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Pre-amplificación de la señal de audio.

Se comento anteriormente que la señal previa al amplificador de salida podría procesarse en señal análoga o en señal PWM, esto depende de los fabricantes, en en equipos de audio es donde hay mas variación en el proceso, ya que algunos la procesan en señal análoga hasta el amplificador de potencia, en el amplificador de potencia se hace el proceso para la modulación PWM, en cambio otros la convierten a señal PWM desde antes de los pre-amplificadores, en televisión por lo general la señal ya sale en forma PWM desde el mismo integrado procesador principal o MAIN como viene en la serigrafía, ya lista en amplitud para el proceso final de amplificación.

Los circuitos son muy variados pues algunos su función solo es la amplificación final, otros desde el proceso de comparación para generar la señal en PWM y otros aparte de su función de amplificador también incorporan el control por medio del bus de datos I2C, por lo que para identificar el tipo tendrá que conseguir la hoja de datos correspondiente.

Veamos unos ejemplos:

Philips FW-M593 componente de audio

Este amplificador gestiona el audio principalmente en forma análoga hasta antes del integrado de potencia, el cual internamente incorpora el oscilador para hacer la comparación y generar la señal PWM.

El audio es pre-amplificado por un C.I. NJ4556 amplificador operacional, en su salida sigue entregando señal analógica (fig. Amp-d_3) hasta aquí la señal ya esta acondicionada tanto en amplitud como en el ajuste de las preferencias del usuario (ecualización o tonos, nivel de volumen etc.).

Circuito pre-amplificador con C.I. 4556

 

Amplificador de potencia

En la imagen siguiente puede ver el amplificador de potencia TDA8920TH, por los terminales 4 y 8 ingresa la señal de audio analógico, el terminal 7 es el oscilador diente de sierra interno de referencia para la comparación con la señal analógica de entrada, por los terminales 16 y 21 aparece la señal de salida ya amplificada pero aun en forma de señal PWM, como se había comentado anteriormente esta forma de onda no sirve para ser procesada por los altavoces, así que tiene que acondicionarse para ser procesada por los altavoces, en el recuadro amarillo puede ver el acoplamiento y los componentes del filtro pasa-bajos LPF el cual bloquea la frecuencia de diente de sierra permitiendo la recuperación de la señal senoidal original de entrada, la cual ya amplificada en potencia es apta para ser reproducida por los altavoces.

Como puede ver el circuito requiere de 2 niveles de alimentación: VDDA/VSSA para el integrado en general y VDDP/VSSP para el amplificador de potencia y el filtro LPF. La tensión de alimentación es en promedio de 27V prácticamente la mitad de un amplificador común analógico de la misma potencia, en algunos integrados se incorporan terminales de MUTE y STANDBY los cuales funcionan en general con niveles de 5V. Puede ver en el terminal 7 el circuito RC que determina la frecuencia del oscilador, puede notar que antes de las bobinas L301 y L302 la señal es PWM y después de las bobinas ya es senoidal o análoga, si el amplificador procesa pulsos digitales igualmente requiere el circuito LPF para suavizar los bordes de la señal cuadrada.

Circuito completo con C.I. TDA8920

 

Como es común en los integrados de potencia estos amplificadores PWM también incorporan protecciones de tensión, corriente y temperatura entre otras.

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