Amplificador de clase A con 2n3055.

Esta ocasion les presento un simple pero curioso proyecto. Un amplificador de Clase A pura. Un proyecto no indicado para los que buscan su primer amplificador. El componente es económico, pero precisa de diseño en cuanto a la disipación de calor.


Tras todo su desarrollo y puesta en marcha, suena perfectamente, pero tiene un consumo en reposo bastante exagerado.

El proyecto está diseñado para rendir aproximadamente 20W rms con +-20V. Les dejo el diagrama y si alguien se anima con el proyecto, que prepare una buena dosis de refrigeradores y una buena fuente capaz de mantener los 50W continuos aproximados que absorbe el amplificador en la versión mono, 1 canal.

En principio, vamos a analizar unas cuestiones básicas acerca de este amplificador:

A. Amplificadores de clase A: un amplificador de potencia funciona en clase A cuando la tensión de polarización y la amplitud máxima de la señal de entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de salida circule durante todo el período de la señal de entrada.


AMPLIFICADORES CLASE A:

Son aquellos amplificadores cuyas etapas de potencia consumen corrientes altas y continuas de su fuente de alimentación, independientemente de si existe señal de audio o no. Esta amplificación presenta el inconveniente de generar una fuerte y constante emisión de calor. No obstante, los transistores de salida están siempre a una temperatura fija y sin alteraciones. En general, podemos afirmar que esta clase de amplificación es frecuente en circuitos de audio y en los equipos domésticos de gama alta, ya que proporcionan una calidad de sonido potente y de muy buena calidad. Resumiendo, los amplificadores de clase A tienen mayor calidad de sonido, cuestan más y son menos prácticos, ya que despilfarran corriente y devuelven señales muy limpias. La clase A se refiere a una etapa de salida con una corriente de polarización mayor que la máxima corriente de salida que dan, de tal forma que los transistores de salida siempre están consumiendo corriente. La gran ventaja de la clase A es que es casi lineal, y en consecuencia la distorsión es menor. La gran desventaja de la clase A es que es poco eficiente, es decir que requiere un amplificador de clase A muy grande para dar 50 W, y ese amplificador usa mucha corriente y se pone a muy alta temperatura. Algunos amplificadores de ‘’high-end’’ son clase A, pero la verdadera clase A solo está en quizás un 10% del pequeño mercado de “high-end” y en ninguno del mercado de gama media. Los amplificadores de clase A a menudo consisten en un transistor de salida conectado al positivo de la fuente de alimentación y un transistor de corriente constante conectado de la salida al negativo de la fuente de alimentación. La señal del transistor de salida modula tanto el voltaje como la corriente de salida. Cuando no hay señal de entrada, la corriente de polarización constante fluye directamente del positivo de la fuente de alimentación al negativo, resultando que no hay corriente de salida, se gasta mucha corriente. Algunos amplificadores de clase A más sofisticados tienen dos transistores de salida en configuración push-pull.

Tras este cortar y pegar, ya que es información muy generica, les dejo el diagrama del circuito que nos ocupa:





Por lo que se puede observar, es bastante simple en su diseño.

Les dejo la PBC para los que os animeis a realizar el proyecto. Tiene una excelente respuesta, pero genera mucho calor.

Estamos desarrollando la curva de respuesta, consumos y rendimiento, en el proximo aporte publicaremos imagenes del proyecto, análisis y demo del funcionamiento.



Saludos a todos los foreros.

Siguiendo con las pruebas, y tras unas pruebas en el banco, obtenemos:

Curva prácticamente plana desde 1Hz a 130Khz,.

Consumo a +-15V: 3,70 Amperios en vacío.
Consumo a +-15V con carga de 8 Ohms y antes de distorsión a 1 Khz : 2.90 Amperios.

(aunque les suene extraño, el consumo cuando el amplificador está a pleno rendimiento se reduce.)

Pruebas con diferentes tipos de onda practicamente perfectas en la salida. (cuadrada, triangular y senoidal) Banda de 2Hz a 130 Khz. Más allá se deforma la onda.

Potencia obtenida a +-15V y con carga de 15 Ohms a 500Hz, sin distorsion:

16.5V y 0.96 amperes.

Lo que arroja una potencia de 15,84W aproximados.


Imagen del amplificador.


Distorsion cuando se sobrepasan los 130 Khz.


Forma de onda a 19Hz y plena carga.


Forma de onda triangular obtenida a plena carga y 20 Khz


Forma de onda cuadrada obtenida a plena carga y 20Khz.

La respuesta es excepcional, pero el amplificador es ideal para hacer una barbacoa.

Excelente aporte tecnideso. Tengo un transformador de 25+25Vac, 5 ampere.

Hay forma de discminuir la corriente de manera de colocar dos amplificadores para ese transformador?

16W es mas que suficiente para una pieza? la mia en este caso...

Saludos!

se ve que es un buen amplificador, pero creo que el problema del calentamiento es un factor importante.

buen aporte y analisis, esto ayuda para saber lo que obtendremos al armarlo.

pienso que hay que recordar que la temperatura es algo vital en el amplificador, me refiero exactamente a los transistores porque recordemos que la temperatura afecta con el tiempo al transistor y aumenta el nivel de fuga de colector a emisor es es algo que no se quiere.

hice un buen amplificador con una targeta que hice casi perfecta imitacion del comercial pero con mis valores y ademas posee un disipador potente y ni necesita que lo enfrie y proporciona mas de 120W son un transformador de +40-40V a 5A, les posteare fotos cuanto pueda tomarlas y postearlas, bueno luego les sigo dando mas datos, y apinen aver que podemos hacer para obtener mejores amplificadores de baja temperatura y mayor potencia!.

La verdad, son unos interesantes 15W. En la versión que realicé, tal cual, no hice pruebas para reducir el consumo, pero imagino que no debe ser difícil. El calor es un factor importante, pero con un buen diseño con aletas refrigeradoras generosas y ubicadas en el exterior del gabinete no tiene porque haber problemas.

Me sorprendió la rapidez en las respuestas a altas frecuencias de este amplificador, y mas con este tipo de transistor ya de por si un tanto obsoleto.

Tambien, como dice rafael, posiblemente habrá diseños para hacer funcionar el amplificador en Clase a pura, y mediante un selector, hacerle funcionar en combinacion a-b.

Lo que me extraña, rafael, que conseguir esa potencia que dices, en clase a pura, un tanto excepcional, no imposible.
Sin mas, si les puedo ayudar en algún tema técnico del propio amplificador que nos ocupa, les envío un saludo.

tecnideso gracias por responder, si por la corriente y el voltaje aplicado realmente fue un amplificador que marco la pauta de temperatura porque las disipacion de este sistema es bueno porque tenia unos muy grandes disipadores de los negros, cuatro abanicos que coloque a lado y lado, resulta una exageracion decirlo pero lo logre, bueno, por este amplificador preferi entonces hacerlo clase AB por las razones de temperatura (principalmente), mejor rendimiento, y con rendimiento obtengo mas potencia, por eso me meti de cabeza en estos amplificadores de esta clase porque son mejores que es lo que estoy dedicado ahora luego con dinero y mucha entrega lo hare con mosfets y un profesor me dijo que son mas faciles que los transistores, de trabajar y que la señal es de mayor calidad, y los problemas que estos tienen que son delicados con eso de la estatica, y que son caros para mi y mas si me refiero a los de potencia. me siento contento de estar aqui en este mi mundo! nos vemos al rato!

años atraz cuando ahun estudiaba y ganaba dinero arrendando juegos de luces que fabricaba
vi y escuche un amplificador como los que comentan , la gran diferencia que ahun recuerdo que
tenia en su parte tracera como 20 transistores y el amplificador en si estaba fabricado en aluminio entero y media de ancho alrrededor de 50 cm. y 15 cm de alto en la parte tracera

sonaba como un cañon lo usaba con unas cajas que median como 1,5 mt con un woofer de 18"

saludos

seria maravillloso unas buenas fotos, porque hay que ver si competimos por conseguir los monstruos de sonido armados en casa, el que quiera añada sus fotos yo me las arreglare con mi celu para tomarlas y ponerlas aqui, nos vemos jejeje.

Hola Tecnideso, me parece un muy buen aporte tu amplificador, estoy pensando en armarlo y presentarlo como proyecto en mi colegio para la feria de ciencias de este año, solo hay una cosa que no me quedo muy clara del todo, en +-15v , ¿cual es la corriente de trabajo de los transistores de potencia ?
saludos.