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02/03/2015 #1621


Mmm y tal vez sí se pueda pero hay otro punto a llevar en cuenta el primer operacional requiere fuente simétrica y el segundo fuente simple
28/07/2015 #1622


Hola a todos. Hice una simulación de este amplificador y según el simulador Multisim 13) funciona; sin embargo, salieron a relucir algunos pequeños detalles, mismos que les comparto con mucho gusto. La aportación es extraordinaria y se agradece en todo lo que vale; sin embargo, es necesario compartir esta información a efecto de que aquellos que estén interesados en construir este amplificador, tomen una decisión informada y, por ende, de riesgo calculado.

La salida del amplificador tiene la fase invertida; es decir, los picos positivos salen como negativos y viceversa. Esto es importante a la hora de ajustar la fase con otros equipos, sobre todo, en sistemas bi-amplificados, tri-amplificados, tetra-amplificados.

Su respuesta a la frecuencia se limita desde 20 Hertz hasta 15 KHz y, a partir de ahí, su ganancia es muy limitada. Lo anterior, significa que los amantes de los armónicos, que embellecen casi cualquier obra musical, no gustarán de este amplificador. Una potencial solución sería modificar el filtro paso bajo de la salida a riesgo de sobre-calentar los voice coils de las bocinas, sobre todo, las de medios y agudos. Si este equipo se usa para amplificar graves en equipos bi, tri, y tetra-amplificados, la respuesta a la frecuencia no sería un problema.

El último punto que les comparto tiene que ver con la falta de tiempo muerto entre el encendido y el apagado de los MOSFETS de salida. Al no existir una zona de tiempo muerto al conmutar estos dos transistores, se generan picos de corriente de hasta 100 amperios circulando a través de los drenes y las fuentes de los MOSFETS de salida. Aunque la duración de estos picos varia entre los 50 y los 500 nanosegundos, estamos hablando de corrientes instantáneas de más de 100 amperios. Si la impedancia de salida de la fuente de alimentación empleada tiende a cero, aunque ésta no tenga la capacidad real de proporcionar 100 amperios de manera sostenida, sí la tendrá para proporcionar los 100 amperes en intervalos de 500 nS (f=2.5 MHz). La intensidad de estas elevadas demandas de corriente hacia los transistores de salida, sumada a la alta frecuencia a la que se producen (2.5 MHz), le indexará a todo el sistema (fuentes de alimentación, transistores de salida, puntos de soldadura, pistas de circuito impreso, etc.) un desgaste prematuro. En pocas palabras, el diseño no es apto para uso cotidiano debido al elevado estrés al que está sujeto todo el circuito de potencia; es decir, tarde o temprano se producirá una falla catastrófica. No debemos olvidar que 100 amperios son 100 amperios a cualquier voltaje.

Les comparto una foto de los resultados de la simulación. Los picos anaranjados y rojos corresponden a estos picos de alta corriente. La escala vertical es de 500 mV por cuadro. Para graficar esta condición, puse una resistencia de 0.01 Ohms entre cada fuente y cada MOSFET. Luego, calculé la corriente a través de la Ley de Ohms. 1 Voltio entre 0.01 Ohms, es igual a 100 Amperios. Como se puede apreciar, esta generación de picos de corriente elevada es mayor durante la porción negativa de la señal amplificada, es decir, de la señal positiva desde el origen

Por último, les comparto que construí el circuito y efectivamente la simulación le hace honor a la realidad. Como proyecto lúdico y de experimentación, este aporte es magnífico; sin embargo, para armar un componente de audio de uso cotidiano, sería tanto como poner a un lobo a cuidar un rebaño de ovejas... por muy bien alimentado que esté dicho lobo, tarde o temprano sentirá hambre y su verdadera naturaleza saldrá a la superficie. Hacer circular 100 amperios por un circuito que no está diseñado para ello, tarde o temprano se manifestará a través de severas consecuencias...

Saludos y pues aquí les dejo esta información... En conclusión, se requiere una banda muerta entre el apagado de un transistor de salida y el encendido del siguiente y viceversa.
28/07/2015 #1623


Muy buena info!!

Podrías postear la simulación?

Gracias.
29/07/2015 #1624


Hola crazysound. La foto subida corresponde a la simulación. Puedo subir el archivo de la simulación para aquellos que tengan multisim y la verifiquen por sí mismos; mientras tanto, voy a generar fotos individuales de cada análisis para ampliar la comprensión de estos hallazgos. Un saludo muy cordial.

---------- Actualizado después de 32 minutos ----------

Quiero aclarar algunos puntos: Le puse fuentes de alimentación de más/menos 45 VDC, cambié el operacional por un MC33079D para disponer de un mejor Slew Rate, más corriente de salida disponible y mejor desempeño en cuanto a la distorsión. El MC33079D es un amplificador operacional que se utiliza en la etapa de entrada de equipos de audio profesionales de hasta 7,000 Watts RMS de potencia de salida como los son los amplificadores de audio alemanes de la marca CAMCO, series Vortex 6, Vortex 8 y 200V. Su desempeño es extraordinario. Así mismo, utilicé MOSFETS diferentes (mayor capacidad de corriente, menor resistencia de encendido). El filtro paso-bajo de salida también está modificado, es decir, le puse uno de mayor orden para hacerlo más selectivo.

Leyendo algunas de las participaciones en este foro, sobre este amplificador y sobre este filtro paso-bajo, me doy cuenta de que para algunas personas aún no está claro de por qué se necesita. La respuesta es simple. Este es un amplificador digital a base de un modulador de ancho de pulso, el cual, funciona a frecuencias de 100 KHz aproximadamente. Si no existiese este filtro de salida, en lugar de ver la forma senoidal del audio amplificado, veríamos un tren de pulsos con una amplitud de 90 VPP y de duty-cycle variable. Si le alimentamos este tren de pulsos directamente a las bocinas, las estaríamos quemando irremediablemente por razones obvias (90 VPP en una bobina de 4 Ohms equivalen a una potencia aparente de más de 2,000 Watts Pico); en cambio, al utilizar un filtro paso bajo, esa frecuencia de 100 KHz no logra pasar por el filtro y entonces sólo tenemos presente en las bocinas, el voltaje promedio que se produce a través de esos pulsos de duty-cycle variable. Para comprender mejor este punto utilizaremos este ejemplo: Si tenemos una señal cuadrada con una amplitud de 10 voltios pico a pico, con una frecuencia de 1,000 Hertz, y con un ciclo de trabajo (duty-cycle) del 50%, en realidad, ya no tendríamos 10 voltios sino 5; es decir, el producto que resulta de multiplicar el valor de la amplitud por el ciclo de trabajo. Cuando utilizamos el filtro de salida en este amplificador, lo que hacemos en realidad es obtener el producto real de la amplitud de la señal de salida, multiplicado por el ciclo de trabajo, e integrado en el tiempo. Para los amantes de la electrónica a detalle, la explicación sería más o menos así: Un amplificador tipo D inicia a partir de un diferenciador que es el que convierte la señal de entrada en un tren de pulsos de ancho variable. Luego, a la salida de dicho amplificador, el filtro es el proceso inverso de dicha diferenciación; es decir, es un integrador, que le devuelve a la señal amplificada su forma original. Sin este filtro a la salida, evidentemente se incrementa la respuesta del amplificador a altas frecuencias; sin embargo, destruiría a las bocinas porque éstas estarían integrando la portadora de 100 Khz con su correspondiente ciclo de trabajo.

Les proporciono unas fotos más grandes de la simulación para que observen mejor los picos de 100 Amperios de los cuales les comenté en mi participación anterior. Así mismo, les comparto otra toma del circuito siendo simulado, en la cual, podrán ver que con una carga de 4 Ohms a la salida, el amplificador proporciona casi 220 Watts RMS de potencia.

Saludos cordiales a todos!
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg 200W RMS Tipo D-2.jpg (116,8 KB (Kilobytes), 71 visitas)
Tipo de Archivo: png Gráfico de Picos 100 Amperios.png (118,2 KB (Kilobytes), 59 visitas)
29/07/2015 #1625

Avatar de Dr. Zoidberg

Troubleshooter dijo: Ver Mensaje
Quiero aclarar algunos puntos: Le puse fuentes de alimentación de más/menos 45 VDC, cambié el operacional por un MC33079D para disponer de un mejor Slew Rate, más corriente de salida disponible y mejor desempeño en cuanto a la distorsión.
El MC tiene 7 V/us de S.R. mientras que el TL074 tiene 13 V/us... que buscás bajando el slew rate???
29/07/2015 #1626


Hola Dr. Zoidberg. Gracias por comentar y por enriquecer estos temas. Respondiendo a tu amable pregunta, te puedo comentar que opté por un Slew-Rate más adecuado a la frecuencia de trabajo del diferenciador de este modulador, la cual, se encuentra alrededor de los 100 KHz. De acuerdo con la fórmula SR=2ΠfV, tenemos que el SR requerido para esta aplicación es de 2*3.1416*100,000*10, o sea, de 6.28 v/µS. Este valor se aproxima al SR del MC33079.

Ya que el SR es la velocidad con la que una señal cambia de un estado a otro y viceversa, su adecuación a la necesidad real del sistema redunda en limitar el famoso "ringing" u oscilación parásita derivada del sobre-estimulo a la etapa de entrada de un circuito retroalimentado y, debido a que este es precisamente un circuito retroalimentado, cualquier perturbación en la salida se reflejará en la entrada y viceversa. Entonces, limitando el SR a la frecuencia natural de trabajo del mismo (100 KHz) y a los niveles de transición de su salida (±5V), reducimos este "ringing" y el famoso "crosstalk" que pudiera presentarse si es que se construye una versión de un amplificador de dos o más canales alimentados a partir de fuentes de alimentación comunes.

Aunque el TL074 es una magnífica pieza, el MC33079 me agrada más para esta aplicación. El SR del MC33079 es justo el que requiere este circuito; presenta mucho menos ruido que el TL074 (4.5nV/√Hz contra 18nV/√HZ); tiene mucha menos distorsión que el TL074 (0.002% contra 0.01%); mucho más bajo voltaje de offset (0.15 mV contra 13 mV) y cuenta con diodos anti-descarga electrostática en las entradas.

Ambos operacionales funcionan en la aplicación; sin embargo, el MC33079 produce mejores resultados. Se nota la diferencia al escuchar este amplificador con ambas versiones de amplificador operacional.

Saludos cordialísimos!!!

---------- Actualizado después de 17 minutos ----------

Perdón por acaparar la palestra... olvidé mencionar que las etapas de salida del TL074 tienen una capacidad de ± 1.6 mA máximo (según la temperatura) y que las del MC33079 rebasan los ±29 mA. Si hacemos los cálculos correspondientes, resulta que el operacional que alimenta a los primeros transistores deberá proporcionar hasta 6.03 mA para encenderlos. El MC33079 rebasa por mucho este requerimiento. Es cuestión de preferencias, pero el mejor integrado para esta aplicación, sin duda alguna será el que ustedes decidan utilizar en su caso.

Un abrazo!

Edit:

Tatare dijo: Ver Mensaje
Hola a todos veo que a mas de uno le tienta este ampli yo quisiera saber si puedo reemplazar el tl074 por el lm324 ya se que es diferente en la alimentación pero se podría les agradecería su opinión
Hola Tatare... El LM324 te puede servir. La configuración de sus terminales es igual a la del TL074 y por la alimentación, es prácticamente igual. Las diferencias que pudiera presentar no son tan importantes por el momento. Ponlo en un "socket" para que lo puedas remover sin necesidad de desoldarlo y posteriormente puedas reemplazarlo por el TL074, el TL084, el MC33079 o cualquier otro amplificador operacional cuádruple.
Saludos cordiales...

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04/08/2015 #1627


sobre el ir2010
Buenas muchacho me diriJo a ustedES con la intension de aprender mas sobre el ir2010 ya que e estado armando el amplificador pero no obtengo los voltajeS simétRicos en miS MOSFET´s de salida.
04/08/2015 #1628


yordisdj dijo: Ver Mensaje
Buenas muchacho me diriJo a ustedES con la intension de aprender mas sobre el ir2010 ya que e estado armando el amplificador pero no obtengo los voltajeS simétRicos en miS MOSFET´s de salida.
Hola "yordisdj":
Cuando el amplificador está funcionando y, si mides desde el "SOURCE" del M2 (IRFP250) hasta el "DRAIN" del M1 (IRFP250), debes tener 80 voltios corriente directa o el voltaje que exista entre tu fuente negativa y tu fuente positiva. Luego, entre el "SOURCE" y el "DRAIN" del M2 (IRFP250) debes tener pulsos de 80VPP a la frecuencia de tu oscilador (alrededor de 100 KHz) y con ciclo de trabajo variable. Los voltajes de los "GATEs" de cada MOSFET los debes medir entre el "SOURCE" y el "GATE" de cada uno de ellos y lo que deberás ver ahí son pulsos de alrededor de 10 voltios con una frecuencia de alrededor de 100 KHz y con ciclo de trabajo variable. Si los mides a tierra, los valores que obtengas no tendrán sentido. Si tienes un osciloscopio, conéctalo a la red de alimentación (115 VAC) a través de un transformador de aislamiento (115 VAC - 115 VAC) y podrás hacer estas mediciones con mayor claridad. No creo que puedas medir el voltaje entre el "DRAIN" y el "SOURCE" del M2 y entre el "SOURCE" y el "DRAIN" del M1 con un multímetro.

Saludos cordiales,
06/08/2015 #1629


Hermano buenas gracias por responder me dirijo a ti para decirte que yo e visto y e reparado varios amplificadores y todos sin distincion si son mofet o transitores bjt pnp o npn todos tienen voltaje simetrico si mido de la pata del centro que seria la pata 2 que es el drain hacia las patas 1 que es gate deberia dar 80v (-) y de la pata 2 a la pata 3 que es el source deberia dar 80v(+)

---------- Actualizado después de 4 minutos ----------

Otra cosa que quisiera saber es si saben como se mide el ir2010 para saber si esta malo o no
24/08/2015 #1630


hola como estan arme la version de diego german y lo alimento con +-33v y ala salida tengo 33+v ya cambie los IRF9530 y los bd y el 2n5551 y todo sigue igual me podrian orientar gracias

Edit:
ha y diodo zener de 12v empieza a calentar el que esta conectado al 2n5551
29/08/2015 #1631


Listo ya esta arreglado jaja ,ambie todos los zener y listo muy bueno el ampli
29/08/2015 #1632

Avatar de mostrin

Como hiciste la bobina de salida si se puede saber con que calibre ,no de vuletas .
30/08/2015 #1633


hola la bobina la hice de aire los cálculos lo saque de esta pagina http://www.pronine.ca/multind.htm
use un carretel estaño, en cuanto al calibre 4 x 0.5 mm trenzado depues subo imagenes
suerte
30/08/2015 #1634

Avatar de mostrin

gracias y te funciono bien no se calienta
31/08/2015 #1635


Ha me hiciste acordar calienta el un poco el 2n5551 lo alimente con -+33 volts y una carga de 6 ohms suena un poco mas lo graves pero no se nota mucho debe ser por la bobina de 100uh despuea lo pruebo con mas tension y con 8ohms
01/09/2015 #1636

Avatar de mostrin

Muchas gracias ya que solo me falta hacer la bobina para terminarlo
04/11/2015 #1637


hola buenos dias mi pregunta es como se hace la bobina de la salida a parlantes de 47

para el amplificador de este tema les agradesco
04/11/2015 #1638


Hola podes probar con un toroide de una fuente de PC, yo use ese.y me anda bien
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Toroide.jpg (14,7 KB (Kilobytes), 26 visitas)
05/11/2015 #1639


Los toroides de fuentes de pc tengo entendido de que no son buenos para esto. En que te basas para decir anda bien, en alguna medicion? Yo despues de muchos calculos y pruebas y mediciones llegue a la conclusion de que lo mejor es una ferrita tipo EE33 de fuente de pc fabricandole un gap de 1mm y dandole 18 vueltas.
05/11/2015 #1640


No se si sea buena idea pero estaría bueno experimentar con el filtro pasa bajos de los crossover pasivos.
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