Las experiencias con amplificadores operacionales o alimentación de proyectos que los usen exigen una fuente simétrica. Del mismo modo, existen diversos tipo de amplificadores de audio que exigen para su alimentación una fuente simétrica. Si el lector tiene una fuente simple en su taller no necesitara' montar una fuente nueva para obtener tensiones simétricas, pues con el adaptador que describimos esta será solucionado inmediatamente. Se pueden obtener corrientes de hasta la en tensiones que van de 2 á 3 hasta cerca de 20 V
Montar una fuente simétrica para quien tiene una fuente simple que llegue por lo menos a los 24V significa no sólo un esfuerzo innecesario sino también un gasto. De hecho, los componentes básicos como el transformador, los diodos y el capacitor de filtro no cuestan barato.
Con el montaje de un adaptador podremos aprovechar la fuente simple, y sin usar transformador, diodos o capacitor de filtro, tener tensiones simétricas en una amplia faja de valores. EI adaptador que ofrecemos puede brindar tensiones de 2 a 30 V (2 – 0 - 2V) hasta 15V (15 - 0 - 15V) bajo corrientes superiores a 1A.
El circuito es muy simple y será conectado directamente a la salida de su fuente, como muestra la figura 1.
La precisión de las tensiones dependerá exclusivamente de los componentes usados.
El circuito
La base del circuito es un amplificador operacional que funciona como comparador de tensión.
En la entrada no inversora conectamos un divisor de tensión de modo que en este punto tengamos exactamente la mitad de la tensión de la fuente de entrada.
Este valor corresponderá entonces al cero volt de la fuente simétrica o la referencia. El capacitor en paralelo con uno de los resistores de este divisor proporciona una estabilidad de funcionamiento evitando así fluctuaciones que puedan ocurrir por transiciones o variaciones rápidas de la corriente de carga.
La salida del amplificador operacional está conectada a dos transistores Darlington complementarios. Si la tensión de salida fuera mayor que la mitad de la tensión de entrada, conduce Q2 tendiendo a bajar esta tensión.
Si la tensión fuera menor, conduce Q1 tendiendo a elevar esta tensión. El resistor conectado en la unión de estos dos transistores (R3) realimenta el integrado de tal modo que tenemos un estabilizador de tensión. Este estabilizador actúa de modo que la tensión en el punto (2) del integrado, que es la entrada inversora, tienda a mantenerse en el mismo valor de la tensión en la entrada no inversora.
Esto significa que tendremos en el punto de salida 0V exactamente la misma tensión de referencia del divisor, o mitad de la tensión de entrada.
Tomando entonces este punto como referencia de salida, tenemos una tensión positiva de V/2 en una salida y una tensión negativa -V/2 en la otra salida que es lo que deseamos.
Los transistores TlP121 y TlP126 son dimensionados para una corriente de hasta 5A con tensión de 80 V; pero con un pequeño disipador como el que usamos, no se recomienda exigir más de 1 A o 1,5A de esta fuente, lo que sin duda es suficiente para la mayoría de las experiencias.
Podemos alimentar este circuito con tensiones entre 5 ó 6 V hasta cerca de 30 V, lo que nos lleva a salidas simétricas de 2,5 V hasta 15V aproximadamente;
Es conveniente que la tensión en el punto 3 sea exactamente la mitad de la tensión de la fuente. Como esto dependerá de la precisión de los resistores de 8k2 en serie con un trimpot de 10 k.
Ajustamos entonces el trimpot para que la tensión leída sea la mitad exacta de la tensión de entrada.
Montaje
El circuito completo del adaptador está en la figura 2.
Su montaje, que tiene por base una pequeña placa de circuito impreso, aparece en la figura 3.
Los radiadores de los transistores son del tipo en "U" fijados en la propia placa.
En caso que sea preciso usar un disipador mayor (para corrientes mayores) sugerimos la utilización de disipadores de superficies mayores fuera de la placa.
El capacitor C2 debe tener una tensión de trabajo de por lo menos 25 V mientras que C1 debe ser para 50 V.
Los resistores son-todos de 1/8 ó 1/4W, dándose preferencia a los tipos de 10% o menos para R1 y R2.
El integrado 741 debe ser montado en zócalo para facilitar el cambio en caso de necesidad y evitar el recalentamiento de los pinos en la instalación.
Vea que las pistas que conducen las corrientes principales son las más largas.
Esto es importante para que el circuito funcione bien sin peligro de problemas de caídas de tensión o calentamiento en las condiciones limites.
Prueba y uso
Basta conectar la unidad en la salida de la fuente, que también alimenta al adaptador. En la salida del adaptador tendremos entonces una tensión simétrica con extremo igual al ajustado en la fuente alimentadora.
Si quisiéramos entonces una fuente simétrica de 12 + 12 V, ajustamos la fuente principal para 24 V.
Para verificar las tensiones de salida, use un multímetro común como muestra la figura 4.
En cada lectura debemos leer exactamente la misma tensión, igual a la mitad de la tensión de entrada.
Cl-1 - 741 - amplificador operacional
Q1 - TlP121 o equivalente (TIP120, TIP122)
Q2 - TIP126 ó equivalente (TIP125 ó TIP127)
D1, D2 - 1N4148 - diodos de uso general
C1 - 100 µF x 50 V - capacitor electrolítico
C2 - 47 µF x 25 V - capacitor electrolítico
R1, R2 – 12 k - resistores (marron, rojo, naranja)
R3 – 12k - resistor (marron, rojo, naranja)
R4, R5 - 5k6 - resistores (verde, azul, rojo)
Varios: placa de circuito impreso, caja para montaje, pinos y bornes de entrada y salida, alambres, soldadura, tornillos, disipadores de calor para los transistores, etc.
art089 - 1989