Descripción #
El WHAMMY es un amplificador para auriculares que goza de bastante popularidad en el foro de DIYAudio.
Siempre quise hacerme un amplificador de Clase A, pero los disipadores necesarios son prohibitivos para cualquier cosa que ande por los 5 o 10 W, así que un amplificador para auriculares es una forma económica de consolarse. Ya que el diseño del whammy estaba hecho (yo no lo iba a diseñar mejor, desde luego), me dio por rediseñar la PCB. Acabé decidiéndome por un diseño separado, por un lado la placa con el amplificador y por el otro la fuente de alimentación.
Que es la Clase A? #
Dentro de las posibles configuraciones de amplificadores, existen diferentes “clases” en función del modo de trabajo de los transistores de salida (asumimos que en las etapas previas a la salida, todo o casi todo es Clase A). Los transistores de salida de un amplificador suelen formar una pareja en configuración push-pull(empuja y tira): los transistores van conectados en serie entre la alimentación positiva y negativa, y en el punto medio va conectado el altavoz (con su otro terminal conectado a masa). Si todo está equilibrado, ese punto medio está a cero voltios en reposo.
Pues bien, las diferentes clases depende de cómo hagamos trabajar a esa pareja de transistores:
- Clase A: Tanto en reposo como en funcionamiento, los dos transistores conducen. En cada semiciclo de onda, un transistor conduce algo menos y el otro conduce algo más. Pero lo importante es que los dos transistores conducen siempre.
- Clase B: En reposo, ninguno de los dos transistores conduce. En cada semiciclo de onda, conduce uno de ellos (en función de si la onda es positiva o negativa) y el otro permanece sin conducir.
- Clase AB: Es un punto intermedio entre las dos anteriores. En reposo conducen los dos transistores, y para bajos niveles de señal se comportan como un Clase A. Pero a partir de cierto nivel de salida, los transistores pasan a funcionamiento en Clase B.
La Clase A siempre gozó de la preferencia de los fanáticos de la alta fidelidad, pero pienso que para una persona medio normal le resulta muy difícil apreciar las diferencias. Hay muchos otros aspectos que influyen en la calidad más que la clase del amplificador. Digamos que la Clase A tiene una carga de romanticismo y nostalgia que no tiene la Clase B, y dejemos ahí el debate.
El gran problema de la Clase A es su rendimiento energético. Para producir 1 W de potencia de sonido es necesario utilizar 5 W de electricidad. Pero el problema no es ese, sino que los 4 W que “sobran” hay que disiparlos en forma de calor. Si escalamos esto al nivel de potencia de un amplificador modesto, como puede ser uno de 10 W, nos encontramos con que tenemos que disipar 40 W. Encima, la peor situación es cuando el amplificador está en reposo, porque entonces los transistores tienen que disipar toda la potencia que no se envía al altavoz. Así que los 40 W se convierten en 50 W (sí, cuanto más bajo pongas el volumen, más se calientan los transistores !!!).
A estas alturas ya os haréis una idea de lo que supone tener que disipar 50 W por canal: unos disipadores bastante generosos. Y seguro que ahora ya miraréis al whammy con otros ojos.
Qué hace diferente al WHAMMY? #
Aparte del funcionamiento en Clase A, que dicen los entendidos que ofrece una distorsión más agradable (no porque queramos tener distorsión, sino que la distorsión es siempre inevitable), lo que caracteriza al Whammy es que consigue unos niveles de distorsión muy bajos a base de sobredimensionar muchísimo la etapa de salida.
El Whammy podría alimentar una carga mucho más exigente que unos auriculares, pero precisamente el hecho de ponerle una carga tan pequeña hace que el punto de trabajo apenas se mueva del centro, y los transistores estarán trabajando a lo largo de un tramo muy corto de su recta de carga. Este desplazamiento tan pequeño hace que la distorsión baje mucho porque de esta forma evitamos las zonas no lineales de los transistores (cuanto más se desvíen del punto de reposo, o cuanto más se muevan por su recta de carga, más evidente es esta distorsión).
Aviso a navegantes #
Todavía no tengo finalizado del todo este proyecto. Me falta probarlo con su caja metálica. En el diseño de la fuente de alimentación acabé haciendo, sin darme cuenta, una bonita espira con las pistas de masa que me da un poco de miedo por el ruido que pueda meter. Tengo que esperar a tener todo bien cerrado y apantallado para evaluar la envergadura del error.
Si queréis aprovechar mi diseño, puede que sea una buena idea rediseñar la fuente de alimentación. O esperar a ver los resultados de la que hay.
Descarga #
Sí, sí, ya va. Aquí tenéis el enlace al proyecto.