Pequeña mejora para minialtavoz


Como muchos lectores habrán apreciado han proliferado,  a un coste ínfimo ,  pequeños altavoces  con batería  y reproductor de mp3 incorporados  incluso soportando  la mayoría bluetooth   y   radio FM

Estos  altavoces son  de  tamaño compacto   y portátiles de aspecto metálico en un tamaño mini, ofreciendo sonido de audio de buena calidad  con graves profundos   gracias sobre todo  a los  chip de audio  ( en su mayoría  usan el chip Avera AC4603)

Entre sus cualidades destacan  su conectividad universal pues  suelen  equiparase  con la tecnología Bluetooth 3.0 + EDR superior a 33 pies, compatible con la mayoría de los dispositivos habilitados para Bluetooth, como teléfonos, tabletas, MP3, vídeo y computadora, soportando  casi todos multi-función ,  es decir   ayuda inteligente    basada en  voz   ( eso  si en perfecto ingles)

Al arsenal de bondades de estos dispositivos  hay que añadir   soporte de micro-sd   e incluso usb  nativo  (en algunos modelos) , lo que  quiere  decir  que podemos añadir nuestra música en archivos mp3    en la   TF o en una  unidad  USB extraible  para poderlos  reproducir  directamente desde el propio  mini-alatavoz   , Por   ultimo adema de la función de reproducción  de mp3, se añade   la función de radio estéreo via AUX FM , la entrada  auxiliar    y por micrófono incorporado   para el teléfono de manos libres que llama.

Asimimo mucho presumen de Long Playtime, es decir sólo necesitan  2 horas para cargar completamente, pero puede proporcionar hasta 4 horas de tiempo de juego, diviértete con su familia y amigos

Estos altavoces, por su bajo precio ,son propensos  a diferentes mejoras:

  • Aprovechamiento de las leds indicadoras de estado ( suelen ir ocultos tras la batería)
  • Salida de audio ( usando las conexiones de los dos altavoces
  • Mejora batería  ( cambiando la batería   por una de mayor capacidad)
  • Cambio ubicación batería ( para eliminar tapa)
  • Mejora altavoces ( por ejemplo conectando otros altavoces fuera de la carcasa)
  • Aprovechamiento parte reproductor mp3
  • etc

 

En esta ocasión   vamos  a proceder reubicar la batería   y  proceder  al  aprovechamiento de las leds indicadoras de estado  pues en la mayoría  de los modelos  suelen ir ocultos tras la batería: el led de power ( rojo ) y el de reproducción (azul)

Para llevar  la tarea lo primero es desmontar la tapa de la batería:

 

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Debemos usar las conexiones de alimentación  hacia la tapa para soldarlas directamente sobre la batería  con cuidado de no equivocarnos

Habrá que eliminar un poco los contactos para que pegue la soldadura:

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Ahora se trataría  de probar el funcionamiento normal  con la batería cambiada de ubicación

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Probado  el  dispositivo, pegaremos cinta de doble cara sobre la bateria

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Ya solo queda colocar la batería , los altavoces   y cerrar la tapa que ahora quedara sin conexiones.

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Por ultimo  cerrado el conjunto   queda ya solo queda  probar el funcionamiento  donde como se puede apreciar los dos leds quedan completamente visibles;

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Consiga su Raspberry Pi 3 por 34€ con la carcasa gratis


Con  más de ocho millones de unidades vendidas , incluyendo tres millones de unidades de Raspberry  Pi 2 , nadie duda  que Raspberry es una plataforma  muy exitosa ,  tanto que de hecho la Fundación Raspberry Pi ha crecido de unos pocos  voluntarios a llegar a más de sesenta empleados a tiempo completo, ! e incluso  han enviado una Raspberry Pi a la Estación Espacial Internacional !

Destaca de la familia  Raspberry pi la ultima  Raspberry Pi 3 Modelo B   ,la última placa de la familia de Raspberry Pi  ,una placa 10 veces más potente que la original (es decir la primera versión) ,  donde   lo mas destacable  es que se ha añadido   conectividad inalámbrica integrada, tanto por wifi (soportando los estándares  802.11 b/g/n) ,  como  por  Bluetooth ( versión 4.1).

El precio  normalmente de esta versátil   placa con gastos de envíos,  ronda  los 50€  ,pero ahora de forma puntual  su precio es de 34.20 €  en Amazon

Hablando de conectividad ,la nueva placa  incorpora el chip de Broadcom BCM2837 junto el chip inalámbrico “combo” BCM43438 . Gracias  a esta combinación de CI,  ha permitido  adaptar la funcionalidad inalámbrica en casi el mismo factor de forma de los modelos anteriores como  Raspberry Pi Modelo B + 1 y Raspberry Pi 2 Modelo B. De  hecho ,  el único cambio es que la posición de los LEDs los  han trasladado al otro lado de la ranura de la tarjeta SD para hacer espacio para la antena. Respecto al nuevo SoC, el  BCM2837, este   conserva la misma arquitectura básica que sus predecesores BCM2835 y BCM2836, por lo que todos los proyectos y tutoriales que se basan en este  hardware de la Raspberry  Pi continuarán funcionando.

broadcom 

Esta nueva placa  a diferencia de todas la anteriores  usa un procesador   de  64  bits : un  ARM Cortex-A53  de  cuatro núcleos  a una velocidad de reloj  de 1,2 GHz  en lugar de un  Quad-Core Cortex A7 de 32 bits  a 900 MHz de su antecesor ( Raspberry Pi  2 modelo B), por lo  que vemos que el cambio de procesador  ha sido espectacular no solo por la velocidad de reloj superior (de 900 Mhz  a   1,2 GHz) ,  sino básicamente  por el cambio de arquitectura también ARM ,pero  de 64 bits en lugar de la antigua de 32 bits .

La combinación final   de un aumento del 33% en la velocidad de reloj con varias mejoras en la arquitectura,  permitiendo  proporcionar un aumento del 50-60% en el rendimiento en el modo de 32 bits frente a la Raspberry Pi 2, o aproximadamente un factor de diez sobre la original Raspberry Pi.

Sobre la memoria  RAM cuenta  con 1GB LPDDR2 ( la versión anterior también contaba con 1GB)  y a nivel de gráficos también han mejorado   pues cuenta con  un Dual Core VideoCore IV ® Multimedia Co-procesador.

Sobre los conexiones disponibles, sin embargo ,  no ha cambiado sustancialmente  , contando  como en la versión anterior  con las siguientes posibilidades:

  • 4 Puertos  USB 2.0
  • Puerto de  GPIO de 40  pin,
  • Salida HDMI rev 1.3 y 1.4
  • Toma  Ethernet
  • Jack de audio de 2  1/2″ ,
  •  Interfaz de cámara (CSI)
  • Interfaz de Pantalla (DSI)
  • Lector  micro SD

 

Todos los conectores anteriores  están en el mismo lugar y tienen  la misma funcionalidad, y para alimentar la placa  todavía se puede usar un  adaptador de alimentación de 5V micro-USB, pero en esta ocasión, están recomendando un adaptador 2.5A por si desea conectar dispositivos USB que consuman mucha energía  de la Raspberry Pi.

Caja

Una  de las ventajas  de la Raspberry Pi es que es fácilmente  personalizable, no solo por dentro gracias a  las múltiples distribuciones  compatibles ( incluso W10) , sino también por fuera, por ejemplo  con la carcasa , que esta abierta   completamente a nuestra  creatividad.

Si dispone de una impresora  3D  una de la las mejores opciones   gratuitas     es  el diseño con soporte VESA   de  0110-M-P   compatible con los siguientes modelos de Raspberry Pi: Raspberry Pi 3 ,Raspberry Pi 2,Raspberry Pi Modelo B +,  Además, para facilitar la impresión  cuenta con dos mitades para ajustar facilmente  uy  que ademas  se puede ajustar el diseño para su propio uso.

Esta esta nueva carcasa para la Rasperry Pi 3 presenta:

  • Ranura de acceso para la cámara Pi
  • El diseño es atornillable  por dentro (la pcb )  y por   fuera
  • Atornille el montaje de Raspberry Pi al estuche usando agujeros en PCB
  • Construido en pestañas de montaje VESA de 75 mm
  • Diseño de ventilación del motor rotatorio (triángulo reuleaux)
  • Malla STL de alta resolución

Este es el aspecto de como queda  la pcb atornillada    a la base inferior del diseño , donde se puede apreciar claramente el radiador  pasivo, el cual   aunque no es obligatorio , si lo es de forma muy   recomendable para evitar calentamientos excesivos  a la placa  y así alargaremos la vida de esta versatil  placa

Y este es el aspecto de como queda ya montada y cerrada :

 Usos  Y Aplicaciones

Usted necesitará una imagen reciente NOOBS o de Raspbian  que puede descargar desde la pagina  de  descargas . En la pagina de descargas  esta  disponible  la versión de 32 bits Raspbian usada en otros dispositivos Raspberry Pi, pero se suponen que próximamente   deberían crear  una nueva imagen con soporte al modo de 64 bits.

La forma de instalar el sw en la sd no puede ser mas sencillo ,pues una vez descargada la  ISO de  la distribución que nos  interese   , solo necesitamos la utilidad Win32DiskImager d( se puede descargar desde la página del proyecto en SourceForge como un archivo zip),seleccionar el archivo de imagen que ha extraído anteriormente de Raspbian, seleccionar la letra de la unidad de la tarjeta SD en la caja del dispositivo . hacer  clic en Escribir y esperar a que la escritura se complete.(mas detalles  aqui )

 

La nueva placa no es solo un dispositivo estupendo para programar sino que también es   ideal para jugar  usando directamente la distribución de Raspbian citada  o  bien por medio de la distribución RetroPie

Especialmente interesante  para experimentar  para sus futuros proyectos de IoT  tal y como hemos visto  en este blog , es e usar la Raspberry Pi    a través de la plataforma Cayenne

Asimismo en este blog también hemos hablado de las posibilidades de la Raspberry Pi para emular el sistema Ambilight de Philips gracias a la distribución LightBerry

 

Hay infinitas posibilidades  muchas de las cuales hemos intentado  hablar en este blog   de modo que seria  pretencioso intentar condensarlas todas en un único post, sin duda el limite solo esta  en nuestra imaginacion

 

Por cierto, no sabemos  hasta cuando se mantendrá el precio , pero  si le   interesa este modelo   por unos  de 34€  con gastos de envío incluido ,  no se lo piense pues puede conseguirlo  todavia en Amazon facilmente

Constrúyase su propio amplificador 2.1 por 12€


En efecto aunque parezca increíble , es  posible  hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1   por  muy poco dinero (12€)  ,  con la ventaja de que incluso gran parte de la electrónica ya estará montada y probada, de modo que  sólo necesitaremos hacer las conexiones de  alimentación,   así como cablear los conectores de entrada /salida y ya tendremos el amplificador listo.

En esta ocasión ,vamos a ver un amplificador 2.1  de la que hablamos en otro post   que cuesta unos 12€ en Amazon   en el que que básicamente   solo hay que alimentar  con  corriente continua DC entre  12-24 V   con una fuente conmutada y  conectar tanto la entrada de audio como las tres salidas a sendos altavoces.

La potencia de salida de los canales  izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%,

Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de alimentación pueden  conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir  una gama muy amplia) y en el caso del  subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v  puede conducir un subwoofer, único de  impedancia  entre 2-16 ohm  teniendo en cuenta que a menor impedancia de los altavoces podremos conseguir una mayor potencia de salida.

 

placa.PNG

 

Las características de este modulo son:

  •  Tensión de alimentación: DC  12-24 V
  • Chip: TPA3116 *
  • Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
  • Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer    sobre  8 ohmios
  • Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
  • SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
  • Tamaño PCB  100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
    1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio

 

Es interesante destacar que para alimentar este amplificador debemos usar un fuente conmutada entre 12 y 24V DC  de unos 18Amp   dada la gran intensidad necesaria,  pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente  cubrir la alimentación con una fuente  convencional  regulada basada  en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador  y el circuito   de regulación.

 

El amplificador de audio

Un amplificador 2.1 que podemos comprar ya montada   se  basa  en usar dos  CI:

  •  Un TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
  • Un TPA3116D2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.

Es decir usamos dos CI   TPA3116D2 , uno para componer la salida stereo de 50+50W     para dos canales de audio  y un segundo  en configuración mono  para entregar un tope de potencia de 100W

El esquema del montaje como vimos es el siguiente:

esquema.PNG

Por su tipo de alimentación, también esta placa es  muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.

El  condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi  el condensador  trabajará en buenas condiciones.

 

Alimentación del circuito

En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida  etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje  que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.

Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para  condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, suministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO  ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)

Dada las características  de estos CI  ,por tanto podemos alimentarlos  con batería 12 o 24V   o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo  máximo típico 7.5 Amp)

A la hora de hacer las  conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V  de 6Amp    mayor o igual que 120W     bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación (mucho cuidado con equivocarse  de polaridad)

Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W(recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)

power.png

Conexiones

La conexiones del circuito no pueden ser mas simples  ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores  de forma individualizada

Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en  la regleta marcada como BASS, OUTL  y OUTR

 

salidas.png

Aunque pueda parecer poco relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca   los altavoces funcionaran en contra-fase  reduciéndose así la potencia de salida total.

 

Respecto la entrada de audio es esterero bien por un jack de 3 1/2″ stereo  o bien con un conector   macho  que hay junto al propio jack. S

entradas

Respecto a los tres potenciómetros :

  1. El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
  2. El central es el control de volumen del Subwoofer
  3. El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)

 

Una solución sencilla es fijar la placa a una tabla de madera  de aproximadamente las dimensiones de la placa del amplificador y  cortar un plancha de aluminio doblándola por los 4 costados para hacer una caja

Para evitar que se toquen las conexiones de los altavoces lo mejor es colocar jack aéreos pues si conectaremos jacks metálicos estos conectarían la masa al chasis, cosa que debemos evitar pues las salidas de los altavoces como vemos en el esquema son independientes y no comparten la masa

Personalmente recomiendo estañar los cables de audio incluso aunque lo vayamos  a fijar a las tres regletas de salida de los altavoces

 

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En la siguiente fase recomiendo conectar los jacks aereos , en este caso del tipo RCA.

 

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Asimismo  practicaremos tres sendos taladros  para los tres potenciómetros  y un cuarto para un pequeño led indicador de funcionamiento cuyas conexiones irán  a la regleta de alimentación  con una pequeña resistencia limitadora .

 

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Por ultimo queda ajustar  los botones de plástico( entran a presión pero si no aprietan simplemente deberemos abrir un poco el eje con un destornillador plano )      y los tornillos  que fijan la carcasa de aluminio a la base de madera

 

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Sobre la fuente de alimentación , como se pude ver, usamos una fuente de 20V de un viejo portatil HP  que conectaremos al jack izquierdo de la pcb  por medio de un nuevo jack

 

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Amplificador audio casero de potencia


En efecto aunque parezca increíble , es  posible  hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1   por  muy poco dinero (12€)  ,  con la ventaja de que incluso gran parte de la electrónica ya estará montada y probada, de modo que  sólo necesitaremos hacer las conexiones de  alimentación,   así como cablear los conectores de entrada y salida.

En esta ocasión ,vamos a ver una placa  que cuesta unos 12€ en Amazon  en la que básicamente   solo hay que alimentar  con  corriente continua DC entre  12-24 V   con una fuente conmutada actual.

Es interesante destacar usar un fuente conmutada entre 12 y 24V DC  de unos 18Amp   dada la gran intensidad necesaria,  pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente  cubrir la alimentación con una fuente  convencional  regulada basada  en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador  y el circuito   de regulación.

placa.PNG

 

 

TPA31XXDD

Como no  podía ser de otra manera todo el circuito  gira  en torno a un CI  en este caso un CI de Texas Instruments   : la serie TPA31xxD2 T , que constituyen un  amplificador estéreo sin filtro clase D de potencia sin filtro con cancelación de AM

Esta familia de  CI son estéreo , eficiente, digital  y contienen una etapa de potencia  amplificador  de hasta 100 W / 2 Ω en configuración mono. La alta eficiencia de la TPA3130D2 le permite hacer asimimo dos  amplificadores de  15 W sin externo disipador de calor en una PCB de una sola capa. Para obtener mas potencia el modelo TPA3118D2 puede incluso usarse para hacer un amplificador de e 2 × 30 W / 8 Ω sin disipador de calor en un doble PCB de capa. Si se necesita una potencia aún mayor, TPA3116D2 llega  a  los 50 W en stereo sobre  4 Ω con un pequeño disipador de calor unido a su lado superior PowerPAD ,  como vemos en  la imagen. de arriba
El circuito avanzado de oscilador / PLL TPA31xxD2 emplea una opción de frecuencia de conmutación múltiple para evitar interferencias AM  lo cual  logra junto la  opción maestra o esclava, sincronizar múltiples dispositivos.
Los dispositivos TPA31xxD2 están completamente protegidos contra fallos  con protección contra cortocircuito y protección térmica,  así como sobretensión, subtensión y protección DC de modo que  los fallos se informan a la procesador para evitar que los dispositivos se dañen durante condiciones de sobrecarga.

Resumidamente estas las características de este CI:

  • Amplio rango de voltaje: 4.5 V a 26 V
  • Operación Eficiente Clase-D  gracias  a esquemas de modulación avanzada  ,consiguiendo mas del  90% de eficiencia energética combinada con bajo
    pérdidas de inactividad que reducen en gran medida el tamaño del disipador de calor.
  • Múltiples frecuencias de conmutación : Cancelación AM, Sincronización maestro y esclavo ,   con frecuencias de conmutación de hasta 1,2 MHz
  •  Arquitectura Power-Stage de retroalimentación con alta  PSRR  que  reduce los requisitos de la fuente de alimentación
  •  Límite de potencia programable
  •  Entradas diferenciales e individuales
  •  Configuraciones   modo estéreo y mono con mono filtro simple3
  •  La fuente de alimentación única reduce el conteo de componentes
  •  Circuitos integrados de auto-protección que incluyen Sobre-tensión, bajo voltaje, sobre-temperatura, DCDetect,y cortocircuito con informes de errores
  •  Rango de temperatura ambiente :-40 ° C a 85 ° C
  •  Paquetes térmicamente mejorados
    – DAD (almohadilla HTSSOP de 32 pines)
    – DAP (almohadilla HTSSOP de 32 pines)

Configuración Stereo

La familia TPA31xxD2 se puede conectar en modo STEREO  permitiendo  hasta 50W de potencia de salida por cada canal

La configuración  típica usa 4 conexiones independientes para las salida de los altavoces  y dos entradas  con masa común .

amplid.PNG

Configuracion en MONO

La familia TPA31xxD2 se puede conectar en modo MONO  permitiendo  hasta 100W de potencia de salida.

Esto se  consigue conectando INPL e INNL directamente a tierra (sin condensadores), lo cual  configura el dispositivo en modo Mono durante el momento del arranque
Tambien  hay que  conectar  OUTPR y OUTNR juntos para el terminal de altavoz positivo y OUTNL y OUTPL juntos para el pin negativo

Finalmente  la señal de entrada analógica se aplica a INPR e INNR.

En el siguiente esquema vemos el circuito;

mode.PNG

Puede descarga del  datasheet del CI en  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3116d2.pdf

 

Solución comercial

Una solución 2.1 que podemos comprar ya montada   se  basa  en usar dos  CI:

  •  U1 TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
  • U2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.

Es decir usamos dos CI , uno para componer la salida stereo de 50+50W     para dos canales de audio  y un segundo CI en configuración mono  para entregar un tope de potencia de 100W

El esquema del montaje es el siguinte:

esquema.PNG

Como vemos en el esquema se usan el amplificador TPA3116D2 con dos chip de amplificador digital tanto para el subwofer como cada  uno de los canales izquierdo y derecho.

Su pequeño tamaño, da alta eficiencia con  características de alta potencia.

Es de destacar la calidad  de materiales empleados en la placa : condensadores de Philip, Thomson, ruby. potenciómetros Taiwan calidad sellados, CI original TPA3116D2, dispositivos de chips SMD, etc y que son capaces de dar estabilidad a largo plazo.

POr su tipo dealimentación, también es muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.

El  condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi  el condensador  trabajará en buenas condiciones.

Alimentación del circuito

En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida  etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje  que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.

Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para  condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, suministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO  ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)

Dada las características  de estos CI  ,por tanto podemos alimentarlos  con batería 12 o 24V   o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo  máximo típico 7.5 Amp)

A la hora de hacer las  conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V  de 6Amp    mayor o igual que 120W     bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación ( mucho cuidado con equivocarse  de polaridad)

Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W(recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)

power.png

Conexiones

La conexiones del circuito no pueden ser mas simples  ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores  de forma individualizada

Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en  la regleta marcada como BASS, OUTL  y OUTR

 

salidas.png

Aunque pueda parecer relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca   los altavoces funcionaran en contrafase.

La potencia de salida de los caanles  izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%

Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de aliementacion pueden  conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir  una gama muy amplia

En el caso del  subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v  puede conducir un subwoofer, único dee  impedandia  entre 2-16 ohm

 

Respecto la entrada de audio es stereo bien por un jack de 3 1/2″ stereo  o bien con un conector   macho  que hay junto al propio jack. SE puede usar  como preamplificacion  dos NE5532DD OP-amp  pues , puede dar una calidad de sonido de ALTA FIDELIDAD

entradas

Respecto a los tres potenciómetros :

  1. El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
  2. El central es el control de volumen del Subwoofer
  3. El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)

 

Respecto al acabado de la caja , ni decir tiene que queda sujeto a la creatividad de cada persona, como por ejemplo reciclando alguna caja de antiguo equipo obsoleto , integrada en los propios altavoces  o por ejemplo impresa en 3D….¿se anima  a construir su propio amplificador de audio?

 

 

Las características de este modulo son:

  •  Tensión de alimentación: DC  12-24 V
  • Chip: TPA3116 *
  • Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
  • Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer    sobre  8 ohmios
  • Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
  • SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
  • Tamaño PCB  100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
    1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio

 

Mejora de un mini conmutador Hdmi


La mayoría de los conmutadores HDMI   de 5 puertos o mas  con mando a distancia cuestan cuatro veces  o mas  veces  de  lo que cuesta  un  mini-conmutador  automático de tres  puertos(unos 8€)  lo cual puede hacernos pensar que quizás  estos  sencillos mini-conmutadores  sean una buena opción ,   pues ademas coincide  que estos dispositivos mas económicos  son totalmente compatibles con v.1.3, un estándar que Blu-Ray y algunas consolas de juegos requieren para funcionar correctamente.   Incluso en algunos casos puede que  un Blu Ray o PS3 solo funcionen en un puerto concreto hdmi del conmutador  (o puede que en ninguno de  estos).

Algunos conmutadores no cambian automáticamente  según la señal de vídeo presente , y esto solo justifica  el precio una mas bajo .  Respecto a los modelos sin mando a distancia , hay  algunas personas que suplen la carencia con los mandos de la fuentes de video , incluso usando mandos que aúnan el control de todas la fuentes  ( por ejemplo el control remoto universal Harmony ) ,de modo que desde estos, pueden  apagar cada dispositivo antes de encender el que se quiere ver, pues el conmutador hdmi encuentra automáticamente el puerto activo y conmuta  hacia él.

 

Un peculiaridad de estos conmutadores es  su pequeño espacio  ( aproximadamente del tamaño de un paquete de naipes), pues suelen estar  destinados a estar escondidos manteniendo la unidad principal fuera de la vista , pero esto conlleva precisamente dos graves inconvenientes:

  • No podemos ver cual es la fuente que esta conmutando pues los leds de canal activos no quedan visibles
  • No es posible acceder  fácilmente al conmutador  para forzar al selección de fuente de vídeo en caso de desear  conmutar entre varias fuentes de vídeo disponibles. .

minihdmi.png

 

Uno de los  conmutadores HDMI de 3 puertos mas conocidos el modelo Portta  que permite conmutar entre varias fuentes HDMI, como portátiles, HD-DVD, PS3 y Xbox 360, a televisores o pantallas HDMI ,Soporta 3D, 12 bits por píxel y resolución en alta definición [email protected] . Se pueden conmutar hasta 3 entradas, manteniendo todos los componentes de señal codificados mediante el sistema HDCP obtieniendo la energía que es necesaria para su funcionamiento directamente desde el cable / HDMI desde la fuente de salida .

El cambio entre dos fuentes en este conmutador  tarda aproximadamente un segundo, en modo  auto-switch. Aunque estamos seguro de que existen  algunos que son más rápidos, no creemos que valga la pena pagar más.

Aparte de conectores hdmi en los laterales  (tres o mas de entrada y uno de salida),   en la parte superior cuentan con  leds indicadores de la fuentes de video  seleccionado ( tantos como fuentes pueda conmutar ) y  un  pulsador   en la parte superior de la unidad principal  que sirve para forzar la entrada deseada.

Estos conmutadores   que  vamos a mejorar en realidad de venden bajas diferentes marcas siendo en esencia la misma electronica y las mejoras por tanto las mismas :

  • Los leds de canal activos no quedan visibles
  • No se puede  acceder  fácilmente al conmutador  para forzar al selección de fuente de vídeo en caso de desear  conmutar entre varias fuentes de vídeo disponibles. .

 

Para  solucionar ambos problemas   accederemos a la electronica,  capturarnos las salidas de los leds, el pulsador de cambio , conectaremos un interruptor de energía ( opcional)   y ocultaremos los conectores, así que empecemos:

En primer lugar, debemos de desmontar un conmutador  , lo cual es una tarea bien sencilla ,pues solo cuenta con tres tornillos que nos dejaran al descubierto la placa

Observe que no son 4 tornillos  con toda la intención , pues es un medida  justo para que no hay equívocos al cerrar las tapas en el ensamblaje

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En la parte trasera queda visible claramente el regulador de tensión muy cerca precisamente de la salida del conmutador hdmi,  pues es precisamente desde esa fuente es desde donde se alimenta el circuito.

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En el lado del chip de conmutación de video hdmi , ya vemos los leds formato miniatura ( tantos como entradas )   y el pulsador normalmente abierto para el cambio de entradas

 

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Para hacerlo accesible el pulsador  soldaremos dos cables en el lado de las conexiones por detrás justo del pulsador físico de la placa

Para quitar los leds, unos alicates de corte puede ser mucho mas sencillo  y rápido antes que intentar desoldarlos ,pues desoldar estos puede acarrear demasiado calor para la placa;

 

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Deberemos soldar en los terminales de los leds  justo en el lado de atrás  dos cablecillos  por cada led ( ojo con no confundir el ánodo con el cátodo) y respetando el orden  de éstos.IMG_20171026_195754[1].jpg

Se pueden poner los leds originales o leds convencionales de color con objeto de que sea mas visible la  entrada de señal de vídeo a conmutar

Una vez soldado los cables de los leds  meteremos   todo en un receptáculo  que quede  visible el  frontal  con objeto de poder cambiar y visualizar claramente el resultado

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El resultado estéticamente es muy mejorable , pero funcionalmente es mucho mas interesante cel conmutador con este montaje que la configuración original  donde prácticamente no veimos ni podiamos intereactuar apenas con las fuentes de video.

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Una mejora  opcional es conectaremos un interruptor de energía para que no se encienda  ningún led  y por supuesto no conmute ninguna fuente de vídeo , pero esto es mas complejo porque hay que capturar la salida del regulador e intercalar  un interruptor  para desconectar toda la electrónica .

Hacking de un mini altavoz


En este sencillo post intentaremos darle una nueva oportunidad  a los famosos mini altavoces de bajo coste  que cada vez estan presentes en cualquier parte  reciclando la electronica asociada     para  añadir  conectividad  Bluetooth a cualquier  equipo de audio   que disponga de  entrada de  audio  y no disponga de conectividad inalmbrica y de este modo actualizamos equipos antiguos  y reciclamos estos altavoces que probablemente ya no use  quizas  por la mala calidad de su bateria ( suelen estropearse muy rápido)

 

La  entrada Phono

Phono es la abreviatura de fonógrafo. Un fonógrafo era esencialmente solo un dispositivo mecánico para el sonido de grabación y reproducción, lo cual como todos sabemos evoluciono a productos como el gramófono, el tocadiscos ,  el giradiscos o por ejemplo el plato.

El funcionamiento de estos dispositivos es completamente analógico de modo que cuando esta reproduciendo un  tema, una  pequeña aguja  sigue la ranura a lo largo de un disco grabado, causando vibraciones mínimas, las cuales son  amplificadas  aún más mediante una electronica  muy especial : el previo RIAA, antes de ser enviadas a la entrada de audio del amplificador de BF  del tocadiscos.

Esta señal es pues de muy bajo voltaje, por lo que para que  fuese factible trabajar con ella, los equipos estéreo antiguos solian incluir  una  entrada PHONO a la que se conecta un  amplificador dedicado por separado (pevio RIAA) para aumentar la señal a un voltaje  adecuado con el que puede funcionar el circuito del amplificador principal.

Esta es la razón por la cual si accidentalmente (o experimentalmente) si  ha intentado introducir una señal de audio desde la entrada phono, se  oirá  mucho más fuerte (posiblemente distorsionado)  que si hubiera usado la entrada apropiada, de  modo que normalmente esta entrada  no es muy útil para aplicaciones como la descrita pues esta pensada para conectar una señal de muy bajo nivel, de modo que lo ideal es usar la entrada AUX  .

 

 Desmontaje del  minialtavoz

Para añadir conectividad inalambrica vamos a usar un  barato minialtavoz, los cuales  en su mayoría incluyen conectividad Bluetooth  .

Lo primero que tenemos que hacer es tirar del cono superior  con fuerza   con lo quedara libre el  cilindro interior que contiene el altavoz en la parte superior  y abajo aislado su electrónica con la minibateria.

En la parte trasera suelen llevar los tornillos que sujetan la placa . Como en muchos elementos de electrónica ,estos tornillos están  ocultos  , en muchos caso de manera muy profunda, por lo que hay dos opciones: partir los topes o eliminar los embellecedores  y descubrir los tornillos para  poder acceder a la electrónica y la batería
La  electrónica contenida  es muy básica, pues se limita al chip de bluetooth con reproductor mp3( incluso algunos  modelos con radio FM)  ,  mas un pequeño amplificador de audio   basado en el CI  8002,y por  supuesto los conectores de la micro-sd o usb ,los interruptores y el jack miniusb de carga

Como vemos ,   desmontarlo es sencillo pues se limita a quitar unos tornillos y un poco de pegamento caliente y ya se tiene  acceso completo.

Respcto a la placa conel bluetooth y el audio es muy básica, con cconexiones externas solo para el cargador USB, la batería y el altavoz .

En realidad, no hay ningún peligro a tener en cuenta al desmontar algo tan pequeño, debido al bajo voltaje de funcionamiento. El mayor daño que probablemente podría hacer es cortocircuitar la batería   ( las cuales suelen ser de muy mala calidad), y aún así, hacer esto no causaría daños a largo plazo, siempre y cuando la ruta del cortocircuito se elimine rápidamente (es decir, si simplemente pincha ambas terminales con un destornillador, no debería formar  puente de soldadura a través de las terminales).

 

 

 Sección de audio

El chip  de audio usado en casi estos minialtavoces es  el  8002 , un amplificador de potencia de audio Clase-AB. Es capaz de entregar 2.0 vatios de potencia promedio continua a una carga de 4Ω BTL con menos del 10% de distorsión (THD + N) alimentado con  5VDC, o una potencia promedio continua de 1.5 vatios a una carga de 8 Ω BTL con menos de 1% de distorsión.
Este chip está diseñado específicamente para proporcionar una potencia de salida de “alta calidad” con un mínimo componentes externos pues no requiere condensadores de acoplamiento de salida o bootstrap  ,por lo que es ideal para altavoces de audio y otras aplicaciones de bajo voltaje.
Con un circuito eliminador de pop-click especial, el 8002 proporciona una característica perfecta de clic y clic durante las transiciones de encendido y apagado.
Asimismo el 8002 tiene estabilidad de ganancia unitaria y se puede configurar mediante resistencias de ajuste de ganancia externas.

A continuación detallamos la descripción de los pines:

Pin Description
No. Pin Name I/O Description
1 SHD I Shut-down Logical Control, ‘1’ is active.
2 BP I/O Analog ground for inner OPAs. It’s about a half of VDD.
3 INP I Positive Input
4 INN I Negative Input
5 Vout1 O Negative BTL Output
6 VDD I/O Power Supply (2.2 – 5.5 V)
7 GND I/O Ground
8 Vout2 O Positive BTL Outp

 

 

 

Sección de control

En cuanto la  placa Bluetooth nos interesan 3 conexiones:

  • ALTAVOZ ( + y – )
  • BATERÍA ( + y – )
  • CARGA ( + y – )

Para que el módulo Bluetooth funcione, necesita 5 V para funcionar. Si lo va a conectar a un equipo de audio puede tratar de encontrar un regulador de 5V cerca de la sección de suministro de energía, pero probablemente  encontrara tensiones mayores  ( por ejemplo una saluda de 15V) asi que  puede  agregar un divisor de voltaje para obtener los  5V DC.

La fórmula para un divisor de voltaje es:   V (salida) / V (entrada) = R (2) / (R (1) + R (2))

Puede  conectar  los cables desde el divisor de voltaje a los terminales del cargador de la placa Bluetooth, pere esto significa que cada vez que se encienda el estéreo (y por lo tanto el regulador), la batería se cargará constantemente ( NOTA: si aplica energía de manera constante a la batería durante un período prolongado, la capacidad máxima de carga se deteriorará con el tiempo).

Un consejo importante   es que NO  trate de operar la placa Bluetooth solo  alimentando a  5V y  eliminando la bateria ( aunque este agotada ) , pues  esto normalmente no  funcionará  y puede  quemar el chip principal ,  así que dejé la batería conectada ya que ademas no ocupa mucho espacio.

 

En resumen pues  , las  conexiones  necesarias se limitan a soldar dos cables desde los terminales del altavoz del minialtavoz  a los conectores de entrada de audio  AUX  y  otros dos cables de alimentación  procedentes de  5V DC  obtenidos del propio equipo  hacia la entrada de 5V del conector minisub de la placa del minialtavoz.

 

 

 

 

Conectar un viejo monitor a un pc con salida DVI


El estándar VGA  caracterizado por el conector de  15 pines  ,está cayendo en desuso (aunque aún lo respetan algunos fabricantes de monitores ),  básicamente porque este estaba concebido para monitores basados en CRT , hasta tal punto que de hecho las gráficas actuales no llevan ya conector VGA , de modo que si va a comprar un monitor, asegúrese antes de qué conexión tiene para evitar incidencias porque un monitor que sólo lleve conector VGA tal vez no se pueda conectar a su ordenador.

En efecto , el veterano VGA es un interfaz analógico  puesto que la fuente varía su tensión de salida con cada línea que emite para representar el brillo deseado,l o cual era así porque en las antiguas pantallas de CRT se usaba para asignar al rayo la intensidad adecuada mientras éste se iba desplazando por la pantalla durante el barrido del haz de rayos catdicos.

En las actuales monitores  LCD o TFT´, como este rayo ya no está presente,  pierde su sentido, pues  en su lugar hay una matriz de píxeles, y se debe asignar un valor de brillo a cada uno de ellos, tarea  realizada  por  el decodificador  que  toma muestras del voltaje de entrada a intervalos regulares,  lo cual puede provocar distorsión si las muestras no se toman en el centro de cada píxel, y, en general, el grado de ruido entre píxeles adyacentes es elevado.

Precisamente para superar las limitaciones de la conexiones VGA, surge el interfaz DVI , el cual adopta un enfoque distinto en tanto que el brillo de los píxeles se transmite en forma de lista de números binarios de modo que cuando la pantalla está establecida a su resolución nativa, solamente tiene que leer cada número y aplicar ese brillo al píxel apropiado  y de esta forma, cada píxel del buffer de salida de la fuente se corresponde directamente con un píxel en la pantalla (mientras que como hemos visto con una señal VGA el aspecto de cada píxel puede verse afectado por sus píxeles adyacentes, así como por el ruido eléctrico y otras formas de distorsión analógica)

El conector DVI normalmente posee pines para transmitir las señales digitales nativas de DVI pero  también puede tener pines para transmitir las señales analógicas del estándar VGA. Esta característica se incluyó para dar un carácter universal a DVI: los conectores que la implementan admiten monitores de ambos tipos (analógico o digital).

Los conectores DVI se clasifican en tres tipos en función de qué señales admiten:

  • DVI-D (solamente digital): Dispone de 24 pines. Los adaptadores DVI -> VGA no encajan físicamente con este conector y la conversión no es posible.
  • DVI-A (solamente analógica): no esta muy extendido  y existen conversores
  • DVI-I (digital y analógica): es una conexión doble, que emite señal digital a la vez que señal analógica. Dispone de los 24 pines estándar más otros 4 en uno de los lados. Esos 4 pines son los que emiten señal analógica
  • A veces se denomina DVI-DL a los conectores que admiten dos enlaces.

Aunque el interfaz de video mas reciente es el Display Port  , algunas  tarjetas gráficas todavia actuales pueden llevar uno o dos conectores DVI  provocando dos casuisticas diferentes:

  • Si lleva un solo conector  DVI , será DVI-D , que como hemos visto, al ser completamente digital ,no se podrá usar un adaptador a VGA
  • Si lleva dos conectores DVI , uno será de cada tipo(DVI-D y DVI-A) y entonces sí se podrá usar un adaptador DVI a VGA.

Adaptadores DVI a VGA

Según lo comentado   existe la posibilidad de convertir la señal  de la tarjeta gráfica de un ordenador de un puerto DVI (conector blanco o negro de 24 pines) si es del tipo DVI-A  o DVI-I a   una  conexión VGA (conector azul de 15 pines)  mediante un simple adaptador

Este tipo de adaptadores DVI a VGA llevan una conector DVI tipo 24+5 macho en un extremo y VGA HDB15 hembra en el otro , lo cual permite utilizarlos para convertir un puerto DVI a puerto SVGA hembra para poder conectar un cable SVGA con conector macho hacia  un monitor o TV con conexión analogica.

Como hemos visto , esta posibilidad  tiene que ver con que la señal DVI es digital y la VGA es analógica, pero sin embargo los fabricantes gracias  a los diferentes  tipos de conexión DVI  permiten aun  que sea  compatibles sus trajetas graficas  con el veterano estándar VGA simplemente usando un cable  o un simple adaptador   que  cuestan unos 2€

adpatador

Adaptadores HDMI a DVI

Gracias a su compatibilidad inversa con la señales DVI-D y DVI-I, se  puede emplear este tipo de  cables adaptadores para conectar un ordenador o dispositivo con puerto DVI a un televisor o una pantalla con puerto HDMI.

Una aplicación típica de estos adaptadores es  ver vídeos desde un ordenador hacia un televisor HD de pantalla grande, o al revés. Estos  cables conectan incluso los dispositivos con puerto HDMI como Blu-Ray, PlayStation 3 o Xbox 360 a un monitor o un televisor con puerto DVI.

Un aspecto muy interesante es que al  ser compatibles con la señal de audio, el cable adaptador de HDMI a DVI funciona igual que un cable HDMI de alta velocidad, permitiendo disfrutar de videojuegos, sistemas de cine en casa, etc.

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Conversion HDMI a VGA

Es posible encontrar conversores desde HDMI a VGA con y sin sonido, pero debe saber si elige uno con sonido, tenga en cuenta que la conexión VGA sólo lleva imagen, de modo que  el audio saldrá por un conector Jack de 3,5 mm que deberá conectar a unos altavoces externos con amplificador, si es que el monitor no los incluye( suelen llevar una hembra de 3,5mm de audio IN) .

La conversión desde la señal digital HDMI hacia la analógica VGA se hace mediante un proceso llamado modulación ,  por lo que la conversión desde HDMI a VGA es unidireccional: es decir el adaptador a emplear sólo soportara HDMI a VGA, conectando un ordenador o Laptop con salida  HDMI a un proyector,pantalla,TV y monitor con interfaz VGA

Este  tipo de conversores  llegan hasta una resolución 1080P, gracias  a que  convierten la señal digital HDMI a la analógica VGA por medio  de un chip IC integrado, soportando una resolución máxima de salida VGA de hasta 1920×[email protected]z     y suelen alimentarse  con alimentación adicional mediante cable Micro USB .

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Por cierto, la compatibilidad del puerto HDMI esta asegurada para Laptop, Macbook, Rasberry Pi, etc   y  el puerto VGA hembra puede ser conectado a un proyector, HDTV, monitores y etc.

El precio de  uno de estos adaptadores suele rondar los 10€ en Amazon

Conversion VGA a HDMI

Si lo que necesita es proyectar una imagen desde  su ordenador , y este solo cuenta con una salida  VGA y  necesita llevar ésta a  un televisor que sólo cuente con  entrada HDMI, también puede encontrar adaptadores  que , aunque son algo más complejos lo permiten.

La complejidad  de la electronica de estos conversores es debida a que estos hacen un muestreo de señal, es decir realizan  el proceso complementario al de de la modulación.

vga a hdmi

Normalmente los adaptadores de  entrada VGA a salidad HDMI  incorporan un chipset que soporta sincronización de vídeo y audio a través de un cable con resoluciones de  1600×1200 1080P 60Hz para convertir la señal analógica VGA a señal digital HDMI para conectar PCs, Laptops a proyectores, monitores o HDTV

Estos adaptadores son  uni-direccionales, es decir , sólo soportan el  transformar  desde VGA a HDMI mediante un puerto VGA macho que conectaremos al pc   a un HDMI hembra que mediante un cable hdmi-hdmi llevaremos a nuestro TV

Ademas estos convertidores  cuentan con un puerto de alimentación USB que permiten  transmitir la señal de audio y vídeo  y alimentar  al dispositivo via los 5V de la ocnexion usb  no  requiriendo adaptador de energía adicional

En cuanto al precio suelen rondar el doble de los adaptadores hdmi-vga ( uno 20€ en Amazon)

Conversion   mini HDMI a  HDMI

Por  ultimo decir que hay posibilidad de conectar  algunas tabletas y otros aparatos que solo cuenta con conexion minihdmi  a  un tv convencional con entrada hdmi

En este caso solo debmo comprar  adaptadores HDMI a miniHDMI  , es decir  HDMI tipo C macho a tipo A hembra

minihdmi

Por ultimo ,hay que citar que la conexión mini-hdmi  no debe confundirse con la conexión OTG que  muchas tabletas o smartphone cuentan para vía un cable especial poder enviar audio y video a un TV