Amplificador de audio mono

Amplificador de audio mono con LM386

Este circuito amplifica una señal de audio de bajo nivel para alimentar directamente un altavoz de 8 Ω con hasta 700 mW de potencia. Usa un solo circuito integrado (el LM386), dos condensadores y dos resistencias: es el amplificador de audio más simple que se puede construir con componentes discretos y un IC dedicado.

El LM386 es un amplificador de potencia de audio diseñado para funcionar con tensiones de alimentación bajas (4 a 12 V) y consumir poca corriente en reposo (unos 4 mA). Lleva dentro las resistencias de realimentación que fijan una ganancia por defecto de 20 (26 dB), y permite subirla hasta 200 (46 dB) con un solo condensador externo entre los pines 1 y 8.

Cómo funciona

La señal de audio entra por la entrada no inversora (pin 3) a través de la resistencia R1 (10 kΩ), que limita la corriente de entrada y fija la impedancia vista por la fuente de señal. La entrada inversora (pin 2) está conectada directamente a masa, configurando el amplificador en modo no inversor.

El condensador C1 (10 µF) entre los pines 1 y 8 cortocircuita la resistencia interna de 1,35 kΩ para señales de audio, lo que sube la ganancia de 20 a 200. A frecuencias muy bajas el condensador presenta una impedancia alta y la ganancia cae, lo que proporciona un filtrado paso alto natural que rechaza componentes de continua y subgraves no deseados.

La salida (pin 5) ataca al altavoz a través del condensador de acoplamiento C2 (250 µF). Este condensador bloquea la componente de continua de la salida (que está polarizada a la mitad de la alimentación) y deja pasar solo la señal de audio alterna. La resistencia R2 (10 Ω) forma una red de amortiguación (Zobel) que estabiliza el amplificador frente a cargas inductivas y evita oscilaciones a altas frecuencias.

Ganancia

La ganancia del LM386 se controla con lo que se conecte entre los pines 1 y 8:

Conexión entre pines 1 y 8	Ganancia	Ganancia (dB)
Nada (circuito abierto)	20	26
Condensador de 10 µF	200	46
Resistencia + condensador en serie	20 a 200	26 a 46

Con una resistencia en serie con el condensador se puede ajustar la ganancia a cualquier valor intermedio. Por ejemplo, una resistencia de 1,2 kΩ en serie con 10 µF da una ganancia de aproximadamente 50.

Condensador de acoplamiento C2

El valor de C2 determina la frecuencia de corte inferior del amplificador junto con la impedancia del altavoz:

$f_c = \frac{1}{2\pi \cdot C_2 \cdot R_{\text{altavoz}}}$

Con C2 = 250 µF y un altavoz de 8 Ω, la frecuencia de corte es de unos 80 Hz, suficiente para reproducir voz y música con graves moderados. Aumentar C2 a 470 µF o 1000 µF baja la frecuencia de corte a 42 Hz o 20 Hz respectivamente, mejorando la respuesta en graves a costa de un condensador más grande.

Alimentación

El LM386 funciona con tensiones de 4 a 12 V (la versión LM386-4 admite hasta 18 V). La potencia máxima de salida depende de la tensión de alimentación y de la impedancia del altavoz:

Alimentación	Potencia en 8 Ω	Potencia en 4 Ω
6 V	125 mW	250 mW
9 V	300 mW	—
12 V	700 mW	—

Una pila de 9 V es suficiente para un volumen considerable en un altavoz pequeño. Es recomendable colocar un condensador de desacoplo de 100 µF en paralelo con la alimentación, lo más cerca posible de los pines 6 y 4, para evitar oscilaciones causadas por la impedancia de los cables de la batería.

Pin de bypass (pin 7)

El pin 7 es un punto intermedio del amplificador que se puede desacoplar a masa con un condensador de 10 µF para mejorar el rechazo de la fuente de alimentación (PSRR). Este condensador filtra el ruido de la alimentación y evita que se amplifique junto con la señal de audio. En aplicaciones alimentadas por batería el ruido de la fuente suele ser bajo y se puede omitir; en fuentes conmutadas o reguladores con rizado apreciable es recomendable incluirlo.

Aplicaciones

• Amplificador portátil. Alimentado por una pila de 9 V, amplifica la salida de auriculares de un reproductor de música o un teléfono para un altavoz pequeño.
• Intercomunicador. Un micrófono electret con su resistencia de polarización conectado a la entrada, y un altavoz a la salida, forman un intercomunicador completo con un solo circuito integrado.
• Alarma o avisador acústico. Un oscilador simple (un 555 o un multivibrador) genera un tono que el LM386 amplifica para hacerlo audible a distancia.
• Receptor de radio. Los receptores de AM y FM caseros usan el LM386 como etapa de potencia final para alimentar el altavoz.
• Proyectos educativos. Por su bajo coste y esquema mínimo, es el amplificador más utilizado en prácticas de electrónica y proyectos de Arduino.