Amplificador de Audio y trazador de señales, proyecto.

PRESENTACIÓN

La calidad de un Centro de Servicio en Audio y Video no sólo depende de la capacitación constante de quienes están al frente del mismo sino de la cantidad y diversidad de los recursos materiales con que se cuenta, entre ellos, están los instrumentos de medición.

Las secciones de audio y sus averías son constantes en equipos electrónicos y para enfrentarlas de manera eficaz, lo más ideal sería contar con un osciloscopio de doble trazo y que tenga por lo menos un ancho de banda de 20 Mhz, condiciones ideales como para trabajar no sólo en circuitos de audio sino también en la sección de video en televisores y otros aparatos que manejan señales de banda ancha.

Lamentablemente, las señales de audio y video no pueden ser comprobadas por un multímetro, instrumento que sólo registra la tensión eficaz (RMS), característica de muy poca utilidad si se trata de un reparador que busca conclusiones concretas y efectivas.

Hay razones que impiden contar con un instrumento de medición tan completo y versátil como lo es el osciloscopio. Una de las causas radica en que estos equipos siempre han tenido un costo elevado.

En sustitución de tan valioso instrumento y por lo menos como efectivos auxiliadores de averías en secciones de Audio, en esta ocasión presento a mis amables lectores un par de proyectos de diminutas dimensiones pero de gran utilidad.

Se trata de dos amplificadores de audio: Uno monofónico y otro de dos canales.  El desempeño en ellos es por partida triple ya que como se demostrará a lo largo del artículo, los dispositivos funcionan como simples trazadores de señal audible, como amplificadores de sonido de cualquier dispositivo portátil: Un móvil, una tablet, una Lap-top, un reproductor de MP-3, la PC de escritorio, etcétera o bien, como efectivos reemplazos de la etapa de amplificación de audio en televisores, inclusive en algunos receptores de LCD o plasma.

Bienvenidos amables miembros del Rincón de las Soluciones TV.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

Chasis CN-001N de Daewoo.

Un buen observador descubrirá que uno y otro proyecto fueron tomados de una pequeña sección del chasis CN-001A empleado en televisores de 14” y 20” manufacturados por Daewoo.

Lo anterior significa que entre los chasis por ahí abandonados e inutilizados, ya se tiene un 90% de avance si es que se trata del proyecto monofónico y un 75% si es que se prefiere obtener el de dos canales. Aquí les mostraré con sencillez las modificaciones necesarias que nos llevarán a la construcción de cualquiera de ellos. 

En efecto: Del chasis CN-001A, recortaremos la pequeña sección de circuito impreso que nos interesa, esto con la ayuda de una herramienta adecuada, por ejemplo un arco con segueta tal como este servidor lo ha hecho en varias ocasiones. Después, mediante el empleo de un esmeril de banco o una lima de ferretería, le damos forma al PCB recortado y así obtenemos el prospecto para un proyecto atractivo.

Previniendo la posibilidad de que en este momento algunos lectores no tienen a la mano un chasis CN-001A en desuso pero gustan en vivir la Electrónica haciendo circuitos impresos propios, a ellos les muestro cada uno de los proyectos en fabricación de PCB (Printed Circuit Board) y sus diagramas correspondientes.

AMPLIFICADOR MONOFÓNICO

Amplificador y trazador de señales monoaural.

El amplificador monofónico es de 3 Watts de potencia y aunque la alimentación original es de +12 vcc, el rango de funcionamiento puede ir de los +7 vcc a los +15 vcc. 

La impedancia de salida es de 8 ohms y la corriente de consumo de 250mA. El empleo tan limitado de componentes es una característica apropiada para la rápida conversión o construcción de este proyecto.

Si por ahora no se cuenta con un chasis CN-001A de Daewoo y se ha optado por la construcción completa del proyecto, el circuito impreso, disposición de elementos, y diagrama equivalentes, son como sigue:

Proyecto para construir un amplificador y trazador de señales monofónico de 3 watts con el programa Wizard.

Diagrama del amplificador de audio y trazador de señales monofónico de 3 watts.

 el rincón de soluciones tv.
A continuación, la lista de componentes:

 

1.  Un circuito integrado TDA7267A (IC 601)

 2.  Una resistencia de 1 000 ohms y ¼ de watt (R 600).

 3.  Una resistencia de 0.68 ohms y 1 watt (R 601).

 4.  Una resistencia de 1 800 ohms y ¼ de watt (R 655).

 5.  Una resistencia de 6 200 ohms y ¼ de watt (R 604).

 6.  Un preset de 50 000 ohms (RV 601).

 7.  Un capacitor electrolítico de 1 000 mF y 16 volts (C 602)

 8.  Un capacitor electrolítico de 0.1 mF y 16 volts (C 603).

 9.  Un capacitor electrolítico de 47 mF y 16 volts (C 604).

10. Un capacitor electrolítico de 470 mF y 16 volts (C  605).

11. Un capacitor cerámico de 0.1 mF y 50 volts (C 612).

12. Un capacitor cerámico de 0.015 mF y 50 volts (C 662)

13. Un led de 5 mm rojo ó verde (Led 601).

14.  Bocina circular de 8 ohms y 3 watts (SP01).

Lista

AMPLIFICADOR ESTEREOFÓNICO

Amplificador y trazador de señales estereofónico.

El amplificador estereofónico sólo es un proyecto que duplica en componentes al anterior, y por tanto la salida es de 3 + 3 Watts, es decir: 6 Watts de potencia total. 

La impedancia es de 8 ohms y a diferencia del proyecto anterior, la corriente de consumo se ha duplicado por lo que ahora será de 500ma.

Con la finalidad de separar ambos canales de audio y lograr así la estereofonía, me tomé el tiempo en realizar pequeñas modificaciones con respecto al diseño original visto en el chasis CN-001A, la transformación principal consistió en colocar un circuito integrado LA7267A adicional al ya instalado y luego, crear una línea de ingreso de audio independiente para este nuevo canal (ver imagen).

Cualquier lector que abra en su PC el diagrama original de Daewoo, notará las diferencias, aunque aquí sólo veremos el nuestro.

Al igual que el anterior, la construcción de este segundo proyecto, también supone tomar la sección de audio del chasis CN-001A. Casi todos ellos, cuentan con un PCB de audio para insertar dos circuitos integrados TDA7267A aunque el diseño original sólo hace uso de uno de ellos.

Si mis lectores prefieren realizar el proyecto sin el auxilio de un chasis CN-001A, el diseño que pongo a su amable consideración, es el siguiente:

Proyecto para construir un amplificador y trazador de señales estereofónico de 6 watt con el programa Wizard.

 

Diagrama del amplificador de audio y trazador de señales estereofónico de 6 watts.

A continuación, la lista de componentes:

1.   Dos circuitos integrados TDA7267A (IC 601 e IC602) 

2.  Una resistencia de 1 000 ohms y ¼ de watt (R 600).

 3.  Una resistencia de 0.68 ohms y 1 watt (R 601).

 4.  Dos resistencias de 1 800 ohms y ¼ de watt (R 655 y R 656).

 5.  Dos resistencias de 6 200 ohms y ¼ de watt (R 604 y R 614).

 6.  Dos preset´s de 50 000 ohms (RV 601 y RV 602).

 7.  Un capacitor electrolítico de 1 000 mF y 16 volts (C 602)

 8.  Dos capacitores electrolíticos de 0.1 mF/|16V. (C 603 y C 613).

 9. Dos capacitores electrolíticos de 47 mF/16V. volts (C604 y C 614).

10. Dos capacitores electrolíticos de 470 mF/16V. (C  605 y  C 615).

11. Un capacitor cerámico de 0.1 mF y 50 volts (C 612).

12. Dos capacitores cerámicos de 0.015 mF/50V. (C 662 y C 663)

13. Un led de 5 mm rojo ó verde (Led 601).

14. Dos bocinas circulares de 8 ohms y 3 watts (SP01 y SP02).

Para obtener el patrón "Artwork" de ambos proyectos, descargar el documento dando un click aquí.

El patrón "Artwork" sirve para imprimirlo en papel fotográfico o satinado y poder así, emplear la técnica de planchado y grabarlo en una tablilla de PCB.

UTILIDAD 1:
 TRAZANDO UNA SEÑAL DE AUDIO

Tal como lo cité párrafos arriba, cualquiera de los dos proyectos puede funcionar como un trazador de señal de audio, un recurso del cual echan mano muchos técnicos de servicio en la solución de averías asociadas a la ausencia de sonido en equipos electrónicos.

El empleo del proyecto como trazador de señal, implica que el reparador cuente con los conocimientos básicos en cuanto al viaje que realiza la señal de audio desde que sale de la etapa del proceso de discriminación, hasta su ingreso por el amplificador de audio final, condición indispensable y útil que ayudará a saber con exactitud cual es el uso correcto de un trazador de audio.

Para que no exista duda sobre dicho empleo, a continuación una breve explicación en lo que respecta al proceso de audio en televisores:

1. Para que la señal de video compuesto viaje a través del espacio radio-eléctrico desde la transmisora hacia el receptor de televisión, antes es necesario montarla en un componente de R.F. Este proceso es conocido como MODULACIÓN.

2. La señal compuesta de video -imagen y sonido- y su componente de R.F. son captados por la antena receptora y enseguida ingresan al sintonizador de canales en cuyo interior ocurre un proceso de amplificación y enseguida uno más conocido como DEMODULACIÓN mediante el cual el componente de R.F. queda eliminado; de esta manera, el sintonizador de canales entrega a su salida la señal conocida como F.I. 

El componente de F.I. sufre un nuevo proceso en donde las señales de Frecuencia intermedia de Video y Frecuencia intermedia de Sonido son separadas con el propósito de que éstas continúen con sus procesos correspondientes aunque ya de forma independiente.

3. La señal de Frecuencia intermedia de Sonido F.I.S. es sometida a un nuevo proceso conocido como DISCRIMINACIÓN y del cual ya se obtiene una señal audible. El circuito discriminador entrega a su salida la señal de audio hacia los procesos que le siguen, por ejemplo el MTS y enseguida, rumbo al selector de Audio o bien, directo al amplificador Final, todo esto, dependiendo del modelo de televisión de que se trate.

Como se ha visto, aquí lo que nos importa es dar seguimiento al proceso de la señal de audio mediante el auxilio del diagrama de servicio correspondiente. 

RECORDEMOS ALGO IMPORTANTE: Con el empleo de este trazador de señales y cualquier otro de su tipo -incluyendo la sonda de un osciloscopio- sólo se obtendrá señal audible en el recorrido entre dos puntos clave y que están comprendidos entre la salida del discriminador de audio y la entrada de audio R y L del amplificador de Sonido final de cualquier receptor de televisión.

Para ejemplificar, haremos un seguimiento del proceso de señal de audio encontrado en un receptor de televisión Samsung modelo CL-21M16MN y luego, conectaremos el trazador monofónico en los puntos adecuados.

Para un estudio breve pero detallado, nos iremos en pasos secuenciales; una relación de consulta entre imágenes y texto, será de muy buen provecho, veamos:

A) La señal de F.I. desposeída del componente de RF, es entregada por el último PIN del sintonizador de canales (Ver imagen 1).

B) La señal de F.I. ingresa al circuito integrado SF102S tipo M9261M (un filtro de resonancia magnética) a través del PIN 1 y la salida es por los PINs 4 y 5 con rumbo a IC101. (Ver imagen 2).

IC101 tipo LA7510, es un circuito discriminador el cual recibe de SF102S la señal de F.I. por sus PINs 1 y 2. En su interior, este dispositivo elimina la Frecuencia Intermedia de Video y luego, por el PIN 6, entrega la señal de Frecuencia Intermedia de Audio (F.I.S.) rumbo al circuito integrado procesador de audio ICS601. (Ver imagen 2).

C) ICS601, recibe la señal de F.I.S. a través de su PIN 47. Dentro de ICS601, ocurre el proceso de detección o discriminación de audio. (Ver imagen 3).

D) A través de los PINs 24 y 25, ICS601 Sound Processor, entrega las señales audibles R y L que serán enviadas hacia los PINs 6 y 8 del Circuito Integrado Amplificador de Audio IC603 tipo AN7522N. (Ver imagen 4).

Imagen 1.

Imagen 2.

Imagen 3.

Imagen 4.

Ahora, veamos el trazo de señal en los puntos referidos:

En este caso, los PINs referidos (24 y 25 de ICS601 y 6 y 8 de IC603) son los puntos exactos para conectar nuestro trazador de señales de audio y averiguar si toda la etapa y procesos que normalmente ejecuta el televisor para obtener una señal audible, se encuentra funcionando.

MEDIDAS DE SEGURIDAD

1. Antes de aplicar el trazador de señales, es importante incrementar el nivel de audio en el televisor, por tanto, la barra indicadora de volumen debe estar posicionada entre el 75% y el 100% de su capacidad total.

2. La señal de salida de audio final -PINs 2 y 12 de IC603, en este caso- también se puede comprobar con este proyecto y cualquier otro de su tipo, aunque antes, es necesario reducir el nivel de audio en el televisor, por tanto, la barra indicadora de volumen debe permanecer entre un 5% y un 10% de su capacidad total, de otro modo, habrá riesgo de daños ya sea en el proyecto o en el propio amplificador de audio del televisor.

3. Antes de conectar la punta de prueba en cualquier sitio, es muy importante que el dorso de la mano busque algún punto de apoyo en el chasis u otro sitio seguro, de esta forma, su colocación será más certera. La medida evitará producir algún corto-circuito que ponga en riesgo la integridad de los circuitos del televisor. Además, el técnico de servicio debe de procurar el aislamiento del cuerpo humano de la tierra física (suelo mojado, por ejemplo o recargarse en algún mueble fabricado en metal) y preferentemente, que la instalación eléctrica de su banco de trabajo cuente con transformador de aislamiento de relación 1:1 y cuando menos de unos 250 watts.

4. El proyecto jamás debe conectarse en sitios de los cuales se ignore si corresponden o no a las pistas que suponen la trayectoria de las señales audibles.  Antes, es conveniente realizar una consulta breve en el diagrama de servicio tal como ya se explicó o en su defecto, es factible medir la tensión del punto elegido con un voltímetro, de modo que:

El proyecto no debe conectarse en puntos que superen +1 volt de vcc, mucho menos en etapas ajenas a la avería, por ejemplo en los circuitos de barrido horizontal, vertical o fuente de alimentación, circunstancia que alguien sin conocimiento, seguramente querrá experimentar.

Una demostración de toda la maniobra aquí expuesta, se podrá observar en el video de Youtube que aparece al final del artículo.

UTILIDAD 2:
 AMPLIFICANDO EL SONIDO DE UN DISPOSITIVO PORTÁTIL

La amplificación del sonido de un dispositivo portátil es una maniobra por demás sencilla.  Es suficiente con conectar un cable con plugs estereofónicos de 3.5 entre la entrada de audio del proyecto y la salida para auriculares del dispositivo y listo.  En el video de Youtube que aparece al final del artículo, se puede observar una demostración.

UTILIDAD 3:
 SUSTITUCIÓN DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO EN TELEVISORES

Existe una gran mayoría de receptores de televisión en donde cualquiera de los proyectos podrá sustituir una etapa de amplificación de audio completa. 

La maniobra bien puede aplicarse en casos específicos: Por ejemplo cuando el Circuito integrado de salida de audio del televisor ya está descontinuado o bien, cuando se trata de un circuito amplificador de sonido difícil de reparar.

Los receptores de televisión en donde se podrá instalar cualquiera de nuestros dispositivos, son preferentemente aquéllos que entregan una salida de audio variable al final del procesador o detector de audio, tal es el ejemplo del receptor Samsung modelo CL-21M16MN.

Sin embargo, hay casos de receptores de televisión que a diferencia de una salida de audio pre-amplificada variable, utilizan una señal tipo PMW (Modulación por ancho de pulso) de entre 0 y 5 vcc como controladora de volumen la cual se aplica directamente a un PIN del amplificador de audio final, esto significa que la salida de audio preamplificada, es fija.  En tal circunstancia, no es posible realizar la sustitución de su amplificador por cualquiera de nuestros proyectos.  Sin embargo, los lectores que así lo soliciten, obtendrán del Rincón de Soluciones Tv un proyecto que sustituya un amplificador de audio de esta clase.

Para ejemplificar sobre la sustitución de una etapa de amplificación completa, volveré a tomar como referencia el receptor de televisión Samsung modelo CL-21M16MN.

El receptor aludido, cuenta con un amplificador estereofónico, de modo que para sustituirlo, utilicé el proyecto de su tipo: el de dos canales; la instalación fue de unos cuantos pasos. Para una mejor compresión, sugiero consultar la imagen 4 que ya les mostré, vamos por secuencias:

1. Retiré el circuito integrado amplificador de audio IC603 tipo AN7522N del receptor de televisión.

2. Del mismo circuito impreso del televisor, eliminé las resistencias de 6.8K R610 y R613 las cuales normalmente van conectadas en los PINs 24 y 25 de ICS601, el procesador de audio.

3. En el lugar de las resistencias R601 y R613, instalé las entradas de R y L del proyecto estereofónico, en este caso, en el centro de cada uno de los potenciómetros amarillos, justamente en los extremos de las resistencias R604 y R614 de 6.8k.

4. Las bocinas de  receptor de televisión, fueron conectadas a la salidas de audio del proyecto. Enlacé la terminal de tierra entre el chasis del televisor y el proyecto.

5. Para la correcta ejecución de la función de MUTE del receptor de televisión, conecté el puerto "volume" (PIN 9 de IC603) a los PINs 3 de los circuitos integrados amplificadores de audio del proyecto.

6. La alimentación de +12 vcc, fue suministrada por una fuente de alimentación externa.

En caso de que el proyecto quede como sustituto permanente, tomaremos en consideración lo siguiente:

A) Eliminar del proyecto, los potenciómetros amarillos que funcionan como controladores de volumen y también el led piloto con su resistencia de 1K. Si se ha optado por dejar los componentes en su lugar, entonces es suficiente con ajustar ambos potenciómetros a volumen máximo y listo.

B) Sustituir la alimentación externa de +12 vcc a partir de otra línea de abasto equivalente la cual se fabrica de modo artificial haciendo un devanado en la ferrita del fly back con cable del número 22 y colocando por uno de sus extremos un diodo 1N4937 que funcionará como rectificador (antes, es necesario confeccionar el devanado para que estemos seguros de que éste suministre el nivel de tensión adecuado).

NOTA IMPORTANTE: en el caso del televisor Samsung modelo CL-21M16M, no es posible tomar el Vcc de +12 con el que normalmente se alimenta el IC amplificador de audio original, esto en vista de que dicha línea procede de la fuente de alimentación principal y no es posible "apagarla" desde el momento en que el receptor se va al modo de Standby.

Para ver el proceso de sustitución y los demás descritos, observar el siguiente video:

¡HASTA LA PRÓXIMA SEMANA!

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