Los amplificadores de válvulas continúan despertando un gran interés entre músicos, guitarristas y apasionados por la electrónica de audio.
A pesar de toda la evolución de los amplificadores transistorizados y digitales, las válvulas continúan presentes en muchos equipos destinados principalmente a la guitarra.
Existe una razón sencilla para ello:
el circuito de válvulas posee características propias de funcionamiento y produce una respuesta sonora diferente de la que encontramos en un amplificador transistorizado.
Fue precisamente el interés por este tipo de circuito lo que me llevó a construir un pequeño amplificador basado en el clásico Fender Champ 5C1.
El proyecto utiliza pocos componentes y solo dos válvulas en el camino de amplificación:
6SJ7 en el preamplificador
y
6V6 en la etapa de potencia.
El resultado es un pequeño amplificador de válvulas de aproximadamente 5 watts, con un timbre que considero particularmente interesante para Blues y Rock.
¿Qué es el Fender Champ 5C1?
El Fender Champ es una familia de pequeños amplificadores para guitarra.
El circuito 5C1 pertenece a las primeras generaciones del Champ y utiliza una arquitectura extremadamente sencilla.
En el proyecto que monté, tenemos básicamente:
entrada de la guitarra
↓
válvula 6SJ7
↓
válvula 6V6
↓
transformador de salida
↓
altavoz
Además, naturalmente existe la fuente de alimentación responsable de proporcionar las diferentes tensiones necesarias para el circuito.
Lo interesante es precisamente la pequeña cantidad de componentes utilizados en este amplificador.
¿Por qué construir un amplificador de válvulas?
Podemos simplemente comprar un amplificador ya hecho.
Pero, para quienes disfrutan de la electrónica, construir un amplificador ofrece otra experiencia.
Durante el montaje comenzamos a comprender temas como:
preamplificación;
amplificación de potencia;
polarización;
transformadores;
filamentos;
rectificación;
capacitores de filtro;
acoplamiento entre etapas;
altavoces.
Es decir, el amplificador deja de ser una caja cerrada y pasa a ser un conjunto de bloques que podemos estudiar por separado.
Las válvulas producen un comportamiento diferente al de los transistores
Una válvula y un transistor pueden utilizarse para amplificar señales, pero son dispositivos muy diferentes.
En un transistor bipolar normalmente encontramos:
base;
colector;
emisor.
En una válvula, en cambio, podemos encontrar elementos como:
cátodo;
rejilla;
placa;
además de otras rejillas, dependiendo del tipo de válvula.
Esta diferencia física y eléctrica produce circuitos con características bastante distintas.
¿Qué es una válvula electrónica?
Una válvula utiliza el movimiento de electrones dentro de una envoltura al vacío para controlar la corriente eléctrica.
Uno de los primeros elementos importantes es el cátodo.
Necesita calentarse.
Por eso también encontramos el circuito del:
filamento.
Cuando el conjunto alcanza la temperatura de funcionamiento, se produce la emisión de electrones.
Estos electrones pueden ser controlados por los diferentes elementos internos de la válvula.
Así, una pequeña señal aplicada al circuito de control puede modificar una corriente mucho mayor.
Es precisamente este principio el que permite utilizar la válvula para la amplificación.
Las dos válvulas utilizadas en mi Champ tienen filamentos de 6,3 V
En el amplificador que monté, tanto la 6SJ7 como la 6V6 tienen filamentos alimentados con 6,3 voltios.
Esta tensión proviene de un devanado separado existente en el transformador de alimentación.
Por lo tanto, el transformador no tiene únicamente la función de alimentar la parte de alta tensión del circuito.
También necesita proporcionar la tensión adecuada a los filamentos.
¿Por qué necesitamos el filamento?
Sin el calentamiento adecuado, la válvula no puede funcionar normalmente.
Por eso, al encender un equipo de válvulas, podemos observar cómo los filamentos comienzan a calentarse.
Dependiendo de la válvula y de su construcción, incluso podemos ver un pequeño resplandor interno.
Esto forma parte del funcionamiento normal del componente.
La 6SJ7 realiza la preamplificación
La primera válvula utilizada en mi circuito es la 6SJ7.
Funciona en la etapa de preamplificación.
La señal procedente de la guitarra es relativamente pequeña.
Por lo tanto, antes de llegar a la etapa de potencia, necesitamos amplificarla.
Podemos representarlo así:
Guitarra
↓
Señal de pequeña amplitud
↓
6SJ7
↓
Señal amplificada
↓
6V6
La 6SJ7 es responsable de esta primera amplificación.
La 6V6 es la válvula de potencia
Después de la etapa de preamplificación, la señal llega a la 6V6.
Cumple la función de válvula de salida, es decir, es responsable de la etapa de potencia del amplificador.
Ahora no estamos simplemente aumentando la amplitud de una pequeña señal.
Necesitamos suministrar suficiente energía para mover el altavoz.
Es precisamente ahí donde entra la etapa de potencia.
Las dos válvulas son pentodos
Tanto la 6SJ7 como la 6V6 utilizadas en este circuito son pentodos.
El nombre está relacionado con la cantidad de elementos internos activos de la válvula.
En un pentodo encontramos cinco elementos principales.
Esta construcción ofrece características diferentes a las de válvulas más sencillas, como los triodos.
¿Qué es un triodo?
Un triodo posee tres elementos principales:
cátodo;
rejilla de control;
placa.
Es una de las configuraciones clásicas utilizadas en amplificación.
También existen válvulas llamadas doble triodo, en las que tenemos dos sistemas similares dentro de la misma envoltura.
Un ejemplo muy conocido en la electrónica de audio es la:
12AX7.
El Fender Champ 5F1 utiliza otra configuración
Existe otro circuito Fender Champ muy conocido, el 5F1.
En este modelo encontramos una configuración diferente, utilizando en el preamplificador una válvula de tipo doble triodo, como la 12AX7.
Esto es interesante porque muestra que amplificadores aparentemente similares pueden utilizar arquitecturas diferentes.
Cambiar la válvula de preamplificación significa cambiar también la manera en que debe diseñarse el circuito.
Mi 6SJ7 tiene una característica interesante
La válvula 6SJ7 que utilicé no tiene la apariencia tradicional de una válvula completamente de vidrio.
Posee una estructura metálica blindada.
En el artículo original mencioné precisamente esta construcción más resistente y menos susceptible a interferencias externas.
Visualmente, llama la atención porque es bastante diferente de las válvulas de vidrio que normalmente asociamos con los amplificadores de guitarra.
La etapa de potencia utiliza solamente una 6V6
Este es otro punto muy interesante del proyecto.
Tenemos solamente una válvula de potencia.
La configuración se conoce como single-ended.
Podemos representarlo así:
Preamplificador
↓
una única válvula de potencia
↓
transformador de salida
↓
altavoz.
Es una arquitectura relativamente sencilla y muy interesante para quienes desean estudiar la amplificación con válvulas.
¿Qué es un amplificador single-ended?
En una configuración single-ended, un único dispositivo de potencia trabaja con toda la señal de la etapa.
Esto es diferente de un circuito push-pull, en el que normalmente utilizamos dos dispositivos trabajando de manera complementaria en partes del ciclo de la señal.
Por lo tanto:
single-ended → una válvula de salida principal
mientras que:
push-pull → normalmente dos válvulas de salida trabajando en conjunto.
El Champ 5C1 ofrece precisamente una excelente oportunidad para estudiar una arquitectura single-ended sencilla.
El amplificador entrega aproximadamente 5 watts
La potencia del circuito es de alrededor de 5 watts.
Quienes están acostumbrados a amplificadores modernos anunciados con decenas o cientos de watts pueden pensar:
«5 W es muy poco.»
Pero la potencia eléctrica y el volumen percibido no tienen una relación lineal sencilla.
Además, para guitarra, el comportamiento del amplificador cuando comienza a saturar es una parte importante del propio timbre.
Un pequeño amplificador de válvulas puede producir bastante volumen
Cinco watts en un altavoz adecuado pueden producir un volumen bastante significativo en espacios más pequeños.
Es suficiente para:
practicar;
grabar;
ensayar en determinadas condiciones;
experimentar con diferentes timbres.
Y existe además una posibilidad muy utilizada en presentaciones:
microfonear el amplificador.
Podemos microfonear un pequeño amplificador
Esta era precisamente una observación que hice en el artículo original.
Incluso un amplificador de baja potencia puede utilizarse en situaciones de ensayo o presentación cuando colocamos un micrófono delante del altavoz y enviamos esa señal al sistema de PA.
Tenemos:
Guitarra
↓
Amplificador
↓
Altavoz
↓
Micrófono
↓
Mesa
↓
PA
De esta manera, el amplificador puede elegirse principalmente por su timbre, mientras que el sistema de PA se encarga de reproducir ese sonido a mayor escala.
El amplificador participa directamente en el timbre de la guitarra
Cuando pensamos en el timbre, no podemos analizar únicamente el instrumento.
Tenemos una cadena:
guitarra
↓
pastillas
↓
pedales, cuando se utilizan
↓
amplificador
↓
altavoz
↓
ambiente.
Cada etapa influye en el resultado.
Por eso, dos amplificadores diferentes pueden hacer que la misma guitarra suene de maneras bastante diferentes.
¿Por qué construir un amplificador de válvulas?
Podemos simplemente comprar un amplificador ya hecho.
Pero, para quienes disfrutan de la electrónica, construir un amplificador ofrece otra experiencia.
Durante el montaje comenzamos a comprender temas como:
preamplificación;
amplificación de potencia;
polarización;
transformadores;
filamentos;
rectificación;
capacitores de filtro;
acoplamiento entre etapas;
altavoces.
Es decir, el amplificador deja de ser una caja cerrada y pasa a ser un conjunto de bloques que podemos estudiar por separado.
Las válvulas producen un comportamiento diferente al de los transistores
Una válvula y un transistor pueden utilizarse para amplificar señales, pero son dispositivos muy diferentes.
En un transistor bipolar normalmente encontramos:
base;
colector;
emisor.
En una válvula, en cambio, podemos encontrar elementos como:
cátodo;
rejilla;
placa;
además de otras rejillas, dependiendo del tipo de válvula.
Esta diferencia física y eléctrica produce circuitos con características bastante distintas.
¿Qué es una válvula electrónica?
Una válvula utiliza el movimiento de electrones dentro de una envoltura al vacío para controlar la corriente eléctrica.
Uno de los primeros elementos importantes es el cátodo.
Necesita calentarse.
Por eso también encontramos el circuito del:
filamento.
Cuando el conjunto alcanza la temperatura de funcionamiento, se produce la emisión de electrones.
Estos electrones pueden ser controlados por los diferentes elementos internos de la válvula.
Así, una pequeña señal aplicada al circuito de control puede modificar una corriente mucho mayor.
Es precisamente este principio el que permite utilizar la válvula para la amplificación.
Las dos válvulas utilizadas en mi Champ tienen filamentos de 6,3 V
En el amplificador que monté, tanto la 6SJ7 como la 6V6 tienen filamentos alimentados con 6,3 voltios.
Esta tensión proviene de un devanado separado existente en el transformador de alimentación.
Por lo tanto, el transformador no tiene únicamente la función de alimentar la parte de alta tensión del circuito.
También necesita proporcionar la tensión adecuada a los filamentos.
¿Por qué necesitamos el filamento?
Sin el calentamiento adecuado, la válvula no puede funcionar normalmente.
Por eso, al encender un equipo de válvulas, podemos observar cómo los filamentos comienzan a calentarse.
Dependiendo de la válvula y de su construcción, incluso podemos ver un pequeño resplandor interno.
Esto forma parte del funcionamiento normal del componente.
La 6SJ7 realiza la preamplificación
La primera válvula utilizada en mi circuito es la 6SJ7.
Funciona en la etapa de preamplificación.
La señal procedente de la guitarra es relativamente pequeña.
Por lo tanto, antes de llegar a la etapa de potencia, necesitamos amplificarla.
Podemos representarlo así:
Guitarra
↓
Señal de pequeña amplitud
↓
6SJ7
↓
Señal amplificada
↓
6V6
La 6SJ7 es responsable de esta primera amplificación.
La 6V6 es la válvula de potencia
Después de la etapa de preamplificación, la señal llega a la 6V6.
Cumple la función de válvula de salida, es decir, es responsable de la etapa de potencia del amplificador.
Ahora no estamos simplemente aumentando la amplitud de una pequeña señal.
Necesitamos suministrar suficiente energía para mover el altavoz.
Es precisamente ahí donde entra la etapa de potencia.
Las dos válvulas son pentodos
Tanto la 6SJ7 como la 6V6 utilizadas en este circuito son pentodos.
El nombre está relacionado con la cantidad de elementos internos activos de la válvula.
En un pentodo encontramos cinco elementos principales.
Esta construcción ofrece características diferentes a las de válvulas más sencillas, como los triodos.
¿Qué es un triodo?
Un triodo posee tres elementos principales:
cátodo;
rejilla de control;
placa.
Es una de las configuraciones clásicas utilizadas en amplificación.
También existen válvulas llamadas doble triodo, en las que tenemos dos sistemas similares dentro de la misma envoltura.
Un ejemplo muy conocido en la electrónica de audio es la:
12AX7.
El Fender Champ 5F1 utiliza otra configuración
Existe otro circuito Fender Champ muy conocido, el 5F1.
En este modelo encontramos una configuración diferente, utilizando en el preamplificador una válvula de tipo doble triodo, como la 12AX7.
Esto es interesante porque muestra que amplificadores aparentemente similares pueden utilizar arquitecturas diferentes.
Cambiar la válvula de preamplificación significa cambiar también la manera en que debe diseñarse el circuito.
Mi 6SJ7 tiene una característica interesante
La válvula 6SJ7 que utilicé no tiene la apariencia tradicional de una válvula completamente de vidrio.
Posee una estructura metálica blindada.
En el artículo original mencioné precisamente esta construcción más resistente y menos susceptible a interferencias externas.
Visualmente, llama la atención porque es bastante diferente de las válvulas de vidrio que normalmente asociamos con los amplificadores de guitarra.
La etapa de potencia utiliza solamente una 6V6
Este es otro punto muy interesante del proyecto.
Tenemos solamente una válvula de potencia.
La configuración se conoce como single-ended.
Podemos representarlo así:
Preamplificador
↓
una única válvula de potencia
↓
transformador de salida
↓
altavoz.
Es una arquitectura relativamente sencilla y muy interesante para quienes desean estudiar la amplificación con válvulas.
¿Qué es un amplificador single-ended?
En una configuración single-ended, un único dispositivo de potencia trabaja con toda la señal de la etapa.
Esto es diferente de un circuito push-pull, en el que normalmente utilizamos dos dispositivos trabajando de manera complementaria en partes del ciclo de la señal.
Por lo tanto:
single-ended → una válvula de salida principal
mientras que:
push-pull → normalmente dos válvulas de salida trabajando en conjunto.
El Champ 5C1 ofrece precisamente una excelente oportunidad para estudiar una arquitectura single-ended sencilla.
El amplificador entrega aproximadamente 5 watts
La potencia del circuito es de alrededor de 5 watts.
Quienes están acostumbrados a amplificadores modernos anunciados con decenas o cientos de watts pueden pensar:
«5 W es muy poco.»
Pero la potencia eléctrica y el volumen percibido no tienen una relación lineal sencilla.
Además, para guitarra, el comportamiento del amplificador cuando comienza a saturar es una parte importante del propio timbre.
Un pequeño amplificador de válvulas puede producir bastante volumen
Cinco watts en un altavoz adecuado pueden producir un volumen bastante significativo en espacios más pequeños.
Es suficiente para:
practicar;
grabar;
ensayar en determinadas condiciones;
experimentar con diferentes timbres.
Y existe además una posibilidad muy utilizada en presentaciones:
microfonear el amplificador.
Podemos microfonear un pequeño amplificador
Esta era precisamente una observación que hice en el artículo original.
Incluso un amplificador de baja potencia puede utilizarse en situaciones de ensayo o presentación cuando colocamos un micrófono delante del altavoz y enviamos esa señal al sistema de PA.
Tenemos:
Guitarra
↓
Amplificador
↓
Altavoz
↓
Micrófono
↓
Mesa
↓
PA
De esta manera, el amplificador puede elegirse principalmente por su timbre, mientras que el sistema de PA se encarga de reproducir ese sonido a mayor escala.
El amplificador participa directamente en el timbre de la guitarra
Cuando pensamos en el timbre, no podemos analizar únicamente el instrumento.
Tenemos una cadena:
guitarra
↓
pastillas
↓
pedales, cuando se utilizan
↓
amplificador
↓
altavoz
↓
ambiente.
Cada etapa influye en el resultado.
Por eso, dos amplificadores diferentes pueden hacer que la misma guitarra suene de maneras bastante diferentes.
El video a continuación está en portugués. Utiliza la traducción automática de YouTube.
Un pequeño amplificador puede tener un gran timbre
Tal vez esta sea una de las mayores lecciones de este proyecto.
Estamos hablando de aproximadamente:
5 watts.
Pero la potencia no cuenta toda la historia.
El conjunto formado por:
guitarra + válvulas + circuito + transformador + altavoz
produce su propia personalidad.
Por eso, los pequeños amplificadores continúan encontrando espacio en estudios, ensayos e incluso presentaciones, donde pueden ser microfoneados y enviados al PA.
Al final, el guitarrista no busca solamente volumen.
Busca:
sonido.
¿Quieres aprender electrónica aplicada al audio construyendo y comprendiendo circuitos?
Un amplificador de válvulas como el Fender Champ reúne prácticamente todos los fundamentos que hacen que la electrónica de audio sea tan interesante:
resistores;
capacitores;
rectificación;
fuentes de alimentación;
amplificación;
preamplificación;
etapas de potencia;
transformadores;
altavoces;
distorsión y timbre.
En mi Curso de Electrónica Aplicada al Audio, la propuesta es precisamente estudiar estos fundamentos de manera práctica, relacionando los componentes electrónicos con aplicaciones reales en amplificadores y otros equipos de audio.
De esta manera, dejas de ver un esquema como un conjunto de símbolos y comienzas a comprender por dónde pasa la señal, cómo se amplifica, cuál es la función de cada componente y por qué determinadas elecciones de circuito modifican lo que finalmente escuchamos en el altavoz.
Para continuar explorando gratuitamente artículos, fundamentos y proyectos relacionados con este tema, visita también el área de Electrónica Aplicada al Audio.