Cálculo etapa potencia parlante

[JJavier2021]

Buenas tardes,

Estoy comenzando a estudiar electrónica por hobby en el poco tiempo libre que tengo. Disculpad mi poca experiencia, pero intento aprender de los vídeos que encuentro en la red. Como meta, me he propuesto hacer una radio AM, para trabajar con etapas de preamplificación, amplificación y sintonía.
Tengo un problema en el esquema que adjunto. He realizado dos etapas de preamplificación, que creo tengo correctas ya que lo compruebo con Nissin. No consigo sacar la 'ultima etapa de potencia que iría a un altavoz/parlante que he considerado de 5 ohms (por darle un valor). Soy consciente de que la impedancia de esta última etapa tiene que ser mayor que la de la salida preamplificada, por lo que lo del esquema puede no estar bien.

De momento estoy con esto, después me meteré con el tema del sintonizador, que creo tenerlo más claro. Agradeceré si alguien me puede aportar un poco de luz y decirme cómo calcular la etapa amplificadora. Quiero hacerlo yo, que entiendo es la única manera de aprender, no quiero esquemas ya realizados.

Gracias por adelantado por la paciencia de leer el hilo y ayudarme.

Un saludo,

 

[Dr. Zoidberg]

Agradeceré si alguien me puede aportar un poco de luz y decirme cómo calcular la etapa amplificadora. Quiero hacerlo yo, que entiendo es la única manera de aprender, no quiero esquemas ya realizados.

Pues vas a tener que estudiar las configuraciones de emisor común y colector común (el último transistor de la derecha está mal conectado), luego estudiarás parámetros híbridos y ya con eso podés comenzar a calcular la etapa amplificador completa...pero te va a llevar tiempo: estás avisado.
Yo usaría un simulador (el Simetrix va como piña para esto) y con el libro al lado buscás aproximar la solución etapa por etapa y luego las vas reuniendo y reajustando. No es lo mejor pero te va a mostrar como funcionan las cosas más rápidamente que ponerte a estudiar la materia "Electrónica I" de la universidad...

 

[JJavier2021]

Pues vas a tener que estudiar las configuraciones de emisor común y colector común (el último transistor de la derecha está mal conectado), luego estudiarás parámetros híbridos y ya con eso podés comenzar a calcular la etapa amplificador completa...pero te va a llevar tiempo: estás avisado.
Yo usaría un simulador (el Simetrix va como piña para esto) y con el libro al lado buscás aproximar la solución etapa por etapa y luego las vas reuniendo y reajustando. No es lo mejor pero te va a mostrar como funcionan las cosas más rápidamente que ponerte a estudiar la materia "Electrónica I" de la universidad...

Buenas tardes Dr. Zoidberg,

Primero agradecerte tu respuesta. Me comentas que el transistor de la derecha está mal conectado. Según he visto, se trata de un seguidor de emisor o colector común, y es como lo he encontrado en las explicaciones que he estudiado. Ojo, en absoluto pretendo decir que no esté bien colocado, pero te agradecería si me dijeses cual es el error para poder corregirlo.

Por otro lado, si por parámetros híbridos te refieres a las configuraciones en "pi" o "T", ya he visto y trabajado algo con ello. En concreto, vídeos donde explican con más/menos detalle el asunto (Por ejemplo, "BJT Pregunta al Ing."). También he estudiado el curso de electrónica básica de Aurelio Cadenas y más material de internet. Ahora lo que quiero es practicar y que me comenten dónde tengo los errores y cómo solucionarlos, para poder estudiarlo.

Como simulador, tengo el Multisim, con el que he comprobado que las dos etapas de preamplificación están bien. Falla la etapa de potencia, y soy consciente de que puede ser por un acoplamiento de impedancias, pero no encuentro material práctico de seguidor de emisor en la red.

Agradeceré cualquier ayuda, tanto tuya como de otros foreros para poder seguir progresando. Como decía en mi presentación, ya no estoy en edad de estudiar una profesión, sino que es un hobby para mi.

Muchas gracias y un saludo,

Javier

 

[sergiot]

El ultimo transistor que menciona el Dr. tiene su colector a +B, o lo que es lo mismo, tensión de fuente, y la carga que colocaste, la resistencia de 5Ohms, esta entre colector, osea +B y masa, no mencione el capacitor ya que sabes muy bien que para este caso y la alterna, es como unir el parlante al colector.
Un seguidor de emisor es cuando la salida de tensión del transistor se toma del emisor, y no del colector, el colector no tiene salida de tensión, solo sube al valor de +B cuando esta al corte, o pasa casi cero cuando esta a la saturación, con lo cual entre +B y colector se le coloca una resistencia del valor adecuado para la corriente que se desea, como ejemplo si queres encender una lampara, esta hará de resistencia, y cuando la base se satura, la lampara enciende, si queres reemplazar la lampara del ejemplo, podes colocar un parlante, pero ojo con las corrientes.

 

[JJavier2021]

El ultimo transistor que menciona el Dr. tiene su colector a +B, o lo que es lo mismo, tensión de fuente, y la carga que colocaste, la resistencia de 5Ohms, esta entre colector, osea +B y masa, no mencione el capacitor ya que sabes muy bien que para este caso y la alterna, es como unir el parlante al colector.
Un seguidor de emisor es cuando la salida de tensión del transistor se toma del emisor, y no del colector, el colector no tiene salida de tensión, solo sube al valor de +B cuando esta al corte, o pasa casi cero cuando esta a la saturación, con lo cual entre +B y colector se le coloca una resistencia del valor adecuado para la corriente que se desea, como ejemplo si queres encender una lampara, esta hará de resistencia, y cuando la base se satura, la lampara enciende, si queres reemplazar la lampara del ejemplo, podes colocar un parlante, pero ojo con las corrientes.

Muchas gracias Sergiot!

Ha sido un error mío, ya que lo sabía pero la obcecación me ha cegado. Ya lo he corregido (adjunto esquema) ¡y funciona!. El problema es que la tensión de la señal ha caído de forma abismal, de voltios a milivoltios. Entiendo que es normal al acoplar impedancias, pero ¿Puedo solucionarlo de alguna manera?.

Un saludo,

 

[sergiot]

Está bien, pero está mal, diseñar una etapa de audio con potencia, no es algo simple, lo que te está sucediendo es que con esa carga de 5Ohms sobre un 2n2222 con 9V, no es lo ideal, deberia comenzar con polarizar un solo transistor y que funcione bien con baja señal, despues ir subiendo y ver que pasa cuando se acoplan dos etapas, ya que la primera afecta a la segunda, como etapa final, podes escoger un auricular de alta impedancia, asi no cargas el ultimo transistor y te tire abajo la tension, hay infinidad de cuestiones a tener en cuenta, tu diseño asi como esta puede que funcione modificando varias cosas, pero está lejos de ser algo realmente usable, como estudio y practica es valido, pero hasta ahí.

 

[Dr. Zoidberg]

si por parámetros híbridos te refieres a las configuraciones en "pi" o "T", ya he visto y trabajado algo con ello

https://riverglennapts.com/es/two-port-network/932-hybrid-parameters-or-h-parameters.html

http://dea.unsj.edu.ar/ea1/Modelado%20del%20Transistor%20para%20se%C3%B1al%20d%C3%A9bil%20.pdf

O buscá por "parametros hibridos" en Google...hay una parva de información.

 

[JJavier2021]

Muchas gracias a ambos. Lo hago como estudio de principiante. Las dos primeras etapas me funcionan bien, el problema lo tengo en la última. Con lo que me dices (Sergiot), seguiré investigando. Me has abierto una puerta.

Dr. Zoidberg, tomo nota del link y a bien seguro lo miraré y estudiaré.

Iré comentando con los avances y "caídas" que tenga. Da gusto contar con esta ayuda.

Un saludo,

 

[JJavier2021]

Buenas tardes,

Vuelvo a la carga. He solucionado el problema de la etapa de potencia. Soy consciente de que es un tema puramente didáctico (Estoy empezando con ello). Ahora tengo el problema de que no consigo rectificar la onda alterna de señal de entrada. He puesto el diodo a la entrada y a la salida, pero no me rectifica la señal. ¿Podéis ayudarme?. Me estoy volviendo loco, he probado con diferentes diodos y en diferentes lugares.

Un saludo,

 

[Fogonazo]

Buenas tardes,

Vuelvo a la carga. He solucionado el problema de la etapa de potencia. Soy consciente de que es un tema puramente didáctico (Estoy empezando con ello). Ahora tengo el problema de que no consigo rectificar la onda alterna de señal de entrada. He puesto el diodo a la entrada y a la salida, pero no me rectifica la señal. ¿Podéis ayudarme?. Me estoy volviendo loco, he probado con diferentes diodos y en diferentes lugares.

Un saludo,

1) Colocaste un diodo de germanio, que para rectificar señales débiles esta
Pero aún así tu señal NO llega a polarizar el diodo, es de valor inferior al umbral de conducción
2) Si revisas la configuración de tu circuito de entrada vas a notar que NO permite el paso de CC, así que no rectificará nada

 

[JJavier2021]

Fogonazo, muchas gracias por tu respuesta. Estoy comenzando con electrónica y a veces me cuesta ver los problemas. Por favor, a ver si me puedes "aportar algo de luz".

- Si el diodo no conduce, ¿Por qué el osciloscopio sí me da señal alterna de salida?. El diodo al no conducir debería comportarse como un interruptor abierto ¿No?.

- He probado a poner el diodo a la salida del C10, para que rectifique antes de llegar a la carga. Tengo 1,5 V de a.c. aproximadamente, pero tampoco rectifica.

La idea es hacer una radio AM. Tengo el circuito amplificador funcionando y ahora quería rectificarlo. Cuando consiga esto, me meteré con el circuito tanque.

He comenzado con los BJT en lugar de operacionales porque quiero aprender desde cero, por lo que lo que sea mejorable en el circuito que tengo, agradecería comentarios de ayuda.

Gracias!!!

 

[Fogonazo]

Fogonazo, muchas gracias por tu respuesta. Estoy comenzando con electrónica y a veces me cuesta ver los problemas. Por favor, a ver si me puedes "aportar algo de luz".

- Si el diodo no conduce, ¿Por qué el osciloscopio sí me da señal alterna de salida?. El diodo al no conducir debería comportarse como un interruptor abierto ¿No?.

- He probado a poner el diodo a la salida del C10, para que rectifique antes de llegar a la carga. Tengo 1,5 V de a.c. aproximadamente, pero tampoco rectifica.

La idea es hacer una radio AM. Tengo el circuito amplificador funcionando y ahora quería rectificarlo. Cuando consiga esto, me meteré con el circuito tanque.

He comenzado con los BJT en lugar de operacionales porque quiero aprender desde cero, por lo que lo que sea mejorable en el circuito que tengo, agradecería comentarios de ayuda.

Gracias!!!

No confíes ciegamente en los simuladores

Seguramente emplazaste un componente "Virtual" que se comporta como un "Diodo Ideal" sin tensión de umbral
Arma este esquema en el simulador y mira lo que ocurre con un componente "Real" variando la tensión del generador de alterna.
El diodo 1N914 lo buscas entre los componentes de Multisim

 

[JJavier2021]

No confíes ciegamente en los simuladores

Seguramente emplazaste un componente "Virtual" que se comporta como un "Diodo Ideal" sin tensión de umbral
Arma este esquema en el simulador y mira lo que ocurre con un componente "Real" variando la tensión del generador de alterna.
El diodo 1N914 lo buscas entre los componentes de Multisim

Ver el archivo adjunto 269460

Muchas gracias. Voy a probarlo. Tienes razón, confiaba en el simulador.
No obstante, aún no teniendo tensión de umbral en la entrada, a la salida con 1,5 V a.c. sí debiera rectificar el diodo. Aunque igual puede pasar también que el simulador no funcione correctamente. Voy paso a paso e iré contando.

Gracias!!

 

[Dr. Zoidberg]

Aunque igual puede pasar también que el simulador no funcione correctamente.

Multisim tiene algunas cosas raras, como componentes que se ponen "de adorno" por que no tienen modelo.
Para lo que estas probando mejor usá el Simetrix (es un demo pero admite circuitos bastante extensos) o el LTSpice que es gratuito aunque mas complejo de usar.
Si no traen el modelo del diodo que buscas, seguro que lo encontras en internet buscado algo como "1N60 pspice model", y en youtube hay un video de un participante del foro que mide y genera el modelo pspice en DC de ese diodo.

 

[Fogonazo]

Multisim tiene algunas cosas raras, como componentes que se ponen "de adorno" por que no tienen modelo.
Para lo que estas probando mejor usá el Simetrix (es un demo pero admite circuitos bastante extensos) o el LTSpice que es gratuito aunque mas complejo de usar.
Si no traen el modelo del diodo que buscas, seguro que lo encontras en internet buscado algo como "1N60 pspice model", y en youtube hay un video de un participante del foro que mide y genera el modelo pspice en DC de ese diodo.

No se si será para la totalidad de componentes, pero note que los componentes que al emplazarlos se dibujan en verde simulan mal o directamente NO simulan


Edit:
Algo como esto, izquierda simula derecha no hace naaa e naaaa

 

[JJavier2021]

Como siempre, agradecido por los comentarios. Voy a probar con otro simulador.

Fogonazo, tienes razón, con 2mV que he puesto de entrada no voy a pasar de la tensión mínima del diodo para que entre en funcionamiento. Entonces, ¿Qué tensión de entrada puede tener una antena?. En los esquemas que he visto, después de la antena o circuito tanque viene un diodo.
Tenía leído que la tensión era de mV o microV. Claro que con estos valores no excito el diodo.

Zoidberg, ya he localizado los simuladores que comentas. Los voy a probar..

Un saludo,

 

[Fogonazo]

Como siempre, agradecido por los comentarios. Voy a probar con otro simulador.

Fogonazo, tienes razón, con 2mV que he puesto de entrada no voy a pasar de la tensión mínima del diodo para que entre en funcionamiento. Entonces, ¿Qué tensión de entrada puede tener una antena?. En los esquemas que he visto, después de la antena o circuito tanque viene un diodo.
Tenía leído que la tensión era de mV o microV. Claro que con estos valores no excito el diodo.

Zoidberg, ya he localizado los simuladores que comentas. Los voy a probar..

Un saludo,

¿ Como cual circuito ?, ¿ Imagen ?

 

[JJavier2021]

Fogonazo, te adjunto pdf con circuitos similares. Ya lo siento, te voy a volver loco. En esos, el diodo está después del circuito tanque, con lo que si la señal es débil, no debería dejarla pasar si no llega al umbral.
En mi caso, lo pondré después de la etapa de amplificación y antes de la carga.
Un saludo,

 

[Fogonazo]

Fogonazo, te adjunto pdf con circuitos similares. Ya lo siento, te voy a volver loco. En esos, el diodo está después del circuito tanque, con lo que si la señal es débil, no debería dejarla pasar si no llega al umbral.
En mi caso, lo pondré después de la etapa de amplificación y antes de la carga.
Un saludo,

Ahhhh ahora vamos mejor.

Eso en el circuito es una "Radio a galena" aunque se le agregó una etapa que le da algo de potencia.

El diodo trabaja como "Detector" de envolvente, convierte la modulación de amplitud de la señal de RF en audio.

La señal del circuito tanque NO es tan baja, porque está resonando a la frecuencia de la emisora y recibe algo de amplificación en el proceso, suficiente como vencer la tensión de umbral del diodo y detectar la envolvente (Audio)

Algunos temas como para mirar:

Radio Galena

Alguien tiene un circuito o un tutorial de como montar un radio de cristal (de esos que solo coge AM y funciona sin bateria).

www.forosdeelectronica.com

Amplificador de audio con CI LM386

Felicitaciones..... estas recorriendo un camino que muchos han echo alguna vez en su vida e ir descubriendo este fascinante mundo de la electrónica y las comunicaciones y la emoción de hacerlo uno mismo, es un satisfacción que es difícil de describir, pero que la conocemos por haber tenido esa...

www.forosdeelectronica.com

Recicladero del "Arenero"

O sea , desde los 24 V un díodo , un inductor , los díodos en serie y el driver a masa ? Algún detalle sobre el driver ? Sinó , yo lo armaría y mediría la corriente por color . . .

www.forosdeelectronica.com

https://www.forosdeelectronica.com/galeria/radio-galena-fm-jpg.37719/

Y hay mas temas al respecto.

Para simular el funcionamiento debes aplicar una señal de Amplitud-Modulada AM_Voltage en Multisim

 

[JJavier2021]

Para simular el funcionamiento debes aplicar una señal de Amplitud-Modulada AM_Voltage en Multisim

Ni sabía que existía esa señal.

La verdad, es que así da gusto. No sabéis cuanto se agradece la ayuda. No es habitual encontrar personas que te ayuden Aún "siendo pesado" por se novato.

Ya tengo suficiente tarea para esta semana.

Un saludo!!!