10 vatu audio pastiprinātājs, izmantojot op

Pastiprinātāji ir analogās elektronikas pamats. Tie tiek plaši izmantoti elektronikas rūpniecības jomā. Pastiprinātājus izmanto gandrīz visās ar audio saistītajās lietojumprogrammās.

Jaudas pastiprinātājs ir skaņas elektronikas sastāvdaļa. Tas ir paredzēts, lai maksimāli palielinātu ievadītā signāla jaudas lielumu. Skaņas elektronikā operatīvais pastiprinātājs palielina signāla spriegumu, bet nespēj nodrošināt strāvu, kas nepieciešama slodzes vadīšanai.

Šajā apmācībā mēs uzbūvēsim 10 W pastiprinātāju, kuram pievienots 8 omu pretestības skaļrunis. Mēs izmantosim operatīvo pastiprinātāju un divus papildu jaudas tranzistorus, lai piegādātu 10 W izeju visā izejas slodzē

Pastiprinātāju būvniecības topoloģija

Jo pastiprinātāja ķēdes sistēmu, jaudas pastiprinātājs tiek izmantots pēdējā vai pēdējā posmā pirms slodzes. Parasti skaņas pastiprinātāja sistēmā tiek izmantota blokshēmā parādītā topoloģija

Kā redzat iepriekš minētajā blokshēmā, jaudas pastiprinātājs ir pēdējais posms, kas ir tieši savienots ar slodzi. Parasti pirms jaudas pastiprinātāja signāls tiek koriģēts, izmantojot iepriekšējos pastiprinātājus un sprieguma vadības pastiprinātājus. Dažos gadījumos, kad ir nepieciešama toņu vadība, pirms jaudas pastiprinātāja tiek pievienota toņa vadības shēma.

Zini savu slodzi

Audio pastiprinātāja sistēmas gadījumā pastiprinātāja slodze un slodzes piedziņas jauda ir svarīgs aspekts būvniecībā. Galvenā jaudas pastiprinātāja slodze ir skaļrunis. Jaudas pastiprinātāja izeja ir atkarīga no slodzes pretestības, tāpēc nepareizas slodzes pievienošana varētu apdraudēt jaudas pastiprinātāja efektivitāti, kā arī stabilitāti.

Skaļš skaļrunis ir milzīga slodze, kas darbojas kā induktīva un pretestība. Jaudas pastiprinātājs nodrošina maiņstrāvas izvadi, tāpēc skaļruņa pretestība ir kritisks faktors pareizai enerģijas pārraidei.

Impedance ir elektroniskās ķēdes vai komponenta efektīvā pretestība maiņstrāvai, kas rodas no kombinētajiem efektiem, kas saistīti ar omas pretestību un reaktivitāti.

Audio elektronikā dažāda veida skaļruņi ir pieejami dažādās jaudās ar dažādu pretestību. Skaļruņa pretestību vislabāk var saprast, izmantojot attiecības starp ūdens plūsmu caurules iekšpusē. Vienkārši domājiet, ka skaļrunis ir ūdens caurule, caur cauruli plūstošais ūdens ir mainīgais audio signāls. Tagad, ja caurule kļūst lielāka diametra, ūdens viegli plūst caur cauruli, ūdens tilpums būs lielāks, un, ja mēs samazināsim diametru, jo mazāk ūdens plūst caur cauruli, tāpēc ūdens tilpums būs zemāks. Diametrs ir efekts, ko rada omas pretestība un reaktivitāte. Ja caurules diametrs kļūst lielāks, pretestība būs zema,lai skaļrunis varētu iegūt lielāku jaudu, un pastiprinātājs nodrošina lielāku enerģijas pārneses scenāriju, un, ja pretestība kļūst augsta, tad pastiprinātājs sniegs mazāk enerģijas skaļrunim.

Ir dažādas izvēles iespējas, kā arī tirgū ir pieejami dažādi skaļruņu segmenti, parasti ar 4 omi, 8 omi, 16 omi un 32 omi, no kuriem 4 un 8 omu skaļruņi ir plaši pieejami par lētām cenām. Mums arī jāsaprot, ka pastiprinātājs ar 5 W, 6 W vai 10 W vai pat vairāk ir RMS (Root Mean Square) jauda, ​​ko pastiprinātājs piegādā noteiktai slodzei nepārtrauktā režīmā.

Tātad, mums jābūt uzmanīgiem attiecībā uz skaļruņu vērtējumu, pastiprinātāja vērtējumu, skaļruņu efektivitāti un pretestību.

Nepieciešamās sastāvdaļas

Lai izveidotu 10 vatu pastiprinātāja shēmu, mums ir nepieciešami šādi komponenti:

1. Vero dēlis (var izmantot punktētu vai savienotu ikvienu)
2. Lodāmurs
3. Lodēšanas vads
4. Nipper un Wire noņēmēja rīks
5. Vadi
6. Alumīnija siltuma izlietne
7. 12V sliežu-dzelzceļu barošanas avots ar + 12V GND -12V barošanas sliežu ceļu
8. 8 omu 10 vatu skaļrunis
9. 2gab 4.7k rezistors 1/4 ^th vats
10. 2gab 200R rezistors 1/2 ^th vats
11. 1gab 47k rezistors
12. 10pF kondensators 1gab
13. 3,2k rezistors
14. .82uF kondensators
15. TIP127 tranzistors
16. TIP122 tranzistors
17. LF351 IC ar 8 kontaktu IC pamatni

10 vatu audio pastiprinātāja shēmas shēma un skaidrojums

10 vatu pastiprinātāju shematisks ir diezgan vienkāršs, LF351 pastiprina signāla spriegumu un divi Tiristoru sniegtu nepieciešamo jaudas pastiprināšanu. Jauda tiek tieši ņemta no barošanas avota un tiek piegādāta 8 omu skaļrunim, izmantojot divus tranzistorus. Kad sinusoidālais vilnis maina polaritāti, TIP127 nodrošina jaudas pastiprināšanu pozitīvajā smailē, bet TIP 122 - jaudas pastiprināšanu pie negatīviem pīķa signāliem.

Šajā ķēdē TIP122 un TIP 127 ir divi galvenie komponenti. Šie divi tranzistori ir identiski pāri ar 100 V kolektora-emitētāja noturīgo spriegumu @ 100 mA. Abi IC parasti nodrošina lielu līdzstrāvas pieaugumu - hFE = 2500.

Iepriekš redzamajā attēlā ir parādīta TO-220B pakete, šajā paketē ir pieejami abi tranzistori. Šī pakete ir būtiska perfektai siltuma pārnešanai un noderīga, lai ietilptu ar radiatoru. Šie tranzistori ir slīpi, izmantojot 200R rezistorus. Pastiprinātā izeja tiek ņemta no TIP122 un TIP127 kolektora krustojuma.

10 vatu pastiprinātāja ķēdes pārbaude

Mēs izmantojām proteus simulācijas rīkus, lai pārbaudītu ķēdes izvadi; mēs izmērījām izlaidi virtuālajā osciloskopā. Jūs varat pārbaudīt visu zemāk sniegto demonstrācijas video

Mēs barojam ķēdi, izmantojot + / - 12V, un tiek nodrošināts ieejas sinusoidālais signāls. Osciloskops ir savienots pāri izejai pret 8 omu slodzi kanālā A (dzeltens), un ieejas signāls ir savienots pāri kanālam B (zils).

Zemāk dotajā video mēs varam redzēt izejas atšķirību starp ieejas signālu un pastiprinātu izvadi.

Mēs arī pārbaudījām izejas jaudu, pastiprinātāja jauda ir ļoti atkarīga no vairākām lietām, kā tika apspriests iepriekš. Tas ir ļoti atkarīgs no skaļruņu pretestības, skaļruņu efektivitātes, pastiprinātāju efektivitātes, konstrukcijas topoloģijām, kopējiem harmoniskajiem traucējumiem utt. Mēs nevarējām apsvērt vai aprēķināt visus iespējamos faktorus, kas rada pastiprinātāja jaudas atkarības. Reālās dzīves shēma atšķiras no simulācijas, jo, pārbaudot vai pārbaudot izvadi, ir jāņem vērā daudzi faktori.

Pastiprinātāja jaudas aprēķins

Lai aprēķinātu pastiprinātāja jaudu, mēs izmantojām vienkāršu formulu -

Pastiprinātāja jauda = V ² / R

Mēs savienojām maiņstrāvas daudzmetru pāri izejai. Maiņstrāvas spriegums, kas parādīts daudzmetros, ir maksimālais līdz maksimālais maiņstrāvas spriegums. Mēs nodrošinājām ļoti zemas frekvences sinusoidālu signālu ar dažiem 25-50Hz. Tāpat kā zemā frekvencē, pastiprinātājs piegādās vairāk strāvas slodzei, un multimetrs varēs pareizi noteikt maiņstrāvas spriegumu.

Multimetrs rādīja + 8,90 V maiņstrāvu. Tātad, kā norādīts formulā, jaudas pastiprinātāja jauda pie 8 omu slodzes ir

Pastiprinātājs vatu = 8.90 ² /8 pastiprinātājs vatu = 9,90125 (10W aptuveni)

Lietas, kas jāatceras, uzbūvējot 10w pastiprinātāju

• Jaudas tranzistoriem jābūt pareizi savienotiem ar radiatoru. Lielāks radiators nodrošina labāku rezultātu. Arī
• Lai iegūtu labāku rezultātu, ir labi izmantot skaņas klases kastes tipa kondensatorus.
• Centieties pēc iespējas īsāku padarīt Pre-pastiprinātāju, strāvas tranzistora kolektora mezglu un galīgo izejas pēdu. Tas samazinās trokšņa savienojumu izvadē. Arī
• Mēģiniet izmantot 8 omu augstākas efektivitātes skaļruni, lai vadītu ar šo jaudas pastiprinātāju.

Pārbaudiet zemāk esošo demonstrācijas video par šo 10w pastiprinātāju sistēmu