Salidas de altavoz del amplificador: ¿el negro es siempre el chasis?

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Dos arreglos de amplificadores comunes.

¿Puedo asumir esto con seguridad o hay algún diseño de amplificador común o probable en el que los terminales negros no tengan el mismo potencial?

Los amplificadores de modo puente utilizan dos amplificadores: uno es una versión invertida del otro. La ventaja es que con el mismo voltaje de suministro ahora puede obtener el doble de voltaje pico a pico. Esto es común en los sistemas de audio para automóviles donde el voltaje de suministro se fija en 12 V nominales, pero también es cada vez más común en los amplificadores domésticos.

El resultado es que no puedes asumir que el negro es un terreno común. Se requiere investigación.

¿Puedo asumir esto con seguridad o hay algún diseño de amplificador común o probable en el que los terminales negros no tengan el mismo potencial?

En muchos diseños de amplificadores (especialmente los de clase D eficientes en el consumo de energía y bien integrables y, por lo tanto, populares que manejan un puente en H), ambos conductores de los altavoces pueden alternar entre cualquier voltaje dentro del rango de la fuente de alimentación interna.

Especialmente en aplicaciones estéreo, eso significa que el "negro" izquierdo y derecho no puede tener el mismo potencial para cada punto en el tiempo.

No sé si existe algún tipo de regla en la industria del entretenimiento en el hogar, pero ciertamente es una práctica muy común. TENGA EN CUENTA que el terminal negro es el potencial de referencia ("tierra del sistema" o "tierra de la señal"), pero no necesariamente conectado directamente al chasis. La tierra del sistema puede estar flotando con respecto a la tierra física.

Aparte de eso, tenga cuidado con los amplificadores de clase D o los amplificadores lineales con una topología BTL (carga atada al puente). En estos casos, el terminal negro no está conectado a la tierra del sistema; tiene la mitad de la señal de audio de salida y las señales son diferentes para cada canal, por lo que los terminales negros no son intercambiables. El rojo y el negro aún indican la fase correcta.

Para la mayoría de los equipos de A/V domésticos, sí, el negro es tierra (tierra del chasis). Puedes comprobar esto con un ohmímetro.

¿Por qué? El equipo A/V típico utilizará un suministro de alto voltaje derivado de la línea con un controlador de medio puente, acoplado capacitivamente a la salida.

De nuevo, ¿por qué? Un amplificador alimentado por línea tiene mucho voltaje para trabajar. Hay mucho margen para evitar el recorte de voltaje, incluso a altos niveles de potencia usando solo una unidad de un solo extremo. Por lo tanto, no vale la pena el gasto adicional de usar un controlador de puente completo, incluso uno de modo de conmutación, para equipos de A / V de consumo normal como un receptor.

Equipos de sonido para automóviles, no tanto. Los de mayor potencia en el tablero usarán una unidad de puente completo para maximizar el uso de los 12V disponibles.

Ejemplo: amplificador de potencia de 12 V de un solo extremo en 4 ohmios:

• Mayor salida de CA RMS: 12V / 2 * 0.707 = 4.24V
• Potencia en 4 ohmios = 4,24 ^ 2 / 4 = 4,5 W

Amplificador de potencia de 12 V en puente a 4 ohmios:

• Mayor salida de CA RMS: 12V / 2 * 0.707 = 4.24V
• Puenteado: 4,24 V * 2 = 8,48 V
• Potencia en 4 ohmios = 8,28 ^ 2 / 4 = 18 W

Esa es una gran victoria para un estéreo de automóvil, por lo que vale la pena el gasto adicional.

Ahora, los amplificadores de potencia de los automóviles son un asunto diferente. Estos usarán un aumento de CC-CC para hacer rieles más altos para lograr oscilaciones de voltaje más altas en la salida. Algunos pueden usar puente, otros no.

En muchas radios antiguas basadas en válvulas de vacío con etapas de salida acopladas inductivamente (que no utilizan retroalimentación negativa), era común tener el altavoz conectado directamente al secundario del transformador de salida (T15 en este ejemplo) flotando completamente.

Obviamente, esto no se usaría en un amplificador moderno diseñado por el consumidor, pero es un ejemplo de dónde la salida del altavoz no estaría vinculada al chasis o incluso a la tierra del circuito.

EDITAR:

Inspirado por el comentario de @hacktastical, busqué otro esquema con múltiples toques secundarios. No tengo uno para un McIntosh 240, así que este es para un Fisher 500C, también un amplificador integrado doméstico/de consumo.

Esperaba que esto fuera más sencillo, pero parece que el grifo de 4 ohmios está conectado a tierra del circuito, y el "común" (supongo que es por eso que históricamente no se llama "tierra") flotaba debajo de la tierra del circuito a través de un inductor en serie (o no estoy familiarizado con la construcción de un símbolo de transformador donde un devanado se extiende más allá del núcleo). De cualquier manera, otro ejemplo de donde "común" o "tierra" puede no ser circuito o tierra del chasis.

Fisher generalmente tenía (en ese entonces) buenas razones por las que hizo lo que hizo. Sería curioso si alguien tiene alguna idea sobre las ventajas de este diseño.

(Nota de modificación: si esto se está desviando del tema del OP, puedo volver a publicarlo como nuevo. Ahora tengo mucha curiosidad).