Amplificador de 10 watts con el TDA2003

Funcionamiento del Circuito

Este circuito es un amplificador de audio de 10 watts basado en el circuito integrado TDA2003, un amplificador de potencia de clase AB popularmente usado en aplicaciones de audio automotriz y de bajo costo. A continuación, te explico detalladamente cada sección del circuito y su función:

1. Fuente de Alimentación y Protección

• D1 (Diodo 1N5802): Este diodo se coloca en serie con la entrada de alimentación de 18V DC para proteger el circuito de una conexión inversa de polaridad. Si la polaridad se invierte accidentalmente, el diodo bloqueará el flujo de corriente y protegerá los componentes sensibles.

• Capacitor C4 (4700 µF): Este capacitor de gran capacidad ayuda a suavizar la alimentación al filtrar el rizado o ruido en la fuente de alimentación. Con una capacitancia alta, garantiza que el TDA2003 reciba una tensión estable, lo cual es esencial para evitar ruido en la señal de salida.

• R5 (1kΩ) y LED1: Esta resistencia y LED funcionan como un indicador de alimentación. Cuando el circuito está encendido, el LED se ilumina para indicar que el circuito está recibiendo voltaje.

2. Entrada de Audio y Control de Ganancia

• Conector de Entrada (AUDIO IN): Este es un conector de audio de 3.5mm (TS) donde se conecta la señal de entrada de audio, como la salida de un dispositivo reproductor de música.

• VR1 (100kΩ): Este potenciómetro permite ajustar la amplitud de la señal de entrada, funcionando como un control de volumen. Al girarlo, el usuario puede variar la ganancia del amplificador, afectando directamente el volumen de salida.

• C1 (4.7 µF): Este capacitor desacopla la señal de entrada de la fuente de audio. Bloquea cualquier componente de corriente continua (DC) en la señal de entrada, permitiendo solo el paso de la señal de audio de corriente alterna (AC) hacia el amplificador.

3. Amplificación con el TDA2003

El TDA2003 (IC1) es el corazón del circuito, diseñado para amplificar la señal de audio. Sus pines se configuran de la siguiente manera en este diseño:

• Pin 1: Entrada de la señal de audio, proveniente de C1.

• Pin 2: Este pin se conecta a tierra a través de C6 (47nF) y C3 (470 µF), que forman parte de la red de retroalimentación de frecuencia para el control de la respuesta en frecuencia y la ganancia.

• Pin 3: Conectado directamente a tierra, sirve como referencia de potencial para el IC.

• Pin 4: Salida amplificada que va hacia el filtro de salida.

• Pin 5: Alimentación positiva (18V).

4. Filtros de Salida y Protección

• C2 (1000 µF): Este capacitor de acoplamiento desacopla la salida del TDA2003 y permite que solo pase la señal de AC amplificada hacia el altavoz, bloqueando cualquier componente de DC. Esto es importante para proteger el altavoz, ya que la presencia de DC podría dañarlo.

• R2 (220Ω) y R3 (2.2Ω) junto con C7 (100nF): Forman una red de compensación y estabilidad en la salida. Ayudan a evitar oscilaciones no deseadas y mejoran la estabilidad del circuito cuando se conecta una carga como el altavoz.

• C5 (10 µF): Filtra cualquier posible ruido residual en la salida.

• R4 (1Ω): Resistencia limitadora para el circuito de salida, que actúa como protección y ayuda a estabilizar la impedancia de salida.

5. Carga de Salida

• Altavoz (SPK 4Ω): Este es el dispositivo de salida, donde se emite el audio amplificado. Tiene una impedancia de 4Ω, que es compatible con la salida de potencia del TDA2003. Este circuito está diseñado para ofrecer alrededor de 10W en esta carga, lo cual es suficiente para aplicaciones de audio pequeñas a moderadas.

Resumen de Funcionamiento

1. La señal de audio ingresa por el conector de entrada y pasa por el potenciómetro (VR1) que ajusta el nivel de entrada.

2. El capacitor de entrada (C1) elimina cualquier componente de DC en la señal de entrada.

3. El TDA2003 amplifica la señal de audio, ajustando la ganancia a través de su red de retroalimentación (C6, C3).

4. La señal amplificada sale a través del pin 4 del TDA2003 y es desacoplada por el capacitor C2 para eliminar componentes de DC.

5. La señal de salida pasa por los filtros de estabilización (R2, C7, R3, y C5) antes de llegar al altavoz, donde se escucha el audio amplificado.

Consideraciones Finales

• Capacidad de Potencia: Este diseño es adecuado para un altavoz de 4Ω, entregando aproximadamente 10W, que es ideal para un pequeño sistema de audio.

• Protección y Estabilidad: Las redes de filtros y los capacitores de desacoplo aseguran una operación estable sin distorsión significativa ni oscilaciones indeseadas.