Un amplificador integrado para principiantes (amplificador + preamplificador + fuente)

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Armemos uno Dr.! Alguien debe tener los planos, seguro.
Te lo dejo para vos...hay una parva para elegir...

Ahora te aviso que el circuito del amplificador es bastaaaaante parecido al de este tema:
y tiene varios de los mismos "vicios"...
El preamplificador si que es diferente.
 

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  • hfe_nad_3020_service.pdf
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Me apunto a seguir el hilo, hace tiempo que tengo ganas de intentar fabricar un amplificador de audio pero hasta ahora no me he decidido. Tengo unos altavoces 2 vías de coche que actualmente estoy moviendo con un Nad 7125 prestado de mi hermano y aunque los altavoces se supone que aguantan 150 Wrms con ese los muevo de maravilla y ya permite unos volumenes capaces de fastidiar a los vecinos, así que creo que un proyecto así me podría ser ideal para aprender y poder devolver el Nad a mi hermano xdd.
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Cuando uno empieza a investigar un poco se dá cuenta que el famoso TDA1524 no es tan simple como lo dice la inentendible datasheet de Philips (ahora NXP). Por la web hay un par de configuraciones circuitales, una de ellas usada por Plaquetodo en un de sus kits con este chip, pero abunda la implementación del esquema de Philips...que luego uno se dá cuenta que no sirve para mucho más que no sea medir las propiedades de AC y DC del chip.
Por suerte encontré un datasheet del TDA1524A proporcionado por Motorola :oops: , de la misma época que el Philips pero MUCHO más explícito en varias cosas lo que no quita que tenga algunas partes aún inentendibles. En este datasheet la configuración circuital propuesta es la misma que usa Plaquetodo y contiene una realimentación de DC con un Filtro Pasa-bajos de 1º orden para estabilizar la salida a Vcc/2 ya que este chip se alimenta con simple polaridad.
Por otra parte, el datasheet de Motorola muestra los límites de refuerzo y corte de graves y agudos, así como el alcance del control de volumen de una forma mas clara que el de Philips, y acá si es evidente el origen de varios de los problemas que muchos han comentado en los hilos del foro; y el inconveniente es que tiene un refuerzo y corte muy exagerados - de entre 15 y casi 20dB - en graves y agudos. También tiene una ganancia máxima de 21.5dB lo cual dice por qué muchos se quejaban de que "saturaba y sonaba mal" cuando le daban el volumen al mango. Aparte de NO saber sobre las estructuras de ganancia, le metían señal con un celular o DVD directamente :eek: y eso mas 20dB es como muchíiiisimo. Estos son temas que hay que corregir, pero creo que es bastaante simple agregando algunas resistencias a los potenciómetros de control de tono y volumen....veremos.

En fin, dejo para la posteridad el datasheet de Motorola y el documento de Plaquetodo (aunque creo que ya está en el foro)...

Continuará...
 

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  • pre_tda1524_179.pdf
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  • TDA1524A-Motorola.pdf
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Pregunta doc... ¿no hay un integrado mas moderno para el pre?, estos viejos están diseñados para entradas de señal muy bajas, con dispositivos modernos estamos obligados a reducir las señales en la entrada.
Cuándo digo modernos me refieron también a simples, hay muchos modernos que necesitan de un microcontrolador para manejarlos y eso los aleja del ámbito hobbista.
 
Sigo este hilo con mucho detenimiento, estoy proximo a irme de casa, y estoy buscando algo para musicalizar mi departamento, la idea seria sumar a este proyecto el amplificador de auriculares que el Dr. ya acompaño a este foro, para tener las 2 opciones posibles. Seria buena opcion agregar el Cross-Over de Linkwitz para tener un sistema 2.1? Gracias por los aportes a la comunidad, su predisposición para generar estos proyectos! Saludos desde Cba
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Pregunta doc... ¿no hay un integrado mas moderno para el pre?, estos viejos están diseñados para entradas de señal muy bajas, con dispositivos modernos estamos obligados a reducir las señales en la entrada.
Cuándo digo modernos me refieron también a simples, hay muchos modernos que necesitan de un microcontrolador para manejarlos y eso los aleja del ámbito hobbista.
Si, mas nuevos hay, pero tal como decís requieren de un micro para controlarlos...y es lo que estoy haciendo en el nuevo preamplificador "digital" para mi casa, pero para este pequeño desarrollo el TDA1524 parece ser suficiente. Y no creas que es para señales tan bajas, por que muchos de los ensayos de laboratorio que publican los datasheets los hacen con una señal de entrada de 1.4V de amplitud. Lo que si tiene es mucha ganancia final para el nivel de entrada previsto en el amplificador, así que voy a tener que modificar el esquema para que solo llegue a 16 o 17dB de los casi 22dB que tiene. Y los de tono también hay que atenuarlos por que permiten una corrección excesiva.
Lo que sí hay que hacer es atenuar la señal de entrada y luego amplificarla, lo que es muy malo en cuanto al nivel de ruido del sistema, pero bueno...es lo que hay...o usar el otro preamplificador con A.O. que es sustancialmente mejor aunque también mas complicado y tal vez ocupa mas PCB que no hay disponible.

Seria buena opcion agregar el Cross-Over de Linkwitz para tener un sistema 2.1?
Sería buena opción para un 2.1, pero vas a necesitar otro amplificador de mas potencia para el subwoofer por que este proyecto es solo un 2.0
 
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Recuerdo haber visto y discutido con un "colega" hace mas de 20 años un integrado de NTE (tengo el manual en algún rincón, de la época gloriosa de los 90 cuando te mandaban gratis los manuales) que básicamente era un pre completo con la ventaja de controlar los tonos y volumen sin pasar la señal por potenciómetros. Los potenciómetros mandaban una tensión de referencia a cada pin de control, y el chip hacía todo el trabajo. Lo queríamos usar para evitarnos los ruidos por "potenciómetro sucio", que en este caso el efecto sería un salto de volumen en el peor de los casos, pero sin ruido. Por supuesto no recuerdo el modelo, pero si encuentro el manual subo los datos.
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Otro datasheet muy completo...
Gracias, pero ese es el de Philips.... :cry:
Recuerdo haber visto y discutido con un "colega" hace mas de 20 años un integrado de NTE (tengo el manual en algún rincón, de la época gloriosa de los 90 cuando te mandaban gratis los manuales) que básicamente era un pre completo con la ventaja de controlar los tonos y volumen sin pasar la señal por potenciómetros. Los potenciómetros mandaban una tensión de referencia a cada pin de control, y el chip hacía todo el trabajo. Lo queríamos usar para evitarnos los ruidos por "potenciómetro sucio", que en este caso el efecto sería un salto de volumen en el peor de los casos, pero sin ruido. Por supuesto no recuerdo el modelo, pero si encuentro el manual subo los datos.
El TDA1524 trabaja exactamente así como decís. El control es por medio de DC que pasa por el potenciómetro, pero la señal de audio no atraviesa ningún pote.
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Gracias @malesi !!!! Y parece que todos se consiguen en Argentina y además....son mas baratos que el TDA1524 !!! (al menos es lo que aparece en ElectronicaLiniers.com)
El AN5835/6 y el KA2107 son el mismo chip de distinto fabricante, y son incompatibles circuitalmente con el TDA1524.
El TA7630 es incompatible circuitalmente con todos... lo que implica tener que armar un diseño específico de PCB para cada uno...
Veré si consigo alguno de los primeros por que llevan menos componentes que el TDA...pero antes analizaré los datasheets a ver que onda las especificaciones.

Gracias de nuevo!!! :apreton::apreton::apreton:
 
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Potencia... Qué temita... En cuanto comencé a leer el hilo me vino a la cabeza el NAD 3020, de modestos 20 Watts, considerado el mejor amplificador de la historia de la humanidad. Armemos uno Dr.! Alguien debe tener los planos, seguro.

Power output: 20 watts per channel into 8Ω (stereo)
Frequency response: 10Hz to 70kHz
Total harmonic distortion: 0.02%
Damping factor: 55
Input sensitivity: 2.5mV (MM), 150mV (line)
Signal to noise ratio: 75dB (MM), 110dB (line)
Dimensions: 420 x 96 x 240mm
Weight: 5.26kg

Ver el archivo adjunto 283336
Nad 3020 Schematic acá datos
Parece que el hilo estuvo detenido en el tiempo, pero yo estuve buscando soluciones de bajo costo y buena performance para el preamplificador.
La que estaba diseñando previamente la completé y funciona OK en la simulación, peeero usa cuatro A.O. dobles, tres potenciómetros dobles y uno simple y unos cuantos componentes pasivos, sobre todo para el control de tono:
Ver el archivo adjunto 283310
Pero recordé que tengo un TDA1524A que es un preamplificador completo de un solo chip, que usa solo 4 potenciómetros simples, tiene control de loudness y permite una amplificación entre -80 a +21dB (medio pasada para esta aplicación, pero bué...ya veremos). También recordé que @mnicolau ya había publicado un PCB para este chip hace una parva de años, así que la busqué para ver que tal estaba. La verdad es que está muy bien diseñada, pero tiene varias cosas que a mí no me cierran (opinión personal): No tiene el switch para el control de loudness y tiene los controles de volumen, balance y tono muy "apretados" entre sí (distribuidos en solo 8.5cm de largo) y en una secuencia incómoda que no es la que uno normalmente encuentra en los equipos de audio: volumen - graves - agudos - balance, cuando por lo general la secuencia usada es: graves - agudos - balance - volumen (o graves - agudos - volumen - balance), o sea el volumen y el balance siempre van adyacentes.
Por este motivo, y para ver si puedo limitar un poco la ganancia máxima del chip, voy a hacer un ensayo en protoboard y si funciona, diseñar un PCB con los potenciómetros on-board pero mas separados ya que ahora tengo 15cm de largo disponibles.
En cuestión de costos, el primer diseño tiene (al 06/06/2022 en Argentina, dolar "blue") casi 2U$S en A.O. mas 3 x 0.6U$S de tres potenciómetros dobles de 100K (en pack de 5, sinó es mas caro) + 0.6U$S de un pote simple (precios de potenciómetros de MercadoLibre) lo que totaliza U$S4.40 solo en potenciómetros y A.O. A esto habrá que sumarles mas o menos U$S3.00 en materiales pasivos y conectores.
La segunda opción es un poco mas costosa, aunque esto es muy relativo por que depende del precio de los potenciómetros, ya que tiene un solo C.I. TDA1524 que vale algo de U$S2.50 + 4 x 0.60 en potencióemtros lineales de 50K --> U$S4.90. A esto habrá que sumarle algo de U$S2.00 en materiales pasivos y conectores (ver datasheet del TDA1524A).
A fin de cuentas, ambas alternativas cuestan mas o menos lo mismo (pero en la primera te sobran dos potenciómetros), o la segunda es eventualmente un poco mas barata pero si que es mas fácil de montar sin problemas en un PCB limitado a un ancho de 40mm o un poco menos, y con bastantes menos componentes para soldar.

Creo que vamos a ir por TDA1524 (que tiene una performance inferior THD=0.3% max. a 1kHz vs. THD=0.07% del primer esquema simulado) pero parece ser suficientemente bueno para esta aplicación. Habrá que probar que tal funka...

Continuará...
 

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Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Les dejo un bosquejo mas o menos rápido de lo que sería el preamplificador con el TDA1524. Las resistencias que se ven en serie con los potenciómetros de control son para limitar la ganancia a un máximo de 16dB y los controles de graves y agudos están limitados a +/-10dB... pero esto es teórico, veremos cuando lo pruebe 🤷‍♂️
09-propuesta-preamp.jpg
El cálculo de las resistencias de los controles de tono se logra analizando cuales serían las tensiónes necesarias para los +/-10dB (que son casi las mismas para graves y agudos) y resolviendo un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas. Si lo quieren, me lo piden y subo una foto del desarrollo...
 

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Y acá les dejo la primera versión del PCB del preamplificador. Habrá que probar si funciona o nó...pero aún quedan cosas por retocar, por que lleva cuatro puentes que no se ven en la figura.
1655416348179.png
La separación entre los controles de tono y de balance son 35mm y de 45mm entre balance y volumen por que este último siempre lleva una perilla mas grande. También, con las medidas de la figura entra perfecta en un recorte de pertinax o fibra de vidrio de 10x15cm, junto con dos PCB de los amplificadores para conformar un sistema estéreo.

En cuanto al montaje...ya estoy pensando algo: En el foro he visto un par de fotos de amplificadores armados en dos cajas de fuentes de PC, pero las cajas las mantienen separadas y el resultado final - según MI criterio - no es bueno ni bonito:
full
full

El principal problema es que no juntan las cajas, y cuando lo hacen siguen manteniendo los frentes y fondos originales, que son feos para colocar fichas, llaves y controles, tal como se ven en la imágenes.
La idea que yo tengo es diferente pero muy simple: solo hay que usar dos cajas, giradas 90º respecto a la posición original, y unidas de forma que se logre un único gabinete... algo como la idea (incompleta) de esta foto de dos cajas de fuentes AT que conseguí hace muuuuuuchos años:
10-proyecto-caja-frente.jpg
No aparecen unidas por que las rejillas de los ventiladores sobresalen un poco e impide juntarlas...pero como van a volar a la mie@#$%& 🤷‍♂️ .
Así quedan desde arriba:
11-proyecto-caja-arriba.jpg
Y así desde ambos costados:
12-proyecto-caja-cote-der.jpg13-proyecto-caja-cote-izq.jpg
y por supuesto, hay que remover estas "tapas":
14-proyecto-caja-quitar-esto.jpg
Es claro que hay que hacer varias artesanías, pero nada requiere herramientas especiales.
Luego hay que juntar ambas secciones de la caja, para lo que tengo unos perfiles L de aluminio que me sobraron del amplificador de 8 canales, pero con cualquier recorte de un perfil de L de cualquier material se logra lo mismo sin tener que salir a comprar.

En cuanto a las medidas de la caja final, cada caja individual debe ser de una fuente AT o ATX con factor de forma PS/2 y nó otro por que son mas chicas, aunque por suerte es el formato mas común. Este formato, en su posición original, mide 150mm de frente por 140mm de fondo por 85mm de alto, así que juntando dos de ellas giradas 90º resultará una caja con un ancho de 280mm, una profundidad de 150mm y una altura de 85mm, lo que es un muy buen tamaño para un amplificador como el de este tema, ya que caben los dos amplificadores con su disipador, el preamplificador completo y aún queda el 80% de una de las cajas para ubicar la fuente de alimentación, que puede ser una SMPS reciclada de lo que salió de adentro de las cajas, o un transformador+rectificador+filtros totalmente convencionales.

Habrá que seguir meditando este asunto, pero la propuesta creo que sale bastante redonda...

Continuará.
 
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Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Hace como 10 años andaba juntando cosas de computadoras para mostrarles y dejarles tocar a mis alumnos. Fuí a una casa de productos informáticos cerca de casa y les pedí algunas fuentes viejas y rotas para los chicos....pero me gustaron a mí...arreglé un par y las otras van por acá :ROFLMAO:
De todas formas, poco importa la calidad de las chapas por que solo van a sujetar potenciómetros, interruptores y fichas pero el acabado final es con algún frente rescatado de por ahí, tipo MDF o terciado de 3mm adecuadamente pintado.
 
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Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Consulta, no seria mejor hacer una caja con impresora 3d? O excede el propósito del proyecto?
La caja (gabinete) puede ser cualquier cosa que desee el que construya este mini-proyecto, lo que pasa es que el planteo original era hacer un amplificador integrado para principiantes, de potencia razonable y de buena "apariencia" con el menor costo posible y para esto último hay que reciclar algo para no tener que ir a comprar chapas y hacerlas plegar en un taller.

Si alguien quiere hacer o encargar una caja impresa en 3D para meter el ampli adentro....pues adelante!!!! y si además quiere subir a este tema el/los archivo/s de diseño para que cualquiera pueda imprimirla y/o modificarla...pues mejor aún!!! 🥳 🥳
Este tema está abierto a cualquier contribución que ayude a potenciar las posibilidades y presentación del proyecto, desde agregados o modificaciones electrónicas hasta gabinetes y técnicas de montaje del equipo.

Yo solo voy a contruir un prototipo para que puedan ver que si funciona y que se puede montar algo relativamente simple, de performance razonable y de presentación agradable, sin tener que hipotecar la casa. Aún falta un tiempo para que yo pueda montar y evaluar todo el conjunto (de hecho ya encontré un pifie en el PCB del amplificador por que me equivoqué en el esquemático de KiCad, pero ya está corregido) para poder darles los diseños de los PCB libres de problemas, pero si tenemos como referencia el tamaño de las dos fuentes de PC unidas como dije mas arriba, el tamaño mínimo del gabinete debería 280mm de ancho x 150mm de profundidad x 86mm de altura. Con eso o mas grande quedamos seguros que la configuración mínima entra sin problemas.

Si vos podés contribuir con el diseño de gabinete impreso en 3D...bienvenido sea!!!
 
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