Este es un circuito que indica el CLIP en amplificadores de audio (como en los amplificadores profesionales). Ya había buscado en el foro temas similares pero hay unos que están incompletos o que no me terminan de convencer así que me puse a investigar y encontré este:
http://sound.whsites.net/project23.htm#how_works
Lo que hice fue traducirlo y darle una y otra repasada hasta "entender" como funciona y como calcular algunos valores para que se adapte a un amplificador en especifico (voltaje de alimentación).
Antes que nada lo subo como aporte y a la vez, para que lo vean y me digan si tienen algún aporte/modificación u opinión (por ejemplo que transistores usar con amplificadores mayores a +-70vcc)
Empezamos.
Circuito Indicador De Clip
El detector de recorte que se muestra aquí se basa en un factor - que tan cerca de la tensión de alimentación es la señal de salida del amplificador en cualquier instante de tiempo. Si (cuando) la tensión de alimentación varía, el detector varía junto con él, y detectar incluso un pico muy corto que cruza el umbral de detección.
El detector de recorte
La figura 1 muestra el circuito del detector. A pesar de un circuito simple, utiliza un principio de funcionamiento que será nuevo para muchos lectores.
Amp +ve = Entrada de voltaje positivo (+vcc) del amplificador
Amp -ve = Entrada de voltaje negativo (-vcc) del amplificador
GND = Tierra del circuito
Amp O/P = Entrada de audio L
Amp O/P = Entrada de audio R
*Yo aconsejo puentear las 2 “Amp O/P” y así utilizarlo con una sola entrada, o sea hacer un circuito para cada canal, así tendremos el monitoreo de CLIP en cada canal.
El terminal marcado "external" es para permitir conectar canales adicionales para utilizar el circuito de impulsos en un mismo tramo, por lo que es posible tener múltiples detectores (incluso con diferentes tensiones de alimentación de amplificadores), que comparten el LED con un recorte en común.
Q1 y Q2 son los detectores, y se puede examinar el funcionamiento de Q1 (el detector de pico positivo) - Q2 es idéntico, y detecta el pico negativo.
Durante el funcionamiento normal (sin recorte), Q1 está encendido continuamente. Un voltaje de referencia (típicamente de 3 voltios) se crea a través de la resistencia del emisor por la resistencia de 1k "Véase la Tabla 2". Ahora bien, si la salida de cualquiera de los canales se eleva lo suficientemente cerca de la tensión de alimentación para igualar la tensión de referencia, Q1 se desactiva al forzar la tensión de base a ser mayor que la tensión de emisor, por lo que el transistor no conducirá. Esto es detectado por el amplificador operacional U1A. Este está conectado de tal manera que se detecta cualquiera de los transistores al apagarse.
El circuito detectará un período tan corto de recorte de 120 us, pero la detección fiable se llevará a cabo dentro de 1 ms con cualquier material de programa. Debido a la rápida respuesta y la sensibilidad para abastecer las variaciones de voltaje, este es posiblemente el recorte más fiable y preciso publicado hasta la fecha.
Los transistores deben estar clasificados según la tensión de alimentación. Para la mayoría de los sistemas (menos de + / - 70V) BC639 - NPN (Q2) y BC640 - PNP (Q1) trabajarán felizmente.
La Tabla 1 se utiliza para seleccionar el valor y la potencia de la resistencia, basado en la tensión de alimentación del amplificador. Los Voltajes intermedios de suministro deben utilizar el valor de la tensión de alimentación más baja siguiente. Una resistencia con una potencia más alta que la que se muestra a de reducir la temperatura y aumentar la fiabilidad. Para calcular la resistencia a un valor específico las formulas a usar son:
Resistencia (en k ohms) = (Voltaje - 12) / 20
Potencia (mW) = (voltaje - 12)2 / (resistencia (k ohms)
EJEMPLO:
Amplificador con alimentación de + / - 47vcc
Resistencia = (47 - 12) / 20
Resistencia = 35 / 20
Resistencia = 1.75 k ohms (elegir valor siguiente mas próximo)
Potencia = (47 - 12)2 / 1.75
Potencia = (35)2 / 1.75
Potencia = 1,225 / 1.75
Potencia= 700 mW (Resistencia de 1W)
Entonces tenemos que para el amplificador de + / - 47vcc, la Resistencia de la tabla 1 seria de 1.75k / 1W
La tabla es bastante exacta para una referencia de recorte de 3V, pero algunos amplificadores no serán capaces de llegar a 3V dentro de la fuente de alimentación (tipo MOSFET en particular). En estos casos, el valor de la resistencia debe ser calculado. Para calcular la resistencia a un valor específico las formulas a usar son:
Corriente (mA) = Voltaje de Referencia (asi que una referencia de 3v requiere 3mA)
Resistencia (en k ohms) = [(v de la fuente - v de referencia) / Corriente (mA)] * 2
Potencia (mW) = [Corriente (mA)]2 * resistencia
EJEMPLO:
El mismo amplificador de + / - 47vcc que requiere una referencia de 3v, entonces:
Corriente (mA) = 3mA
Resistencia (en k ohms) = [(47v - 3v) / 3mA] * 2
Resistencia (en k ohms) = (44v / 3mA) * 2
Resistencia (en k ohms) = (14.7) * 2
Resistencia (en k ohms) = 29.4 k ohms (elegir valor siguiente mas próximo)
Potencia (mW) = (3mA)2 * 29.4 k ohms
Potencia (mW) = 9mA * 29.4 k ohms
Potencia (mW) = 264 mW (Resistencia de 1W) por si las moscas.
Entonces tenemos que para el amplificador de + / - 47vcc, la Resistencia de la tabla 2 seria de 29.4k / 1W
Por último, hay que seleccionar la resistencia de las entradas OPAMP. Esto es necesario porque la tensión en la entrada inversora debe ser más positiva que la de la entrada no inversora para el normal funcionamiento. La gama de voltaje es bastante amplia, pero no lo suficiente como para cubrir un rango de suministro de voltaje completo.
Si no se utiliza el valor correcto de resistencia de acuerdo a la tensión de alimentación, el comparador amplificador operacional puede mantener su salida alta todo el tiempo, lo que mantendrá LED encendido. Estas resistencias pueden ser de 1/4 W para todos los voltajes de suministro.
¿Cómo funciona?
La figura 2 muestra (en rojo) los puntos de la señal de salida que activa los detectores.
“+ Ve” es la tensión de alimentación positiva y “Ref +” es la tensión de referencia positiva. Lo mismo se aplica a la alimentación negativa.
La Figura 2A muestra el efecto como la fuente de alimentación se colapsa bajo carga sostenida. Si la señal cae a un nivel más bajo antes de que colapse de suministro, el circuito no se activará. 2B muestra cómo incluso el rizado en la fuente de alimentación se utiliza como una parte de la referencia, y así se detecta que la señal de salida está a punto de ser cortada sobre la base de la tensión de alimentación en cualquier instante de tiempo.
U1A funciona como un comparador dual - si bien transistor deja de conducir, la salida va desde alrededor de 0 V a casi el pleno abastecimiento (12V - regulado con un zener simple). Este voltaje se aplica a la entrada inversora de U1B, y el condensador se utiliza para "estirar" el pulso de modo que incluso el recorte momentáneo se verá. Este amplificador operacional impulsa el recorte LED directamente.
Espero que les guste.
SALUDOS!!!