AMPLIFICADOR

Ultra

 

Introducción

El objetivo de diseño es obtener una altísima calidad de sonido, y se trata de conseguir mediante la perfección eléctrica, lo que el reporta excelente cifras aunque no sean el objetivo. Esta diseñado para superar a amplificadores comerciales de grandes prestaciones.

Se basa en una topología pura de realimentación en corriente, sumamente evolucionada, unido a etapas sobrepolarizadas.

No existe un lazo de realimentación negativa global.

En cambio, existen dos lazos parciales que engloban a dos bloques de ganancia en voltaje, por lo que se obtienen cifras mejores que en los habituales amplificadores de realimentación en corriente con las distorsiones temporales que produciría una sóla etapa de ganancia, y su consecuencia es un altísimo respeto por la microinformación.

Por supuesto, todo el amplificador, desde el buffer de entrada hasta la etapa de salida es perfectamente simétrico, lo que le confiere cifras de distorsión muy bajas, y todavía más bajas de la habitual ya que la contribución a la distorsión de la etapa de salida (dominante) es ínfima, 20 veces menor de lo habitual.


Tres en uno

En realidad el Ultra consta de tres amplificadores autónomos esencialmente adaptados a su función. De ahí se derivan los bloques básicos que están correctamente concatenados y englobados en la red de realimentación basada en lazos parciales.


Distorsiones

En esta etapa se han tenido en cuenta todas las distorsiones posibles. A la muy conocida distorsión producida por el efecto Early y la propia distorsión de los transistores se le añaden tres más, habitualmente no contempladas. Una producida está por la carga y la otra por la capacidad parásita CBC de los transistores. La última es la variación en el punto de operación que produce la temperatura. A nivel de cifras se alcanza el 0.0015% THD.


Etapa de salida

La etapa de salida es uno de los puntos fuertes de este amplificador. Emplea dos transistores IGBT complementarios en una configuración que corrige ella misma su propia distorsión. El tan guardado secreto de Halcro, Classé, Burr-brown que les permite obtener cifras de distorsión de entre -100 y -120dB se usa aqui, pero en una topología desarrollada por mí.


Fuente de alimentación.

La etapa Ultra se alimenta de un transformador toroidal de 750 VA, lo que proporciona el 150% del consumo cuando se alimentan cargas de 4 Ohm a plena potencia, y el 350% del consumo con cargas de 8 Ohm. Posteriormente, 4 bancos de condensadores forman un total de 150.000uF, apoyados por un filtrado LC en cada banco. Este filtrado por bobinas unido a la inclusión de condensadores de film plástico y cerámicos junto a los electrolíticos aseguran un correcto filtrado de la alta frecuencia.

Ésta alimentación sólo llega a los IGBTs de salida, el resto de la etapa se alimenta de tensiones reguladas, lo que reduce el ruido total y aumenta la inmunidad a elementos causantes de deficiencias tonales, como los condensadores, ruidos de red, ruidos de recuperación de diodos...


Protección

En el aspecto de protección, además de un soft start, se emplea un enable para los altavoces mediante un relé, únicamente conecta la salida de los altavoces cuando todo está operando correctamente. Un sensor pasivo capta el momento en el que la corriente de salida supera la corriente máxima y envía una señal al circuito de control, que desconecta la salida durante unos segundos. También existe un sensor para detectar el fallo de algún fusible. Si ésto es así, se desconecta la salida de los altavoces y se encenderá un LED en el fusible correspondiente. Por último, los apagones breves son sumamente perniciosos ya que inducen picos muy severos en las líneas. Cada vez que se detecta un fallo en la alimentación de 220V se activa la protección de los altavoces, bien sea por un breve apagón, porque se desconecta el amplificador o porque se funde el fusible principal. El mecanismo de desconexión de los altavoces es redisparable.


Componentes

Se emplean resistencias de película metálica SMD 1206, tolerancia 1%, 50ppm/ºC. Un objetivo de diseño en cuanto a las resistencias se ha cumplido. En el camino de la señal, ésta no atraviesa ninguna resistencia de más de 330 Ohm a excepción de la resistencia de realimentación, de 1k Ohm, siendo el valor medio de 64 Ohmios, muy diferente a los convencionales, donde el valor de éstas cargas es de 2000-5000 Ohm. Quienes conozcan la filosofía de diseño de Sakuma conocerán los beneficios de ésta técnica. Más velocidad y menos ruido.

Todos los electrolíticos de la etapa son de ultrabaja impedancia, debemos tener presente que es un diseño de gran ancho de banda y velocidad, y debemos asegurar su correcto funcionamiento también a alta frecuencia.

Respecto a los transistores, un resultado curioso que no era parte del objetivo de diseño. Se han empleado todas las tecnologías existentes en construcción de transistores: JFET, BJT, MOSFET, IGBT, y transistor Darlington.

Los potenciómetros de ajuste son de un material llamado cermet, una mezcla entre cerámica y metal, que es muy estable frente a factores externos: temperatura, humedad y tiempo.


Versiones especiales

Aparte de la versión desarrollada, estéreo 90+90W, existen las siguientes versiones especiales de la etapa Ultra:

  • Etapa estéreo de 50+50 W a 8 Ohm.
  • Etapa estéreo de 25+25W a 8 Ohm en clase A
  • Etapa monofónica de 90 W
  • Etapa monofónica de 50 W
  • Etapa monofónica de 25 W en clase A

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