Como colofón a esta serie de publicaciones, pasamos a explicar el amplificador de salida que utiliza el receptor de televisión LAVIS modelo TV-120-124 R, cuyo esquema se expone en la siguiente figura.
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| Esquema amplificador de salida de la tv modelo TV-120-124 R |
Los transistores de la figura anterior, T111 y T113, actúan como preamplificadores. T114 y T115 forman un par de salida complementarios (AC187/01 y AC188/01). Del punto de unión de sus emisores se toma la señal amplificada, que se aplica al altavoz a través de C198.
En la figura siguiente se representa, en forma simplificada, la etapa de salida de audio en contrafase.
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| Etapa de salida de audio en contrafase |
Los transistores T114 y T115 se llaman complementarios porque siendo NPN y PNP, respectivamente, sus características eléctricas son muy similares. La señal procedente del preamplificador se aplica simultáneamente a las bases de ambos, conjuntamente con la polarización fija de la base, que es 14 V, o sea, la mitad que la alimentación. Por otra parte, otra tensión de 14 V se encuentra intercalada con el altavoz, situado en el circuito de emisor de ambos transistores. Esto significa que, siendo el altavoz la carga de la etapa, T114 y T115 están dispuestos en circuito de colector a masa (seguidor de emisor). La baja impedancia de esta configuración permite eliminar el transformador de salida. En estas condiciones los transistores se encuentran bloqueados en ausencia de señal (igual tensión en base y en emisor).
Durante el semiciclo positivo de la señal, la base de T114 supera la tensión del emisor, conduciendo dicho transistor.
Durante este semiciclo el T115 sigue bloqueado. Lo contrario sucede durante el semiciclo negativo, es decir, T115 conduce mientras que T114 sigue bloqueado. En la figura siguiente se muestra la circulación de las corrientes a través de los dos transistores en contrafase.
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| Circulación de corrientes en dos transistores en contrafase |
Dado que un transistor en montaje de colector a masa no invierte la fase de la señal de entrada, T114 aplicará al altavoz el semiciclo positivo y T115 el negativo de la señal, que estará amplificada en potencia (no hay amplificación de tensión).
Para que un transistor de germanio conduzca, es preciso superar los 0,2 V entre base y emisor (0,5 V si son de silicio). En las condiciones de funcionamiento de los transistores T114 y T115, la tensión entre base y emisor era nula en ausencia de señal, siendo los propios semiciclos de la señal a amplificar los encargados de la polarización y conducción de los transistores. Esto implica que, al comienzo y al final de cada semiciclo, en tanto no se superen los 0,2 V, existirá una distorsión, llamada de cruce, con lo que la señal de salida adoptará la forma indicada en la figura siguiente.
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| Señal de salida con distorsión |
Para eliminar la distorsión mostrada en la figura anterior, hay que aplicar una polarización directa mínima entre base y emisor del par complementario del orden de los 0,2 V.
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| Introducción del condensador electrolítico C198 |
La necesidad de aplicar una tensión de 14 V a los emisores se cubre mediante el condensador electrolítico C198, como lo muestra la figura siguiente.
C198 se recarga cuando T114 conduce, descargándose por T115 durante los semiciclos negativos de la señal.
Eligiendo una elevada capacidad (1.000 µF) la tensión entre sus armaduras, permanecerá suficientemente constante para el correcto funcionamiento del circuito.
Para conseguir la polarización mínima a las bases de los transistores, se emplean las resistencias que forman la carga de la etapa preamplificadora anterior, R211, R209 y R208, tal como se aprecia en la figura siguiente.
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| Polarización mínima a la base de los transistores |
Calculando R211 para que absorba una tensión de 0,4 V, entre base y emisor de cada transistor existirán 0,2 V de polarización.
En el caso de que los transistores de salida fuesen de silicio, R211 debería absorber 1 V para polarizar a cada transistor con 0,5 V entre base y emisor.
La corriente que circula a través del conjunto R211, R209 y R208 es la de colector del transistor T113, que debe ajustarse para que la tensión respecto a masa del punto medio de R211 sea la misma que la de los emisores (14 V); de lo contrario, las tensiones entre base y emisor de cada transistor de salida no podrían ser iguales. En la figura siguiente se aprecia claramente este fenómeno.
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| Polarización de los transistores |
También hay que tener en cuenta los problemas derivados de las fluctuaciones de temperatura y de la inevitable dispersión de las características de los transistores complementarios. Estos parámetros tienden a modificar la tensión de los emisores, dando lugar a distorsiones.
Para evitarlo, se recurre a la introducción de una realimentación en continua, mediante la interconexión con la base del preamplificador previo, a través de R203. Ver la figura siguiente.
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| Realimentación en continua en la base del preamplificador |
Si la tensión del punto medio del par complementario tendiera a subir, por ejemplo, desde 14 V a 14,01 V, la polarización de la base de T113 se elevaría (efecto de R203), con lo que aumentaría su conducción. La mayor caída de tensión a través de R208 y R209 haría descender la tensión del punto medio de R211, desde 14 V hasta 13,95 V. Por otra parte, si antes había 0,4 V en bornes de R211 dada su pequeña resistencia (6 ohmios), se puede considerar que dicha tensión permanece invariable. De esta forma la tensión de la base de T114 pasa a 14,15 V (13,95 + 0,2), apareciendo entre base y emisor una polarización de 0,14 V (14,15-14,01).
En cuanto a T115 su tensión de base pasa a valer 13,75 V (13,95-0,2), apareciendo entre su base y emisor 0,26 V (14,01 -13,75). Es decir, la polarización de T114 se reduce y disminuye su conducción, mientras que la de T115 aumenta, conduciendo más. Ello equivale a alejar a los emisores del positivo y acercarlos a masa, lo que reduce su tensión y compensa de esta forma el supuesto inicial.
La estabilización térmica es la usual y está formada por R215 y R216, cuyo valor, 3,3 ohmios, hace innecesario el típico desacoplo por condensadores en paralelo.
La señal a amplificar se aplica al potenciómetro de volumen P2 y al circuito de control de tono, formado por C15 y P1. Por el cursor de P2 se deriva una parte de la señal para aplicarla a través de R184 y C168, de bloqueo de continua, a la base del primer preamplificador T111. El circuito de esta etapa se alimenta desde el punto D, mediante una tensión de 19 V, obtenida desde otra entrada del circuito. El emisor recibe una realimentación de la señal de salida por C199 y R207 que contribuye a la reducción de la amplificación para prevenir distorsiones.
La salida del primer preamplificador se aplica a través de C-176, de bloqueo de continua, a la base del segundo preamplificador T113. La polarización de base de éste puede ajustarse mediante P108, para regular su conducción y conseguir los 14 V en los emisores del par complementario de salida. C-187 desacopla parcialmente a masa, por R208 y C186, la realimentación continua, que lleva a cabo R203, permitiendo una débil realimentación de señal que contribuye a reducir las distorsiones.
Escrito por Archie Tecnology
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