¿Cómo ajustar el bías de un amplificador? El método de la distorsión de cruce

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Bueno, pues ya hemos llegado a la última entrega de esta serie de entradas dedicadas al bías en amplificadores de válvulas. Esta entrada, seguramente la podrías escribir tu mismo, ya que si has ido siguiendo las anteriores entregas y las has comprendido, el método que te voy a contar ahora, es algo que estarás imaginando ya, así que no me voy a extender mucho….

Recapitulemos, el bías en sí es una tensión de continua que se aplica sobre la rejilla, que crea una diferencia de potencial rejilla-cátodo y que permite fijar una zona de trabajo de nuestra válvula. La válvula tiene tres zonas de trabajo «activa», «corte», «saturación». Los amplificadores de guitarra y de bajo tienen válvulas de previo y de potencia. Las válvulas de previo están configuradas en clase A en una configuración single-ended, es decir cada válvula amplifica por igual cada semiciclo de la sinusoide, el problema es que tienen un gasto energético muy elevado. Las válvulas de potencia están funcionando en clase AB, en una configuración push-pull, con lo que cada válvula amplifica un semiciclo, su punto de trabajo está muy cercano a la zona de corte. Las configuraciones en clase B son muy interesantes energéticamente hablando, porque no consumen nada cuando no hay señal de entrada, pero tienen el problema de que no amplifican la zona de la sinusoide cercana a cero porque por defecto la válvula no está conduciendo. Aquí es donde surge el ajuste de bías y el metodo de la distorsión de cruce, como métodos para salvar este escollo.

El ajuste de bías tiene como misión ajustar la tensión de continua que polariza a las válvulas de potencia fuera de la zona de corte de las mismas. Es necesario por que los circuitos que se implementan en las etapas de potencia de los amplificadores de guitarra/bajo, son circuitos muy simples, que no están protegidos ante la variación de las caracteristicas propias y que por tanto diferencian a cada válvula construida en el mundo, aunque sean de la misma familia. De hecho es obligatorio comprar las válvulas emparejadas, para que de esta forma sean lo más parecidas posibles y funcionen de la misma forma, minimizando de esta forma las posibles diferencias. Se tendrá que ajustar el bías cada vez que se reemplacen las válvulas de potencia en todos aquellos amplificadores que no disponen de un circuito de autopolarización por resistencia en el cátodo y en la rejilla o que no dispongan de una red resistiva que fije una tensión de continua. Aunque en principio el circuito de autopolarización pueda parecer una circuito más comodo para nosotros, porque no tenemos que ajustar el bías, ya que la válvula propia ajusta el bías cuando está funcionando, la verdad es que es un circuito bastante influenciable por los cambios de temperatura de la válvula, algo que no sucede de la misma manera con los circuitos más simples, pero en los que el bías se genera a traves de una fuente de continua constante que nosotros regulamos mediante un potenciometro, o los circuitos en los que tienen un bías fijo por un divisor resistivo fijo (en este punto es interesante recordar, para los que más saben de válvulas, que la impedancia de entrada de la rejilla es del orden de los megaohmios, precisamente porque la unión rejilla-catodo está polarizada en inversa, con diferencias de potencial negativas). En estos circuitos la tensión de continua es fija porque la fijamos nosotros con el potenciometro, o con unas resistencias fijas, independientemente de cambios en la temperatura de la válvula.

El metodo de la distorsión de cruce, trata de ajustar el bías de la etapa de potencia, observando la forma de onda de la señal a la salida de la misma. Para ello necesitamos un osciloscopio de dos canales, en un canal vamos a poner la señal de entrada al amplificador, y en el otro canal vamos a medir la señal de salida del amplificador, sobre una carga resistiva. Vamos a configurar el sonido de nuestro amplificador, para que toque lo menos posible la señal de entrada, tiene que ser transparente, para esto necesitaremos ponerlo en el canal limpio y con los potenciometros de tono, ganancia y volumen de forma que la señal de entrada sea lo más similar a la señal de salida.  La gente que ya haya ajustado unos cuantos bías, no necesitan ver la señal de entrada, porque en la propia señal de salida ya van a estar viendo lo que necesitan ver para ajustarlo, no necesitando de esta forma comparar la zona de cruce por cero en la entrada y en la salida. Este método se basa en que con una simple inspeccion visual de la zona en la que la señal cruza por cero, se puede saber si el amplificador está polarizado como clase B o como clase AB, ya que está zona será totalmente lineal para una clase AB y sin embargo mostrará una cierta deformidad para el caso de que este polarizado en clase B. Para ajustar el bías por el método de cruce es necesari0 que la señal de salida del amplificador sea bastante generosa, si la señal a la salida es grande podremos apreciar mejor la distorsión de cruce.

La forma de actuar sobre el bías es muy sencilla, es mejor siempre quedarse por defecto, un poquito más abajo en la recta de carga, que por exceso, un poquito más arriba en la recta de carga, de esta forma, aunque el amplificador no suene tan «cremoso» estaremos alargando la vida de las válvulas y de la fuente de alimentación. El ajuste se hace de la siguiente forma: giramos el potenciometro totalmente hacia el lado que menos tensión de continua este inyectando a la válvula, esto lo sabremos porque en la zona de cruce por cero, la señal se deformará de una manera evidente, además que se acompañara de la bajada en nivel de la señal de salida. Una vez que esté en esta zona dejamos que el amplificador se caliente 15 minutos para que esté estable, es un buen momento para irte al facebook a ver las miserias y glorias de los demás. Una vez que se ha calentado el amplificador, es el momento ideal para ajustarlo, para ello vamos girando el potenciometro en sentido contrario y nos deberemos fijar en como a medida que vamos incrementando la tensión que se aplica a la rejilla, la zona que cruza por cero, se va haciendo más lineal, y la deformación será menos evidente, además iremos viendo como la señal se incrementa un poco en nivel a la salida. ¿Dónde paramos de girar el potenciometro? Muy fácil, en el punto en el que la señal, cuando pase por cero, sea lineal. Según tu vayas girando el potenciometro, habra un punto a partir del cual la deformación ya es nula, el cruce por cero es lineal y el amplificador estará polarizado fuera de la zona de corte. ¿Qué pasa si sigo girando el potenciometro? Yo no te lo recomiendo, y hay gente que lo hace para que el amplificador tenga un poco más de volumen o de «cremosidad», lo que vas a estar haciendo es llevartelo más hacia la zona de clase A, en lugar de la clase B, con esto vas a tener un gasto energético mayor, y la fuente de alimentación y válvulas te van a durar menos. A efectos del ajuste de bías, lo unico que vas a notar si sigues girando el potenciometro, es que la señal de salida sigue creciendo, y que se ensancha un poco más la señal, como cabe de esperar cuando te lo llevas a clase A. ¿Te merece la pena? Pues sinceramente tu mismo, a lo mejor te interesa más comprarte un amplificador clase A de 5 watios.

Una vez que se ha ajustado el bías, se puede comprobar el punto de trabajo que ha quedado, la potencia total del amplificador y dibujar sobre la recta de carga las excursiones de la señal, midiendo para ello tensiones y corrientes en diferentes puntos, para de esta forma comprobar que todo ha quedado como querías, incluso puedes ver si el rango de la señal está dentro del area de operación segura (area que nos asegura que la válvula no se rompa por un exceso de potencia), pero todo esto es algo mucho más complejo que algun día os explicaré con tranquilidad.

Os dejo un vídeo práctico que he hecho, para que veais como se ajusta el bías de un amplificador mediante el método de la distorsión de cruce. Espero haberos ayudado a la hora de entender un poco más el concepto del bías y gracias por aguantar mis tochos.

 

 

 

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