lunes, 3 de septiembre de 2018

PROYECTO 6: AMPLIFICADOR DE AUDIO DE 10W CON TDA2003

SEÑAL DE AUDIO

Una señal de audio es una señal analógica eléctricamente exacta a una señal sonora; normalmente está acotada al rango de frecuencias audibles por los seres humanos que está entre los 20 y los 20.000 Hz. 

Una señal de audio se puede caracterizar, por su dinámica (valor de pico, rango dinámico, potencia, relación señal-ruido) o por su composición espectral (ancho de banda, frecuencia fundamental, armónicos, distorsión armónica, etc.).

Así, por ejemplo, una señal que represente voz humana (señal vocal) no suele tener información relevante más allá de los 10 kHz, y de hecho en telefonía fija se toman sólo los primeros 3.8 kHz. Con 2 kHz basta para que la voz sea comprensible, pero no para reconocer al hablante.



AMPLIFICADOR

Un amplificador tiene como función incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal aumentada a la salida. Para amplificar la potencia es necesario obtener la energía de una fuente de alimentación externa.



AMPLIFICADOR DE AUDIO
Un amplificador de audio incrementa la potencia de cualquier señal de audio, siempre y cuando se cuente con una fuente externa de energía para amplificar dicha señal. Un amplificador operacional no es capaz por sí solo de entregar corrientes muy grandes por la salida, por lo que no podemos conectarles directamente un altavoz y oír música, el problema está en la corriente (Amperios) que son capaces de entregar, es por eso que se utilizara un TDA2003 para realizar la amplificación de audio.

AMPLIFICADOR DE AUDIO 10 W CON TDA2003.
Uno de los amplificadores más fácil de construir. Mostraremos el diagrama, el dibujo, el circuito impreso, y las imágenes del montaje así como un video explicativo. Utilizando un TDA2003 y unos pocos componentes tenemos un buen amplificador que nos puede funcionar para amplificar la salida de audio de nuestra computadora o como amplificador de pruebas.

FUNCIONAMIENTO
El TDA2003 es la parte activa de un amplificador encapsulado en una pastilla, esto nos facilita en gran manera la construcción de un amplificador casero, nos olvidamos de los cálculos teóricos de cada etapa y sus lazos de realimentación y demás, con este integrado ya tenemos la parte más difícil resuelta, aunque al utilizarlo tenemos que entender que no vamos a poder mejorar el rendimiento del amplificador más lejos que lo que permite el integrado.

Para conectar este dispositivo debemos tener en cuenta la configuración de las terminales que nos proporciona el fabricante, además de los componentes externos que son necesarios para la configuración del mismo. Por ejemplo:
El PIN1 es la entrada de audio no inversora.
El PIN2 es la entrada de audio inversora.
El PIN3 es la tierra del dispositivo.
El PIN4 es la salida de audio amplificada.
El PIN5 es para suministro de energía del dispositivo.

DIAGRAMA DEL AMPLIFICADOR

Veamos la lista de materiales que vamos a necesitar

Un potenciómetro logarítmico de 10K a 50K
Un capacitor de 10µF
Un capacitor de 1000µF
Un capacitor de o.1µF
Un capacitor de 1000µF
Un capacitor de  470pF
Una resistencia de 1K
Una resistencia de 3,3Ω
Una resistencia de 390Ω
Una resistencia de 1Ω
Como se puede ver son muy pocos los componentes externos que tenemos que comprar para construirnos un amplificador casero bastante digno.
En el caso de encontrar ruidos o interferencia en el osciloscopio, podemos aumentar el valor de R2 hasta alrededor de 33Ω, haciendo esto el ruido debería verse reducido.

DISIPADOR DE CALOR
Colocar un disipador de calor es fundamental, teniendo en cuenta que a potencia máxima el integrado consume cerca de 2 ampere de corriente, si cometemos el error de no colocarle un disipador de calor, lo mas probable es que ocurra un daño irreparable en el integrado o en algún componente adyacente al mismo, cualquier capacitor electrolítico cerca puede verse dañado.

VENTAJAS DE UTILIZAR TDA2003
Facilitamos los cálculos de nuestro proyecto
Nos garantiza el funcionamiento bajo sus limitaciones
Ahorramos espacio en la placa al estar todo incluido en el integrado
Menos componentes utilizados

DESVENTAJAS DE UTILIZAR TDA2003
Ganancia limitada
Fidelidad y eficiencia limitada y restringida por el fabricante del integrado, nunca nuestro amplificador puede ser más eficiente que lo que dice la hoja de datos.

En el siguiente video practico te mostraremos el armado y funcionamiento en protoboard del Amplificador de Audio con TDA2003 | Paso a Paso (Video e Imágenes).

CIRCUITOS IMPRESO Y UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES


 

CONCLUSIÓN
Al construir un amplificador tenemos que evaluar el uso que le vamos a dar, si el requerimiento no necesita gran fidelidad y es para uso común y estándar, tranquilamente podemos utilizar el TDA2003, ahora si lo que necesitamos es para uso profesional, donde necesitamos que sea eficiente en cuanto al consumo energético y que la distorsión de la señal de salida sea imperceptible no podemos utilizar este integrado, tendríamos que evaluar otras alternativas, quizás un desarrollo de componentes discretos u o algún otro integrado que se adecue a nuestras necesidades.


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