amplificador de audio tda 2003

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

I. RESUMEN

En la presente práctica vamos a ver el funcionamiento de un amplificador de audio, para este circuito vamos a proceder a armar el circuito y ah verificar su funcionamiento

II. OBJETIVOS

1. Comprobar e Implementar el funcionamiento de un amplificador de audio

III. MARCO TEORICO.

EL SONIDO

Como bien es conocido el sonido está compuesto por ondas, más concretamente por ondas sonoras. Éstas constituyen un tipo de ondas mecánicas que tienen la virtud de estimular el oído humano por medio de vibraciones y generar la sensación sonora en nuestro cerebro. Estas son las causadas por un medio elástico, el aire y se producen por el desplazamiento de las moléculas del aire debido a la acción de una presión externa. Cada molécula transmite la vibración a la que está a su lado provocándose un movimiento en cadena. Así pues, el sonido es el resultado de estos desplazamientos.

Se ha de tener en cuenta que las personas no perciben todas las ondas sonoras, que utilizan el aire como medio de propagación y van a una velocidad aproximada de 300 m/s, ya que el oído humano es sensible únicamente a aquellas cuya frecuencia está comprendida entre los 20 y los 20 KHz, lo que se denomina espectro audible.

Ilustración 1 ARMONICOS DEL SONIDO

ESTRUCTURA DE UNA ETAPA DE POTENCIA O AMPLIFICACION

La etapa de potencia es la encargada de suministrar la potencia a los altavoces al ritmo de la señal de entrada. Los altavoces son los que transforman la potencia eléctrica en potencia acústica. En la siguiente figura se representa cómo la etapa aumenta la tensión de la señal sin perturbar la forma de onda, suministrando además gran cantidad de corriente.

Ilustración 2 SEÑAL DE ENTRADA Y SALIDA DE UNA ETAPA DE POTENCIA EN RELACION A SU AMPLITUD EN VOLTIOS

Ilustración 3 ESTRUCTURA GLOBAL DE UNA ETAPA DE POTENCIA

TIPOS DE AMPLIFICADORES

Básicamente, se puede hacer la división atendiendo a los elementos que se van a usar, por lo que podemos hablar de dos tipos de amplificadores:

- Amplificadores realizados con válvulas.- Amplificadores realizados con transistores.

AMPLIFICADORES REALIZADOS CON VALVULAS

Las válvulas fueron los dispositivos electrónicos activos por excelencia desde principios de siglo hasta bien entrados los años sesenta. Entonces se vieron desbancadas por los diminutos transistores y diodos de estado sólido, capaces de desempeñar las mismas funciones en espacios mucho más reducidos, con un menor peso y con temperaturas de funcionamiento muy inferiores a las de las válvulas. Parecía ser un gran alivio para los músicos, ya que se conseguía más potencia y menos peso. A principios de los setenta se empezó a apostar por la amplificación a transistores y se empezaron a fabricar amplificadores de este tipo.

ELECTRONICA ANALOGICA II AMPLIFICADORES DE AUDIO

AMPLIFICADORES DE AUDIO (TDA2003)

UYAGUARI [email protected]

[email protected] POLITÉCNICA SALESIANA.

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Ilustración 4 AMPLIFICADOR A VALVULAS

CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS

• Las válvulas tienen una ganancia relativamente baja.• Alta impedancia de entrada.• Baja capacidad de entrada. • La capacidad de aguantar abusos momentáneos.• Se saturan suavemente y se recuperan de la sobrecarga rápida y suavemente.• Son más susceptibles a las vibraciones, que se llamarán micro-fónicas, que los dispositivos de transistores, incluso sufren de ruido cuando se usan con filamentos en corriente alterna.

AMPLIFICADORES REALIZADOS CON TRANSISTORES

A los circuitos que no usan válvulas se les llama a transistores o de estado sólido, porque no usan dispositivos que contienen gas o líquido. Una de las causas por las que se usan transistores es porque las válvulas son prohibitivamente caras para amplificadores de muy alta potencia, ya que la mayoría de los amplificadores a válvulas dan menos de cincuenta watios por canal.

Ilustración 5 AMPLIFICADOR DE AUDIO CON TRANSISTORES

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.

Ilustración 6 SEÑAL DE AUDIO

TDA 2003

Este amplificador, entrega 10 Watts de salida, a pesar de su sencilla configuración en sus terminales, además de los pocos componentes externos necesarios para el montaje de un excelente amplificador de audio, ya que la fidelidad y potencia son excelentes. Este amplificador se presta para modificar o sustituir amplificadores en radios de automóviles, ya que opera con 12 volts.

Ilustración 7 SIMBOLO TDA 2003

SEÑAL DE AUDIO

El TDA2003 es un dispositivo que proporciona una capacidad de alta corriente de salida (Hasta 3.5A) con muy poca distorsión. Garantiza una operación segura puesto que tiene protección de cortocircuito ya sea para AC o DC. 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. Una segunda configuración del FET es el circuito de Drenaje común llamado también Fuente seguidor este circuito proporciona una ganancia de voltaje menor que 1 sin inversión de polaridad. Además el circuito


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proporciona una impedancia muy alta y una baja impedancia de salida. Para el cálculo de las impedancias de ingreso y salida se utiliza.

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.

Ilustración 8 CONFIGURACION DE PINES TDA2003

A.- AMPLIFICADOR TDA2003

.- ESQUEMA.

Ilustración 9 AMPLIFICADOR DE AUDIO 10W

FUNCIONAMIENTO

Ilustración 10 FUNCIONAMIENTO DE AMLIFICADOR TDA2003

IV. MATERIALES

La lista de materiales esta enumerados en la siguiente tabla cada elemento es de fácil adquisición.

Cantidad Descripción Precio

1 Pot. 100k $0.20

4 R varios colores $0.15

2Capacitores 1000uF

$0.60

1 Capacitor 10uF $0.30

1 Capacitor 470uF $0.30

1 Parlante 8 $0.80

Total $1.55

V. LISTA HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

MATERIALES:

Sonda para osciloscopio. Protoboard Cuaderno

HERRAMIENTAS:

Fuente DC. Osciloscopio Multímetro.

VI. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

A.- AMPLIFICADOR DE AUDIO

Ilustración 11 AMPLIFICADOR DE AUDIO

Para comprobar el funcionamiento del amplificador procedimos a tomar valores de señal de ingreso y de salida, tomando como referencia varios tipos de géneros musicales por ende varias señales de entrada de audio.

A. GENERO MERENGUE

TABLA DE VALORES MEDIDOS EN EL OSCILOSCOPIO

GENERO Vin Vo AV AV dB


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MERENGUE720 mV

7.07 V

9.819 19.84

GRAFICA DE VOLTAJES OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

Ilustración 12 AMPLIFICADOR DE AUDIO GENERO MEREGUE

B. GENERO ELECTRONICA



ELECTRONICA

640 mV 6.32 V 9.875 19.89


Ilustración 13 AMPLIFICADOR DE AUDIO GENERO ELECTRONICA

C. GENERO RANCHERA


GENERO Vin VDD AV AV dB

RANCHERA640 mV

6.32 V

9.875 19,89


Ilustración 14 AMPLIFICADOR DE AUDIO GENEREO RANCHERA

D. GENERO BACHATA



ELECTRONICA

640 mV 6.32 V 9.875 19.89


Ilustración 15 aMPLIFICADOR DE AUDIO GENERO BACHATA

E. LOCUTOR



VOZ LOCUTOR 720 mV 3.88 V 5.38 14.63



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Ilustración 16 AMPLIFICADOR DE AUDIO

SEÑALES SIMULADAS

FRECUENCIA DE 100 HZ

Ilustración 17 SEÑAL SIMULADA A 100Hz

DIAGRAMAS DE BODE

FRECUECUENCIA DE 500Hz

Ilustración 18 SIMULACION FRECUENCIA DE SEÑAL 500Hz

FRECUENCIA A 5KH

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En esta práctica fue interesante realizarla ya que hemos realizado un amplificador de audio para vehículo, esencialmente este tipo de amplificador se utiliza mucho en vehículos, tuvimos una complicación al momento de realizar la verificación del funcionamiento del circuito, conectad el club de ingreso de mi celular al momento de subir el volumen por el potenciómetro, el mismo comienza a producirse un chillido en el parlante y un cortocircuito, comenzamos a buscar la señal de ingreso e igualmente tenía el mismo efecto hasta que cambiamos la señal de ingreso conectamos a otro celular y ese chillido dejo de existir lo que me llevo a comprender que como las cargas o impedancias de salida de un circuito debe tener el mismo valor o las mismas funciones para obtener las máximas ganancias.


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In this practice, it was interesting to do it because we have done a car audio amplifier, essentially this type of amplifier is much used in vehicles, we had a complication at the time of the verification of the operation of the circuit, connected my cell entry club at the time of the volume by the potentiometer, it begins to produce a squeal in the speaker and a shortWe started to look for the entry signal and I also had the same effect until we change the entry signal we connect to another cell and that Squeak leave there is what led me to understand that you as the charges or impedance of a circuit output must have the same value or the same functions for the maximum profit.

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

[1] Título: “ANALISIS INTRODUCTORIO DE CIRCUITOS”. Boylestad, Robert. 10ma Edición, 1999

[2] Libro “PPRACTICAS DE ELECTRONICA” Paul B Zbar, Albert Paul lalvino, Michael A Miller. Pg 261-263

[3] Boylestad, Nashelsky: “Electrónica: Teoría de circuitos y Dispositivos Electrónicos” sexta Edición


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amplificador de audio tda 2003

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