Con base en un Doble Amplificador Operacional del tipo CA1458, elaboramos un preamplificador RIAA estéreo, para aplicaciones en sistemas de sonido con tocadiscos. Este es el primer proyecto de una serie alrededor del doble amplificador operativo CA1458.
Amplificadores operacionales permiten la realización práctica de muchos proyectos interesantes, principalmente involucrando la amplificación de señales de audio de pequeña intensidad.
El acceso a una entrada de retroalimentación negativa (entrada inversora) permite el control de ganancia y ecualización con muy pocos elementos externos y de forma bastante precisa.
Su alta ganancia, baja impedancia de salida y alta impedancia de entrada, permiten su operación con fuentes de señales de poca intensidad y la excitación de la entrada de amplificadores de todo tipo.
El proyecto que presentamos se basa en un doble amplificador operacional CA1458, que cuenta con dos amplificadores similares en características al conocido 741.
Con la utilización de una red de realimentación externa para ecualización RIAA, desarrollamos un preamplificador que tiene las siguientes características:
- Nivel máximo de salida a 1kHz: 21dBm
- Nivel máximo de salida en carga de 600 ohms: + 17,5dBm
- Impedancia de salida (1 kHz): 100 ohms
- Distorsión armónica (1kHz): 0,05%
- Ganancia en1kHz: 55 dB
- Tensión de alimentación: 12 + 12V
- Corriente consumida: 5,6mA
- Rango de respuesta: 20 a 20 000 Hz
EL CIRCUITO
La base de nuestro circuito es un doble amplificador operacional del tipo CA1458, cuyos pinos se muestra en la figura 1.
Cada uno de los amplificadores internos a este integrado posee características cercanas a las del conocido 741.
Tales características son: Rango de tensión de alimentación: 3 + 3 a 18 + 18 V
Corriente de alimentación: 5,6mA
Resistencia de entrada: 1M ohms
Tasa de crecimiento: 1V / us
Rango de funcionamiento: 500 kHz
Tensión máxima de desplazamiento de entrada: 6 mV
Corriente máxima de desplazamiento de entrada: 200 nA
En nuestro circuito aplicamos la señal a ser amplificada en la entrada no inversora y conectamos en la entrada inversora una red de ecualización RIAA.
Cuando se graba un disco, la grabación se realiza con la atenuación o refuerzo de ciertas frecuencias por motivos técnicos.
De esta forma, la señal que está en el disco no corresponde realmente a un "retrato" de la grabación o del sonido original.
Para que tengamos la correcta reproducción del sonido grabado en el disco, necesitamos atenuar las frecuencias que se han reforzado y reforzar las que se han atenuado en la misma proporción original.
La forma en que cada frecuencia del espectro audible es reforzada o atenuada obedece a una norma denominada RIAA. Para los discos de 33 ½ rotaciones, las atenuaciones para las diferentes frecuencias se dan en la siguiente tabla.
La red de ecualización del preamplificador está formada por los resistores 4 RS y R7 y por los capacitores C5 y C7, en uno de los canales.
El circuito debe ser alimentado por una fuente simétrica. Como el consumo de corriente es muy bajo, la regulación puede ser hecha directamente por zener, sin la necesidad de transistores o integrados.
Este hecho posibilita el aprovechamiento de la propia fuente del amplificador con el que el pre operará.
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el diagrama completo del preamplificador.
En la figura 3 tenemos la pequeña placa de circuito impreso en la que se puede montar.
Recordamos que, como se trata de montaje de audio sujeta a la captación de zumbidos, todas las conexiones de paso de las señales deben ser blindadas.
Los resistores son todos de 1/8 o ¼ W con un 10% de tolerancia, mientras que los electrolíticos son para 16 V o más de tensión de trabajo. Los demás capacitores pueden ser de poliéster o cerámica.
En la figura 4 damos una fuente de alimentación simétrica para este preamplificador.
El transformador tiene devanado primario de acuerdo con la red local y secundaria de 12 + 12 V con 250 mA de corriente.
Los diodos zener son de 400 mW con tensión entre 9 y 12V. Los electrolíticos de 10oop..F (o más) deben tener tensión de trabajo de al menos 25 V.
Los resistores de 100 ohms son de 1 / 2W.
Uso
Los cables de entrada y salida de señal deben estar provistos de jack o enchufes de acuerdo con la fuente de señal y la entrada del amplificador.
Recordamos que las características del circuito son para tocadiscos con cápsulas cerámicas.
El circuito debe instalarse en una caja metálica debidamente conectada a tierra para evitar la captación de zumbidos.
En la fuente se puede añadir un indicador LED para la facilidad de uso.
Observamos también que la ecualización puede ser alterada con la modificación de los valores de los capacitores, pero eso depende del gusto de cada uno.
Preamplificador:
CI-1 - CA1458 o equivalente - doble amplificador operacional
R1, R2 - 47 k - resistores (amarillo, violeta, naranja)
R3, R4 - 470 ohms - resistores (amarillo, violeta, marrón)
R5, R6 - 51 k - resistores (verde, marrón, naranja)
R7, R8 - 560 k - resistores (verde, azul, amarillo)
C1, C2 - 1 uF - capacitores de poliéster
C3, C4 - 47 uF x 16 V - capacitores electrolíticos
C5, C6 - 1n5 - capacitores de poliéster o cerámica
C7, C8 - 5n6 - capacitores de poliéster o cerámica
C9, C1O - 22 uF x 16 V - capacitores electrolíticos
Varios: placa de circuito impreso, zócalo DIL de 8 pines, cables blindados, enchufes de entrada y salida, caja para montaje, soldadura, etc.
Fuente de alimentación:
T1 - transformador con secundario de 12 + 12 V x 250 mA o más
D1 a D4 - 1N4002 o equivalentes - diodos rectificadores de silicio
D5, D6 - 12 V x 400 mW - diodos zener
C11, C12 -1000 uF x 25 V - capacitores electrolíticos
C13, C14 -. 100 uF x 16 V - capacitores electrolíticos
R9, R10 - 100 ohmios x ½ W - resistores (marrón, negro, marrón)
Varios: cable de alimentación, puente de terminales o placa de circuito impreso, hilos, soldadura, etc.