Amplificador NEZ (El Yin Yang del Amplificador ZEN)

Este amplificador se origina desde el punto de partida donde nos preguntamos qué tan simple un amplificador podría ser y cuáles podrían ser sus parámetros alcanzados con la más simple configuración posible.

En parte, recuerda mucho a uno que diseñé y armé, el CURRENT DRIVE DE DOS TRANSISTORES, pero opera bajo otra modalidad, con lo que el parecido es mayormente en el primer golpe de vista del circuito y la disposición general de componentes.

En buena parte de sus parámetros (aunque técnicamente mejor en éste mismo), se asemeja al original ZEN del maestro Nelson Pass, aunque bastante diferente en aspecto y cantidad de componentes empleados (mayor simplicidad y menor costo).

Como características puedo citar:

1) Una SNR en 1 W sobre 8 ohmios y 1 KHz, como referencia, de 87,71 dB

2) Una I bías de 1,45 A (mínimo sugerible)

3) Una impedancia de salida de 2,23 ohmios a 1 KHz

4) Un damping factor sobre 8 ohmios y 1 KHz de 3,57

5) Una ganancia de voltaje a 1 KHz de 12,88 dB (4,4 veces)

6) Un PSRR a 100 Hz de 41,33 dB

7) Alimentación de 32 Vcc (preferiblemente, estabilizada, aunque no estrictamente necesaria). Es necesario fuentes independientes para sistema estéreo.

8) Se requieren dos ajustes: uno de voltaje de offset de salida y otro de corriente de bías por la etapa de salida

Esquema de amplificador y fuente de alimentación sugerida:

NEZ Amplifier (Schematic).jpg

Aclaración: para el primer ajuste y conexión, se sugiere ajustar el trimpot R9 de modo que su cursor quede hacia el lado de R5. Como existe bastante independencia de ajustes entre los dos trimpots, conviene ajustar primero R1 para que entre el terminal positivo de C2 y el negativo de la fuente de alimentación haya un voltaje de cerca de 16 V aprox. (mitad del voltaje de fuente). Luego, se mueve suavemente el cursor de R9 hacia el lado de R3, hasta verificar que por R6 o R4 circulen 1,45 A aprox. (319 mV aprox.). Finalmente, se retoca nuevamente R1 para reajustar el offset, si fuese necesario. Podría ser necesario repetir todo el proceso hasta la estabilización de parámetros en el transcurso de 1 hora aprox. De todos modos, el offset de salida no se altera significativamente con la temperatura, aunque si lo puede hacer con el voltaje de alimentación (no siendo un problema, ya que es capacitivamente acoplado al parlante y las variaciones no resultan tampoco muy significativas).

En la siguiente gráfica pueden ver que alcanza más de 6 W sobre 8 ohmios, con solo un 1 % de distorsión y, bastante menos, con niveles más moderados de escucha:

NEZ Amplifier (THD vs Output Power).jpg

En la gráfica siguiente, la distorsión a 2 W sobre 8 ohmios (menor que la del ZEN de Nelson Pass, que estaría en el 1 % y con I bías bastante mayores como de 2 a 3 A):

NEZ Amplifier (THD vs Frecuency) at 2W.jpg

Distorsión a 1 W sobre 8 ohmios:

NEZ Amplifier (THD vs Frecuency) at 1W.jpg

Bode de magnitud y fase:

NEZ Amplifier (Bode).jpg

PSRR:

NEZ Amplifier (PSRR).jpg

Análisis transitorio para una señal cuadrada a su entrada de 16 KHz:

NEZ Amplifier (Transient Analysis).jpg

Finalmente, el análisis de Fourier para una señal senoidal de 1 KHz a su entrada y una potencia de salida de referencia de 1 W sobre 8 ohmios:

NEZ Amplifier (Fourier at 1W 8 ohms).jpg

El carácter es netamente de un single ended.

A continuación, como resultado de las sugerencias del maestro Nelson Pass, simplifico aún más el esquema, manteniendo casi intactos los parámetros de calidad citados:

NEZ Amplifier (post Nelson Pass).jpg

Aquí los esquemas (se obvia la esquematización de la fuente de alimentación, por simplicidad, sustituyéndola por el símbolo de V1):

NEZ Amplifier (Simple Schematic).jpg

Por último; el esquema más simple todavía, para quien no quiera gastar demasiado en componentes y ni tiempo de armado:

NEZ Amplifier (Simplest Schematic).jpg

Aclaración: de más está decir que en los dos últimos esquemas deberán intercalar una resistencia entre el drain de Q2 y el positivo de alimentación para ajustar la corriente del par. Luego, se puentea la resistencia o se retira.

Adjunto para comparación, el archivo original del ZEN de Pass.

La distorsión del ZEN con la potencia de salida a 1 KHz:

ZEN.jpg

Vean que obtiene solo 3 W, con similar distorsión del NEZ!!!.

El ZEN a 2 W sobre 8 ohmios:

ZEN 2W sobre 8 ohmios.jpg

Claramente, mayor distorsión que el NEZ en toda la banda audible!!!.

El ZEN original de Pass:

ZEN Original.jpg

Disfrútenlo!!!
 

Adjuntos

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