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ETAPAS DE GANANCIA Y DRIVERS DE LÍNEA
INTRODUCCIÓN
Hay fuentes de señal muy débiles y con características especiales, como los giradiscos o los micrófonos, que requieren circuitos especiales de amplificación para que su señal llegue al nivel de 1V, que es lo que suele entrar al amplificador.
Aparte de estos casos especiales, se puede desear sacar unos pocos dBs más al equipo, y eso se hace con una etapa amplificadora.
Por otra parte están los graves problemas que ocasiona cargar con un cable apantallado desde una alta impedancia, por ejemplo. Se trata de atacar un condensador desde una gran resistencia. Esto hace que la señal se degrade muy notablemente. Pierde ancho de banda, pierde dinamismo y el efecto es como tener cientos de metros de cable, por exagerado que parezca. Esto se puede evitar de dos maneras muy sencillas.
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ETAPAS DE GANANCIA
La señal que proviene del compact disc tiene aproximadamente 1V de amplitud máxima. Es un valor bastante interesante, desde luego no necesita grandes granancias. En casos como estos, se admiten múltiples posibilidades. Operacionales, trasnistores, tubos en las configuraciones más diversas. Desde operacionales discretos hasta etapas clase A con un alto factor de realimentación local.
La señal que llega de los micrófonos, giradiscos,... es muy debil y requiere una ganancia grande. Esto no se puede hacer con etapas en clase A corrientes, se necesita algo con dos etapas y realimentación, y sobre todo, bajo ruido. |
Etapa amplificadora con un operacional.
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A la derecha se ovbserva una etapa amplificadora en clase A. Para pequeñas ganancias (2,4, 6 o 12dB) se comporta bastante bien y con poca distorsión, si la señal es pequeña.
Esta etapa se diferencia de las típicas de los libros en que no hay condensador en el emisor. De esta manera, no hay baja impedanica de emisor para la señal y la resistencia RE produce realimentación local. Esto se hace para que la ganancia esté determinada por RL y RE, lo cual es muy aproximado con bajas ganancias.
Su sonido es muy poco intrusivo y sumamente limpio y coherente. Se puede sustituir el BJT por un mosfet o por un Jfet. Para diseñar una se elige:
...siendo Zin la impedancia de la siguiente etapa, y Avo la ganancia deseada.
Conviene simular con Spice para ver qué resultado dará |
Etapa clase A minimalista
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DRIVERS DE LÍNEA.
Tal y como se describe en la sección del control del volumen, el potenciómetro habitual para atenuar es una fuente de señal de alta impedancia. Cualquier cable que halla desde él hasta el amplificador será crítico. Se llega incluso a percibir diferencias notables con cantidades ridículas de cable, con 7cm.
El problemas es que no se puede trabajar con la alta capacidad de un cable apantallado desde una alta impedancia. Para esto hay dos soluciones.
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BUFFER CON GANANCIA UNIDAD
Es un circuito sin ganancia que se encarga únicamente de proporcionar una baja impedancia a la salida. De esta manera se puede atacar la capacidad del cable con más facilidad. Los efectos de este circuito son realmente asombrosos.
Se puede hacer de muchas maneras. En discreto y en monolítico, con tubos de vacío, etc... Existen operacionales especializados en estas funciones, se llama "buffer rápido"y son operacionales con una muy baja impedancia de salida, y una gran estabilidad y slew-rate. Así pueden cargar con una alta capacidad, como es un cable apantallado de 3 metros.
Tampoco es necesario llegar a esos extremos, realmente cualquier cosa va a ayudar en esta situación, un transistor en colector/drenador común, un tubo en placa común... |
El buffer carga con el cable capacitivo en vez de hacerlo el potenciómetro, |
Es imprescindible que este circuito esté lo más cerca posible del potenciómetro o la fuente de alta impedancia.
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CIRCUITO DE GUARDA
En muchos casos es imposible añadir una etapa amplificadora a la mínima distancia posible, debe haber un cable en medio (en el caso de un micrófono electret es obvio). La degradación que produce el cable es demóniaca.
Incluso en el caso anterior, cuatro centímetros de cable son muy perniciosos. La solución para estos casos donde hay que tener una porción de cable entre la fuente y el driver de línea o el receptor es el circuito de guarda.
Se trata de poner un cable con dos pantallas. La exterior va conectada a tierra, como es habitual, pero la interior va conectada a la salida de un buffer rápido. De esta manera sigue habiendo capacidad entre la señal y la malla, pero están las dos al mismo voltaje, con lo cual no pasa nada. Con la pantalla exterior también hay capacidad y efectos perniciosos, pero como está atacada desde una baja impedancia de salida no hay problemas.
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