Amplificador de audio con circuito integrado KA2206

Algunos estudiantes y profesionales de la ciencia electrónica tienen gran afición por los amplificadores de audio, ya que resultan ser circuitos muy divertidos. Es por eso que, pensando en ellos, proponemos este proyecto; en el cual presentamos un pequeño amplificador de audio estereofónico, capaz de reforzar una débil señal de audio y entregarla con una mayor potencia a dos pequeños altavoces.

Figura 1. Aspecto físico del amplificador.

El amplificador que aquí presentamos ofrece una calidad de sonido muy buena; es ideal para amplificar la señal proveniente, ya sea, de un reproductor MP3, una radio, una tablet, o de cualquier aparato de audio cuyo nivel de señal de salida sea de muy baja potencia.

Diagrama y descripción del circuito

Este amplificador utiliza como elemento principal al Circuito Integrado KA2206B, el cual tiene incorporado dos canales amplificadores de audio que requieren pocos componentes externos para conformar una completa etapa de potencia de sonido estereofónico. Con este circuito se obtiene una potencia máxima de 2.3 W por canal, utilizando parlantes de 8Ω. En la Figura 2 se muestra el diagrama esquemático del circuito; éste tambíen puede funcionar con otros circuitos integrados equivalentes, tales como el KA22061, LA4180, LA4182, LA4183, LA4550, LA4555, ó el LA4558.

Figura 2. Diagrama esquemático del amplificador (clic en imagen para ampliar).

La señal proveniente de un reproductor MP3, u otra fuente de audio como las citadas al principio, se aplica a la entrada del canal derecho (puntos R y G) e izquierdo (puntos L y G); luego ésta pasa por los filtros formados por R1 con C1 y R2 con C2; hasta ingresar por los terminales 5 y 8 del circuito integrado IC1 que corresponden a las entradas de las etapas preamplificadoras internas de cada canal.

El capacitor C3 que va conectado entre el terminal 6 y masa, complementa el Filtro de Rizado (Ripple Filter) interno del circuito integrado; el cual sirve para evitar que el ruido producido por las ondas de rizado provenientes de la fuente alimentación llegue a ser amplificado en las salidas.

En la salida del circuito se obtienen dos señales ya amplificadas, las cuales provienen de los terminales 2 y 11 del circuito integrado; y pasan a cada parlante a través de los capacitores C9 y C10, respectivamente. Estos capacitores se encargan de desacoplar los voltajes de polarización en continua (DC), que están presente en las salidas, y permitir que únicamente pasen las señales de audio hacia los parlantes.

Montaje

El ensamble del circuito es muy sencillo; solo se debe tener cuidado de colocar los componentes en el sitio correcto. Para ello es necesario observar la guía de montaje de componentes (figura 3), la cual viene dibujada en la serigrafía de la cara superior de la tarjeta de circuito impreso.

Figura 3. Guía de Montaje de Componentes en la serigrafía del circuito impreso (clic en imagen para ampliar).

Al momento de efectuar las soldaduras se debe poner mucha atención para no causar corto circuito entre puntos de conexiones adyacentes.

También, es necesario tener precaución de respetar la polaridad de los capacitores electrolíticos, y de no invertir la orientación de los terminales del circuito integrado; el cual se debe insertar teniendo en cuenta que la muesca de orientación, o el punto que identifica al terminal #1, coincida tal como lo indica el símbolo del circuito integrado en la guía de montaje de componentes (ver figuras 3 y 4).

Disipación del Calor

Figura 4. El KA2206B en su versión de encapsulado 16-DIPH-300. La muesca indica la orientación y el punto identifica al terminal #1.

Durante el funcionamiento del amplificador, es normal que el circuito integrado se caliente; si su temperatura alcanza valores excesivos puede causar su mal funcionamiento, e incluso puede llegar a dañarlo. Para resolver este problema, utilizamos un disipador de calor acoplado a dicho componente; para así facilitar su refrigeración.

El circuito integrado KA2206B viene disponible en encapsulado tipo 16-DIPH-300; este cuenta con dos aletas centrales que sirven para soldar un disipador de calor (ver figura 4). Puesto que existen disipadores de calor de diversas formas y tamaños; es importante que se escoja uno adecuado para el encapsulado o forma física del dispositivo que queremos refrigerar; en este caso utilizamos uno de los modelos que aparecen en la imagen de la figura 5, los cuales se adaptan muy bien a este circuito integrado.

Figura 5. Disipadores de calor adecuados para el encapsulado tipo 16-DIPH-300 (clic en imagenes para ampliar).

El disipador de la izquierda es el modelo comercial 'Staver V7', mientras que el disipador de la derecha lo puede fabricar usted mismo con una lámina de cobre o hierro de 1 mm de espesor; para ello, debe seguir las medidas indicadas en la imagen. En ambos modelos, la parte inferior del disipador debe cubrirse con pasta termoconductora para aumentar la conductividad térmica; y las pestañas deben soldarse junto con las aletas del circuito integrado a la conexión a tierra de la tarjeta de circuito impreso.

Puesta en Funcionamiento

Figura 6. Diagrama de Conexionado: los cables para la conexión de entrada deben ser blindados para evitar ruidos y zumbidos indeseados (clic en imagen para ampliar).

Una vez montado el circuito impreso, y verificado la colocación de los componentes; se realiza el cableado para las conexiones externas necesarias utilizando como guía el diagrama de la figura 6. Para utilizar este circuito se requiere una fuente de alimentación que ofrezca una tensión entre 9 y 12V; la cual se debe conectar entre los puntos marcados +V y -G. También es posible utilizar, envés de una fuente de alimentación, una batería de 9V.

Para las conexiones de entrada de señal, se debe utilizar cable blindado estereo; para así evitar escuchar ruidos y zumbidos que pudieran producirse durante el funcionamiento del circuito. Los dos conductores (cables internos de color rojo y blanco) del cable blindado se conectan a las entradas del amplificador marcadas como R y L, mientras que el blindaje se conecta al terminal de entrada marcado como G. Si se va conectar el amplificador a través de la toma de audífonos de una fuente de audio, como un reproductor MP3 por ejemplo, utilizamos un cable blindado estereo con plug para audífonos (ver figura 6).

Los parlantes deben conectarse a los terminales marcados como SPK-R y SPK-L respectivamente, respetando la polaridad indicada en el circuito impreso.

Prueba de Sonido

Descarga de archivos y diseño del circuito impreso

Descargue aquí <<< el Archivo PDF con el diagrama esquemático, la guía de montaje de componentes, el diagrama de conexiones y lista de materiales para construir el circuito de este artículo

Descargue aquí <<< el comprimido de Archivos Gerber de las capas del diseño para fabricación de la tarjeta circuito impreso.

El diseño de la tarjeta PCB para este proyecto también se encuentra disponible en pcbway.com, donde podrá contratar el servicio de fabricación de varias unidades con un acabado profesional. Para acceder a este servicio, regístrese y solicítelo aquí.