- Nepieciešamās sastāvdaļas
- A klases pastiprinātāja shēma, izmantojot TIP35C
- TIP35C audio jaudas pastiprinātāja darbība
- 12 V jaudas audio pastiprinātāja testēšana
- Secinājums
- Tālāki ķēdes uzlabojumi
Skaļruņi ir lielas slodzes, un tiem parasti ir nepieciešama liela strāva, ko nodrošina ārēja ķēde. Tas ir tāpēc, ka dažreiz radītā skaņas izeja, teiksim, no mikrofona vai ģitāras uztveršanas spolēm, nerada lielas strāvas augstas amplitūdas izvadi, tāpēc tas nav piemērots skaļruņa vadīšanai. Tāpēc mums ir kaut kas, ko sauc par audio pastiprinātājiem. Pastāv daudzas pastiprinātāju klases, un mēs iepriekš esam izveidojuši daudz audio pastiprinātāju shēmu, sākot no maziem 10 W pastiprinātājiem līdz smagiem 100 W jaudas pastiprinātājiem. Mēs arī labi zinām, ka elektronikā ir vairāki pastiprinātāju veidi, daži parastie nosaukumi, ar kuriem jūs, iespējams, esat saskārušies, ir bufera pastiprinātājs, priekšpastiprinātājs un jaudas pastiprinātājs.
Starpība starp bufera pastiprinātāju, priekšpastiprinātāju un jaudas pastiprinātāju:
Bufera pastiprinātājs rada pašu signālu tieši tādā pašā amplitūdā no vāju skaņas avotu, bet pirms pastiprinātājs pastiprina signālu daudz augstāku spriegumu no ievades avota. Iepriekšēja pastiprinātāja izeja tiek tālāk nodota jaudas pastiprinātājam. Jaudas pastiprinātājs avots pašreizējo uz slodzi atkarībā no ieejas signāla amplitūdu. Tādējādi jaudas pastiprinātājs ir elektroniska ierīce, kas nodrošina skaļrunim nepieciešamo jaudu (spriegums x strāva).
Šajā projektā mēs vadīsim skaļruni, izmantojot vienkāršu un lētu jaudas pastiprinātāju, jaudas pastiprināšanas ķēdei izmantosim TIP35C jaudas tranzistoru.
Nepieciešamās sastāvdaļas
Šim audio jaudas pastiprinātāja projektam ir nepieciešami šādi komponenti:
- TIP35C Strāvas tranzistors.
- Siltuma izlietne TIP35C.
- 1k rezistors.
- 470uF 25V kondensators.
- Audio ieejas ligzda (atkarībā no nepieciešamā ievades avota savienotāja).
- Maizes dēlis.
- 12 V barošanas bloks
- Skaļrunis
A klases pastiprinātāja shēma, izmantojot TIP35C
TIP35C audio jaudas pastiprinātāja shēma ir parādīta zemāk.
TIP35C audio jaudas pastiprinātāja darbība
Transistors darbojas kā pastiprinātājs, pastiprinot ieejas signālu. Ja tranzistora emitētāja-bāzes krustojumā tiek izmantots līdzstrāvas novirzes spriegums, tranzistors paliek uz priekšu orientēts stāvoklī, kuru var uzturēt neatkarīgi no signāla polaritātes. Tas ir A klases pastiprinātājs. Tāpēc tranzistors vienmēr ir novirzīts ON stāvoklī. Tādējādi pilnīga ieejas signāla cikla laikā tranzistors rada minimālu izkropļojumu izejas signāla maksimālajā amplitūdā.
Tā kā A klases pastiprinātājam ir nepieciešams vadīt lielu slodzes strāvu, tranzistora vērtībai jābūt pietiekamai, lai kompensētu lielu kolektora strāvu. Slodze, ti, Skaļrunis, ir savienota pa kolektoru. Tāpēc tranzistoram jābūt ar lielu kolektora strāvu. To veiksmīgi piegādā TIP35C, jo tas ir 100 V jaudas tranzistors kopā ar 25A kolektora strāvu. Tomēr iepriekšminētās ķēdes galvenais trūkums ir jaudas pastiprinātāja kopējā efektivitāte. Tā kā ķēde ir A klases pastiprinātāja pamatkonstrukcija, siltuma izkliedes rezultātā visā jaudas tranzistorā TIP35C tiek zaudēts gandrīz liels strāvas daudzums. Lai pielāgotos siltuma izkliedēšanai, ir obligāti jāpievieno liels radiators. Ķēdes pārveidošanas efektivitāte ir zema.
TIP35C detalizētā tapu shēma ir norādīta zemāk esošajā attēlā
Rezistors R1 tiek izmantots kā bāzes rezistors, kas nodrošina pietiekamu bāzes strāvu, lai vadītu tranzistoru piesātinājuma punktā. 470uF kondensators C1 ir būtiska ķēdes sastāvdaļa. Tas ir tāpēc, ka kondensators kalpo diviem mērķiem. Pirmkārt, kondensators izolē pamatni ar ieejas avotu, lai bāzes spriegums vai strāva nevarētu ietekmēt audio avotu, un otrs mērķis ir darboties kā līdzstrāvas bloķēšanas kondensators no ieejas avota. Kondensators bloķē līdzstrāvu un iet garām tikai maiņstrāvai. To efektīvi apkalpo 470uF kondensators, un tas ļauj iziet tikai maiņstrāvas frekvencei.
Strāvas padeve pozitīva ir savienota virknē ar skaļruni. Transistors iegūst skaļruni no GND. Tāpēc nelielas izmaiņas pamatnē varētu manipulēt ar slodzi, ti, ar skaļruni.
12 V jaudas audio pastiprinātāja testēšana
Kontūra ir izveidota maizes dēlī. Mana maizes dēļa iestatīšana izskatās apmēram šādi. Kā redzat, ķēdei ir nepieciešami mazāk ārējie komponenti, un tāpēc to ir viegli konstruēt
Kontūru pārbauda, izmantojot 9 vatu skaļruni, kas parādīts zemāk redzamajā attēlā
Pareiza skaļruņa izvēle ir svarīga jebkuram jaudas pastiprinātājam. Sliktas veiktspējas skaļrunis var sabojāt labi uzbūvētu pastiprinātāju. Tāpēc ikvienam, kurš būvē ar audio saistītu lietojumprogrammu paneli, kur skaļrunis ir galvenais ceļš, pārliecinieties, ka jums ir labi funkcionējošs skaļrunis. Šīs jaudas pastiprinātāja ķēdes testēšanai tiek izmantots iepriekš minētais skaļrunis. Šim skaļrunim ir vairāk nekā 60 gadu, un tas tiek savākts no veca cauruļu pastiprinātāja. Tomēr šo runātāju es rekonstruēju gandrīz pirms trim gadiem. Tas ir 4 omu skaļrunis, kas var nodrošināt gandrīz 9 W jaudu, un šī skaļruņa diametrs ir 6 collas diametrā.
Nākamā lieta ir audio ieeja. Audio ieeju nodrošina mobilais tālrunis. Tā kā mobilajam tālrunim jau ir iebūvēts priekšpastiprinātājs, var uzskatīt, ka testēšana tiek veikta ar pamata priekšpastiprinātāju pirms jaudas pastiprinātāja testēšanas posmā. Ķēde darbojās diezgan labi, un izejas veiktspēja ir diezgan laba. Pilns testēšanas video ir atrodams šīs lapas apakšdaļā.
Secinājums
Tas ir A klases jaudas pastiprinātāja ķēdes pamata tips ar 12 V ieeju un izmantojot vismaz trīs komponentus. Tomēr tas nav tik labs kā tirgū pieejamais tradicionālais jaudas pastiprinātājs. Var veikt turpmākus uzlabojumus un uzlabot kopējo sniegumu.
Tālāki ķēdes uzlabojumi
Ķēdi var turpināt uzlabot, pievienojot papildu PNP jaudas tranzistoru un konfigurējot ķēdi kā spiedpogas jaudas pastiprinātāju. Šādā gadījumā var izmantot papildu filtrus vai uz tranzistoriem balstītus iepriekšējos pastiprinātājus, lai kompensētu ķēdei nepieciešamo amplitūdas spriegumu. Turklāt pareizai BASS, MID un TREBLE veiktspējai var pievienot arī ekvalaizera ķēdi.