Amplificador de audio de 8 W con TDA2002
El TDA2002 es un clásico de los amplificadores de audio: un circuito integrado de cinco pines que, con muy pocos componentes externos, entrega hasta 8 W. Es ideal para pequeños equipos de sonido, parlantes de computadora o el carro, porque funciona con una fuente simple de 12 V. En este post te explico el esquema, la distribución de pines, la lista de componentes y cómo armarlo correctamente.
El esquema
El circuito se alimenta con 12 V y maneja un parlante de 4 Ω. Sus partes:
- Entrada: la señal entra por un condensador de 10 µF al pin 1, que bloquea la componente continua de la fuente de audio.
- Realimentación: las resistencias de 220 Ω y 22 Ω, con el condensador de 470 µF, fijan la ganancia en aproximadamente 1 + 220/22 = 11 (unos 21 dB). El condensador de 470 µF hace que en continua la ganancia sea 1, para centrar la salida en la mitad de la alimentación.
- Salida: del pin 4, un condensador de 1000 µF lleva la señal al parlante bloqueando la continua.
- Red Zobel: 100 nF en serie con 1 Ω, de la salida a masa, evita oscilaciones con la carga inductiva del parlante.
- Fuente: un electrolítico de 220 µF y un cerámico de 100 nF filtran la alimentación cerca del integrado.
Distribución de pines
| Pin | Función |
|---|---|
| 1 | Entrada no inversora (+) |
| 2 | Entrada inversora (−) |
| 3 | Masa (GND), unida a la aleta metálica |
| 4 | Salida |
| 5 | Alimentación (+Vs) |
Lista de componentes
La tabla de la imagen resume los componentes. Usa electrolíticos de al menos 16 V (mejor 25 V) y resistencias de 1/4 W, excepto la de 1 Ω de la red Zobel, que puede ser de 1/2 W.
Potencia según la carga
| Condición | Potencia aproximada |
|---|---|
| 14,4 V, carga de 2 Ω | 8 W |
| 12 V, carga de 4 Ω | unos 4–5 W |
| 12 V, carga de 8 Ω | unos 4 W o menos |
La cifra de 8 W se obtiene con la tensión de un carro con el motor encendido (14,4 V) y una carga de 2 Ω, con una distorsión apreciable. En uso normal con 12 V y un parlante de 4 Ω, la potencia es menor, pero suficiente para una habitación. El consumo máximo es de aproximadamente 1 A.
Con 1000 µF de salida y un parlante de 4 Ω, la frecuencia de corte inferior es f = 1 / (2π × 4 × 0,001) ≈ 40 Hz.
Ganancia: ¿qué señal de entrada necesita?
Con una ganancia de 11, para obtener unos 4 V eficaces en la salida (4 W en 4 Ω) se necesitan unos 0,36 V eficaces en la entrada, un nivel que entregan la mayoría de celulares y computadoras a volumen alto. Si la fuente es débil, puedes subir la ganancia aumentando la resistencia de 220 Ω, aunque a mayor ganancia hay más ruido y riesgo de oscilación.
El disipador
El TDA2002 debe montarse sobre un disipador de aluminio con pasta térmica. Como la aleta está conectada a masa (pin 3), puedes atornillarlo directamente a un chasis metálico que esté a masa. El integrado tiene protección térmica: si se calienta demasiado, reduce la potencia o se apaga.
Consejos de montaje
- Coloca el condensador de 100 nF de la fuente lo más cerca posible del pin 5.
- Usa una masa en estrella: une la masa de entrada, la de la realimentación y la del parlante en un solo punto.
- Usa cable blindado para la entrada si el cable es largo.
- Para estéreo, arma dos circuitos y usa un potenciómetro doble de 10–50 kΩ en la entrada.
Cómo probarlo por primera vez
- Revisa visualmente la polaridad de los electrolíticos y la orientación del integrado.
- Alimenta el circuito sin señal y sin parlante, a través de una resistencia de unos 10 Ω en serie con la fuente (o con una fuente con límite de corriente). El consumo en reposo debe ser bajo, del orden de decenas de miliamperios.
- Mide la tensión del pin 4: debe estar cerca de la mitad de la alimentación.
- Quita la resistencia en serie, conecta el parlante y aplica una señal a volumen bajo.
- Sube el volumen poco a poco y toca el disipador después de unos minutos: debe estar tibio, no tan caliente que no se pueda tocar.
Este procedimiento evita dañar el integrado si hay un error de montaje y es una buena costumbre para cualquier amplificador.
Solución de problemas
- No suena: mide el pin 4; debe tener cerca de la mitad de la alimentación (unos 6 V).
- Zumbido: masa mal hecha o fuente mal filtrada.
- El integrado se calienta mucho sin señal: está oscilando; revisa la red Zobel y las conexiones cortas.
- Sonido distorsionado: volumen de entrada excesivo o fuente débil.
Notas de seguridad
El amplificador funciona con 12 V y es seguro de manipular. Si lo alimentas con una fuente conectada a la red de 120 V, asegúrate de que esté bien aislada y con fusible. En el carro, coloca un fusible de 2 A en el cable positivo, cerca de la batería.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar un TDA2003?
Sí, tiene los mismos pines y algo más de potencia. Mira el amplificador de 10 W con TDA2003.
¿Puedo usar un parlante de 8 Ω?
Sí, pero la potencia será menor.
¿Necesito más potencia?
Prueba el amplificador de 25 W con TDA2040.
Conclusión
El TDA2002 sigue siendo una excelente opción para aprender y para armar un amplificador pequeño: cinco pines, unos pocos componentes, fuente de 12 V y un buen disipador bastan para tener sonido de calidad aceptable.
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