Ajuste de Bias, Teoria y practica

#1 por phakkito el 16/10/2007
biaszf6.jpg


Vamos a ver el real concepto de Bias en una válvula.

Antes recordar que los circuitos de válvulas llevan dentro tensiones de muy elevado valor, hasta 600v, que son muy peligrosas, hay peligro real de electrocución así que siempre tener las máximas precauciones.

CONCEPTOS GENERALES.

En si el Bias, es la cantidad de corriente, con respecto a la tensión de placa, circula por la válvula. Dicha corriente se mide en reposo, es decir, sin entrada de señal alguna en el previo.
Esta corriente, multiplicada por la tensión de placa, no puede superar la Potencia máxima de disipación.

Las válvulas se comportan muy diferente segun la tensión suministrada por la fuente de alimentación, el tipo de montaje que se realiza, si es amplificador de tensión, de potencia o de intensidad.

Todas las válvulas tienen un valor indicado en datasheet, llamado Wa, o en cristiano, Potencia Máxima de disipación. Suele ser una curva indicada sobre el plano con una linea de puntos. Hay que tener en cuenta que la Wa no tiene que ver con la maxima potencia que puede entregar la valvula, para entendernos, esto seria la máxima potencia que puede disipar una resistencia, antes de achicharrarse.

Las válvulas en sus características suelen llevar un diagrama que lo indica, asi como la corriente de placa expresada en mili amperios Ip y la tension de placa expresada en voltios Vp. En los amplificadores de potencia se indica tambien como Vb tension de bateria.

Para calcular la Wa, el algo tan simple como multiplicar la tensión de batería Vb por la intensidad de referencia en el datasheet

Por ejemplo la de la EL84

caracteristicasel84.jpg

Tenemos una tensión de 200 v, si marcamos una raya hasta cortar la linea de Wa vemos a la izquierda que indica un consumo de 60 mA. Si multiplicamos 0,060 amperios por 200 v nos da una potencia de 12W. Estaríamos dentro del margen de trabajo optimo.
Si subiéramos la tensión de alimentación hasta los 250v, siguiendo el mismo sistema, nos daría una intensidad de 0,048 mA. También dentrodel margen de trabajo. Como veis, la tensión de fuente influye y mucho en el trabajo de la válvula.
Esta medida seria con un amplificador de una sola válvula.

En las válvulas de previo, aunque su Wa van de 1 a 2w, al ser amplificadores de tensión, el bias no suele constituir un problema, aunque ese calculo si se usa para el sistema de autopolarización. La auto polarización de la válvula se consigue en este caso por la intensidad circulante en la valvula y una resistencia. Esto es lo que se llama polarización por cátodo.

Las válvulas de salida, son un amplificador de potencia, en este caso es sumamente importante el Bias, ya que nos indicara, en que condiciones trabaja el amplificador, lo que llamamos Clase A, A/B y B

TIPOS Y CLASES DE AMPLIFICADOR.

Las Clases A, A/B, B, dependen del tipo de polarización que se empleo en el diseño, independientemente de que sea un amplificador tipo Push Pull (balanceado) o de etapa única (Single Ended)

Los Single Ended, generalmente son Clase A, ya que se busca la mayor potencia y menor distorsión. Y aunque son llamados Bias fijo, en realidad seria mas correcto llamarlos, "preajustados", ya que una variación de la resistencia de cátodo en su valor (generalmente se eleva de valor) , lleva a un desajuste de la tensión de cátodo y por extensión de la polarización de reja, el resultado audible serian recortes indeseados (no clipingg), incluso en canal limpio y a volúmenes moderados.

Los Push-Pull, pueden ser de las tres clases, puede polarizarse para crear un Clase A, si usamos el push-pull como un montaje en paralelo.
En clase A tendrían un Bias fijo, siempre según las indicaciones del fabricante. Como curiosidad, si variamos la resistencia de polarización, cambiamos el tipo de amplificador a un clase A/B, donde a regímenes bajos de potencia se comporta como un A y a elevados volúmenes como un clase B.

Para entenderlo a los que queráis profundizar, recomiendo ver datasheet de fabricantes como Philips y Mullard por ejemplo los de la EL 84 y la EL 34 que son de las mas usadas.

Si comprobamos estos datos, ya deducimos que el Bias, no es algo abstracto, un simple numero indicado por un fabricante.
Realmente lo que realiza es fijar las condiciones de trabajo de la válvula de potencia, para que no sufra una elevación de temperatura que destruya internamente la propia válvula. Ademas un ajuste optimo, hace que la válvula trabaje perfectamente, sin distorsiones indeseadas y que de una potencia de salida máxima, sin amortiguar la señal.

FUNDAMENTOS DEL CIRCUITO DE BIAS.

Cuando se quiere extraer la máxima potencia de estas válvulas, es cuando se emplea el circuito de Bias ajustable.

En un circuito push pull, el mas empleado, se recurre al truco de hacer trabajar a las válvulas, en semiperíodos de la señal.
El circuito previo de ataque, es un inversor de fase, este circuito hace que las señales que atacan a cada rejilla de la válvula estén desfasadas 180º, con esto logramos que cuando hay un periodo positivo en una reja, en el otro esta en negativo y viceversa.
Pero la señal no esta recortada, simplemente desfasada, asi que las rejillas funcionarían igualmente.
aquí se recurre a la polarización indirecta, lo que se trata es de hacer la rejilla, lo mas negativa posible, cerca del corte de reja para que la señal al llegar en su periodo negativo, no excite la válvula.

Como la polarización de cátodo no es capaz de llegar a esos valores, se recurre a una alimentación externa, negativa en este caso, para polarizar la reja directamente, a la tensión indicada para el amplificador.
Esta alimentación viene de un devanado del transformador, mediante un diodo, y con un condensador de filtrado. Se regula con un potenciometro, y en algunos casos esta fijada por un par de resistencias.

Aquí suele venir el lio, ¿pero el bias no es una medida en miliamperios? ¿como sale esto de tensión?
La explicación es que la valvula se comporta de distinta manera en su consumo en mA , respecto a la tensión que apliquemos a la rejilla. La tensión de rejilla seria la tensión de trabajo en reposo y por tanto el consumo prefijado por el montaje.


Cuando cambiamos las válvulas, o incluso cuando pasa un periodo de tiempo en su uso, el valor de la tensión que nos valía hoy, no vale después.
Por eso hay que hacer un ajuste con cierta periodicidad y en cada cambio de válvulas.

COMO EFECTUAR UNA CORRECTA MEDIDA DEL BIAS

Lo esencial es tener los parámetros indicados por el fabricante. Estos parámetros se suelen acoplar a las características indicadas por el fabricante de la válvula, con variaciones dependiendo del tipo de transformador de salida usado.

Una vez que los tenemos, veamos un caso practico. Marshall DSL 401 40W con 4 EL84, montadas en paralelo-balanceado (push-pull)

biasmarshall.jpg

Aquí se usa un método indirecto, que es la medida de una tensión, este amplificador tiene una resistencia de referencia. R33 de 10 ohms
Lo primero tendríamos que verificar que esa resistencia de cátodo, esta correcta, sin visos de sobrecalentamiento y con una medida exacta.
Lo mejor usar un tester digital, ya que son mas precisos a la vista que los de aguja, y te indican el valor directamente.
El fabricante indica que midiendo en los pines 1 y 2 , una tensión de 1.4 V, tendremos una corriente de Bias de 35mA por cada EL84



Otro caso, salida de un JCM800

biasel34.jpg

Como observáis, el mismo caso, polarización de rejilla, pero con el agravante de que no hay resistencia de referencia. Ya que es un montaje clase B puro.
En este caso lo mejor , instalar una resistencia de 1ohms 2W como referencia en cada cátodo. Según del Datasheet, la EL34 en montaje clase B y en reposo tiene un consumo de 35 mA. Medimos a cada lado de la resistencia con el voltimetro, y nos tiene que dar una medida de 0,035V
En el caso de resistencia de Referencia 1 Ohm, la medida que nos de en milivoltios sera igual a la medida en mA en virtud de la ley de Ohm I = V / R.


Bias.jpg



Hay que tener en cuenta que esta medida siempre es en reposo, sin señal alguna excitando la salida de potencia, asi que los volúmenes, gains, tonos, etc
es conveniente que estén al mínimo.

un saludo.

PD 1. Las medidas de resistencias, se efectuan siempre con el amplificador completamente apagado, e incluso desenchufado ( que los carga el diablo)
Para efectuar cualquier ajuste, hacer la secuencia habitual, de encendido en standby, y encendido del aparato pasados unos 30 minutos.

PD. 2 editare a medida que se solventen dudas etc....

La vida es muy peligrosa. No por las personas que hacen el mal, sino por las que se sientan a ver lo que pasa.

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#2 por ppaappoo el 16/10/2007
Uyyy, que bueno.

Habra algún articulo parecido para los JFET'S, como el BF245??

Hola, no sere el capo de la musica ni la electronica pero capas te pueda dar una mano. Mi msn es the.sherminator@hotmail.com en el face tambien estoy con ese mail.

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#3 por luismars el 16/10/2007
Menudo post, mi ataque de GAS de Noviembre va dirigido a una cosa con válvulas, (se que frasco tiene uno igual), así que para modificar toca estudiar algo para hacerlo con conocimiento. Ésto ayuda muchísimo.

Mis conocimientos de electrónica de momento no llegan a válvulas y no se si llegarán a explicármelo en clase.

Te has ganado un +1 muy merecido.

Duda: exactamente, ¿qué es lo que hay que ajustar? ¿algún trim-pot para que sea óptimo el funcionamiento?
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#4 por phakkito el 16/10/2007
LuisMars escribió:


Duda: exactamente, ¿qué es lo que hay que ajustar? ¿algún trim-pot para que sea óptimo el funcionamiento?


En los bias ajustables exactamente un trim-pot.

En el esquema del JCM800 esta representado como RB21 de 22 K.

saludos...

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#5 por Ikazategi el 16/10/2007
cojonudo tio! cuanta falta hacen este tipo de cosas.

Un saludo!

Reparación de equipos de Audio y amplificación
http://www.jonikazategi.com
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Pol Granada Fase 2, Pabellón 12B
48530 Ortuella, Vizcaya

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#6 por jperlun el 16/10/2007
de PM, un +1 como una casa xD. :saludo:

edito: dice que te quiero demasiao. te lo debo.

"A veces las limitaciones de un guitarrista no son porque no pueda hacerlo, sino porque eligió no hacerlo"

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--161673--
#7 por --161673-- el 16/10/2007
Tremendo reportaje y correspondiente repu
Guardado lo tengo ya :D
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#8 por phakkito el 16/10/2007
Rubiolus escribió:
Tremendo reportaje y correspondiente repu
Guardado lo tengo ya :D


Nada Rubio luis ika Perlun y demas lectores, ampliaremos con posibles causas de averias por el Bias.


y lo añado a teoria, que ese hilo se perdio en el abismo....


saludos.

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#9 por kontratiempo el 12/11/2007
:oops: perdona phakkito,pero mire el post para consultar un tema de mi ampli y.....me he kedado igual:D
(lo siento soy muy corto para temas de electronica)
Y es ke he visto que en la parte trasera de mi ampli aparece un selector del BIAS para cambiarlo de posicion
el ampli es un GH50L, la postura que viene por defecto señala :
5881/6L6
Y la puedes cambiar a :
EL34

Que significa? si lo cambio puedo modificar el sonido o dañar el ampli?
(las valvulas que tiene de salida son esas, EL34 )

como un rockero con un pie en la tumba
http://www.myspace.com/kontratiempo

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#10 por phakkito el 12/11/2007
Kontratiempo escribió:
:oops: perdona phakkito,pero mire el post para consultar un tema de mi ampli y.....me he kedado igual:D
(lo siento soy muy corto para temas de electronica)
Y es ke he visto que en la parte trasera de mi ampli aparece un selector del BIAS para cambiarlo de posicion
el ampli es un GH50L, la postura que viene por defecto señala :
5881/6L6
Y la puedes cambiar a :
EL34

Que significa? si lo cambio puedo modificar el sonido o dañar el ampli?
(las valvulas que tiene de salida son esas, EL34 )


Bueno, aunque no entiendas, te pico la curiosidad y por lo menos no te pusiste hacer barrabasadas con el..;)

Como bien sabrás, las válvulas de salida, pueden darte una referencia del "tono" que buscas. Cada tipo de válvula tiene una respuesta diferente, así que en este caso tu ampli te da diferentes opciones de salida, para un sonido mas "americano" con la 5881, mas dulce con la 6l6 (estas son equivalentes directos) o un sonido mas británico con la EL34.
En tu caso montas la EL34, asi que no modifiques ese conmutador.

Aunque eso si, seguro que electrónicamente dentro del aparato lleva un ajuste mas "fino" de esos parámetros, que siempre se debería revisar en cada cambio de válvulas de salida...

Asi que ya sabes, no juegues con ese conmutador, aunque te da distintas opciones, siempre tiene que estar en la de la válvula montada, si no corres el riesgo de quemar el amplificador.

Saludos

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#11 por kontratiempo el 13/11/2007
;)
muchas gracias,colega.
Aun asi hay una cosa que no entiendo ... :oops:
Por que precisamente si tiene de salida la EL34,tengo que dejar el BIAS marcando la posicion de la 5881/6L6?

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#12 por gregor.m.serrano el 13/11/2007
Muy buen aporte técnico phakito, lo leeré detenidamente, puesto que no ando muy fuerte en lo que a fundamentos de válvulas se refiere. :)

Te dejo un +1 en tu cuenta.
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