Amplificador de Audio en Clase A




Este proyecto se trata de un amplificador de audio de potencia en clase A.
Existen muchas Clases de amplificación, que responden a distintas topologias y tecnologías de diseño.

Las mas comunes en Audio hoy en día son la Clase AB y la Clase D, siendo la mas antigua la clase AB, aunque la Clase A también es antigua pero tiene algunos pros y contra respecto a las demás clases de amplificador.

Pros:

  • No posee distorsión por cruce, esta existe en todos los Clase AB.
  • No posee fuentes de ruido, esta existe en todos los Clase D.
  • Distorsión Harmónica Total reducida, aquí depende del diseño, pero es muy baja.
  • Ancho de banda mayor de respuesta en frecuencia

Contras:

  • Un bajo rendimiento de energía, al rededor del 30%, (ejemplo: 10W de consumo, 3W de salida).
  • Exceso de Temperatura, de la mano del rendimiento, mucha energía disipada en calor.
  • Fuentes de alimentación costosas, Se requiere de fuentes bien filtradas y de potencia.


El circuito:

Como podemos ver, el circuito posee muy pocos componentes, tenemos remarcado en Amarillo el transistor que se encarga de generar una fuente de corriente constante, y en Azul los transistores que se encargan de amplificar el Audio.
Ambos transistores de potencia son TIP3055, son algo grandes, pero por la relación precio producto, vamos a trabajar holgados en cuanto a potencia de disipación y nuestro amplificador tendrá mejor performance.
Tenemos una etapa principal que es un preamplificador en base al 2N3906, luego este excita el driver de potencia en base al BD135 y por ultimo este alimenta la base de potencia del TIP3055, con esto conformamos las veces de amplificación del circuito.
Como fuente de corriente CCR, tenemos otro TIP3055 junto a la polarizacion directa, podremos lograr al rededor de 1A de corriente constante.
Es necesario dotar estos transistores de buenos disipadores de calor.

Analizamos este circuito en LTSpice y podremos ver la respuesta en frecuencia que arranca desde los 4Hz y termina casi en 100kHz, esto nos proporciona un ancho de banda bastante grande y nos asegura una buena respuesta en frecuencia de nuestro amplificador para trabajar en todo el rango de audio 20Hz a 20kHz.



El diseño de circuito impreso se ha realizado con Eagle, (pueden descargar todos los archivos desde GitHub) https://github.com/electgpl/AmplificadorClaseA
Medición de Potencia:
En nuestra practica de osciloscopio, nos ha dado unos 2.8W en 8Ohms, para 1kHz, pero en la practica con Audio, la potencia posee picos mayores en distintas frecuencias

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