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domingo, 28 de abril de 2013

LM4781 - PCB + puesta en marcha

Hola a todos!

Buenas noticias! :D 
Conecté el amplificador a dos baterías 12V 7A Lead Acid para realizar el ensayo inicial. 

A pesar de que sabía que la tensión era baja para este amplificador, quería ponerlo en marcha, escuchar a ver si amplificaba, si funcionaba el MUTE y como mencionamos antes, ver desde donde salía el humo. Ahora que sabemos que el PCB está correcto vamos a compartirlo con aquellos que quieran construir este amplificador de tres canales de 35W de potencia RMS . El próximo paso será construir la fuente de alimentación con la tensión nominal de trabajo del circuito integrado y el pre-amplificador con los controles de tono correspondientes. De igual modo, para el tercer canal construiremos el correspondiente pre-amplificador reforzador de bajos que usaremos con el Woofer. Por ahora avanzamos con el Datasheet del LM4781 (recuerden que lo pueden solicitar como Sample) y con el PCB. Junto al PCB listo para imprimir, te adjuntamos una imagen con la ubicación de los componentes que incluye el amplificador, tal como aparece en el esquema de la figura 9, hoja 25 del Datasheet.



Posición de cada componente en el PCB

Un punto a destacar es el reemplazo de los Capacitores Electrolíticos de 2200uF ubicados en la entrada de alimentación (Cs5 y Cs6) por dos de 1000uF. Cs5a y Cs5b por un lado mientras que Cs6a y Cs6b por el otro . Esto es para mejorar la ESR del filtro de entrada. La otra variación que hemos incluído es la colocación de resistencias de 22K en lugar de 20K en Rf1, 2 y 3. El resto de los valores permanece sin alteraciones y coinciden con el Datasheet. Y como no podía faltar, el video del momento de la puesta en funcionamiento del amplificador. Les advierto que no verán nada extraordinario por estar sólo alimentado con dos baterías. Sin embargo, el ensayo fue exitoso y nos brindó la posibilidad de saber que todo lo realizado hasta aquí funciona correctamente y podemos avanzar a una nueva etapa. 


En esta próxima semana comenzamos con la fuente de alimentación y el sistema de protección de altavoces. Mientras tanto, leemos y respondemos tus dudas e inquietudes. Gracias por leernos. 
Saludos!
Mario

sábado, 27 de abril de 2013

LM4781 - 3 X 35W (L + R + Sub Woofer) [DIY]

Comenzamos a darle forma a un amplificador esperado durante mucho tiempo por nosotros. Imaginen ustedes el tiempo que hará, que son Samples pedidos a National (desaparecida y pasada a manos de Texas Instruments)


Comenzamos con las primeras imágenes en el álbum de Picasa. Sobre este hilo iremos contando y mostrando los avances y las imágenes destacadas del montaje que esperamos sea fructífero y que los invitamos a todos a construir. :D 

LM4781. Texas Instruments lo ofrece como Sample, por lo tanto, cualquiera podrá seguirnos en la construcción de este sistema de sonido.



En esta primera etapa utilizamos el diagrama genérico que aparece en el datasheet del circuito integrado. Luego de los primeros ensayos emitiremos opinión al respecto donde publicaremos el circuito y el PCB listo para imprimir. Nos espera un fin de semana intenso. :D Con avances y publicación de novedades. (y si hay humo ojalá tengamos la filmadora encendida)

viernes, 26 de abril de 2013

Está llegando el audio a Servisystem

No te pierdas las imágenes iniciales de este amplificador de audio que sorprenderá a muchos. Imágenes recién subidas a Picasa y hay más, muchas más.



Muy pronto aquí, en Servisystem.

martes, 23 de abril de 2013

Los organismos vivos, ¿detectan las ondas de radio?

Entre tantas cosas que leemos en la web a diario, hace poco tiempo estuve leyendo una entrada a un blog que tenía este interrogante y que además, sumaba la incógnita acerca de porqué la única porción del espectro de ondas que podíamos detectar (la gran mayoría) era la luz visible y no éramos capaces de percibir las ondas de radio, así como escuchamos los sonidos o percibimos la luz. Por supuesto, como en todo debate en la web, el tema se dispersó y lo hizo hacia los infrarrojos, los ultravioletas y otras cosas más que, como siempre, nada tienen que ver con la temática del título. Por lógica de estar escribiendo estas líneas emitiré mi opinión al respecto, dejando aclarado desde el comienzo que mis conocimientos sobre la anatomía de los organismos vivos son muy elementales y creo que estoy siendo generoso en brindarle esa categoría.

En la física, el audio no es considerado dentro del espectro de radio como energía electromagnética sino como movimientos de caudales de aire a determinada frecuencia. Este fenómeno es percibido por un sistema electromecánico que nace en el tímpano y termina como señales eléctricas que poseen en una interpretación en el cerebro. En el ser humano, la frecuencia máxima de ausición disminuye con la edad y suele alcanzar la plenitud durante la juventud de la persona a casi 16 - 18Khz., dependiendo del organismo. Lo mismo ocurre con lo que vemos. La luz excita determinados elementos foto-receptores dentro del globo ocular y éstos se transforman (como en el caso anterior) en señales eléctricas que se interpretan el en cerebro. Desde un rojo profundo hasta un violeta elevado, cada color tiene su predominio de “impresión” y el cerebro responde desde ese ADCIN, con algún TOGGLE o un PWM terminado en DAC.  Es decir, ante el impulso sobreviene un procesamiento de datos y finalmente el organismo devuelve con una actividad que puede expresarse o no. 

¿Las ondas electromagnéticas no son percibidas por ningún organismo vivo?

Entre ambos “grupos” de frecuencias que percibimos (sea nuestro deseo o no) existe una brecha enorme de espectro electromagnético. Incluso, ha habido teorías cuánticas alrededor de la luz (algunas teorías hablan de paquetes de “quantos” y no de ondas), pero lo cierto es que allí se termina el espectro radioeléctrico, que es lo que importa en este momento. ¿Porqué los organismos vivos no tenemos ningún órgano que nos permita percibir, escuchar, ver, oír, palpar, detectar o al menos “sentir” nada en esta brecha? Si vamos a hacer una comparación física de lo que son las longitudes de onda respecto a las frecuencias, nuestros oídos deberían tener el tamaño de más de dos estadios de fútbol para que la fórmula F = Velocidad de la Luz / Longitud de Onda tenga sentido (y serían pequeños aún). Incluso, si lo comparamos con el tamaño de los Conos y Bastoncillos del ojo, estos son muy pequeños para “resonar” como una antena, por lo tanto allí podemos comprender que el proceso de escuchar y ver, están algo alejados de la física de las antenas de radio.

¿Cómo serían las ondas de radio si se pudieran ver?

Volviendo entonces a la posibilidad de percibir señales de radio, ¿podemos asumir que los organismos vivos no desarrollaron ningún órgano receptor porque durante la evolución no existían las ondas electromagnéticas? Dicho en oras palabras: “Porque no lo necesitaban”. Así como hay topos ciegos, que viven bajo tierra, nunca ven la luz y nunca desarrollaron su aparato visual; o los peces que evolucionaron de otro modo ante los fenómenos acústicos, ¿podemos decir que los humanos algún día evolucionaremos (millones de años) hacia un organismo que pueda percibir las señales electromagnéticas? Esto se puede prestar a muchas bromas (con justa razón) de creer que los bebés nacerán con radio AM-FM y telefonía móvil incorporada, pero sin caer en eso, ¿tú crees que algún día algún organismo evolucionará en ese sentido? Las ondas de radio existirán mientras el hombre habite el planeta y por ahora no hay elementos que vayan más allá de simples teorías de orientación de aves migratorias que se guían por el campo magnético terrestre. No lo sabemos, debiéramos esperar hasta una próxima inversión de polos magnéticos para terminar el debate. De todos modos, no desviemos el tema, hablemos de las señales de radio. ¿Conoces algún organismo vivo que sepa interpretar las ondas de radio? ¿Crees que la evolución/manipulación genética algún día nos permitirá lograrlo? Sin entrar en pseudo-ciencias, ¿conoces algo de esto?

Bienvenido al debate.

Fuente: Foro Servisystem

martes, 5 de marzo de 2013

TFA9890: 3.4W (RMS) en Clase D: Lo nuevo de NXP para móviles.

En un esfuerzo por obtener mejor calidad de sonido y más volumen de salida, los principales equipos de diseño de teléfonos móviles han estado trabajando mucho para elevar la tensión interna, que se utiliza para accionar los “micro–altavoces” desde 3,3 V hasta 5 V, y recientemente, hasta 8V. A fines de Febrero, en el Mobile World Congress 2013, NXP Semiconductors lanzó su nuevo amplificador de audio en Clase D, TFA9890, el que permite alcanzar una tensión sin precedentes de 9,5 V, gracias a su convertidor DC/DC integrado en el sistema. El aumento del nivel de tensión de trabajo en el amplificador final evita el recorte del amplificador y mantiene una elevada calidad de sonido a un volumen máximo. De este modo, el TFA9890 permite obtener hasta casi 4W de potencia máxima sobre sistemas que normalmente llegan sólo a 0,5W. 

"A medida que los teléfonos evolucionan cada vez más hacia dispositivos multimedia, el mensaje de los consumidores es fuerte y claro: “Una mejor calidad de sonido, puede ser la diferencia entre un teléfono que tolerar y un teléfono al cual amar", dijo Shawn Scarlett, director de marketing de soluciones móviles de audio de NXP Semiconductors. "El éxito comercial del amplificador de audio TFA9887, que presentamos el año pasado, ha sido cambiar las reglas del juego en el diseño de soluciones de audio y ahora, con el TFA9890, estamos elevando aún más los límites de calidad de sonido, en los dispositivos móviles." Por supuesto, otro tema que no es de menor importancia se enfoca hacia una avanzada protección de los altavoces para lograr una calidad de sonido excepcional, manteniendo los márgenes de seguridad estructural y física de éstos.


Mientras que los enfoques tradicionales han requerido cortar las frecuencias bajas para no dañar el altavoz, el TFA9890 se basa en una protección avanzada de los altavoces, introducida en el galardonado TFA9887 (actualmente utilizado en algunos teléfonos inteligentes de HTC), que permite un funcionamiento seguro mientras trabaja casi a máxima potencia de salida en todo momento. La protección totalmente integrada, incluye un “control adaptativo de excursión” con un enfoque único, que compensa los cambios en el entorno acústico dentro del mundo real. El circuito integrado tiene el control de la corriente y el voltaje al que trabaja en su salida, y usa esa información para adaptar un algoritmo de protección y así evitar daños prematuros por envejecimiento en los sistemas de altavoces de los dispositivos. De este modo, la protección controlada que brinda la retroalimentación aplicada al algoritmo de excursión, permite al TFA9890, un amplificador en Clase D, que posee el sistema DSP CoolFlux  (marca registrada de NXP) y un convertidor DC-DC proporcionar casi el duplo de energía sobre altavoces de 8 Ohms, por sobre el TFA9887. Además de aumentar el volumen sobre el altavoz, la tensión de impulso de 9,5 V, obtenida a la salida  del convertidor DC-DC integrado, mejora la calidad del sonido mediante el aumento de la tensión de trabajo y la eliminación de saturación del amplificador.


Los circuitos y algoritmos encargados de mejorar la calidad de sonido, dentro del TFA9890 supervisan en forma continua el rendimiento de audio en la salida y evitan la saturación del sonido resultante, incluso cuando la fuente de alimentación comienza a ceder en potencia. Otro aspecto significativo de calidad se descubre en la ampliación de ancho de banda, acción  que aumenta la respuesta en las bajas frecuencias, muy por debajo de la resonancia del altavoz. Además, el convertidor inteligente DC-DC, en el TFA9890, también evita que el sistema de audio pueda ocasionar problemas para el dispositivo móvil por bajo voltaje en la batería.


La interfaz de entrada de audio es I2S y la configuración de control se comunica a través de un clásico bus I2C. El TFA9890 garantiza un funcionamiento seguro del altavoz en todas las condiciones de funcionamiento. Maximiza la salida acústica garantizando al mismo tiempo que el desplazamiento del diafragma y la temperatura de la bobina móvil no excedan los límites nominales. Además, el procesamiento de señal avanzado asegura que la calidad de la información de audio sea siempre aceptable. Los teléfonos móviles, las notebooks, las tabletas, los pequeños reproductores de MP3 y muchos equipos portátiles del mañana utilizarán esta tecnología que tú comienzas a descubrir hoy y que NXP hace posible.

Fuente: NXP

domingo, 29 de enero de 2012

Electrónica Básica: Previo de audio con CD4069B

Entre las cosas interesantes que se suelen ver a menudo en la electrónica de consumo, es el modo en que los ingenieros exprimen al máximo sus recursos y logran crear circuitos muy sencillos, en ocasiones con componentes que en su concepción original, fueron ideados para cumplir funciones muy diferentes. Observa como este séxtuple inversor CMOS CD4069B (exacto, un circuito lógico - digital) puede trabajar como un eficaz previo (pre-amplificador) de audio de alta calidad y aprovechando que estamos trabajando con sonido, nada mejor que verlo en acción, incorporado en un sencillo indicador de nivel de audio. ¿No lo conocías? Sorpréndete

La alimentación que hemos propuesto para energizar todo el dispositivo parte de una batería de 9Volts y las realimentaciones utilizadas en las “etapas de amplificación” (¿no suena extraño, sabiendo que estamos hablando de un circuito lógico – digital?) son hechas con simples resistencias de carbón de 470K acopladas entre sí por una resistencia de 1K. Para aquellos teóricos / estudiosos que deseen comprender mejor las ecuaciones y los cálculos relacionados con la ganancia de cada etapa e incluso, si desean ver más aplicaciones con este tipo de inversores CMOS (conversores A/D, Osciladores, Filtros Pasa-Bandas, etc.), al final del artículo dejamos un enlace de descarga a un excelente material teórico con el que podrán avanzar más en los diseños y sus estudios. Nuestra meta hoy es amplificar un micrófono a condensador (electret), divertirnos con ello mientras construimos un PCB (que también te facilitamos el PDF para realizarlo) y armamos un indicador de nivel de audio con entrada por micrófono, con una entrada adicional para cualquier aplicación que requiera de un indicador de nivel. Aquí tienes el circuito completo.

Te interesa seguir esta construcción?
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