Ajuste de Potenia y Clipping en un amplificador

#1
Pruebas y puesta a punto de Ampli a Mosfet para Bajo Eléctrico, al cual se le está inyectando una señal sinusoidal de 300mv rms 1KHz aprox.) con una R de carga de 4 Ohms.

Pero antes veamos un diagrama en Bloque de un Ampificador típico para comprender la explicación. diagrama en bloque.jpg


Donde la A = A1 x A2 x A3 x A4 A= Sout/ Sx
A es la ganancia Total del amplificador (producto de cada una de las ganacias de los diferentes pasos o etapas) o que es igual al cociente de la Sx de salida entre la Sx de entrada
En amplificadores de estado sólido el pre es comúnmente amplificado con Amplificadores Operacionales (OA) y que sus voltajes de alimentación suelen ser de +- 15 voltios que sería lo es que su rail de voltaje, o sea su salida teóricamente debía alcanzar a máxima ganancia sin clipping 30vpp, en la práctica no sucede así con AO más usados, pudiendo ocurrir clipping por ejemplo en 24 o 25 vpp, a no ser que los AO sean del tipo rail to tail. De todas formas la ganancia del primer paso no se diseña que muy grande para evitar que amplifique junto a la SX los ruidos inducidos por diversas causas y la 3er paso igual nunca llegaría al rail de alimentación, . Por tanto es muy difícil que llegue a cplipping su salida. Del 3er paso que es el último del pre.
El segundo paso suele ser el stack de tonos que mas que amplificar la sx de salida del 1er paso la atenúa.
Por tal razón se diseña un 3er paso que adecua la señal de salida del stack de tono al nivel requerido de entrada al Amplificador de Potencia que normalmente esta en el orden de varios cientos de mv a unidades de volt, de acuerdo a las características del amplificador de potencia usado. osc.jpg


En este oscilograma podemos ver ya a la salida del amplificador de potencia una señal limpia (clean) de 76v en un amplificador de potencia alimentado con +- 57v, una carga de 4 ohm y una señal de entrada (sx) de 300mvpp, o sea la ganancia total del amplificador seria de A= 253 que sería el producto de cada paso de amplificación. Y es equivalente a una potencia rms de 180 watts aprox,
Nota= la unidad de medida de la ganacia es adimensional,
Si seguimos aumentando Ganacia al Primer Paso (dándole mas volumen) y al 3er paso (master Volumen si lo tuviera) entonces pudira ocurrir esto.
116 v pp ya se puede observar ub cimienzo de clipping.jpg
La sonda esta atenuada x 10 entonces la lectura a la salida del Amplificador para las mismas condiciones anteriores sería de 116 v
Donde se observa un clipping asimétrico, el semiciclo positivo más pronunciado el recorte que el del semiciclo negativo. La potencia desarrollada en estas condiciones seria de 420 watts rms.
Este clipping es producido por dos causas fundamentales que se complementan
  • Mucha ganancia en el amplificador de salida
  • Mucha señal inyectada del 3er paso a la entrada del amplificador de salida
En estos momentos decidimos si lo dejamos en: clipping al tope de los volumenes Lo cual hará que la sx de salida sature a máximo volumen. O que sea siempre clean a máximo de volúmenes o sea siempre.
SI lo diseñamos para que no haya cliping se puede tanto ajustar las ganancias del 1er y 3er paso como la ganancia del amplificador de potencia.
En este caso particular se dejó que siempre diera clean quedando la potencia de salida a 380 watts aproximadamente.
Este es un ejemplo clásico de cippling por ganancia por las diferentes ganancias de las etapas o pasos de un amplificador.
Después por supuesto pasaría a la prueba de guataca (oreja).
saludos
 

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