Mini Audio forstærker kredsløb

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





I denne artikel diskuterer vi en håndfuld mini-lydforstærkerkredsløb, som hurtigt kan bygges til forstærkning af meget små indgangssignaler til hørbare højttalerudgange.

1) 1 Watt forstærker kredsløb

Det første mini-lydforstærkerkredsløb fungerer med et 'komplementært' outputtrin, der har en enkelt NPN og en enkelt PNP-effekttransistor, der slipper af med en outputtransformator, der almindeligvis observeres i ældre forstærkermodeller. Effekt er omkring 1W med temmelig minimal forvrængning. Indgangssignalet overføres via lydstyrkekontrollen RV1 og derefter gennem C1 til Q1-basen.



Samlerbelastningen til Q1 består af R1, R5 sammen med højttaleren. Samlerspændingen på Q1 er omkring 50% af forsyningsspændingen, dvs. 4V5. Q2- og Q3-baserne er ligeledes med den samme spænding (stort set) som Q1-samleren, fordi R1-værdien er meget lille (68R).

Inden for skæringspunktet mellem Q2 udsender Q3 spændingen kan også være næsten 4V5, R3 og R4 og modstande med ekstrem lille værdi for at styre strømmen, der passerer over Q2 og Q3. Hvis det forstærkede indgangssignal ikke er mere end 4V5, slukkes Q2 (da basen sandsynligvis vil være ved den reducerede spænding sammenlignet med dens emitter), kan Q3 alligevel fortsætte med at sende signalet.



Så snart Q1 forstærker signalet over 4V5, vendes situationen, Q2 tænder og Q3 slukkes.

Signalerne blandes ved den fælles emitterforbindelse af Q2 og Q3 og overføres til højttaleren ved hjælp af den store elektrolytiske kondensator C2. Mindre værdi for C2 kondensator kan forårsage et svagt reduceret frekvensrespons.

Negativ feedback leveres af R5 og R2, som garanterer stabilitet ved at minimere gevinsten marginalt. R1 er inkorporeret for at få en lille mængde basisk forspænding til Q2 og Q3, meget mere overlegne layouts gør brug af termistorer eller dioder for at beskytte mod termiske løbssituationer, der kan beskadige paret af udgangstransistoren.

Et negativt aspekt er transistorens DC-kobling, hvor hvis en bestemt transistor skifter dens egenskaber, kan effekten være ødelæggende! På grund af dette skal udgangstransistorparret være et korrekt 'matchet par'. Nogle andre varianter kunne testes ud i betragtning af at de også er korrekt matchet med identisk hFE.

2) Lille forstærker til høreapparat

Når et billigt og beskidt lyd-mini-forstærkerkredsløb er det, du leder efter, kan du sandsynligvis teste denne lille enhed. Blandt forskellige andre faktorer kunne det være vant til at øge output fra en hovedtelefon til mennesker med høretab. Kredsløbet er en ligetil tvillingetransistor, lydforstærker. Den første transistor, Q1, fungerer som en grundlæggende mediumforstærker, der opnår sit signal fra C1, der fungerer som en DC-blokering.

Transistor Q1 forstærker signalet og dirigerer det til C2. Den transistor} føder derefter signalet til Q2, som er konfigureret som effektforstærkerstrinnet. Dette trin forstærker signalet endnu mere, og C3 skifter det mod højttaleren.

Du kan muligvis finde en lille smule forvrængning, alligevel kan dette minimeres ved test med forskellige værdier af C5 og holder det inden for det angivne interval. Hvis dette ikke fungerer korrekt, skal du overveje nogle andre værdier. Men når man tænker på, hvordan gevinsten ved transistorer kan variere, vil det sandsynligvis have brug for en hel del eksperimenter for at have alle tingene til at fungere korrekt.

3) Forbedret kredsløb til forstærker i miniatyrhøreapparat

4) Halv watt forstærker kredsløb

Det næste miniatureforstærkerkredsløb, der præsenteres her, er ret let. Udgangseffekten er omkring 250 mW, hvilket normalt er temmelig nok til de fleste applikationer, og det er lige så godt som enhver typisk transistorradio. Forvrængningsbeløbet er ret højt på omkring 5%.

Denne lille forstærker er moderat følsom og kan levere 100% output med en indgang på ca. 50 mV. Indgangsimpedans er ca. 50k. En grundlæggende tonekontrol er integreret. Selvom dette ikke faktisk er en aktiv tonekontrol, snarere end en passiv, er effekten ret tilstrækkelig. Volumen kontrol center arm er fastgjort til Q1 basen gennem en DC blokerende kondensator.

Circuit Working

Q1 er tilsluttet som en meget traditionel almindelig emitterforstærker sammen med R2, der leverer basisforstyrrelsen, og R3 opfører sig som en samlerbelastning. Dette trin er direkte koblet til den anden transistor, som er en PNP-type. Ved at gøre dette leverer strømmen, der kommer igennem Q1, bias til 2. transistor. Med de anvendte værdier kobles output fra den anden transistor direkte til højttalerens spole.

Dette ser måske ikke ud til at være en klog idé, fordi standbystrømmen i udgangstransistoren konstant forspænder spolen nogle gange lidt ind eller ud fra dens typiske driftsniveau. Ikke desto mindre, hvis der anvendes en stor højttaler, som det burde være, har den næppe nogen indflydelse, og fordi vi ikke forventer en god Hi-Fi-output, gør det ikke en forskel.

Tonekontrol

Tonekontrollen inkluderer C2 og RV2, der tilfældigvis er forbundet på tværs af samleren / basen af ​​Q1. Når RV2 er indstillet til en høj modstandsværdi, har dette næppe nogen indvirkning, men når det er indstillet på et minimumsniveau, forårsager 100nF en feedback af de høje frekvenser, der har tendens til at være ude af fase, hvilket resulterer i deres samlede annullering. For at gøre det muligt for kredsløbet at fungere korrekt, skal R3 bestemmes omhyggeligt.

Værdien, der er angivet i denne artikel, er 39 ohm, hvilket kun er et gennemsnitligt interval, og selvom det kan fungere godt til foreløbig opsætning for at garantere, at kredsløbet fungerer, skal værdien bestemmes ved eksperimentering. Hvis det er meget lille, vil du se ekstrem forvrængning på de større volumenkonfigurationer.

Når det er for højt, vil strømmen sandsynligvis være for meget, selvom lydudgangens kvalitet vil være meget god. Man kan finde et par metoder til at vælge værdien. Uden multimeter skal værdien bestemmes som den mindste, der passer til anstændig kvalitet.

Hvis et multimeter er tilgængeligt, skal dette tilsluttes i serie med forsyningsspændingen, og R3 skal vælges for at sikre, at forstærkerens hvilestrøm, som tilfældigvis er den strøm, der fungerer i fravær af et indgangssignal, er omkring 20 mA.

Det er afgørende, at Q2 installeres over et kølelegeme, da det kan blive utroligt varmt og kan gå ind i termisk løb, hvis der ikke anvendes nogen kølelegeme. Højttalerimpedansen er ikke rigtig vigtig, og i prototypen fungerede højttalere så lave som 8 ohm og så store som 80 ohm næsten alle godt. Ændring af højttalerimpedansen kan dog også kræve en ændring i værdien på R3.

5) Grundlæggende 3 V Mini forstærker kredsløb

For at mindske mængden af ​​dele anvendes direkte kobling mellem Tr1 og Tr2 og mellem Tr2 og højttaleren. Tr1 fungerer som en almindelig samlerforstærker, der indlæses gennem en fælles emitterforstærker Tr2. Tr1-base-bias ekstraheres fra samleren af ​​Tr2. Da dette er ude af fase med Tr1's base, opnås en overdreven stabilisering.

En del af den stående kollektorstrøm af Tr1 løber ligeledes via Tr2 gennem basen til emitteren og leverer således den væsentlige forspænding. Negativ feedback leveres af R5 og R3. R3 leverer feedback gennem de to faser, og R5 implementerer feedback gennem output til input af Tr2.

Effekten af ​​denne feedback resulterer i en utrolig flad responskurve ned til overraskende lave frekvenser. Højfrekvensresponsen kunne forbedres væsentligt ved at ændre transistorer med 2N2907. Anvendelse af denne enhed kan også medføre et boost i gevinst.

Det sub-miniature forstærkerkredsløb kan være fantastisk til at øge output fra din FM- eller AM-tuner. I tilfælde af at du har en kompakt radio, der kun fungerer med en ørestykkeroutput, kan den være vant til at hæve lydstyrken omtrent til højttalerniveau. For at få dette gjort skal du bare tilslutte output fra din radio til forstærkerens indgang.

Højttaleren, der bruges på denne forstærker, skal være så stor som mulig, hvis det overhovedet er muligt en 12 tommer type inde i et hus. Implementering af en ekstremt lille højttaler kan føre til en smule ineffektivitet på grund af det faktum, at der kan være rigelig strøm, der bevæger sig over viklingen, selvom indgangssignalet ikke er tilgængeligt.

Strømmen, der bruges gennem batteriet, bliver relativt høj, ca. 150 ma. hvilket betyder, at dette skal være så stort som muligt.

6) Et andet mini-forstærkerkredsløb, der arbejder med 3 V.

Denne miniforstærker kan arbejde uden problemer eller fejl gennem forsyningsspændinger mellem 3 V og 20 V ved hjælp af kildemodstande som:

Forsyningsspænding / 2 mA (k ohm)

Effekten, som forstærkeren kunne levere, bestemmes naturligvis af forsyningsspændingen og dens højttalermodstand, som det er synligt gennem den vedlagte tabel.

Den hvilende strømforbrug af forstærkeren ligger mellem 1 mA og 1,5 mA, den nøjagtige størrelse afhængig af de forskellige anvendte transistorer.

Hvis hvilestrømmen falder ud over denne særlige grænse, vil det sandsynligvis være vigtigt at justere værdien af ​​R9. Som det fremgår af tabellen, fungerer forstærkeren effektivt med højimpedanshøjttalere.

Da højttalere med impedanser så store som 200 ohm ikke kan være let tilgængelige, er valget at prøve at bruge en mindre impedanshøjttaler med en supplerende transformer.

For eksempel kan en 8 ohm højttaler anvendes med en transformer ved anvendelse af et forhold på omkring 5: 1.

Selvom forstærkerens udgangseffekt ikke er særlig høj, er den dog tilstrækkelig nok, når den kombineres med en moderat effektiv højttaler inde i et stille område. Forstærkerens spændingsforøgelse er omkring 50, og 3 dB båndbredden er omkring 300 Hz til 6 kHz.

Printkortdesign

1,5 Watt diskret forstærker

Dette lille forstærkerkredsløb kan være en praktisk support til enhver lydeksperimentator.

Det kunne være vant til at forstærke og producere hørbare impulser via oscillatorer, der fungerer inden for det akustiske område, til at spore signaler via en anden lydforstærker, der kan være defekt, for at forstærke et andet signal til et acceptabelt effektniveau til måling eller relædrift osv. etc.

I moderne tid kan man finde mange integrerede kredsløbseffektforstærkere, der leverer udgange på 1 til 3 watt, selvom de fleste af dem kræver forsigtigt layout af kredsløbet, så du kan undgå ustabilitet (en ustabil forstærker kan vibrere og blive ødelagt som følge heraf) .

Desuden er en diskret transistorforstærker meget mere informativ, fordi spændinger kan vurderes for at få en større opfattelse af dens funktion.

Derfor er den nuværende lille forstærker udviklet under anvendelse af diskrete transistorer, der bortset fra at være langt mere stabile end IC-baserede designs, er perfekt tilpasset brugerens krav.

Transistorer Q2, Q4 og Q5 er cementeret i en lille aluminium, der fungerer som en kølelegeme.

Sådan fungerer kredsløbet

Dette kredsløb er ret typisk for et stort antal lydforstærkere. Den primære spændingsforstærker-transistor Q3 kører den sekundære match (NPN plus PNP) Q4 og Q5, der er buffere, der leverer stor strømforstærkning, men alligevel lavere end enhedsspændingsforstærkning.

Af grunden til, at baser af Q4 og Q5 har tendens til at være passende to base-emitterkryds til side, anvendes Q3 til at indstille forspændingerne til disse BJT'er.

Transistor Q1 fungerer som en fejlforstærker, der analyserer indgangsspændingen og en opdelt variation af udgangsspændingen.

Når der er stort set enhver variation, leverer den en kontrolspænding til Q3, så fejlen er rettet.

Udgangsspændingen er delt op i forholdet (R6 + R5) / R5, og derfor vil den udarbejdede forstærkning være 28, selvom korrekt forstærkning sandsynligvis vil være noget mindre.

DC-forspændingspunktet for forstærkeren etableres yderligere af Q2, som er uændret af R5, og dette adskilles gennem C3.

For at opretholde en omtrent konstant strøm i Q3 er kondensator C6 positioneret for at sikre spændingen over R8 (dermed strømmen igennem den) konstant. Kondensatorer C4 og C5 er vant til at tilbyde frekvenskompensation




Forrige: Low-Dropout 5V, 12V regulator kredsløb ved hjælp af transistorer Næste: 4 Solid State Car Alternator Regulator Circuits Explored