Duda sobre t.h.d. En integrados

[elperros]

Tengo una duda muy básica, espero que me puedan dar una mano a entender el porque de esto:

En muchos datasheets por ejemplo TDA 2050 se hace referencia a la potencia RMS que pueden entregar en función del voltaje y la T.H.D.

Thanks to its high power
capability the TDA2050 is able to provide up to
35W true rms power into 4 ohm load @ THD =
10%, VS = ±18V, f = 1KHz and up to 32W into
8ohm load @ THD = 10%, VS = ±22V, f = 1KHz.
Moreover, the TDA 2050 delivers typically 50W
music power into 4 ohm load over 1 sec at VS=
22.5V, f = 1KHz.
The high power and very low harmonic and crossover distortion (THD = 0.05% typ, @ VS = ±22V,
PO = 0.1 to 15W, RL=8ohm, f = 100Hz to 15KHz)
make the device most suitable for both HiFi and
high class TV sets.

De lo que extraigo que:
a Vs=+-22V @ THD=10 % Po=32W en 8 Ohms
y a Vs=+-22V @ THD 0.05% Po=0.1W a 15W en 8 Ohms
Notese que ante las dos mediciones mantiene el mismo Vs.

La duda:
Entonces THD es un factor o una consecuencia? (Me inclino más por la segunda)
De ser un factor como lo controlo?
Y si es una consecuencia como, por ejemplo, hago para que el integrado trabaje entregando potencia hasta 15W para mantenerme dentro del THD 0.05%. ¿Atenuando la señal de entrada o preamplifacandola "lo suficientemente poco" en la etapa previa?

Aclaración: No estoy trabajando en ningún proyecto con este integrado ni nada por el estilo mi pregunta es por simple curiosidad. Así que no dispongo de ningún esquema.

Gracias de antemano.
Saludos

 

[Mandrake]

. . . mi pregunta es por simple curiosidad . . .

¿Y por curiosidad ha buscado en Wikipedia el tema sobre THD?.

 

[elperros]

¿Y por curiosidad ha buscado en Wikipedia el tema sobre THD?.

Ciertamente.Y mi consulta no radica en la escencia de la T.H.D (¿que es?), su definición no es lo que me inquieta, sino la forma de controlarla en un integrado.
Mas aún pregunto como disminuir la potencia que entrega el integrado sin variar su voltaje de alimentación. Y si esta es la forma correcta de sesgar la THD. Y asi mismo también pregunto como comprender los datos expuestos por los fabricantes de los IC.
Dada mi extrema impericia en este tema (al igual que en muchos otros de electrónica básica) es que lo pregunto en este foro de cuestiones elementales.
Nuevamente muchas gracias por su aporte.

 

[juanma]

El THD se disminuye mediante la realimentación negativa.

Esa es una desventaja de los circuitos de audio integrado, no podes hacer casi ningua mejora respecto a alguna configuración interna.

Podes intentar disminuir el THD usando mas realimentación, es decir, disminuyendo la ganancia de 22 a 16 por ejemplo. Siempre cuidando que no se inestabilice.

 

[DOSMETROS]

También usando parlantes de 16 ohms , que es otro modo de bajar . . .

 

[Black Tiger1954]

Entonces THD es un factor o una consecuencia?

Yo diría que es una característica propia del diseño (sea integrado o no).
La imagen que adjunto está tomada de la hoja de datos del TDA2050.
Dependiendo de la frecuencia, potencia y carga (hay más gráficos) se puede ver la distorsión que habrá a la salida.
De esto resulta que para limitar la distorsión en este caso, lo más indicado es limitar la señal de entrada. En caso de no poder hacer esto por tener un preamplificador ya hecho, se puede (en la figura 1 de la hoja de datos), reducir el valor de R3 o aumentar el valor de R2 (o ambas cosas) para disminuir la ganancia del amplificador.

 

[elperros]

Yo diría que es una característica propia del diseño (sea integrado o no).
La imagen que adjunto está tomada de la hoja de datos del TDA2050.
Dependiendo de la frecuencia, potencia y carga (hay más gráficos) se puede ver la distorsión que habrá a la salida.
De esto resulta que para limitar la distorsión en este caso, lo más indicado es limitar la señal de entrada. En caso de no poder hacer esto por tener un preamplificador ya hecho, se puede (en la figura 1 de la hoja de datos), reducir el valor de R3 o aumentar el valor de R2 (o ambas cosas) para disminuir la ganancia del amplificador.

Es exactamente lo que preguntaba. Muchísimas gracias tigre.

Para completar mi pregunta anterior me gustaría preguntarles en base a los datos que entrega el datasheet si se alcanza la potencia nominal de 32w @thd=10% en 8ohms cuando la señal de entrada se encuentra a nivel de línea (0dbV = 1V). ???

De ser así el objetivo a perseguir es encontrar la preampliicacion adecuada para obtener una potencia de 15W. (si fuera lineal la correlación, que lo dudo, estimo que seria 0,5V -0,3dbV).

Bueno espero sus correcciones y les agradezco por iluminarme con sus conocimientos

 

[Black Tiger1954]

Mmmmm es solo una sugerencia: yo ajustaría la ganancia del integrado, es más fácil que buscar un pre de esas características. También se podría poner un trimmer a la salida del pre o a la entrada del amplificador para ajustar los niveles.

 

[pandacba]

El perros tu problema es tan simple como no llevarlo a la máxima potencia, fijate que (y dependiendo de los parlantes) si es para tu casa 32W por canal para un living es una barbaridad, para una escucha normal lo estaras utilizando en 2-3W muy lejos de los 32W máximos, por otro lado le pones dos parlanes para que te de 16 ohms y limitaste automaticamente la potencia a unos 16W

No te persigas, si buscas en cualquier amplificador a más potencia mayor distorción, por ejempo un equipo de 40W de los de antes se los diseñaba para que aún a esa potencia la distorción fuera baja, y se los utilizaba en equipos para el hogar, imaginate la calidad de ese equipo a 5W a 10W a 4W por canal si llaman a la puerta de tu casa no escucharas y si alguién te habla, deberas bajar el volumen para poder escucharla.

Asi que paa el uso normal la calidad es excelente,

 

[Dr. Zoidberg]

Para completar mi pregunta anterior me gustaría preguntarles en base a los datos que entrega el datasheet si se alcanza la potencia nominal de 32w @thd=10% en 8ohms cuando la señal de entrada se encuentra a nivel de línea (0dbV = 1V). ???

Y...hay que sacar las cuentas
P = (Vp²)/(2*R) y de ahí Vp=√(P*2*R)=√(2*32*8)=22.6V
Como Vp es mayor que Vcc (22.6 > 22), lo que se pasa es lo que dá el 10% de THD (o por ahí cerca va el ruido ).
Si no querés distorsión, tenés que tomar una Vp < 22V...tipo 20V, y así Vp=20V
Como esas mediciones están hechas con el circuito del datasheet, que tiene una ganancia de 30dB, tenemos Av=30dB=32, y con esta ya podés sacar la tensión de entrada máxima que te dá una salida sin distorsión (sin distorsión por recorte ).
Vin = Vp/Av = 20V / 32 = 0.625V de pico! o 440 mVrms

 

[elperros]

Así es, estoy de acuerdo. No planeo construir un ampli de esta potenci,a la consulta es para poder aprender y entender mejor como funcionan los amplificadores.
En cuanto a tu afirmación "a mas potencia mayor distorsión" es lo que yo creía pero en el datasheet particularmente en la figura 5 muestra para una misma potencia dos posibles distorsiones de acuerdo al voltaje. O visto alternativamente para un voltaje de alimentación dos potencias distintas según la distorsión. Es esto ultimo es lo que me mareaba. Ósea particularmente eligiendo un voltaje como seleccionaba la potencia para quedarme en los parámetros de distorsión elegidos.
La respuesta es atenuando la señal de entrada o modificando la ganancia.
Esta discusión me a enriquecido mucho.
Ciertamente una potencia tan alta presumo que rompería los
Ventanales de mi living por la presión sonora. Aparte de ganarme el amor de mís vecinos.
Muchas gracias a todos.

Y...hay que sacar las cuentas
P = (Vp²)/(2*R) y de ahí Vp=√(P*2*R)=√(2*32*8)=22.6V
Como Vp es mayor que Vcc (22.6 > 22), lo que se pasa es lo que dá el 10% de THD (o por ahí cerca va el ruido ).
Si no querés distorsión, tenés que tomar una Vp < 22V...tipo 20V, y así Vp=20V
Como esas mediciones están hechas con el circuito del datasheet, que tiene una ganancia de 30dB, tenemos Av=30dB=32, y con esta ya podés sacar la tensión de entrada máxima que te dá una salida sin distorsión (sin distorsión por recorte ).
Vin = Vp/Av = 20V / 32 = 0.625V de pico! o 440 mVrms

Exclente!!!!
Muchas gracias. Con números entiendo mucho mejor las cosas.!

 

[Dr. Zoidberg]

Exclente!!!!
Muchas gracias. Con números entiendo mucho mejor las cosas.!

Yo también