Amplificador para Auriculares HiFi

Este es un amplificador para auriculares de muy buena calidad, podríamos catalogarlo como HiFi, siempre que los componentes utilizados para este amplificador y la prolijidad de la construcción sean de buena calidad.

El gran problema de los amplificadores y muchos instrumentos de precisión suele ser la fuente (sin entrar en que Clase de amplificador es), ya que la fuente suele tener ruido, oscilaciones y un filtrado mejorable.

En este caso utilizaremos una fuente basada en baterías o pilas, lo cual no tenemos existencia de ruido eléctrico u oscilaciones. Esta es una gran ventaja a la hora de mejorar la calidad, pero tiene un costo, las baterías deben cambiarse o cargarse.

Claramente en todo sistema de sonido, no todo es el amplificador, sino también los parlantes o en nuestro caso auriculares y también la fuente de sonido, de nada sirve tener el mejor amplificador valvular en clase A funcionando con batería, si los auriculares son de mala calidad o la fuente de sonido es un MP3 de 128kbps.

Como corazón de nuestro amplificador utilizaremos el integrado JRC4556, este es un amplificador operacional doble que nos proporciona hasta 700mW de salida por canal con una distorsión menor al 0.001%, este amplificador lo encontraran también si desarman la mayoría de las consolas o mixer de primera linea en su salida de auriculares "CUE".

La alimentación de este debe ser simétrica para garantizar la menor distorsión en la salida (si la misma no seria simétrica deberíamos agregar un capacitor de boostrap en la salida lo cual reduciría la calidad de sonido).

Pero tenemos un problema al utilizar baterías, ya que en nuestro caso necesitamos 9+9V, esto implicaría utilizar dos baterías de 9V en serie y de la unión de las mismas tomaríamos el punto medio, pero si alguna de las dos se descarga primero que la otra tendremos un problema ya que la salida pushpull interna del amplificador no seria "simétrica" y eso genera distorsión.

Para mejorar esto, pondremos las dos baterías en serie, lo que nos dará 18V, pero realizaremos una tierra flotante utilizando dos capacitores en serie, y tomaremos del punto central de estos la masa del circuito. Quedando así, cada capacitor con 9V. 

Si alguna de las baterías se descargaría, al estar en serie por ejemplo podría ser 9V+8V tendríamos 17V que luego en los capacitores estaría quedando una tierra flotante en +/-8.5V.

La ganancia del amplificador no inversor esta dada por las resistencias R1 y R2 que en este caso sera de G=1+(R1/R2), quedando G=1+(47k/1k)=48, es decir el amplificador tendrá una ganancia de 48 veces o bien unos 33dB, pero a su vez tenemos una resistencia de 68k que en conjunto con el capacitor de 220n crean un divisor de tensión dinámico dependiente de la reactancia capacitiva.
El capacitor de 22pF en paralelo a la resistencia de realimentación se utiliza para reducir la oscilación creando una parte integradora en el circuito.

Un pequeño tip para mejorar aun mas el filtrado en los capacitores, es en lugar de poner un capacitor de 2200uF (como tenemos en cada rama de la tierra flotante) es utilizar por ejemplo, 5 capacitores en paralelo de 470uF, que nos dará como resultado unos 2350uF, esto es para mejorar el Q del capacitor ya que la resistencia serie equivalente ESR reducirá al poner en paralelo los capacitores. Entonces de esta forma tenemos la misma capacidad que antes pero con mejor calidad de filtrado.

Para aquellos que quiera estirar un poco mas la calidad, pueden cambiar el amplificador JRC4556 por un OPA2132 que este entraría en el sector HiEnd.