Ενισχυτής ισχύος ήχου 12V χρησιμοποιώντας tip35c - ταξινόμηση ενισχυτή

Τα ηχεία είναι βαριά φορτία και συνήθως απαιτούν την οδήγηση υψηλού ρεύματος που παρέχεται από εξωτερικό κύκλωμα. Αυτό συμβαίνει επειδή μερικές φορές η παραγόμενη έξοδος ήχου, ας πούμε από ένα μικρόφωνο ή τα πηνία pickup της κιθάρας, δεν παράγουν έξοδο υψηλού ρεύματος υψηλής έντασης, επομένως, δεν είναι κατάλληλο να οδηγείτε ένα μεγάφωνο. Γι 'αυτό έχουμε κάτι που ονομάζεται Audio Amplifiers. Υπάρχουν πολλές κατηγορίες ενισχυτών και έχουμε ήδη κατασκευάσει πολλά κυκλώματα ενισχυτή ήχου, από μικρούς ενισχυτές 10W έως ενισχυτή ισχύος 100W. Γνωρίζουμε επίσης ότι υπάρχουν διάφοροι τύποι ενισχυτών στα ηλεκτρονικά είδη, ορισμένα κοινά ονόματα που ίσως έχετε συναντήσει είναι Buffer Amplifier, Pre-Amplifier και Power Amplifier.

Διαφορά μεταξύ ενισχυτή buffer, προενισχυτή και ενισχυτή ισχύος:

Ένας ενισχυτής buffer παράγει το ίδιο σήμα ακριβώς στο ίδιο πλάτος από την αδύναμη πηγή ήχου, ενώ ο προ-ενισχυτής ενισχύει το σήμα σε πολύ υψηλότερη τάση από την πηγή εισόδου. Η έξοδος από τον προενισχυτή υποβάλλεται περαιτέρω στον ενισχυτή ισχύος. Ένας ενισχυτής ισχύος παρέχει το ρεύμα στο φορτίο ανάλογα με το πλάτος του σήματος εισόδου. Έτσι, ένας ενισχυτής ισχύος είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που παρέχει την απαιτούμενη ισχύ (τάση x ρεύμα) στο μεγάφωνο.

Σε αυτό το έργο, θα οδηγήσουμε ένα ηχείο χρησιμοποιώντας έναν απλό και ενισχυτή ισχύος χαμηλού κόστους, για το κύκλωμα ενίσχυσης ισχύος θα χρησιμοποιήσουμε το τρανζίστορ ισχύος TIP35C.

Απαιτούμενα στοιχεία

Για αυτό το έργο Audio Power Amplifier, απαιτούνται τα ακόλουθα στοιχεία -

1. Τρανζίστορ ισχύος TIP35C.
2. Ψυγείο για TIP35C.
3. 1 k αντίσταση.
4. Πυκνωτής 470uF 25V.
5. Υποδοχή εισόδου ήχου (Ανάλογα με τον απαιτούμενο σύνδεσμο πηγής εισόδου).
6. Ψωμί.
7. 12V μονάδα τροφοδοσίας
8. Μεγάφωνο

Διάγραμμα κυκλώματος για ενισχυτή κλάσης Α χρησιμοποιώντας TIP35C

Το διάγραμμα κυκλώματος για τον ενισχυτή ισχύος ήχου TIP35C φαίνεται παρακάτω.

Εργασία του ενισχυτή ισχύος ήχου TIP35C

Ένα τρανζίστορ δρα ως ενισχυτής ενισχύοντας το σήμα εισόδου. Εάν εφαρμοστεί τάση πόλωσης DC κατά μήκος της διασταύρωσης βάσης πομπού ενός τρανζίστορ, το τρανζίστορ παραμένει σε κατάσταση μεροληψίας προς τα εμπρός που μπορεί να διατηρηθεί ανεξάρτητα από την πολικότητα του σήματος. Αυτός είναι ένας ενισχυτής κατηγορίας Α. Επομένως, το τρανζίστορ πάντα μεροληπτικό σε κατάσταση ON. Έτσι, κατά τη διάρκεια ενός πλήρους κύκλου του σήματος εισόδου, το τρανζίστορ παράγει ελάχιστη παραμόρφωση στο μέγιστο πλάτος του σήματος εξόδου.

Καθώς ο ενισχυτής κλάσης Α απαιτεί να οδηγεί ένα υψηλό ρεύμα φορτίου, η βαθμολογία τρανζίστορ πρέπει να είναι επαρκής για να αντισταθμίζει το υψηλό ρεύμα συλλέκτη. Το φορτίο, δηλαδή το μεγάφωνο είναι συνδεδεμένο στον συλλέκτη. Επομένως, το τρανζίστορ πρέπει να έχει υψηλό ρεύμα συλλέκτη. Αυτό παραδίδεται με επιτυχία από το TIP35C καθώς είναι τρανζίστορ ισχύος 100V μαζί με ρεύμα συλλέκτη 25Α. Ωστόσο, το κύριο μειονέκτημα του παραπάνω κυκλώματος είναι η συνολική απόδοση του ενισχυτή ισχύος. Δεδομένου ότι το κύκλωμα είναι μια βασική κατασκευή ενισχυτή κατηγορίας Α, σχεδόν ένα μεγάλο ποσοστό ρεύματος χάνεται ως απαγωγή θερμότητας στο τρανζίστορ ισχύος TIP35C. Είναι υποχρεωτικό να συνδέσετε ένα μεγάλο ψύκτρα για να διευκολύνετε την απαγωγή θερμότητας. Η απόδοση μετατροπής του κυκλώματος είναι χαμηλή.

Το λεπτομερές διάγραμμα καρφιτσών του TIP35C αναφέρεται στην παρακάτω εικόνα

Η αντίσταση R1 χρησιμοποιείται ως αντίσταση βάσης η οποία παρέχει επαρκές ρεύμα βάσης για την κίνηση του τρανζίστορ σε σημείο κορεσμού. Ο πυκνωτής 470uF C1 είναι ένα βασικό στοιχείο του κυκλώματος. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυκνωτής εξυπηρετεί δύο σκοπούς. Πρώτα απ 'όλα, ο πυκνωτής απομονώνει τη βάση με την πηγή τροφοδοσίας εισόδου έτσι ώστε η βασική τάση ή ρεύμα να μην επηρεάζει την πηγή ήχου και ο άλλος σκοπός είναι να ενεργεί ως ένας πυκνωτής αποκλεισμού DC από την πηγή εισόδου. Ο πυκνωτής αποκλείει DC και περνά μόνο AC. Αυτό εξυπηρετείται αποτελεσματικά από τον πυκνωτή 470uF και επιτρέπει τη διέλευση μόνο συχνότητας AC.

Το θετικό τροφοδοτικό συνδέεται σε σειρά με το μεγάφωνο. Το Transistor προμηθεύει το ηχείο με GND. Επομένως, μικρές αλλαγές στη βάση θα μπορούσαν να χειριστούν το φορτίο, δηλαδή το μεγάφωνο.

Δοκιμή ενισχυτή 12V Power Audio

Το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο σε ένα breadboard. Η διάταξη του breadboard μου φαίνεται κάπως έτσι παρακάτω. Όπως μπορείτε να δείτε, το κύκλωμα απαιτεί πολύ λιγότερα εξωτερικά εξαρτήματα και επομένως εύκολο στην κατασκευή

Το κύκλωμα δοκιμάζεται χρησιμοποιώντας ηχείο 9 Watt που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα

Η επιλογή του σωστού ηχείου είναι σημαντική για οποιονδήποτε ενισχυτή ισχύος. Ένα ηχείο με χαμηλή απόδοση μπορεί να καταστρέψει έναν καλά κατασκευασμένο ενισχυτή. Έτσι, για όποιον κατασκευάζει μια πλακέτα εφαρμογών που σχετίζεται με τον ήχο όπου το ηχείο είναι ο κύριος δρόμος, βεβαιωθείτε ότι έχετε ένα ηχείο που λειτουργεί καλά. Για τη δοκιμή αυτού του κυκλώματος ενισχυτή ισχύος, χρησιμοποιείται το παραπάνω ηχείο. Αυτό το ηχείο είναι άνω των 60 ετών και συλλέγεται από έναν παλιό ενισχυτή σωλήνων. Ωστόσο, αυτός ο ομιλητής ανακατασκευάστηκε πριν από σχεδόν τρία χρόνια. Πρόκειται για ένα ηχείο 4 Ohms που μπορεί να παρέχει ισχύ περίπου 9 Watt και η διάμετρος αυτού του ηχείου είναι 6 ίντσες σε διάμετρο.

Το επόμενο πράγμα είναι η είσοδος ήχου. Η είσοδος ήχου παρέχεται από κινητό τηλέφωνο. Δεδομένου ότι ένα κινητό τηλέφωνο διαθέτει ήδη ενσωματωμένο προενισχυτή, μπορεί να θεωρηθεί ότι ο έλεγχος γίνεται με έναν βασικό προενισχυτή πριν από τον ενισχυτή ισχύος κατά τη φάση δοκιμής. Το κύκλωμα λειτούργησε αρκετά καλά και η απόδοση εξόδου είναι αρκετά καλή. Το πλήρες βίντεο δοκιμών βρίσκεται στο κάτω μέρος αυτής της σελίδας.

συμπέρασμα

Είναι ένας βασικός τύπος κυκλώματος ενισχυτή τάξης Α με είσοδο 12V και χρησιμοποιεί ελάχιστο εξάρτημα, μόνο τρία. Ωστόσο, δεν είναι τόσο καλό όσο ο παραδοσιακός ενισχυτής ισχύος που διατίθεται στην αγορά. Περαιτέρω βελτίωση μπορεί να γίνει και η συνολική απόδοση μπορεί να αυξηθεί.

Περαιτέρω βελτιώσεις του κυκλώματος

Το κύκλωμα μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω προσθέτοντας ένα συμπληρωματικό τρανζίστορ ισχύος PNP και διαμορφώνοντας το κύκλωμα ως ενισχυτή ισχύος ώθησης-έλξης. Σε μια τέτοια περίπτωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν πρόσθετοι προενισχυτές με βάση φίλτρο ή τρανζίστορ για την αντιστάθμιση της τάσης πλάτους που απαιτείται για το κύκλωμα. Επιπλέον, ένα κύκλωμα ισοσταθμιστή μπορεί επίσης να προστεθεί για σωστή απόδοση BASS, MID και TREBLE.