Cómo arreglar el audio distorsionado de los +3

[mcleod_ideafix]

He mejorado el "apaño" que publiqué hace ya bastante tiempo. Esta versión del arreglo requiere tres resistencias. Lo he publicado en formato videotutorial. Los subtítulos están en inglés, pero creo que no hay problema en que se entienda lo que ha de hacerse . Se incluye video (con audio) del antes y el después.

[outrunfan]

Muy instructivo me ha gustado mucho

Mola el Nyancat

[radastan]

Me parece a mi que ya se lo que hacer este fin de semana lluvioso...

[jotego]

A ver si lo he entendido:

-Has degenerado un amplificador con la resistencia en el emisor, que no estaba originalmente.
-Has cambiado la polarización en la base del mismo con otras dos resistencias, quitando las que había originalmente.
-El problema del audio no es por desgaste del equipo sino que el diseño original está mal.

¿es correcto?

[zup]

Tendría que abrir mi +3, pero en su momento yo lo arreglé solo con una resistencia. Tendría que mirar qué hice exactamente (en su momento me pareció una buena idea), pero de memorieta recuerdo haber levantado una pata de un transistor y haber soldado una resistencia entre esa pata y el sitio donde iba en la placa (aunque podría haber sido una pata de otro componente).

[mcleod_ideafix]

A ver si lo he entendido:

-Has degenerado un amplificador con la resistencia en el emisor, que no estaba originalmente.
-Has cambiado la polarización en la base del mismo con otras dos resistencias, quitando las que había originalmente.
-El problema del audio no es por desgaste del equipo sino que el diseño original está mal.

¿es correcto?

Si. Es un fallo de diseño del original. El original llevaba un amplificador autopolarizado que en teoría debería dar un buen resultado ya que estos circuitos están pensados para reducir la distorsión y tener una ganancia baja, pero aquí ocurría lo siguiente:

Código: Seleccionar todo


          +5V
          ^
          |
          <
          < 2,2K
          <
          |
    +-----+
    |     |
    <     |       10K
47K <     +-----\/\/\/\--+----->
R67 <     |              |
    <     |C             <
    |   |/               <
>---+---|                < 2,7K
        |\ E             < R42
          |              |
          |              |
         ---            ---
         GND            GND

En este tipo de circuitos autopolarizados, la tensión de colector en reposo (con la entrada a 0V) viene dada por el divisor de resistencias formado por una parte por la resistencia de colector (2,2K), y por otra por la resistencia equivalente entre la resistencia base-colector (47K) y la resistencia interna base-colector del transistor.

Dicha resistencia interna está condicionada por la beta del transistor, que en este caso es un BC549 y tiene una beta típica de 520 (bastante alta para lo habitual), así que la resistencia equivalente vienen a ser unos 90 ohmios.
El divisor es por tanto una resistencia de 2,2K y una de 90 ohmios, y la salida estaría entre los bornes de la resistencia de 90 ohmios. Dicha salida sería de 0,19V... muy alejado del punto de reposo ideal, de 2,5V . El resultado es un amplificador que está polarizado en el corte y que se satura muy rapidamente, y de ahí que suene como suena. Para sacar la señal del beeper que es todo-nada está bien, pero la señal del AY-3-8912 tiene más matices que se pierden del todo.

Después de retirar R67 y R42, y añadir las resistencias para polarizar la base y la resistencia para limitar la corriente de emisor, lo que he hecho es convertirlo en un circuito universal de emisor común. Algo como esto:

Código: Seleccionar todo


    +5V   +5V
     ^     ^
     |     |
     |     <
     |     < 2,2K
     |     <
     |     |
     |     |     10K
     <     +---\/\/\/\--->
150K <     |
     <     |C
     |   |/
>----+---|
     |   |\ E
     |     |
     <     <
 75K <     < 1K
     <     <
     |     |
     |     |
    ---   ---
    GND   GND

La relación entre las resistencias de colector y base es aproximadamente 2, así que esa es la nueva ganancia del circuito. La resistencia R42 que formaba el puente divisor de tensión para rebajar la amplitud de la señal de salida ya no es necesaria (aunque si alguien tiene problemas con una salida demasiado fuerte puede volver a ponerla, u otra diferente (cuanto mayor sea el valor, mayor será la señal de salida). El punto de trabajo está a aproximadamente 3V . La señal de entrada es de 1V p.p. así que la excursión máxima de la salida es de 2 a 4V.

He usado este tipo de circuito universal que aunque no es el mejor de todos (por el consumo constante del transistor incluso en condiciones de reposo), me permite controlar los dos parámetros que me interesan: punto de trabajo y ganancia, sin más que elegir la resistencia adecuada (el circuito es independiente de beta, no como el original).

En el pasado hice otra propuesta de modificación sin cambiar el tipo de amplificador (seguía siendo autopolarizado) intercalando una resistencia de 2,2K en el circuito de emisor para que la tensión de colector en reposo estuviera en unos 2,5V pero aunque de esa forma el circuito ya no saturaba, seguía cortándome las semiondas negativas, y además, no amplificaba nada. Aun así, se oía mejor que el original.

El que también he considerado, y que creo que vale igual que el que he propuesto, es este otro:

Código: Seleccionar todo

          +5V
          ^
          |
          <
          < 2,2K
          <
          |
    +-----+
    |     |
    <     |       10K
47K <     +-----\/\/\/\---->
    <     |
    <     |C
    |   |/
>---+---|
    |   |\ E
    <      |
27K <      <
    <      < 1K
    <      <
    |      <
    |      |
   ---    ---
   GND    GND

Es un amplificador universal con realimentación de colector. En éste se aprovecha R67 y sólamente hay que quitar R42. Se añaden dos resistencias: 1K de emisor a masa (cortando antes la pista que hay entre ambos, como se detalla en el video), y una resistencia de 27K de base a masa. El comportamiento, por lo que pude ver, es el mismo que el amplificador universal sin realimentación.

-- Actualizado 22 Mar 2013, 12:01 --

recuerdo haber levantado una pata de un transistor y haber soldado una resistencia entre esa pata y el sitio donde iba en la placa (aunque podría haber sido una pata de otro componente).

Seguramente la pata que levantaste fue el emisor, y pusiste una resistencia de emisor a masa. Esa fue mi primerísima versión del arreglo del audio en el +3, pero como he indicado, aunque no satura, sigue cortando la semionda negativa. Se oye mejor que la versión original, pero si lo comparas con un +2B sigue habiendo distorsión.

[jotego]

Fantástica explicación. Por cierto, ¿cuándo se comenzó a dar la gente cuenta de que el Spectrum sonaba mal por diseño? Porque supongo que en su momento oías eso y te creías que era la capacidad natural de la maquina.

[antoniovillena]

¿Sería muy complicado extender el mod para tener sonido estéreo?

[mcleod_ideafix]

Fantástica explicación. Por cierto, ¿cuándo se comenzó a dar la gente cuenta de que el Spectrum sonaba mal por diseño? Porque supongo que en su momento oías eso y te creías que era la capacidad natural de la maquina.

Pues... ni idea. Yo supe de esto por los foros de WOS, y como aún no tenía un +3, pues no me di cuenta antes.

-- Actualizado 22 Mar 2013, 17:24 --

¿Sería muy complicado extender el mod para tener sonido estéreo?

Más componentes... quizás demasiados como para ponerlos soldados en la cara de pistas de la placa. La mayor complejidad viene de que en el +3 (y en el +2A), las tres salidas de audio están puenteadas entre sí, lo cual no es muy buena idea por cierto, para mezclar los tres canales. Hay que deshacer ese puente, y lo malo es que el puente está por la cara de componentes, lo que significa que, o bien cortas los pines 1, 4 y 5 del AY para aislarlas de ese puente, o desueldas el chip completo, cortas el puente en la cara de pistas, y vuelves a poner el AY, ya con las salidas aisladas.

Hace ya tiempo (¡¡más de 4 años!!, jo ), a propuesta de un forero, adapté un diseño de AY estéreo sencillo, para montarlo en una placa pre-perforada. Está aquí:
http://foro.speccy.org/viewtopic.php?f= ... 903#p13903

[princemegahit]

Fantástica explicación. Por cierto, ¿cuándo se comenzó a dar la gente cuenta de que el Spectrum sonaba mal por diseño? Porque supongo que en su momento oías eso y te creías que era la capacidad natural de la maquina.

Yo creo que hay gente que no se daba ni cuenta en su dia que el mal sonido venia del ordenador.Tenia un amigo que conectaba el spectrum a una tele en b/n que no sintonizaba bien ni la imagen, y siempre que ibamos a jugar a su casa, apagabamos el sonido de la tele, porque era un infierno. Ahora estoy seguro que más que por la tele, que tambien meteria su ruido, era porque era un +2A al que se le veia la placa "grande" del +3 por el conector de expansión.