Mini krugovi audio pojačala

Mini krugovi audio pojačala

U ovom članku raspravljamo o pregršt kruga mini audio pojačala koji se mogu brzo izgraditi za pojačavanje vrlo sitnih ulaznih signala u zvučne izlaze zvučnika.



1) krug pojačala od 1 W

Prvi sklop mini pojačala za audio radi s 'komplementarnim' izlaznim stupnjem, koji ima jedan NPN i jedan PNP tranzistor snage, koji se rješava izlaznog transformatora koji se obično opaža u starijim modelima pojačala. Izlazna snaga je oko 1W, s prilično minimalnim izobličenjima. Ulazni signal prenosi se preko regulatora glasnoće RV1 i dalje kroz C1 na bazu Q1.

Opterećenje kolektora za Q1 sastoji se od R1, R5 zajedno s zvučnikom. Napon kolektora Q1 je oko 50% opskrbnog napona, tj. 4V5. Baze Q2 i Q3 imaju isto identičan napon (prilično velik) kao Q1 kolektor zbog činjenice da je vrijednost R1 vrlo mala (68R).





Unutar presjeka Q2, Q3 emitera napon također može biti gotovo 4V5, R3 i R4 i otpornici izuzetno male vrijednosti za kontrolu struje koja prolazi kroz Q2 i Q3. Ako pojačani ulazni signal nije veći od 4V5, Q2 se isključuje (budući da će baza vjerojatno biti na smanjenom naponu u usporedbi sa svojim odašiljačem), unatoč tome Q3 može nastaviti prenositi signal.

Čim Q1 pojača signal preko 4V5, situacija se preokrene, Q2 se UKLJUČI i Q3 isključi.



Signali se miješaju na zajedničkom emiterskom spoju Q2 i Q3 i prenose u zvučnik velikim elektrolitskim kondenzatorom C2. Manja vrijednost za C2 kondenzator može uzrokovati slab reducirani frekvencijski odziv.

Negativne povratne informacije daju R5 i R2, koji jamče stabilnost minimalnim smanjenjem pojačanja. R1 je ugrađen kako bi se dobila mala količina pristranosti baze za Q2 i Q3, a mnogo superiorniji rasporedi koriste se termistorima ili diodama za zaštitu od termičkih odbjeglih situacija koje bi mogle oštetiti par izlaznih tranzistora.

Negativan je aspekt jednosmjerna sprega tranzistora, gdje ako jedan tranzistor promijeni svoje karakteristike, učinak može biti poražavajući! Zbog toga izlazni tranzistorski par mora biti ispravno 'usklađen par'. Neke druge inačice bi se mogle testirati s obzirom da se i one ispravno podudaraju s identičnim hFE.

2) Sićušno pojačalo za slušni aparat

Kad je jeftino i prljavo audio pojačalo mini pojačala ono što tražite, vjerojatno možete isprobati ovaj mali uređaj. Između raznih drugih čimbenika, moglo bi se naviknuti na povećanje izlaza slušalica za osobe s oštećenjem sluha. Krug je izravni dvostruki tranzistor, audio pojačalo. Prvi tranzistor, Q1, radi kao osnovno predpojačalo sa srednjim pojačanjem koji dobiva signal koji dolazi iz C1, djelujući poput istosmjernog blokatora.

Tranzistor Q1 pojačava signal i usmjerava ga na C2. Taj tranzistor} zatim šalje signal na Q2, koji je konfiguriran poput stupnja pojačala snage. Ova faza još više pojačava signal, a C3 ga prebacuje prema zvučniku.

Možda biste mogli pronaći malo izobličenja, no to bi se moglo umanjiti testiranjem s različitim vrijednostima C5, održavajući ga unutar naznačenog raspona. U slučaju da ovo ne funkcionira kako treba, razmotrite neke druge vrijednosti. Međutim, razmišljajući o tome kako se dobitak tranzistora može razlikovati, najvjerojatnije će trebati poprilično eksperimentirati kako bi sve stvari ispravno funkcionirale.

3) Poboljšani minijaturni krug pojačala slušnog aparata

4) Pola pojačalo krug pojačala

Sljedeći ovdje predstavljeni minijaturni krug pojačala za zvuk prilično je jednostavan. Izlazna snaga je oko 250 mW, što je obično prilično dovoljno za većinu aplikacija i dobra je kao i svaki tipični tranzistorski radio. Količina izobličenja je prilično visoka, oko 5%.

Ovo malo pojačalo je umjereno osjetljivo i može pružiti 100% izlaz s ulazom od približno 50 mV. Ulazna impedancija je približno 50k. Integrirana je osnovna kontrola tona. Iako ovo zapravo nije aktivna kontrola tona, nego pasivna, učinak je prilično primjeren. Središnji krak kontrole glasnoće pričvršćen je na bazu Q1 preko kondenzatora za blokiranje istosmjerne struje.

Krug radi

Q1 je spojen poput tradicionalnog pojačavača s uobičajenim emiterima, zajedno s R2 koji isporučuje osnovnu pristranost, a R3 se ponaša kao kolektorsko opterećenje. Ovaj je stupanj izravno vezan za drugi tranzistor koji je PNP tipa. Čineći to, struja koja prolazi kroz Q1 daje pristranost za drugi tranzistor. S korištenim vrijednostima, izlaz drugog tranzistora spojen je ravno na zavojnicu zvučnika.

To se možda ne čini pametnom idejom jer struja u stanju pripravnosti na izlaznom tranzistoru stalno odmiče zavojnicu ponekad malo prema ili izvan uobičajene radne razine. Ipak, ako se koristi veliki zvučnik, kao što bi trebao biti, ovo gotovo nema utjecaja, a budući da ne očekujemo sjajan Hi-Fi izlaz, to ne čini razliku.

Kontrola tona

Kontrola tona uključuje C2 i RV2 koji su spojeni preko kolektora / baze Q1. Kada se RV2 postavi na visoku vrijednost otpora, to gotovo nema utjecaja, ali kada se postavi na minimalnu razinu, 100nF uzrokuje povratne informacije visokih frekvencija koje su obično izvan faze, što rezultira njihovim ukupnim poništavanjem. Kako bi se omogućilo da krug radi ispravno, R3 treba pažljivo odrediti.

Vrijednost naznačena u ovom članku je 39 ohma što je samo prosječni raspon i iako bi mogao dobro funkcionirati za preliminarno postavljanje kako bi se osiguralo da krug funkcionira, vrijednost treba utvrditi eksperimentiranjem. U slučaju da je vrlo malen, vidjet ćete ekstremna izobličenja na većim konfiguracijama glasnoće.

Kada je pretjerano visok, trenutni odvod vjerojatno će biti prevelik, iako će kvaliteta izlaznog zvuka biti vrlo dobra. Može se naći nekoliko metoda za odabir vrijednosti. Bez multimetra, vrijednost se mora utvrditi kao najmanja koja je primjerena za pristojnu kvalitetu.

U slučaju da je multimetar dostupan, to treba povezati u seriju s napajajućim naponom i treba odabrati R3 kako bi se osiguralo da struja mirovanja pojačala, koja je struja koja radi u nedostatku ulaznog signala, iznosi oko 20 mA.

Ključno je da se Q2 instalira preko hladnjaka, jer se može nevjerojatno zagrijati i može ući u termički odvod ako se ne koristi hladnjak. Impedancija zvučnika zapravo nije bitna i u prototipu zvučnika od samo 8 ohma i do 80 ohma gotovo su svi dobro izveli. Međutim, promjena impedancije zvučnika također može zahtijevati promjenu vrijednosti R3.

5) Osnovni krug mini pojačala od 3 V

Da bi se smanjila količina dijelova, koristi se izravna spojnica između Tr1 i Tr2 i između Tr2 i zvučnika. Tr1 radi poput uobičajenog kolektorskog pojačala koje se puni kroz uobičajeno emitersko pojačalo Tr2. Osnovna pristranost Tr1 vadi se iz kolektora Tr2. Budući da je to izvan faze s bazom Tr1, postiže se prekomjerna količina stabilizacije.

Dio stojeće kolektorske struje Tr1 također prolazi kroz Tr2 kroz bazu do emitera, pružajući tako bitnu pristranost. Negativne povratne informacije daju R5 i R3. R3 isporučuje povratne informacije kroz dvije faze, a R5 implementira povratne informacije kroz izlaz na ulaz Tr2.

Učinak ovih povratnih informacija rezultira nevjerojatno ravnom krivuljom odziva sve do iznenađujuće niskih frekvencija. Visokofrekventni odziv mogao bi se znatno poboljšati promjenom tranzistora s 2N2907. Primjena ovog uređaja može također dovesti do povećanja dobiti.

Krug sub-minijaturnog pojačala može biti fantastičan za pojačavanje izlaza s vašeg FM ili AM tunera. U slučaju da imate kompaktni radio koji radi samo s izlazom u slušalici, mogao bi se naviknuti povećati glasnoću približno na razinu zvučnika. Da biste to učinili, samo spojite izlaz s radija na ulaz pojačala.

Zvučnik koji se koristi na ovom pojačalu mora biti što veći, ako je ikako moguće, 12-inčni tip unutar kućišta. Implementacija izuzetno malog zvučnika može dovesti do pomalo neučinkovitosti zbog činjenice da bi se preko namota moglo pomicati dovoljno struje čak i dok ulazni signal nije dostupan.

Struja koja se koristi kroz bateriju bit će relativno visoka, približno 150 ma. što znači da ovo mora biti što veće.

6) Još jedan krug mini pojačala, koji radi s 3 V

Ovo mini pojačalo može raditi bez ikakvih problema ili pogrešaka putem napona napajanja između 3 V i 20 V, koristeći otpore izvora kao:

Napon napajanja / 2 mA (k ohma)

Izlazna snaga koju bi pojačalo moglo isporučiti prirodno se određuje opskrbnim naponom i otporom zvučnika, što je vidljivo kroz priloženu tablicu.

Potrošnja pojačala u mirovanju iznosi između 1 mA i 1,5 mA, a točna veličina ovisi o raznolikosti korištenih tranzistora.

Ako struja mirovanja padne preko ove određene granice, vjerojatno će biti bitno prilagoditi vrijednost R9. Kao što je vidljivo iz tablice, pojačalo djeluje učinkovito s zvučnicima visoke impedancije.

Budući da zvučnici s impedansama do 200 ohma ne mogu biti lako dostupni, izbor je pokušati koristiti zvučnik manje impedancije koji ima nadopuni transformator.

Na primjer, 8-omski zvučnik može se koristiti s transformatorom u omjeru od oko 5: 1.

Iako izlazna snaga pojačala nije jako velika, ona je, međutim, dovoljno primjerena u kombinaciji s umjereno učinkovitim zvučnikom unutar tihog područja. Pojačanje napona pojačala je oko 50, a širina pojasa od 3 dB oko 300 Hz do 6 kHz.

Dizajn PCB-a

Diskretno pojačalo od 1,5 W

Ovaj mali krug pojačala može biti korisna podrška bilo kojem audio eksperimentatoru.

Moglo bi se naviknuti na pojačavanje i stvaranje zvučnih impulsa putem oscilatora koji funkcioniraju unutar zvučnog raspona, praćenje signala putem drugog audio pojačala koje može biti neispravno, pojačavanje nekog drugog signala na prihvatljivu razinu snage za mjerenje ili rad releja itd. itd.

U moderno doba može se naći puno pojačala snage s integriranim krugom koji daju izlazne snage od 1 do 3 vata, iako većina zahtijeva oprezan raspored kruga kako biste izbjegli nestabilnost (nestabilno pojačalo može vibrirati i posljedično biti uništeno) .

Nadalje, diskretno tranzistorsko pojačalo mnogo je informativnije jer bi se mogli procijeniti naponi kako bi se dobila bolja percepcija njegovog rada.

Stoga je sadašnje malo pojačalo razvijeno primjenom diskretnih tranzistora koji, osim što su daleko stabilniji od dizajna temeljenih na IC-u, savršeno odgovara zahtjevima korisnika.

Tranzistori Q2, Q4 i Q5 zacementirani su u mali aluminij koji radi kao hladnjak.

Kako krug radi

Ovaj je sklop prilično tipičan za velik broj pojačala. Primarni tranzistor pojačala napona Q3 pokreće sekundarno poklapanje (NPN plus PNP) Q4 i Q5 koji su međuspremnici koji isporučuju veliko strujno pojačanje, ali niže od naponskog pojačanja.

Iz razloga što baze Q4 i Q5 imaju tendenciju da budu prikladno dva spoja baznih emitora sa strane, Q3 se koristi za postavljanje napona pristranosti za ove BJT-ove.

Tranzistor Q1 radi poput pojačala za pogreške koji analizira ulazni napon i podijeljenu varijaciju izlaznog napona.

Kada postoji praktički bilo kakva varijacija, ona isporučuje upravljački napon na Q3 tako da je pogreška ispravljena.

Izlazni napon podijeljen je kroz omjer (R6 + R5) / R5 i stoga će izrađeni dobitak biti 28, iako će pravilan dobitak vjerojatno biti nešto manji.

Istosmjerna pristranost pojačala dodatno je utvrđena Q2 koja je nepromijenjena R5 i ona je odvojena kroz C3.

Da bi se zadržala približno konstantna struja u Q3, kondenzator C6 postavljen je tako da osigura napon na R8 (dakle struju kroz njega) konstantnom. Kondenzatori C4 i C5 navikli su nuditi frekvencijsku kompenzaciju




Prethodno: Regulatorni krugovi s niskim ispadom 5V, 12V koji koriste tranzistore Dalje: Istražena su 4 kruga solid-state regulatora za automobilski alternator