus
alojamientos, para lo que se utilizarán de 1,5A para protección
de red 220V, 3A para 125 V y para la protección del altavoz de 7A
para 4Ω y 4A para 8Ω . Sobre la toma del altavoz, terminales A-
Am, se colocará una carga resistiva de 4Ω u 8Ω formada por
varias resistencias bobinadas de 1 Ω y 2 W en serie.
La primera operación a realizar, para el ajuste del equipo, es la
comprobación de la tensión de alimentación de salida de la
fuente, midiendo con un polímetro entre los puntos +Va y 0 y –
Va y 0, habiéndoles desconectado previamente y por precaución
del resto del equipo, dando un valor de +45V y -45V,
aproximado.
29

COMPROBACIÓN Y
AJUSTE DEL EQUIPO
Una vez conectada de nuevo la fuente al equipo se desoldará
provisionalmente el conductor que une el terminal C1 con los
colectores de los transistores TR12 y TR13 y se situará entre
ambos un polímetro en escala de 50mA de intensidad, colocando
la punta positiva en el terminal C1 y la negativa en el extremo del
cablecillo y utilizando unas pinzas de cocodrilo que garanticen
dichos contactos, ya que si el circuito quedara abierto se
produciría una avería en el equipo.
A continuación se cortocircuitará los terminales E y M de entrada
de señal al amplificador y se colocarán los cursores de las
resistencias ajustables R4 y R11 en la mitad de su recorrido,
aproximadamente, después de lo cual se actuará sobre el
encendido del equipo y se esperará durante un minuto para
efectuar el ajuste que consiste en variar el valor de la resistencia
ajustable R11 hasta obtener una lectura de 5mA. Ahora se
apagará de nuevo el equipo, esperando aproximadamente otro
minuto hasta que se descarguen los condensadores, pasado el
cual se retirará el polímetro y se soldará de nuevo la conexión
de C1 a los colectores.
30

COMPROBACIÓN Y AJUSTE
FINAL DEL EQUIPO
Acto seguido se procederá a medir la tensión continua entre
los terminales A y Am del altavoz con el polímetro,
encendiendo de nuevo el equipo. Este voltaje se ajustará con
la resistencia ajustable R4 hasta obtener un valor de 0V.
Una vez efectuado los ajustes descritos se podrán retirar el
cortocircuito entre los puntos E y M (señal de entrada al
amplificador) y la carga resistiva situada en las tomas de
altavoz (A-Am).
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