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.
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.
