¿Cómo hacer un amplificador de potencia de sonido con un microcircuito A210?

¡Hola! ¿Qué tal están?

En una época ahora pasada en Cuba estuvo disponible un circuito integrado denominado A210 donde se encontraba encapsulado un amplificador monofónico de potencia de audiofrecuencia clase B.

Por lo visto dicho microcircuito era originario de la RDA, en donde se utilizaba la mencionada denominación para nombrarlo, y llegó a ser fabricado en Pinar del Río, sin embargo, no sólo era conocido de esta manera en todos lados, puesto existían, o existen, otros circuitos similares de otras procedencias.

En efecto, en la URSS se fabricaba un microcircuito similar denominado K174YH7, en Polonia se disponía del UL 1481, y en Hungría pasaba lo mismo con uno conocido como TBA 810 (como se le llamaba por lo común en todo el mundo).

En la Figura 1 mostrada a continuación pueden ver un circuito integrado A210E consistente en una cápsula DIP de plástico de 21.5 x 6.8 x 4 mm con 12 patillas (6 por cada lado).

Figura 1: La vista exterior del circuito integrado A210 (Ecured).

La versión soviética en particular se desarrolló para servir en la etapa de salida de sonido de los televisores, o por lo menos según se dice en el libro ABC del joven radiotécnico de V. G. Borísov,  en donde podemos encontrarnos con una variante de su diagrama; por lo dicho, casi todos los televisores a color de esa procedencia llevaban un K174YH7 montado en una placa impresa fácil de ser desconectada del resto de la circuitería propia del televisor y reutilizada en otros sitios o situaciones.

Figura 2: El circuito interior de un K174YH7 según la documentación soviética.

En todo caso, ahora los A210, K174YH7, o TBA 810, no son tan populares como una vez lo fueron, y han ido siendo reemplazados con microcircuitos amplificadores más modernos y con mejores características, a pesar de no ser una mala opción como amplificador monofónico de sonido de hasta unos 7 watt de potencia de salida en una multitud de tareas, tanto por su poca distorsión armónica y de intermodulación, como porque por lo visto todavía se puede conseguirlos.

En particular a mí me pareció encontrar que este chip es producido por una empresa china con la denominación soviética K174YH7, y vendido en los mercados como Alibaba, y seguramente se podrán conseguir también como TBA 810 o como UL 1481 y otras denominaciones, si no se los encuentra como los A210 propiosde la RDA.

En fin, en este corto artículo me propongo exponer cómo podemos hacer un amplificador con una de las variantes comentadas de los A210, porque independientemente de lo mencionado sobre su popularidad, y de existir otras muchas opciones como los LM386 si no necesitamos de tanta potencia de salida, considero esta información de utilidad por disponerse todavía en Cuba de dispositivos de procedencia soviética o de la Europa del Este portadores del microcircuito, y por tanto existir la posibilidad de reutilizar sus partes en otras actividades en caso de haber sido estos desechados.

En la Figura 3 pueden ver un diagrama del circuito electrónico para un amplificador de potencia de sonido usando un circuito integrado A210; este diagrama es de los más simplificados posibles y se corresponde con el presente en la documentación soviética para un K174YH7; en adición en la misma imagen también se ha representado la disposición o numeración de los terminales o patitas del circuito.

En realidad, a pesar de la comentada simplicidad del circuito, en la Figura 3 podemos ver como se está utilizando un potenciómetro (R1) para controlar el volumen, y eso cuando se prescindió del condensador de desacoplamiento de la entrada.

Figura 3: Diagrama electrónico de un amplificador de sonido con un microcircuito A210.

Por supuesto, la variante incluida en los televisores a color soviéticos es mucho más elaborada, su placa dispone de más componentes y de controles analógicos de tono, pero por lo demás es más o menos lo mismo, y puede ser comprendida usando el diagrama antes expuesto.

En cambio, en la Figura 4 podemos ver un diagrama de un amplificador con un A210 tomado de un número de finales de los años 80 de la revista cubana Juventud Técnica (la imagen no tiene mucha calidad por ser escaneada).

Figura 4: Diagrama de circuito de un A210 escaneado de una revista Juventud Técnica.

En lo adelante reproduciré información contenida tanto en la mencionada revista como en las páginas del libro de V. G. Borísov de modo podamos aprovecharla.

La potencia de salida de este amplificador viene determinada por su tensión de alimentación, tal y como se describe en la Tabla 1 a continuación, y su respuesta en frecuencia o tono también puede ser variada cambiando el valor del condensador C2 (Figura 3) o C (Figura 4). En este caso, para un valor de C2 (o C) de 1500 pF, las frecuencias estarían entre 40 y 10000 Hz, en tanto para un valor de C2 de 820 pF, se obtendría una respuesta de entre los 40 y 20000 Hz. En general, en cuanto a su respuesta en frecuencia, un A210 puede ser controlado también por los valores del condensador C4, y por la cadena formada por R4 y C8, usados en compañía del mencionado condensador C2 para conseguir la corrección del comportamiento en las frecuencias más altas de la gama acústica. Por último, el condensador C5 y la resistencia R3 forman parte del circuito de reacción positiva para lograr la mejora ulterior de la mencionada característica de frecuencia del amplificador de sonido.

Por todo lo dicho, nos resulta posible ponernos a experimentar cambiando valores de todos los elementos comentados hasta llegar a obtener un timbre más placentero para nosotros, o si lo preferimos, podemos emular lo hecho en los circuitos de los televisores para lo mismo usando potenciómetros.

Pero volviendo a la cuestión de la potencia, debemos tener siempre presente que el valor de la tensión capaz de ser soportada por todos los condensadores utilizados en la construcción del circuito debe ser superior a la tensión usada para su funcionamiento, o en caso contrario podrían estropearse, y esto tiene una especial importancia si en vez de construir un amplificador desde cero más bien reutilizamos un circuito existente, y pretendemos sacarle más potencia elevando la tensión de la fuente.

En este caso el condensador C1 y la resistencia R2 son para permitir un aprovechamiento más idóneo de la potencia de los transistores de salida dentro del microcircuito (ver la Figura 2 para el circuito del chip).

Tabla 1: La relación entre la tensión de la fuente y la potencia de salida obtenida.

Tensión de la fuentePotencia máxima de salida
16 v7 watt
14.4 v6 watt
9 v2.5 watt
6 v1 watt

En adición a lo comentado, si se presenta la necesidad, también es posible variar la sensibilidad de entrada del amplificador si cambiamos el valor de la resistencia R3 (Figura 3) o R (Figura 4).

En este caso, para un valor de R3 de 56 Ω como el mostrado en las Figura 3, la sensibilidad de entrada del amplificador sería de unos 80 mV, o sea, para un correcto funcionamiento de este circuito, se necesitaría una señal de sonido en su entrada de por lo menos 80 mV, pero si dicho valor de R3 (o R) fuera de 22 Ω, la señal del sonido a la entrada podría ser de sólo 35 mV.

En cuanto a la impedancia de salida de este amplificador, ésta está calculada para 4 Ω, y por eso la bocina conectada a su salida debería tener una impedancia como esa, aun cuando lo dicho no es crítico, y pueden usarse bocinas con impedancias desde 4 Ω a 15 Ω con la potencia suficiente.

Por último, es importante recordar usar un disipador de calor, para lo cual el microcircuito tiene las aletas (Figura 1); o por lo menos deberemos hacerlo así si vamos a construir el circuito para una potencia cercana a la máxima permitida.

En caso de estar reutilizando una placa o circuito existente en lugar de hacernos uno es probable venga con un disipador, porque por lo menos en los televisores soviéticos se utiliza uno para impedir el sobrecalentamiento y garantizar una vida más larga del chip.

Nota: Es recomendable un disipador de aluminio con no menos de 16 cm2 de área total.

En resumen, existen por ahí un montón de diagramas para construir amplificadores utilizando un circuito integrado A210 o similar (pueden encontrar otro en Ecured si buscan por TBA 810), unos elaborados con más componentes, y por tanto más complicados de hacer, y otros de los más sencillos y baratos por usar menos partes electrónicas; por supuesto, se supone los circuitos más complicados estén pensados para exprimir todas las posibilidades del microcircuito A210 y sus congéneres, y por eso con ellos deberíamos obtener mejores resultados en cuanto a calidad del sonido, y controlar más detalles del funcionamiento, como comenté sucede con la variante incluida en los televisores soviéticos.

En el libro ABC del joven radiotécnico de V. G. Borísov también se puede encontrar un diseño de placa impresa para el diagrama electrónico con ciertas variaciones presentado en dicho libro, aun cuando en mis tiempos nunca construí un amplificador de estos con una placa impresa, no disponía de los materiales necesarios y debí hacerlo usando una placa hecha a mano y cableada con alambritos (como lo hacemos los pobres).

Por ahora sólo me resta despedirme esperando esta información pueda ser de utilidad para la construcción de un amplificador de sonido, o más importante, la recuperación de partes de otros dispositivos desechados, para permitir sigan siendo útiles en lugar de convertirse en más basura electrónica contaminante.

¡Hasta pronto!

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