Teora y prctica de los amplificadores Musicales

Es una presentacin de la:

ACADEMIA VIRTUAL EYSER

Profr. Francisco Orozco Cuautle

Produccin general de:

Electrnica y Servicio

Mxico Digital Comunicacin

Director General:

Profr. Jos Luis Orozco Cuautle

JUNIO 2013

La reparacin a equipos amplificadores de potencia o musicales, tambin se descubre como una interesante alternativa de trabajo, lucrativa y poco competida.

Usted puede atender una amplia gama de marcas, adonde se destacan algunas muy reconocidas como Marshall, Peavey, Roland, Fender, Yamaha, QSC, Crate, en un largo etctera.

Le invitamos a que explore esta opcin de servicio.

Introduccin

Existen dos tipos de amplificadores de potencia o poderes:

1) Amplificadores con bafle-bocina. Lnea casting (baja potencia) Lnea Profesional (sin y con

mezcladora) (media potencia)

2) Amplificadores

profesionales (sin bafle-bocina). Sin mezcladora (alta potencia)

Cada variante est dirigida a ciertas aplicaciones en particular. En ciertos casos lo que cuenta es su portabilidad, en otros su potencia, la fidelidad o una combinacin de caractersticas.

Los mercados de trabajo son: Aficionados y grupos musicales, Cines, teatros, auditorios, escuelas, centros comerciales, empresas de publicidad, etc.

Principios de trabajo

Para efectuar las explicaciones pertinentes al tema, he elegido el diagrama de un amplificador marca QSC y modelo GX-7 el cual muestra una infraestructura muy clsica en esta tecnologa al incorporar la etapa de potencia a transistores bipolares.

Este es un amplificador que ingresa con frecuencia a servicio, y en este 2013 an sigue vigente entre la lista de productos del fabricante: http://www.qscaudio.com/products/amps/gx/

Por estndar internacional los esquemticos manejan el flujo de seales de izquierda a derecha. As, incluso es ms sencillo reconocer la arquitectura del circuito.

No olvide que los procesos de seales anlogos habitualmente se realizan en serie y que con el auxilio de un osciloscopio, con facilidad podemos ir siguiendo la seal hasta el punto adonde esta se bloquea o muestra alteracin alguna.

Con un multmetro mediremos tensiones de polarizacin de las reas bajo sospecha y de comprobar el estado de los componentes a objeto de localizar alguno en condiciones de dao.

Para ventaja nuestra, en internet se encuentran con facilidad los diagramas esquemticos e incluso hay firmas como QSC, Fender y JBL que tienen pginas adonde usted puede descargar gratuitamente los diagramas de la mayora de sus modelos:

http://www.qscaudio.com/support/technical_support/schems1.htm

http://www.fender.com/es-MX/support/articles/?section=downloads&category=amplifier-schematics

http://www.jblproservice.com/navigation/MPX%20Amp%20Series.html

y desde luego, clubes y foros adonde tambin descargan estos materiales de servicio.

http://www.clubdediagramas.com/

http://www.comunidadelectronicos.com/

Las matrculas de los transistores de potencia e Ics empleados en estos amplificadores son bastante comunes y sin dificultad lograremos a partir de sus caractersticas identificar un reemplazo idneo.

De internet usted puede descargar las hojas de datos de transistores e Ics y incluso con sus diagramas bsicos para el caso de no ubicar el esquemtico del amplificador bajo reparacin.

En lo que refiere a la electrnica empleada, se distinguen las configuraciones tpicas de un transistor bipolar que son:

emisor comn,

base comn

colector comn (o emisor seguidor).

Se emplean montajes pre-amplificadores y amplificadores en montaje directo o RC, pero tambin se observan variantes mas elaboradas como los del tipo simtrico complementario y casi complementario y las de tipo puente y casi puente.

Como amplificadores finales tambin se emplean transistores de tipo J-FET, MOSFET y circuitos integrados para amplificadores en clase D.

Enseguida reconocemos las configuraciones bsicas de los transistores bipolares. Por favor distinga las entradas y salidas de seal, as como las relaciones de fase que estas guardan entre si.

Configuracin Emisor comn,

Si invierte fase entrada-salida

Configuracin Base comn,

No invierte fase entrada-salida

Configuracin Colector comn

o emisor seguidor, No invierte fase entrada-salida

Fin

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Flujo de seales Para el canal A de amplificacin, la seal de audio se recibe en cualquiera de los conector sealados como J10 / J9 / J3. Recuerde que por norma internacional la

amplitud de las seales de audio que se acoplan de un equipo a otro es de un voltio de pico a pico.

La seal recibida se aplica al circuito integrado U1 en su terminal No. 2. Este es un doble amplificador operacional de matrcula MC33078 que da salida por la terminal nmero 1. La seal pre-amplificada se acopla a la terminal 5 del mismo IC, y cuya salida la vemos ahora en el pin No. 7.

La seal del pin 7 en el IC U1, se lleva al conector SND-A, y toca un extremo del control de volumen, adonde el tap central retorna con las iniciales RET-A hacia la terminal No. 2 del IC U4, el cual da salida de seal por el pin No.1 y se acopla de inmediato esta a la terminal No. 5 del mismo IC U4. Ser en su terminal No. 7 donde se obtenga la seal finalmente pre-amplificada de este doble paso amplificador operacional.

Ic U4 MC33078

3

2 1

5

6

7

VR1

7

1

3

2

5

6

J10

Figura 5

Ic U1 MC33078

Ahora la seal se lleva al

conjunto de diodos sealados como D1_D3 y D2_D4, los cuales aseguran el punto de corte de los transistores Q18 y Q5, evitando con ello la denominada distorsin de cruce.

Estos preamplificadores se encuentran prcticamente en un montaje simtrico casi complementario y que permite separar la fase positiva de la negativa de la seal de audio. Esto se hace con objeto de disponer de manera independiente la amplificacin final a esta seales a base de dos poderosos amplificadores, segn reconoceremos esto enseguida.

7

5

6

MC33078 D1, D3 D2, D4

Q18

Q17 Q9

Q12 Q16 Q63

Q5

Q20

Q8

Q13 Q19 Q64

L1 Ic U4

Figura 6

Del colector de Q17 la seal de fase negativa se acopla a la base del transistor Q9 que guarda la configuracin colector comn o emisor seguidor el cual muestra un elevado rango de amplificacin a nivel de corriente en emisor. Tampoco inversin de fase de la seal operada.

La lnea de emisor de este transistor ataca las bases de los transistores Q12, Q16 y Q63, los cuales son amplificadores emisor comn en cascada, y conforman el paso de potencia final para la seal de audio en la alternancia positiva de la seal bajo amplificacin. Al estar conectados estos tres transistores en montaje emisor comn, si invierte la fase de la seal que les ingresa, entregando en sus colectores a esta en fase positiva hacia la bobina L1 y bocina.

Esta arquitectura de Ics y transistores en serie, permiten una elevada potencia de amplificacin. Como pueden observar, la amplificacin ha venido siendo gradual, que permite lograr una excelente relacin de potencia y fidelidad.

Para el caso del amplificador Q18, la seal es aplicada en base y se muestra amplificada en colector del mismo. La configuracin empleada es la denominada emisor comn, la cual invierte la fase de seal que recibe en base, mostrndose entonces en fase negativa. Esta seal se acopla al emisor del transistor Q17 el cual est conectado configuracin base comn. Si lo recuerdan, esta permite lograr una significativa ganancia de voltaje, pero no invierte la fase de la seal operada.

Por su parte, la porcin negativa de la seal de audio, es aplicada al a base del transistor Q5. Al salir en colector de este la seal amplificada, se muestra con inversin de fase.

La seal en este punto, se acopla al emisor de Q20 , entregando este la seal en su colector. No existe inversin de fase en este transistor.

Enseguida la seal es acoplada a base del transistor Q8 el cual es un emisor seguidor o colector comn mostrando este la seal amplificada en emisor, sin inversin de fase.

Q8 excita la base de los amplificadores finales Q13, Q19 y Q64. Estos transistores reciben la seal de audio en fase positiva en sus bases, y la exhiben como fase positiva en su colector respectivamente.

La seal amplificada se acoplar a la bobina L1 y bocina finalmente.

Como pueden darse cuenta, son dos amplificadores de alta potencia destinados cada uno para amplificar las fases positivas y negativas de las seales que ingresan.

Este equipo dispone de dos canales idnticos en arquitectura de amplificacin. Entonces el lector, siguiendo estas explicaciones, con facilidad puede entender el flujo de seal del canal B d e amplificacin.

El resto de componentes estn asociados para dar estabilidad a los montajes amplificadores, al operar como estabilizadores electro-trmicos, regeneraciones de seal. Queda ya en el lector el dar seguimiento a estos circuitos.

Diagrama esquemtico completo

Caso de Servicio

Se recibe Bafle Dinmico (amplificado) que sufri accidentalmente fue conectado en una lnea AC de 220v, en lugar de 110v.

Fusible de lnea tipo retardo daado. Ic Salida de audio TDA7293 daado Bocina Celestion daada. Se reemplazaron las piezas y el

equipo trabajo de manera optima. Se dio limpieza a interruptores y resistores variables.

Costo de refacciones $ 30 USD. Cobro a consumidor $ 120 USD.

1

3

2

4

IC TDA-7293

Amplificador Clase D, sin distorsin de cruce

Comparativa en potencias

20 0:18O:

Usted debe considerar que la reparacin de los equipos musicales requieren un mayor compromiso profesional nuestro al punto que una deficiente reparacin por nuestra parte puede lesionar seriamente los intereses profesionales de nuestro cliente, al fallar el equipo al momento de un evento en particular.

As, le recomendamos que emplee piezas nuevas y de buena calidad, debiendo ser instaladas estas bajo las condiciones de originalidad del fabricante.

Si es un transistor el que instala, no deje de aplicar crema de silicn al respaldo de este con la intencin de asegurar la disipacin de calor correctamente. Si alguna mica aisladora se muestra maltratada, coloque una nueva de una vez.

Asegrese que no existen falsos contactos en tarjeta y que los controles e interruptores reciban su rutina de limpieza. Si alguno ya esta deteriorado, reemplcelo sin duda alguna.

Recomendaciones finales

Adquiera estos consumibles en Electrnica y Servicio

http://www.electronicayservicio.com/

En un buen nmero de tarjetas los dispositivos estn instalados bajo la tcnica through hole, lo que dificulta sensiblemente su desensamble. Para esa situacin, emplee las barritas tonami de electrnica y Servicio. Le recomendamos que observe el siguiente video adonde aprender el empleo de estas:

http://www.youtube.com/watch?v=GJ-oxnQuq8A

Para los casos que exista ajuste del voltaje de fuente, no deje de verificar que este se encuentra en su normativa. Mida la temperatura de los componentes reemplazados y mantenga al equipo suficientemente tiempo a prueba antes de considerarlo como reparado.

Ya en campo, usted encontrar diversas variantes, adonde se asocian ICs de mayor complejidad, medidores de nivel y etapas de salida a base de transistores MOSFETS y hasta transistores IGBT. Sin Embargo colega, no se sorprenda si ocasionalmente le solicitan la reparacin de un amplificador a vlvulas termoinicas o sea BULBOS !!!. Y en efecto, algunas rarezas de estas an se mantienen vigentes y para los mas extremos audifilos, se siguen produciendo equipos bajo esta tecnologa, como lo ocurre con Fender en algunos de sus modelos.

Le recomendamos que a objeto de familiarizarse con el tema descargue de internet algunos diagramas y los revise en su arquitectura.

Un osciloscopio ser el complemento ideal para sus acciones de servicio. Conforme usted evolucione en el servicio se ver en la necesidad de ampliar su gama de instrumentos de medicin y calibracin seguramente. Fin.

Fuente de Alimentacin Regulada 0 a 24v

Generador defunciones

Medidor de distorcin

Vatmetro