Construyendo un amplificador de museo (Texas de 7 a 70 watts)

Hola Don Zoidberg :), he visto en las imágenes enviadas, que el DSO que posee, es un Hantek, de curioso nomás, ¿que modelo es? :giggle:
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Hola Don Zoidberg :), he visto en las imágenes enviadas, que el DSO que posee, es un Hantek, de curioso nomás, ¿que modelo es? :giggle:
Hola @Rorschach !!
Es un Hantek 5062, doble trazo 60MHz.
Acá tenes otra foto:
83-prueba-fft2-jpg.193934
 
Está muy bueno ese DSO, noto que todavía no le has sacado la máscara de protección, debes sacarla, para que disipe bien la pantalla, y no se estropee, por lo menos así dice el manual.-
Hay que tirar desde esa cinta roja que sobresale, a mí costó un poquito sacarla del mío, pero al final pude. :)
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
A ver si hacemos una primera reparación del problema ==> Usar una menor ganancia para todas las etapas susceptibles de usarla:
De las cinco entradas del preamplificador se puede modificar la ganancia de Sintonizador, Grabador y CD/DVD para que no aumente tanto el ruido. La etapa de entrada puede modificarse fácilmente para reducirle la ganancia a un valor determinado (muy aproximadamente) por el cociente entre la resistencia de realimentación que pasa por la llave selectora y la resistencia de 750 ohms del emisor de TR1.
243-preamp-Fapesa-modificado.jpg
En el diseño original, la resistencia de realimentación de 24K (R17) solo se usaba para la ganancia de la entrada grabador con un valor de Gv=32. Si miran el esquema de arriba, verá que modifiqué el circuito de la llave selectora de entrada/ganancia para que esta misma resistencia también se use para Sintonizador y CD/DVD, quedando la de 82K (R16) que dá una ganancia de 101 (40dB) para la entrada de Micrófono (que es una señal muy débil y no se atenúa) y quedando también la red RC de Phono que tampoco sufre modificación por los mismos motivos que el micrófono. Con esto y habiendo modificado R17=22K para no salir a comprar resistencias al 1%, se consigue una ganancia global de 29.33 para las tres entradas, y las otras quedan como están.
La resistencia de realimentación no puede disminuirse indiscriminadamente por que sufre la linealidad de la etapa y cambia el valor del cálculo de ganancia por que las resistencias se vuelven comparables entre sí (esto no es un Amplificador Operacional!!!), pero con 22K y con 27K anda perfecto (y).

El segundo paso es recalcular los divisores de tensión de entrada para ajustarlos a los valores "correctos" de señal para Sintonizador, Grabador y CD/DVD que comentamos acá. Por ahora, y a modo de prueba, vamos a dejar los valores (mas o menos) originales para ver como se porta, pero se han recalculado las resistencias inferiores de cada divisor de tensión de entrada para obtener señales de valor MUY PARECIDO para cualquiera de estas tres entradas analizadas. El recálculo es fácil y les dejo una foto de la hoja donde hice el experimento:
244-calculo-divisor-preamp.jpg
La resistencia de la entrada CD/DVD se calcula de la misma forma pero en la primer imagen aparece un poco reducida para un mejor ajuste entre señales...pero no tiene gran importancia.

Si esto no mejora el ruido (y dudo que lo haga significativamente), la solución es reducir en 5 o 10 veces el valor de las resistencias de los divisores, lo que también reduce la impedancia de entrada del preamplificador para estas entradas, que ahora ronda el medio megaohm. Habrá que ver que sucede 🤷‍♂️

Continuará...
 
A ver si hacemos una primera reparación del problema ==> Usar una menor ganancia para todas las etapas susceptibles de usarla:
De las cinco entradas del preamplificador se puede modificar la ganancia de Sintonizador, Grabador y CD/DVD para que no aumente tanto el ruido. La etapa de entrada puede modificarse fácilmente para reducirle la ganancia a un valor determinado (muy aproximadamente) por el cociente entre la resistencia de realimentación que pasa por la llave selectora y la resistencia de 750 ohms del emisor de TR1.
Ver el archivo adjunto 276204
En el diseño original, la resistencia de realimentación de 24K (R17) solo se usaba para la ganancia de la entrada grabador con un valor de Gv=32. Si miran el esquema de arriba, verá que modifiqué el circuito de la llave selectora de entrada/ganancia para que esta misma resistencia también se use para Sintonizador y CD/DVD, quedando la de 82K (R16) que dá una ganancia de 101 (40dB) para la entrada de Micrófono (que es una señal muy débil y no se atenúa) y quedando también la red RC de Phono que tampoco sufre modificación por los mismos motivos que el micrófono. Con esto y habiendo modificado R17=22K para no salir a comprar resistencias al 1%, se consigue una ganancia global de 29.33 para las tres entradas, y las otras quedan como están.
La resistencia de realimentación no puede disminuirse indiscriminadamente por que sufre la linealidad de la etapa y cambia el valor del cálculo de ganancia por que las resistencias se vuelven comparables entre sí (esto no es un Amplificador Operacional!!!), pero con 22K y con 27K anda perfecto (y).
Buen día.

De curioso que soy, esto refiere a lo que llamamos entradas de alta y baja impedancia en las consolas de sonido?
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Hoy me hice una planillita Excel para sacar más rápido las cuentas ya que tuve que recalcular todo por que me equivoqué con el valor inicial de salida de la primera etapa 🤷‍♂️ . También calculé los pares de resistencias en paralelo para aproximar los valores lo más posible.
planilla-y-ajuste.jpg

Seguiré trabajando cuando se pase un poco "la calor que sofoca los pieses"...
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Esta mañana, luego de subir los datos de las resistencias de los divisores de entrada, me quedé probando unas simulaciones para evaluar el resultado de los ajustes y noté algo raro: la ganancia de la etapa de entrada "cambia" con el cambio de las resistencias de los divisores :unsure:
Acá les dejo unas simulaciones con los valores obtenidos para Vin y Vout para las diferentes resistencias:
245-ensayo-divisores-preamp.jpg
Si se fijan en los valores sobre las curvas (los primeros de la izquierda para 400mVrms, los del medio para 550mVrms y los de la derecha para 2Vrms) y calculan las ganancias verán que:
Gv400=33.94
Gv550=29.3
Gv2000=25.96 :oops: :oops: :oops: :oops:
De hecho, el único que dá la ganancia "correcta" es la entrada de Sintonizador (550mVrms) por que la resistencia inferior del divisor es muuuy cercana a la de 39K original del preamplificador....hummmmmmmmmmmmmm

Voy a tener que estudiar un poco más este tema por que parece que no basta con tocar los divisores sino que también hay que tocar la ganancia :unsure: por que la interacción es importante 🤷‍♂️. Espero no tener que hacer el modelo con parámetros híbridos para ver lo que ocurre 🤮
 
Y dejar la ganancia fija (sé que el diseño es con ganancia variable y tienes todo hecho), y modificar mediante el divisor de cada entrada?
Es mucha la diferencia? Es conveniente? Me tiras con un ladrillo? Corro como Forrest Gump?

En otras palabras, seria como tener un mezclador fijo y utilizar un potenciometro por cada entrada (obvio, esto es referencial a lo que quiero explicar)
 
Dr., es muy atrevido pedirle que suba los archivos Simetrix para simular lo que comenta ?
Y de paso ver que parámetros usa y detalles que cuesta un poco aprender de Simetrix.
Muchas Gracias !!!
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Y dejar la ganancia fija (sé que el diseño es con ganancia variable y tienes todo hecho)
Es que la ganancia que estoy usando es fija para las tres entradas y debería ser 22K / 0.75K =29.33, pero eso solo se cumple cuando la resistencia inferior del divisor vale 33.3K...que es muy parecido a 39K, pero en los otros casos se "cambia" :oops:
En libro "Sistemas de Sonido" hacen un estudio preliminar de una etapa amplificadora de tensión muy parecida a la que estoy evaluando, el problema es que la del preamplificador solo ajusta esa ganancia en C.A. pero en C.C. tiene una ganancia diferente y mucho mas alta...
Demás está decir que quiero ver que es lo que sucede, por que si te fijás en las curvas, todas tienen casi la misma amplitud...que es lo que estaba buscando.

Dr., es muy atrevido pedirle que suba los archivos Simetrix para simular lo que comenta ?
Y de paso ver que parámetros usa y detalles que cuesta un poco aprender de Simetrix.
Naaa...todo bien. Van adjuntos.
Solo es la etapa de entrada por que las otras están desacopladas entre sí y no hay realimentación global, así que mas allá de la carga interetapas pueden evaluarse por separado...esta al menos.
 

Adjuntos

  • entrada-preamp-tran-v2.zip
    3.7 KB · Visitas: 1
la ganancia de la etapa de entrada "cambia" con el cambio de las resistencias de los divisores 🤮
Preguntonta: ¿ Cambiando las resistencias del divisor de entrada, no debería cambiar la amplificación solo por el echo de que se esta cargando al pre de diferente forma ?.

La selectora de entrada, en la parte de realimentación, es la misma (misma red de realimentación) para Grabador, Radio y CD pero la impedancia de entrada esta en cualquier lado osea no es pareja en cada selección de entrada.
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Preguntonta: ¿ Cambiando las resistencias del divisor de entrada, no debería cambiar la amplificación solo por el echo de que se esta cargando al pre de diferente forma ?.

La selectora de entrada, en la parte de realimentación, es la misma (misma red de realimentación) para Grabador, Radio y CD pero la impedancia de entrada esta en cualquier lado osea no es pareja en cada selección de entrada.
La impencia de entrada es lo que estoy por medir por que, en teoría, Zin debería rondar los 150K o por ahí, pero ahora no sé cuanto vale ni bajo cuales condiciones....eso no lo dice el libro 🤷‍♂️. He recalculado las tensiones RMS de salida de los divisores y la simulación no está ni cerca de lo calculado, así que muy probablemente el problema sea la impedancia de entrada y no la ganancia.
Habrá que ver que es lo que sucede...
 
Zin = R1 || R2 || 56K || 150K (siendo R1 y R2 las del divisor, 56K la R8 en el esquema y 150k la Z del pre -que hay que medir, pero siendo tan grande no influye tanto-).

Siendo que las que dominan son las de 39k y 56k son las que casi no hay que tocar.

Para 550mV queda como está: R1 = 470K, R2 = 39K.
Para 400mV: R1 = 390K, R2 = 33K.
Para 2V: R1 = 1M8, R2 = 39K.

Las atenuaciones están muy próximas pero no perfectas. No creo que sea ni haga mucha diferencia.

Para 2V quizá haya que hacerle una ganancia aparte para que no quede con esa resistencia tan grande.

(Por cierto, no lo simule, solo calcule a ojo).
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Decidí hacer la misma simulación usando el LTSpice por que Simetrix ya me dió problemas hace un tiempo al usar un transistor BC547 como seguidor de emisor en este preamplificador y esa vez lo corregí usando un BC337...pero algo raro tiene este software por que el BC547 se comportaba OK en otras posiciones del mismo circuito :unsure:. Este software ya está viejo (es del 2014) así que decidí probar con la ultima actualización del LTSpice XVII.
246-prueba-LTSpice.jpg
Con la misma fuente de señal y el mismo comando de simulación, en LTSpice funcionó perfectamente. Las ganancia resultaron:
Gv550=29.36
Gv400=29.61
Gv2000=29.59
La variación es muy pequeña y acá no es tan fácil medir la señal como en Simetrix, pero bueno, parece un comportamiento muy razonable como era de esperar de este circuito sencillo.
Probablemente tenga que aumentar un poco la ganancia para llegar al 0.5Vrms que requiere el amplificador para máxima salida.

PD: Simetrix y LPMQTRMP!!! Habrá que bajar la versión mas nueva para ver que sucede ahí...

PD-2: El valor original de los 24K en la resistencia de realimentación es importante, por que es el que dá justo la salida a 0.5Vrms que necesito. Con 22K solo llega a 440mVrms y con 27K se pasa a 590mVrms. Habrá que recurrir a un paralelo de 27K//220K para no comprar resistencias al 1%
 
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Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Luego de no hacer nada por el año nuevo, vuelvo a la carga con las resistencias de los divisores de entrada del preamplificador Fapesa.
Como ya comenté, tuve que trabajar con el LTSpice por que el Simetrix daba resultados extraños, pero el LTSpice funciona OK y pude hacer varias cosas:
1- Primero medí la impedancia de entrada de la etapa de entrada del pre, y me resultó de 149K....bastaaaaante similar a lo que muestran otros circuitos similares del libro.
2- Resulta que esta impedancia es "alta", pero no taaan alta como para no influir en el resultado de la división de tensión a la entrada por que las resistencias del divisor son menores pero mas o menos comparables al valor de Zin, así que tuve que recalcular de nuevo todos los divisores. Acá les dejo los garabatos con el cálculo de los divisores y el ajuste de los valores usando dos resistencias en paralelo.
247-calculo-divisor-preamp-v2.jpg
3- Esta tarde armaré los divisores en un protoboard y los engancharé a la entrada del preamplificador para ver que tan real es este asunto.

PD: Esta mañana compré una ficha DIN de tres terminales en 180º pero tuve que ir a otra casa de electrónica por que en el ex-museo han guardado esas fichas y otras verduras en un depósito y quien me atendió se negó a sumergirse en el depósito - con los 40º de calor que hacían - para buscar las fichas y ver cuales le quedaban. En fin... 1.5 Biden me salió la fichita...y luego encontré otra en mi casa :mad:
 
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