En efecto aunque parezca increíble , es posible hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1 por muy poco dinero (12€) , con la ventaja de que incluso gran parte de la el ectrónica ya estará montada y probada, de modo que sólo necesitaremos hacer las conexiones de alimentación, así como cablear los conectores de entrada /salida y ya tendremos el amplificador listo.
En esta ocasión ,vamos a ver un amplificador 2.1 de la que hablamos en otro post que cuesta unos 12€ en Amazon en el que que básicamente solo hay que alimentar con corriente continua DC entre 12-24 V c on una fuente conmutada y conectar tanto la entrada de audio como las tres salidas a sendos altavoces.
La potencia de salida de los canales izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%,
Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de alimentación pueden conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir una gama muy amplia) y en el caso del subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v puede conducir un subwoofer, único de impedancia entre 2-16 ohm teniendo en cuenta que a menor impedancia de los altavoces podremos conseguir una mayor potencia de salida.
Las características de este modulo son:
- Tensión de alimentación: DC 12-24 V
- Chip: TPA3116 *
- Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
- Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer sobre 8 ohmios
- Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
- SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
- Tamaño PCB 100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio
Es interesante destacar que para alimentar este amplificador debemos usar un fuente c onmutada entre 12 y 24V DC de unos 18Amp dada la gran intensidad necesaria, pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente cubrir la alimentación con una fuente convencional regulada basada en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador y el circuito de regulación.
El amplificador de audio
Un amplificador 2.1 que podemos comprar ya montada se basa en usar dos CI:
- Un TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
- Un TPA3116D2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.
Es decir usamos dos CI TPA3116D2 , uno para c omponer la salida stereo de 50+50W para dos canales de audio y un segundo en configuración mono para entregar un tope de potencia de 100W
El esquema del montaje como vimos es el siguiente:
Por su tipo de alimentación, también esta placa es muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.
El condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi el condensador trabajará en buenas condiciones.
Alimentación del circuito
En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.
Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, s uministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)
Dada las características de estos CI ,por tanto p odemos alimentarlos con batería 12 o 24V o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo máximo típico 7.5 Amp)
A la hora de hacer las conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V de 6Amp mayor o igual que 120W bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación (mucho cuidado con equivocarse de polaridad)
Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W( recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)
Conexiones
La conexiones del circuito no pueden ser mas simples ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores de forma individualizada
Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en la regleta marcada como BASS, OUTL y OUTR
Aunque pueda parecer poco relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca los altavoces funcionaran en contra-fase reduciéndose así la potencia de salida total.
Respecto la entrada de audio es esterero bien por un jack de 3 1/2″ stereo o bien con un conector macho que hay junto al propio jack. S
Respecto a los tres potenciómetros :
- El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
- El central es el control de volumen del Subwoofer
- El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)
Una solución sencilla es fijar la placa a una tabla de madera de aproximadamente las dimensiones de la placa del amplificador y cortar un plancha de aluminio doblándola por los 4 costados para hacer una caja
Para evitar que se toquen las conexiones de los altavoces lo mejor es colocar jack aéreos pues si conectaremos jacks metálicos estos conectarían la masa al chasis, cosa que debemos evitar pues las salidas de los altavoces como vemos en el esquema son independientes y no comparten la masa
Personalmente recomiendo estañar los cables de audio incluso aunque lo vayamos a fijar a las tres regletas de salida de los altavoces
En la siguiente fase recomiendo conectar los jacks aereos , en este caso del tipo RCA.
Asimismo practicaremos tres sendos taladros para los tres potenciómetros y un cuarto para un pequeño led indicador de funcionamiento cuyas conexiones irán a la regleta de alimentación con una pequeña resistencia limitadora .
Por ultimo queda ajustar los botones de plástico( entran a presión pero si no aprietan simplemente deberemos abrir un poco el eje con un destornillador plano ) y los tornillos que fijan la carcasa de aluminio a la base de madera
Sobre la fuente de alimentación , como se pude ver, usamos una fuente de 20V de un viejo portatil HP que conectaremos al jack izquierdo de la pcb por medio de un nuevo jack
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