Driver Universal de Potencia X9

Personalmente, detesto esas mal llamadas “tarjetas driver expandibles”, esto es debido a que no es posible que un amplificador se comporte igual en todas las condiciones posibles sin cambiarle nada, pero si se toman en cuenta las posibles variables más comunes en un amplificador y calculando todo esto se estiman los valores máximos y mínimos de trabajo, se puede hacer algo bastante decente con una calidad de audio muy aceptable.

Primero el nombre, porque X9?

En el diseño base cuando se comenzó a idear, el diseño contaba con 9 transistores, sabiendo esto, ahora veamos como funciona.

Funcionamiento

El problema principal es que no se puede esperar que un amplificador, por ejemplo a ±45V tenga la misma linealidad que a ±100V, por eso se pensó en el uso de un circuito que pudiera auto compensarse y la mejor solución fue usar fuentes de corriente constante (Q3 y Q7)

Otro detalle muy común en esas dichosas tarjetas “expandibles” es que son propensas a ruidos y oscilaciones, sin embargo, con el uso de un espejo de corriente en el par diferencial se pudo corregir este inconveniente (Q4 y Q5).

El bias cuenta con una simple “trampa de compensación” (R21 y D3) para hacer que el multiplicador VBE (Q8) sea más estable.

El circuito fue calculado para trabajar tal y cual como está, no debe reemplazarse ningún componente, ya que esto traería problemas innecesarios, además de que corre el riesgo de causar daños (costosos) al circuito.

Ajustes

Debido que habían variables casi imposibles de compensar automáticamente, se agregaron 3 potenciómetros para hacer los ajustes finales para que así pueda trabajar acorde a lo que necesitamos.

Offset: Ajusta el DC en la salida, ante la necesidad de hacer un circuito que pudiese trabajar de ±45 a ±100V existía la posibilidad de que apareciera algún pequeño DC en la salida, por lo que empleamos este potenciómetro para corregir este inconveniente y que la salida sea tan cercana a 0.00V como sea posible.

Gain: Ajusta el nivel de ganancia, a medida que subimos la tensión de la fuente, el amplificador debe aumentar la ganancia para aprovechar la energía de la fuente que se envía al parlante, mientras que en un amplificador con baja tensión pero con mucha ganancia podría saturar la señal convirtiéndose en distorsión. Este potenciómetro ajusta el nivel correcto de ganancia evitando que el amplificador distorsione a toda potencia alimentándola en el rango mínimo de tensión soportada o suene muy bajo ante el máximo de tensión soportada.

Bias: Ajusta la corriente de reposo según la configuración de salida. Se debe ajustar hasta que entre Base y Emisor de los transistores de salida mida entre 575mV a 600mV.

Modos de operación

El driver puede manejar en Modo Darlington hasta un máximo de 5 pares de transistores de potencia.

En Modo Triple Darlington puede manejar un máximo de 16 pares de transistores de potencia. Es importante destacar que el segundo tandem darlington (QC5 y QC6) debe ser el mismo tipo de transistores que han escogido para la etapa de potencia.

Según como se trate la alimentación de los finales, el driver podrá operar en clase AB o en clase G/H y también podrá variar la potencia de salida según sea el caso, tal y como se puede apreciar en la siguiente tabla.

Conexiones

Las conexiones de la tarjeta están fácilmente identificadas:

+Vcc = Fuente de alimentación positiva. -Vcc = Fuente de alimentación negativa. +B = A las bases de los transistores positivos (NPN) -B = A las bases de los transistores negativos (PNP) Out = A la salida de audio del amplificador. GND = Conexión a tierra o masa.

El driver logró realizarse gracias a los que amablemente se prestaron como conejillos de indias y se certifica que arranca a la primera, sin embargo, se debe revisar muy bien las pistas antes de energizar la tarjeta.