A continuación te mostramos la implementación básica del amplificador de potencia LM386 usando el módulo bluetooth MH-M28 como entrada de audio, junto con algunas mejoras en la construcción para evitar ruido en el sistema.
Introducción
El amplificador de potencia LM386 se ha convertido en uno de los chips más utilizados en aplicaciones de audio de baja potencia que, gracias a su bajo consumo, este chip se ha mantenido vigente gracias a su simplicidad de uso, bajo costo y versatilidad. Es ampliamente utilizado en radios portátiles, juguetes electrónicos, reproductores de voz y proyectos de bricolaje de audio. Su capacidad de entregar hasta 1 W de potencia con una fuente de 12 V lo convierte en una excelente opción para proyectos educativos y prototipos caseros.
En esta publicación te comparto la experiencia de montar un amplificador con el LM386, partiendo desde el diagrama base recomendado en la hoja de datos, identificando los problemas más comunes que pueden surgir (ruido, calentamiento y oscilaciones), y mostrando cómo solucionarlos para obtener un audio más limpio y estable.
Además de agregar como entrada de audio un módulo Bluetooth para poder enviar audio desde un celular sin entrada plug de audio.
Materiales
- 1 CI LM385
- 1 módulo MH-M28
- 1 protoboard
- 1 Conector de Audio Jack 3.5mm macho
- 1 Bocinas 4 u 8 Ohm
- 2 capacitores de poliéster 150nF a 250VDC
- 1 capacitor de poliéster 47 nF a 400VDC
- 1 capacitor cerámico 150 pF a 50v o 1kV
- 1 capacitor electrolítico 470uF a 16V o 25V
- 1 capacitor electrolítico 100uF a 50V o 250V
- 1 capacitor electrolítico 2200uF a 16v o 25V
- 1 resistencia de 10 Ω
- 1 resistencia de 10 kΩ
- 1 cable de datos USB 2.0 a MicroUSB
Diagrama de conexión
¡Ahora si manos a la obra!
Partiremos del siguiente circuito, este lo encontrarás en la hoja de datos del LM386.
Este es diagrama de conexión típico del LM386, como se muestra requiere de muy pocos componentes para funcionar, sin embargo, haremos algunos cambios para mejorar su rendimiento de audio.
Consideraciones de Voltaje
Es importante mencionar, que el LM386 tiene un voltaje de alimentación de 4 a 15v, sin embargo, debemos tomar en cuenta ciertas características considerando los componentes que tenemos a la mano. Para eso analizaremos la siguiente gráfica que aparece en nuestra hoja de datos.
Según la grafica, para una carga de 16 Ω existe un comportamiento lineal en el voltaje de salida, pero esto cambia una vez que cambiamos de valor la carga a 8 Ω, podemos observar como ese comportamiento lineal se pierde, indicando que estas variaciones de tensión en la entrada ya no son correspondientes para la salida generando así calentamiento en el integrado, ahora bien si la carga cambia a 4Ω generaría el doble de demanda de corriente en integrado provocando un calentamiento aún más excesivo.
¿Qué te recomendamos hacer para evitar sobre calentamiento?
Como ves, es muy importante la elección de tu altavoz, por lo que te recomendamos estos voltajes de alimentación:
- Para una carga de 16Ω, todo el rango de alimentación hasta 15V
- Para una carga de 8Ω, alimentarlo a máximo 9V.
- Para una carga de 4Ω, alimentarlo a máximo 5V.
NOTA. Los cálculos hechos para los capacitores usados en este amplificador son correspondientes a una carga de 4Ω.
Modificaciones para mejorar el funcionamiento
1. Desacoplo de la fuente:
Para eliminar ruido proveniente de la fuente de alimentación se recomienda agregar un capacitor de desacoplo entre los pines de alimentación del LM386, lo más cerca posible a los pines. Solución: Usar un capacitor electrolítico de 470uF a 25v, la terminal positiva del capacitor con la salida positiva del integrado pin 5 y la terminal negativa del capacitor con la salida negativa pin 4.
2. Estática:
Para eliminar la estática, haremos 3 modificaciones.
- Primera: Agregar al pin 3 un capacitor de bypass, que no es más que un pequeño filtro pasa bajas, lo que hará es eliminar las frecuencias altas no deseadas. Solución:
Usar un capacitor cerámico de 150pF a 1kV (también puedes usarlo a 50v), este irá conectado en el pin 3 del LM386 y tierra.
- Segunda: Agregar un capacitor de acoplo de etapas, esto para solucionar problemas de incompatibilidad de niveles DC entre etapas, es decir, bloqueará la componente de corriente continua que puede venir de la fuente de audio (el módulo de audio BT), dejando pasar solamente la señal alterna, (la música). Solución:
Colocar un capacitor de poliéster de 150nF a 250V, este se conectará en serie entre la entrada de audio y el pin 3 del LM386.
- Tercera: Agregar otro capacitor de acoplo de etapas, esto para mantener la corriente lo más simétrica posible entre ambas entradas del amplificador, además de que esto ayudara a que la tensión de salida este un poco más centrada con respecto a la tensión de alimentación. Solución:
Usar un capacitor de poliéster de 150nF a 250V, este se conectará en la entrada del pin 2 del LM386 y tierra.
3. Filtrado de corriente:
Durante la construcción del circuito aún se logra percibir un ligero zumbido, esto por la corriente de polarización del amplificador diferencial, para eliminarlo y hacer un filtrado de corriente se coloca un capacitor de bypass en el pin 7 para estabilizar tanto la corriente como el voltaje interno del amplificador. Solución: Usar un capacitor electrolítico de 100uF a 25V, este se conectará en la entrada del pin 7 del LM386 y tierra.
4. Filtro pasa altas en la salida:
Ya solo nos falta compensar el ruido en la salida ya que el capacitor y el altavoz forman un filtro pasa altas y para anular ese ruido debemos encontrar el capacitor adecuado usando la siguiente formula de frecuencia de corte:
donde:
- R= el valor de la carga (Altavoz)
- fc= 20Hz
En nuestro caso para una carga de 4Ω tenemos el siguiente resultado:
Buscando un valor comercial cercano tenemos el de 2200uF, por lo que usaremos un capacitor electrolítico de ese valor ya sea a 16V o 25V.
Diagrama de conexión final
Teniendo en cuenta, las consideraciones anteriores, nuestro circuito final quedaría de la siguiente forma:
Conexión de entrada de audio
Para la entrada de audio utilizaremos un módulo MH-M28 Amplificador Bluetooth MP3, checando en la hoja de datos, el fabricante menciona de sus formas de alimentación, ya que existe la opción de que lo alimentes con baterías de Litio o fuente de voltaje, pero ojo, ten en cuenta que las interfaces de alimentación de 5 V y 3,7 V son diferentes. El voltaje de 5 V se conecta a 5 V y GND, mientras que la batería de litio de 3,7 V se conecta a VBAT y GND, pero en nuestro caso lo conectaremos directo con un cable Micro USB.
Ahora, para salida de audio del módulo, el auricular se puede conectar directamente a la interfaz de audio 3,5 mm o se puede cablear la entrada de audio de la placa al amplificador de potencia, pero en nuestro caso usaremos un plug de 3.5mm.
A continuación te mostramos un video de su funcionamiento:
Conclusión
El montaje de un amplificador con el LM386 demuestra que, con un circuito sencillo y pocos componentes, es posible obtener resultados funcionales. A lo largo del proyecto se pudo observar que la correcta elección y colocación de los capacitores es fundamental: permiten filtrar ruidos, estabilizar la alimentación, ajustar la ganancia y proteger tanto al circuito como al altavoz.
Si bien el LM386 no está diseñado para aplicaciones de alta fidelidad, sí ofrece una excelente plataforma de aprendizaje para quienes se inician en el mundo de la electrónica de audio. Resolver problemas como el ruido en la entrada, las oscilaciones o el calentamiento del integrado brinda experiencia práctica en el diseño y depuración de circuitos.
En conclusión, este proyecto no solo proporciona una aplicación para este amplificador funcional, sino también una valiosa lección: la importancia de comprender el papel de cada componente en un sistema electrónico. Con este conocimiento, es más sencillo dar el siguiente paso hacia amplificadores de mayor potencia y calidad.
