Pre Amplificador Integrado (ART2209S)

Para aquellos que están montando amplificadores, pero que no saben cómo añadir un buen preamplificador, un circuito con tres sensibilidades que sirven para cápsulas magnéticas, cerámica y otros tipos de señales de entrada.

Debido a sus características, el amplificador de operación 741 se puede utilizar en una infinita variedad de aplicaciones prácticas. Incluso en audio, donde pocos son los que realmente saben explorar las posibilidades de este circuito integrado, encontramos aplicaciones muy interesantes como el preamplificador de audio que ahora describimos.

Con una salida de alta intensidad, compatible con la entrada de los amplificadores de audio más comunes, este preamplificador puede presentar diferentes características de entrada y ecualización haciendo la correcta conexión de la red de retroalimentación.

Así, con el simple intercambio mediante un interruptor de la red de ecualización, podemos tener tres características de entrada diferentes, lo que hace que este preamplificador sea utilizable con cápsulas magnéticas, cápsulas cerámicas y transductores o sintonizadores de señal de alta intensidad.

Los lectores que buscan un preamplificador para su equipo de sonido y quieren algo simple pero eficiente, aquí está nuestra sugerencia.

A partir de las características dadas a continuación los lectores pueden tener una idea de cómo usarlo:

 

Posición 1: ganancia unitaria (para señales intensas).

Posición 2: 5 mV de sensibilidad de entrada con ecualización RlAA y 500 mV de salida.

Posición 3: 220 mV de sensibilidad de entrada de para una salida de 100 mV/100 k.

Tensión de alimentación: simétrica de 3+ 3 a 15 + 15 V

 

FUNCIONAMIENTO

La ganancia de un amplificador operacional depende del tipo de retroalimentación que tenga, como se muestra en la figura 1.

 

Figura 1 – Ganancia del operacional
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Si la retroalimentación se hace directamente, como se muestra en la figura 2, la ganancia será unitaria, es decir, tendremos la misma amplitud de la señal para la entrada y la salida.

 

 

Figura 2 - Ganancia unitaria
Figura 2 - Ganancia unitaria | Haga click en la imagen para ampliar |

 

 

Por supuesto hay ganancia de potencia en el caso porque en esta configuración tenemos una impedancia de entrada muy alta, desde el orden de 1M al 741 y una impedancia de salida baja, del orden de 50 ohms para él integrado.

Uno puede tener una ganancia intermedia entre el máximo (sin retroalimentación) y el mínimo (con retroalimentación directa) con la opción apropiada de resistores utilizadas en este circuito, como se muestra en la figura 3.

 

Figura 3 - Obteniendo mayor ganancia
Figura 3 - Obteniendo mayor ganancia | Haga click en la imagen para ampliar |

 

 

En este caso, el beneficio presentado por el circuito dependerá de la relación entre los resistores R1 y R2.

En el caso de la retroalimentación realizada por un resistor, la ganancia integrado fijó para toda una banda de frecuencias, permaneciendo constante en ella, hasta el límite establecido por las características internas de la misma.

En la figura 4 tenemos un gráfico en el que podemos observar cómo se comporta el 741 en relación con la frecuencia de las señales amplificadas y las ganancias que tiene en una aplicación.

 

 

Figura 4 - Ganancia en función de la frecuencia
Figura 4 - Ganancia en función de la frecuencia | Haga click en la imagen para ampliar |

 

Vea que, en este caso, las ganancias son constantes en la pista de operación. En una aplicación donde tenemos señales de audio amplificando beneficio uniforme no siempre es necesario.

Los lectores saben que los preamplificadores necesitan igualar la señal amplificada, es decir, amplificar las frecuencias a su manera para que nuestro oído pueda oírlas mejor.

Esto se debe a que las grabaciones no se realizan de acuerdo con la curva de sensibilidad del oído, de la misma manera que los transductores utilizados, es decir, cápsulas de varios tipos, tampoco responden de la misma manera a las diferentes frecuencias que deben capturar.

La ecualización de los distintos tipos se realiza adaptando la curva de respuesta del circuito a la forma en que se deben reproducir las señales.

Para hacer el circuito integrado 741 selectivo o no lineal en relación con las diferentes frecuencias, en los circuitos de realimentación se agregan los capacitores, como se muestra en la figura 4A.

 

Figura 5 - Adición de capacitores
Figura 5 - Adición de capacitores | Haga click en la imagen para ampliar |

 

 

Si utilizamos un capacitor en paralelo con el resistor, en vista de la mayor retroalimentación negativa en las altas frecuencias (capacitores dejan pasar las altas frecuencias más fácilmente) obtenemos una curva en la que hay un refuerzo del bajo.

El valor del capacitor utilizado determina la intensidad del refuerzo utilizado, es decir, cuanto mayor sea el valor del capacitor, mayor será la atenuación en los agudos obtenidos.

Si utilizamos una red, como se muestra en la figura 6 tendremos una curva de atenuación diferente, al igual que en el caso de la ecualización RIAA en la que se deben reforzar ciertas pistas de frecuencia.

 

Figura 6 - Una red RIAA
Figura 6 - Una red RIAA | Haga click en la imagen para ampliar |

 

 

Los capacitores y resistores tienen los valores elegidos para obtener el comportamiento deseado.

En nuestro Circuito Práctico utilizamos los tres tipos de retroalimentación indicados, dependiendo del tipo de señal que se debe amplificar.

El amplificador operacional en este circuito requiere el uso de una fuente simétrica que puede ser formada por dos baterías de 9 V como se muestra en la figura 7 o de lo contrario la fuente de la figura 8.

 

Figura 7 - Fuente por batería
Figura 7 - Fuente por batería

 

 

 

Figura 8 - Fuente simétrica
Figura 8 - Fuente simétrica | Haga click en la imagen para ampliar |

 

 

 

MONTAJE

Todos los componentes para este montaje se pueden encontrar con facilidad, incluyendo el circuito integrado que se presenta en dos tipos de gabinetes.

Recomendamos montar en placa de circuito impreso en vista del volumen inferior ocupado y en vista de la sensibilidad del circuito a la captura de zombis dos.

Los diseños chapados que mostraremos se hacen dependiendo de la carcasa DIL integrada de 8 pinos que es la más común.

Los hilos de entrada deben estar blindados y cortos para evitar la captura de zumbidos. Del mismo modo, el hilo de salida que se conecta al amplificador debe estar blindado.

En la figura 9 tenemos el circuito completo de nuestro preamplificador con la fuente formada por dos baterías de 9 V.

 

Figura 9 - Diagrama del aparato
Figura 9 - Diagrama del aparato

 

 

 

Figura 10 - Placa de circuito impreso
Figura 10 - Placa de circuito impreso

 

 

Los lectores con menos experiencia en montajes de este tipo deben utilizar un zócalo para el circuito integrado con el fin de protegerlo del exceso de calor en la soldadura.

Se debe tener un poco de cuidado en el montaje:

 

1. Utilice un cable blindado para las conexiones de entrada y salida.

2. Conecte los blindajes de los cables al hilo tierra común al amplificador.

3. Observe la polaridad del capacitor electrolítico del montaje.

Con respecto a los componentes utilizados, todas las resistoras pueden ser de 1/8 W y los capacitores de poliéster metalizado y cerámico.

 

En la figura 11 tenemos nuestra sugerencia de caja para el montaje con las conexiones internas. Si la caja es metálica, debe estar conectada a tierra para evitar la captura de zumbidos.

 

Figura 11 - Caja de montaje
Figura 11 - Caja de montaje

 

 

USO

El uso del preamplificador debe hacerse de acuerdo con el tipo de señal con la que trabaja. Si se aplica una señal de intensidad mayor que la permitida en sus entradas, el preamplificador puede distorsionarse.

Si la señal es más pequeña de lo necesario para la excitación del circuito, no tendrá suficiente salida para alimentar el amplificador, obteniendo así un volumen muy bajo de reproducción.

 

Cl-1 - 741 - amplificador operacional integrado

C1 - 1 uF - capacitor de poliéster

C2 - 5 uF - capacitor electrolítico x 12 V

C3 - 1 nF- capacitor de poliéster o cerámica

C4 - 4n7 - capacitor de poliéster o cerámica

C5 - 33 nF - capacitor de poliéster

C6 - 33 uF x 16 V - capacitor electrolítico

R1 - 47 k x 1/8 W - resistor (amarillo, violeta, naranja)

R2 - 100 k x 1/8 W - resistor (marrón, negro, amarillo)

R3 - 68k x 1/8 W- resistor (azul, gris, naranja)

R4 - 820 k x 1/8 W - resistor (gris, rojo, amarillo)

R5 - 3k3 x 1/8 W - resistor (naranja, naranja, rojo)

R6 - 150 k x 1/8 W - resistor (marrón, verde, amarillo)

R7 - 6k8 x 1/8 W- resistor (azul, gris, rojo)

R8 - 100 R x1/8 W - resistor (marrón, negro, marrón)

S1 - Tecla de 1 polo x 3 posiciones.

Varios: fuente de energía simétrica, placa de circuito impreso, hilos blindados, jaques de entrada y enchufe o cable de salida, interruptor doble para encender y apagar la fuente, hilos, soldadura, caja para montaje, etc.

 

 

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