Post on 03-Jan-2016
ENSAMBLE DEL AMPLIFICADOR CON STK4172-II
A continuación enseñaremos paso a paso, como hacer un amplificador de buena potencia y muy
bajo ruido. Este está optimizado con un circuito de tonos pasivos, que realza las frecuencias
bajas y altas que el computador pierde al reproducir archivos (MP3). Además trae la fuente de
alimentación en la misma tarjeta para evitar la mayor cantidad de cables y problemas de ruidos
parásitos.
Descargue el archivo para Corel Draw que contiene los positivos
para imprimirlos en acetato y luego ser revelados en baquelita,
mediante la técnica de serigrafía. Descárguelo Aquí.
Dentro de el archivo de Corel Draw encontrará tres gráficos que
corresponden a el impreso con las pistas, la máscara antisoldante
(solder mask UV) y la máscara de componentes. La técnica que
utilizamos para diseñar impresos, toma como herramienta el
programa Corel Draw, para lograr pistas redondas y anchas, que
además logran una gran definición, por ser vectoriales, es decir se
pueden ampliar el tamaño de una imagen a voluntad sin sufrir el
efecto de pixelazo, que sufren los gráficos en mapa de bits (bitmap). Esta imagen es variable, se
puede mover, estirar y retorcer de manera relativamente sencilla.
El primer Gráfico llamado circuito impreso (PCB), contiene las pistas, éste, al ser revelado sobre
baquelita, deja unos caminos de cobre que permiten la interconexión de los componentes, que
más adelante soldaremos en la tarjeta.
El segundo gráfico corresponde a la máscara Antisoldante (solder
mask UV). Es una resina que se encuentra en el mercado en
forma de pintura laca, con unas características químicas que le
permiten soportar químicos, altas temperaturas y cierto grado de
abrasión. Después de ser aplicada debe fijarse con luz ultravioleta
(UV). Esta máscara se consigue en el mercado en grandes
cantidades, y su costo es elevado. Si usted no puede conseguir
esta resina, puede usar en su reemplazo una capa deBarniz
Dieléctrico, que es similar a la anterior. Si desea que se parezca
a la resina antisoldante, debe mezclar el barniz dieléctrico con un
tinte de origen vegetal. El barniz protege las pistas de cortos y permite que al soldar, la
soldadura se extienda únicamente en el punto donde está el orificio, en el cual entra la pata del
componente, dando una forma redonda y uniforme al punto de soldadura. Dicho de otra manera,
estas dos pinturas aíslan las pistas de la soldadura y de posibles corto circuitos.
El tercer gráfico corresponde a la máscara de componentes. En
esta capa se puede usar una pintura como las usadas en los
automóviles (poliuretano). Como su nombre lo dice esta máscara
muestra claramente la posición en que van cada uno de los
componentes y sus valores respectivos. Es una guía práctica y
muy útil a la hora de simplificar los procesos de ensamble. Para
ver más detalles haga clic a la foto y la verá más grande.
En la foto de la izquierda podemos observar como van
localizadas cada una de las piezas y su relación, con respecto a
las pistas del circuito impreso. Este gráfico es el resultado de la
superposición de la mascara de componentes sobre el circuito
impreso. A este grafico se le da el nombre de Guía de máscara
de componentes.
Así debe verse su tarjeta o circuito impreso (PCB), por la cara
donde irán las soldaduras. Recuerde, para que los impresos
queden con una presentación como ésta, es necesario hacerlos
mediante la técnica de serigrafía, que es una técnica o proceso
industrial. Esta técnica No es para hacer pocas cantidades, ya
que es muy costoso.
Para hacer sólo una tarjeta, hágalo con la técnica de
planchado, usando papel termo transferible y No olvide
invertir la imagen del impreso (modo espejo) al momento de
hacer la impresión.
Antes de comenzar a soldar es recomendable lavar la tarjeta con
thinner, ya que puede estar grasosa y la soldadura no tendría buena adherencia, haciendo fallar
el circuito más adelante.
hora observamos todos los materiales que utilizaremos en el proyecto. Las partes que no están
especificadas en la tarjeta, las iremos nombrando y explicando durante el proceso de
construcción del amplificador. La lista de materiales de este proyecto se encuentra en el archivo
PDF que está al final de este artículo. Recomendamos encarecidamente que lea cada parte
detenidamente, en el texto se encentra cada paso y especificaciones requeridas para el éxito de
este proyecto.
Si usted es principiante le recomendamos leer previamente nuestra sección
deRecomendaciones.
La letra (J) corresponde a la palabra (Jumper) que significa
saltador. Consiste en un alambre que se encarga de unir una
pista con otra, pero por la parte superior del impreso.
Comenzaremos por colocar los (jumpers), que son puentes
entre pistas que no pudieron ser unidas por la parte inferior y
se hace necesario unirlas mediante estos fragmentos de
alambre.
Los (jumper) son reciclados a partir de las patas que le sobran a los componentes cuando son
cortadas después de soldadas.
Luego de colocar todos los puentes o Jumpers, proceda a soldarlos por la parte inferior de la
tarjeta, teniendo cuidado de que no se salgan al momento de voltear la tarjeta. Para esto doble
las patas de los puentes ligeramente hacia fuera.
La manera correcta de soldar, es colocando simultáneamente
en el punto a soldar; el cautín, la pieza a soldar y la soldadura.
Primero calienta rápidamente el punto, tocando tanto la pata
del componente, como la tarjeta y luego aplica la soldadura
mientras que con el cautín la reparte sobre la superficie del
punto. Luego corte las patas sobrantes con corta uñas o corta
frío.
Observe como deben verse los Jumpers después de colocados
y soldados. Evite que queden levantados o torcidos para dar
una buena presentación.
Ahora proceda a colocar las resistencias, que debe alistar doblándoles las patas de manera que
puedan entrar fácilmente en los orificios de la tarjeta.
Todas las resistencias son de ¼ de Vatio excepto las de 4.7 Ohmios que van en serie con los
condensadores de 0.1 uF a 100 Voltios, que son de ½ Vatio.
Igual que en el procedimiento anterior, doble las patas hacia
fuera para evitar que se salgan las resistencias.
Coloque todas las resistencias y revise que los valores estén correctos. Hágalo antes de soldar
para no tener que desoldar ninguna resistencia.
Suelde como explicamos anteriormente y recuerde mantener
el cautín limpio de soldadura. Utilice colofonia como fundente
y límpie el cautín rápidamente con un pedazo de papel
higiénico.
Ahora corte las patas sobrantes con un corta uñas o un corta
frío. Hagalo a ras del punto de soldadura y no olvide reciclar
los sobrantes, para hacer los jumper o puentes que requerirá
en el futuro.
Al igual que con los Jumpers, observe cómo deben verse las resistencias después de colocadas
y soldadas. Evite que queden levantadas o torcidas para dar una buena presentación.
Cortando una base de 40 pines, podemos hacer una base
para el integrado, que nos servirá en caso de necesitar
cambiarlo, esto facilita las cosas, ya que desoldar un integrado
de tantas patas es algo dispendioso y corre el riesgo de
despegar una o varias pistas del circuito impreso.
Como el integrado es de 18 patas y la base al cortarla queda
de 20 es necesario extraer una pata en cada uno de los
extremos como se ve en la foto.
Inserte la base en la tarjeta y suelde las patas de ambos
extremo. Luego revise que la base no haya quedado levantada,
de ser así presione la base y cada una de las patas desde la
parte superior y proceda a soldar las patas restantes.
Coloque el porta fusible en su sitio y suéldelo. Este es un
portafusible para fusible corto. Observe que los topes queden
hacia fuera.
Ahora coloque los condensadores de poliéster y los cerámicos, que no tienen polaridad. Esto
quiere decir que los puede colocar de cualquier manera (obviamente en su sitio
correspondiente). No olvide seguir la guía de la máscara de componentes.
En el caso de los condensadores de forma cilíndrica
(electrolíticos), es necesario que revise la polaridad
especificada en la máscara de componentes. Observe que
coincidan con el dibujo del condensador, el signo mas (+)
mostrado en la máscara de componentes y la pata más larga
del condensador. Además los condensadores electrolíticos tienen una franja que muestra el polo
negativo.
Si usted coloca un condensador al revés puede producir una explosión.
Para colocar el conector de las salidas, es necesario utilizar un
conector de 6 pinesy retirar 3 pines de manera intercalada.
Esto se hace con el fin de que pueda entrar el conector, ya que
se dejaron alejados los orificios lo suficiente como para evitar
colisión entre las pistas.
Coloque los potenciómetros lineales dobles; dos de 10K y uno
de 20K y suéldelos bien para evitar que de suelten con el uso.
El conector donde se conectará el transformador es
originalmente de 3 pines (tipo Molex), pero es necesario retirar
el pin de el centro para que entre en los orificios de la tarjeta.
Los diodos utilizados en la fuente de alimentación tienen una polaridad, que se distingue por
una banda de color blanco que traen alrededor. Esta banda debe ir hacia donde apunta la flecha
que está en la máscara de componentes de la tarjeta.
El conector de la entrada de señal (IN) es de 3 pines y va
intacto.
El pin central es tierra y los de los extremos son entrada de
señal del canal derecho y entrada de señal del canal izquierdo.
Coloque el fusible de 5 Amperios en el porta fusible y jamás
coloque uno de más valor, ya que no protegería el circuito.
Observe como entran las patas del integrado en la base. Tenga
mucho cuidado al conectar el integrado en la base, pues las
patillas son muy delicadas y dúctiles, llegando a torcerse o a
meterse dos patillas en una sola cavidad.
El integrado debe ser montado en un disipador de aluminio, lo
suficientemente grande, utilizando grasa siliconada para que
transmita el calor que produce el integrado al aluminio.
Atorníillelo fuertemente con tornillo pasante y tuerca.
Si no consigue el disipador, le recomendamos
utilizar ángulo de aluminio de 1/8 x 2pulgadas.
NOTA: Nunca encienda el amplificador sin haber colocado
correctamente el disipador.
Ahora debemos construir los cables para la entrada y salida de señal. Corte los cables al largo
deseado, estañe los cables calentándolos con el cautín y acercando la soldadura
simultáneamente.
Observe la manera como debe quedar estañado el cable para
poder ser utilizado.
Ahora que los cables están estañados, puede soldarles
las uñas para el conector Hembra. Recuerde utilizar
cable blindado estereo, para la entrada de señal. Con la
utilización de este cable evitará posibles ruidos parásitos.
En el otro extremo del cable blindado estereo, suelde un
conector de 2 RCAhembra, para la entrada de señal. unifique
los dos tierras (GND) de los RCA, usando un alambre estañado.
Los dos cables encauchetados blanco y rojo, van saldados a los
positivos de cada RCA (Centro) y para terminar entorche el
tierra del cable y suéldelo al tierra unificado de los RCA.
Para las salidas del amplificador puede usar un conector
de RCA x 4 y unir los tierras con un fragmento de alambre
estañado y unir positivo con positivo para el canal derecho (R),
rojo con rojo y positivo con positivo para el canal izquierdo (L),
negro con negro como se observa en la foto.
Para las salidas del amplificador utilice cable calibre 1 x 18, de color negro (tierra), cable de
color rojo (canal derecho) y cable de color blanco (canal izquierdo). Estos son convencionalismos
que se usan hace muchos años y le ayudan a no confundirse.
En el cable de entrada de alimentacion del trasformador, recomendamos colocar un porta
fusible y un fusible de 2 amperios, interrumpiendo una de las dos líneas del cable que va del
toma corriente, al transformador, para mayor seguridad.
Ahora podemos ver el amplificador terminado. El
transformador debe ser de 24voltios, 5 amperios, cuando usa
el integrado STK 4172-II y 27 voltios, 5 amperios, en el caso
de usar el integrado STK 4192-II.
Lave la tarjeta con thinner y un cepillo, para retirar grasa y
gotas de soldadura que pongan en peligro el circuito.
En la construcción del transformador para este amplificador, usamos un núcleo de 3.2
centímetros, por 4 cm. En Colombia el voltaje de la red pública es de 115 voltios, esto hace
necesario enrollar 386 vueltas de alambre calibre 23, en el devanado primario y 80 vueltas de
alambre calibre 18, en el devanado secundario.
Para los países que tiene un voltaje de 220 en la red pública, es necesario enrrollar 739 vueltas,
en el devanado primario de alambre calibre 25, según la tabla AWG. El secundario es el mismo
que para 115 voltios.
Mediciones
Antes de conectar el amplificador es necesario hacer algunas
mediciones de rutina que le darán tranquilidad y evitarán la
perdida de algún componente al momento de prenderlo.
Coloque su multímetro en continuidad y mida la entrada de
corriente alterna donde irá el transformador conectado. Debe
marcar infinito (un uno a la izquierda).
Si llega a mide alguna impedancia o marca cero (0), revise el
puente de diodos, los condensadores de la fuente y el circuito impreso a contra luz. En el caso
que todo este bien, pero siga marcando una impedancia a la entrada, retire el integrado y vuelva
a medir.
Si al retirar el circuito integrado se va el problema, es porque el integrado está defectuoso.
Cerciórese de comprar componentes originales.
También al medir entre el Jumper positivo (J+) y tierra (GND),
debe marcar unos números mientras cargan los filtros y luego
infinito (un uno a la izquierda).
Cualquier medición anormal, requiere de una revisión
minuciosa del impreso y de cada componente.
El multímetro debe estar en escala de continuidad.
Al medir entre el Jumper negativo (J-) y tierra, debe marcar unos números mientras cargan los
filtros y luego infinito (un uno a la izquierda).
Mida entre tierra (GND) y cada una de las salidas, también debe dar
infinito. Esto quiere decir que las salidas no están en corto.
Si el multímetro pita constante y marca cero en alguna de las
mediciones anteriores quiere decir que está en corto y debe revisar
tanto la tarjeta, como los componentes y las soldaduras.
Ahora conecte el amplificador a la red pública usando una serie
con un bombillo y antes de conectar los parlantes, debe
realizar las siguientes mediciones; coloque su multímetro en
corriente continua 200 Voltios (V---), y mida entre el Jumper
positivo(J+) y tierra (GND), debe marcar un voltaje positivo,
que si el transformador es de24 voltios AC, (que sería el
indicado para este proyecto), mostraría en el
multímetro, 32 voltios continuos (DC). En la foto marca 28 voltios DC, porque usamos un
transformador de 20 voltios AC, que no es el indicado para aprovechar todo el rendimiento del
amplificador.
Al medir entre el Jumper negativo (J-) y tierra, debe marcar un
voltaje negativo que si el transformador es de 24 voltios AC,
(que sería el indicado para este proyecto), saldrá en el
multimetro -32 voltios continuos (DC). En la foto marca –
27.8 voltios DC, porque usamos
un transformador de 20 voltios AC, que no es el adecuado,
para aprovechar todo el rendimiento de el amplificador.
Entre tierra (GND) y las salidas, también debe
marcar cero o 0.01. Esto quiere decir que las salidas no están
en corto. Si el multimetro marca algún voltaje, tanto positivo
como negativo, es porque está algo mal.
Ahora conecte los parlantes a las salidas del amplificador y el
computador o unreproductor MP3, a la entrada de señal y
disfrute de su amplificador.
Descargue aqui el manual en PDF con los planos y el circuito impreso para el desarrollo de
este amplificador de 100w que utiliza el circuito integrado STK4172-II.
Puede presentar su amplificador en una caja o
gabinete de metal, para darle una excelente
presentación.