INTRODUCCION Y DEFINICIONES
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Objetivo del Proyecto
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El objetivo de este proyecto es el de construir un amplificador de buenas prestaciones a un precio excelente, pasando por todos los estadios de su diseño.

 

Procedimiento General
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El procedimiento general que seguiremos pas el desarrollo del proceso es el ingeniería inversa, es decir, trabajaremos desde adelante hacia atrás.
En este caso, partiremos de la etapa de salida, para pasar a eslabones anteriores, y acabar por fin en las fuentes de alimentación.

Es muy importante ser metódicos para no dejar flecos sueltos que luego sean difíciles de solucionar. Para poder tomar las decisiones correctas conforme surjan, debemos tener toda la información convenientemente preparada y estructurada.

Por eso:

  • De manera rigurosa iremos tomando nota por escrito de todos los dato existentes, tanto los deducidos como los escogidos.
  • Razonaremos hacia atrás pero siempre con perspectiva sobrelo que queremos obtener en última instancia
  • Elaboraremos compromisos, siempre respetando la filosofía original de diseño
  • Construiremos el detalle poco a poco, y lo anotaremos de forma clara y estructurada
  • Reconsideraremos nuestras decisiones y compromisos siempre que haga falta. Rectificar a tiempo es de sabios, y además ahorra mucho tiempo y dinero.
Tras obtener resultados sólidos, compararemos lo obtenido con lo que buscábamos. Si es necesario iteraremos el proceso hasta obtener lo deseado.
 
Para los más inquietos, propondremos un abanico de posibilidades de experimentación. Lo importante aquí será razonar el qué se puede mejorar, cómo y por qué, sin dar los acostumbrados palos de ciego tan típicos en este hobby. Afortunadamente estaremos en disposición de interpretar muchas cosa, y ser capaces de proponer alternativas interesantes.

Finalmente, y pasaremos a plantearnos mejoras y evoluciones para el futuro. Somos avariciosos por naturaleza y con toda seguridad que querremos abordar proyectos más ambiciosos.
 

Potencia de un Amplificador
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La potencia de salida es la gran mentira del audio. Desde que en los años 60 los watios bajaron de precio con el uso masivo de transistores, empezaron las guerras de las cifras entre fabricantes. Los amplificadores de válvulas más caros de la época entregaban 50W mientras que uno de transistores lo hacía a tan sólo una fracción del precio. No tardó tiempo en que el Watio dejara de tener significado para pasar a ser un mero argumento de marketing. Y ente tanta mentira y tanta búsqueda por las cifras cada vez más deslumbrantes para el neófito, surgieron términos carentes de todo significado científico como la potencia musical, la potencia RMS o la potencia de pico. Los 70 fueron los peores años para el audio, de un retroceso en los estándares verdaderamente brutal del que aún no nos hemos recuperado del todo. En nuestro diseño vamos a reconsiderar de nuevo la potencia enmarcada en su justo contexto, es decir, en combinación con la distorsión y el factor de amortiguamiento.
 
¿Cuál es la potencia adecuada? Hombre, eso dependerá de los altavoces que Ud. tenga y cómo le guste escuchar la música. Lo que sí parece cierto es que en un amplificador a válvulas el coste total crece con la raíz cuadrada de la potencia, o dicho en otras palabras, el amplificador se vuelve complicado y caro. Para este proyecto consideraremos que una potencia de 15-20W satisface la mayor parte de nuestras necesidades al mismo tiempo que el proyecto resulta abordable. Para aquellos que necesitén más watios, un mensaje: no abandonen el proyecto; al final del mismo lo revisitaremos para ver como modificarlo de cara a doblar la potencia de salida.
 

Distorsión
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La distorsión es algo inevitable. En el mundo del audio consiste en componentes no deseadas superpuestas a la señal que pueden ser de tipo armónico y de intermodulación. En nuestro diseño nos ocuparemos sólo de la primera dado que es la única que podemos manejar a priori; la intermodulación no la podremos trabajar numéricamente, pero si hacemos las cosas bien no supondrá problema alguno. La distorsión es un dato que sólo tiene sentido acompañado de las condiciones en que se ha medido, particularmente potencia y tipo de señal usada.

Al principio siempre surge la misma pregunta: ¿Cuánta distorsión debería tener nuestro amplificador? La respuesta obvia es "cuanta menos mejor". Pero... ¿Cuánta es aceptable? Aquí ya depende de muchas cosas, pero afirmar que debe estar por debajo del 0,5% a plena potencia es ir sobre seguro. Conseguir resultados mejores nos dice inequívocamente que vamos por muy buen camino. A niveles inferiores al 1%, la distorsión puede sonar mejor o peor dependiendo no de su valor absoluto, sino de su estructura armónica. Tendremos ésto en consideración para intentar en la medida de lo posible que nuestro amplificador genere distorsión pequña y con una estructura armónica "amable" para el oido.
 

Sensibilidad
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Es el nivel de señal a la entrada del amplificador para la cual se genera a la salida la potencia y distorsión nominales. Con una elevada sensibilidad hacen falta señales más débiles. Una elevada sensibilidad no es necesariamente algo bueno. Si la sensibilidad es muy elevada, entonces es muy probable que tengamos que atenuar la señal a la entrada del amplificador, deteriorando con ello la calidad señal-ruido de la misma. La sensibilidad de un amplificador debe estar en armonía con la fuente de sonido a la que se acopla. Si esta es insuficiente, entonces la fuente nunca podrá excitar al amplificador a plena potencia, mientras que si es excesiva entonces degradaremos la señal innecesariamente al tener que atenuarla. Un valor para ir sobre seguro, y que a mí personalmente me gusta mucho es de una sensibilidad de 2 voltios de pico (el 100% de las fuentes que conozco, CDs, preamplificadores, DACs, etc no tienen ningún problema en reproducir amplitudes de este nivel).
 

Factor de Amortiguamiento (Damping Factor)
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El factor de amortiguamiento, ese gran desconocido, es un tecnicismo horroroso para decir algo muy simple: la facilidad con que el amplificador es capaz de transferir la energía al altavoz. De hecho ni siquiera es una medida de esta cualidad, sino un ratio que nos puede dar cierta idea de la misma. Normalmente se asocia el FA a la capacidad de controlar los graves, pero esto no es más que un efecto (eso sí, perceptible) de la adaptación de impedancias. El FA es la impedancia de la carga dividido por la de salida del amplificador. Una fórmula sencilla, pero que se vuelve tremendamente retorcida cuando manejamos impedancias complejas. La impedancia nominal de salida de los amplificadores y la de los altavoces son meros valores medios despojadosde todo significado útil. Sólo una buena adaptación entre ambas impedancias podrá garantizar un buen control de graves (y de cualquier otra frecuencia); un FA adecuado es sin duda un buen comienzo, pero hace falta más (veremos más adelante la realimentación y en algún momento las redes de Zobel).
 
Existen varias recetas de la abuela para escoger un FA apropiado, y una que me gusta y me funciona dice que un amplificador de válvulas a triodo o ultralineal funciona bastante bien si el FA es del orden de 3-4, mientras que para uno a pentodo hace falta un valor de 5-7.
 

Impedancia de Entrada
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Este parámetro no es especialmente relevante, aunque ello no evita que haya que elegir un valor. Nos ceñiremos al estándar de la industria que es 100K o superior.
 

Ruido y Zumbido
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En el siglo XXI el ruido y el zumbido simplemente no tienen cabida. Nos propondremos limitarlos al mínimo de lo medible y uy por debajo siquiera del umbral de lo perceptible por el oído humano. -90 dB de ruido garantizan que éste último no sea perceptible ni siquiera pegando la oreja al altavoz.