Diseño de amplificadores con componentes discretos

Geníal tío.

La verdad que he aprendido unas cuantas cosas que no tenía ni idea.
No sabía que no era bueno hacer pasar la señal por condesadores, aunque sabía que eran mejor las etapas acopladas en contínua, pero no porqué.

¿Respecto a C7 sabrías para que es? Yo sé que es para algo de compensación en frecuencia,
pero ni sé como se calcula, ni sé exactamente que es "compensar en frecuencia".

Poca información he visto con respecto a eso, lo único que sé es que debe ser un condesador de decenas de picofaradios. He simulado un amplificador parecido a este con y sin el condesador y no veo diferencia alguna.

Bueno, ya sabemos que son todas las partes pero vamos a analizar un poco el funcionamiento:
Supongamos que tenemos una entrada de 0V y una salida de 0V, en ese caso la corriente que pasa por cada rama del amplificador diferencial preferentemente es igual. Cuando pasa esta corriente (yo la llamo corriente de equilibrio), la tensión en que llega al generador de corriente formado por Q8 y R11 hace que éste "succione" una corriente que es igual a la que entrega el generador de corriente constante formado por Q10, Q11 y R12. De esta manera, la corriente que envía el generador desde el positivo se va toda al negativo por el generador controlado, osea que no sobra nada de corriente y no se va nada para la etapa de salida.
Ahora, si subimos la tensión de entrada, por ejemplo 10mV cuando la tensión de salida era 0V pasa lo siguiente:
el amp diferencial hace que pase menos corriente por la rama de Q1 y más corriente por Q2, esto implica que baja la tensión en la base de Q8, esto hace que el generador succione menos corriente. Entonces, el generador de corriente constante del positivo sigue mandando la misma corriente, pero el generado negativo es capaz de aceptar menos corriente, osea que sobra corriente. Esta corriete que sobra es una "corriente positiva" que sólo puede ir a Q14 y después a Q16. Osea que la salida va a entregar más corriente positiva. El aumento de corriente que entrega sobre una carga se traduce en un aumento de tensión sobre la carga, osea sobre la salida.
Vimos mas o menos a las apuradas cómo reacciona ante una variación de tensión positiva en la entrada. Con una variación negativa pasa lo mismo pero al revés.

Protección contra sobrecarga:
La corriente que sale del amplificador hacia la carga, pasa antes por R22 ó R23. Sabemos que V = I x R, entonces si aumenta la corriente que pasa, aumenta la tensión que cae en la resistencia. Supongamos un aumento de tensión en R22 de manera tal que la tensión base-emisor de Q12 sea mayor a 0.7V, en este momento Q12 empieza a conducir y lo que hace es derivar la corriente que iría a la etapa de salida para que no pase más de lo permitido. El problema de esta protección es que al producirse una sobrecarga, no desconecta la salida, solo limita la corriente que puede entregar: supongamos que está diseñada para que se active a los 5A y el amplificador se alimenta con 50V y hacemos un corto en la salida, el amplificador va a mandar 5A directo a masa, y el transistor de salida va a disipar toda la potencia: 50V x 5A = 250W, osea que se rompe igual, salvo que le pogamos una protección térmica.

¿Se entendió algo?, yo creo que no pero bueno, la intención está.

Hola francisco!!! no he acabado de entender muy bien lo que has explicado.....pero me parece que tienes un error de concepto..quizas soy...y lo que tu explicas es correcto. Permiteme que lo explique por si acaso, en todo caso nunca va mal repasarlo.
Hay que diferenciar el analisis en continua y el analisis en alterna. Lo que fija la fuente de corriente (Q4,Q3 y R4) y el espejo de corriente (Q5, Q6, R6 y R7) es la polarizacion en continua de los transistores (los TRT trabajan en la zona activa) (Q1 y Q2), fija lo que se llama la RCCS o algo asi (recta de carga en continua de entrada y salida) con su respectivo punto de trabajo Q, es la zona sobre la que trabajaran los transistores ( se representa sobre la curba caracteristica de salida del TRT, Ic en funcion de Vce yIb, se diseña el punto Q para que este en el sitio optimo. Para diseñarlo se amplica el modelo en activa directa del TRT. La fuente de corriente constante fija una intensidad que centra el punto de trabajo, el espejo de corriente lo que hace es que por las dos ramas circule la misma intensidad en continua, para que los dos TRT esten identicamente polarizados, a parte tambien actua como carga activa doblando la capacidad de corriente de salida del amplificador diferencial.
Si tu le aplicas a la entrada una señal alterna el analisis varia, ahora el analisis es en alterna ( se utizan los modelos en pequeña señal para analizar los trt´s). Tambien se puede representar sobre las rectas de carga, la señal de entrada producira una excursion (un desplazamiento ) sobre la recta de carga .
Q8 no es una fuente de corriente...es un TRT en emisor comun, su funcion es amplificar en tension. Su punto de trabajo lo fija Q10 y Q11 que es una fuente de corriente. Q7 y R11 es una proteccion contra sobrecargas ( si Q8 conduce mucho augmenta Ie que crea una tension en R11 hasta el punto que hace entrar en conduccion Q7, que hace disminuir la corriente sobre la base de Q8 por tanto hace que conduzca menos.
R22 y R23 no son resistencias para la proteccion de sobrecargas o cortocircuitos, son resistencias de degeneracion o algo asi, sirven para "linealizar" los transistores en colector comun.
La proteccion contra sobrecargas esta formada por Q12,Q13, D2,D3,R13,R14,R19,R20,R16,R17,R15,R18. (esta parte la explico otro dia que tengo que consultar los apuntes...jejeje)
Respecto a la pregunta de Thevenin, C7 es lo que se llama el condensador de Miller, el valor suele se entorno a los 100nF. El tema es bastante complicado...otro dia lo explicare...si puedo...la verdad yo no acabo de tenerlo claro del todo, ahora solo digo cuatro cosas por encima.
Para entenderlo hay que entender cosas como servosistemas, realimentacion , slew rate, transformada de Laplace, polos y ceros..funciones de transferencia, margenes de fase...etc... y su relacion, pero a groso modo uno se puede hacer una idea.
A la hora de la verdad, a la hora de diseñar esta parte del circuito no lo vas a hacer sobre el papel..es demasiado complicado...i por tanto hay conocimientos que no los utilizaras pero es bueno saberlo, lo haras en ordenador..como por ejemplo con pspice..es mucho mas facil y ademas tu no conoces los polos del sistema al desconocer las capacidades parasitas de los transistores.
Digamos que hay una teoria sobre la estabilidad de los sistemas (circuitos), un sistema puede ser estable, oscilante e inestable. A nosotros solo nos sirve que sea estable. Un sistema oscilante es por ejemplo cualquier oscilador (por ejemplo LC), es un circuito que da una señal de salida sin aplicarle una entrada. Un circuito inestable es un circuito que la salida crece teoricamente hasta el infinito. Por ejemplo, imaginate que tienes un oscilador pero que la señal senoidal que genera no tiene una amplitud constante si no que va creciendo.
A ti te interesa que sea estable, tu le aplicas una entrada y te la aplifica lo que tu quieras y que cuando no le apliques entrada no haya salida.
El condensador aplica lo que digamos una realimentacion negativa que depende de la frecuencia, atenua las altas frecuencias.
Un condensador introduce lo que se dice un "polo", un polo introduce una atenuacion de 20 dB/dec en la ganancia de lazo cerrado....se dibujan las graficas de bode y se calcula lo que se llama margen de ganancia y margen de fase...me parece que se que para que sea lo suficientemente estable ( un margen de seguridad) tiene que tener un margen de fase MF de 30 grados. Por tanto diseñas el circuito para que cumpla esto.
No creo que te haya aclarado mucho....la verdad es muy complicado...por lo menos lo he intentado...otro dia cojere los apuntes y intentare expresarlo mejor y mas detallado, si te sique interesando...jejejej, la verdad uno se asusta!!!.

Q8 no es una fuente de corriente pero es más fácil analizar el circuito como si fuera una fuente de corriente controlada por al tensión de la base de Q8, que no es un modelo muy alejado.
Tengo entendido que el espejo de corriente hace que pase la misma corriente por las dos ramas del espejo, esto no impllica que pase la misma corriente por las dos ramas del diferencial porque, justamente, puede derivarse corriente hacia Q8.
Estuve revisando y nunca dije que R22 sea una resistencia de protección, dije que se usa la caida de tensión en la R.
Están para evitar el "acople térmico", se usan cuando se ponen emisores en paralelo y se aprovechan para la protección.

Para los que se atrevan y quieran profundizar en el tema aqui dejos unos links de unos domumentos de estabilidad y realimentacion.

http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/estab.pdf

http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/realim.pdf


tambien podeis encontrar este libro por internet, me parece que es muy bueno...lo malo es q esta en ingles ANALISIS AND DESIGN OF ANALOG INTEGRATED CIRCUITS (Gray).

Perdon francisco!!!...lo que cuentas de la proteccion de sobrecorrientes es correcto, lo habia entendido mal. Esta solo es una proteccion, como dices hay que poner mas protecciones, faltaria una proteccion termica que desconectase la salida mediante un rele, entonces al no haber carga conectada el amplificador ya no disiparia potencia y no se quemaria.
Tambien faltarian por ejemplo un detector de continua a la salida ( para no dañar los altavoces) y ya rizando el rizo un retardo de encendido que conectase los altavoces unos segundos despues de haber encendido en amplificador y hasta un "soft start" ( un circuito que hace que la carga inicial de los condensadores de la fuente de alimentacion no sea tan brusca).

He encontrado una pagina en la que se pueden descargar esquematicos de amplificadores muy buenos..esta es la direccion:

http://www.audio-circuit.dk/Schematics.html

No se si alguien conoce Mark Levinson...mirar la web....http://www.marklevinson.com/....es de las marcas mas buenas y caras de high-end. He encontrado unos esquemas del amplificador 27.5..que es ya un poco antiguo del 1992 ...pero sigue siendo muy bueno.
Lo que no consigo entender el esquema...el circuito es muy raro...a ver si alguien me puede ayudar a entender como funciona...gracias

Esta es la etapa de entrada (buffer) y la etapa de ganancia en tension

Aqui sale el regulador de tension y la etapa de salida.
Las imagenes no se ven muy bien pq las he tenido q comprimir mucho para poder enviarlas