Mini avdio ojačevalna vezja

V tem članku razpravljamo o peščici mini ojačevalnega avdio ojačevalnika, ki ga je mogoče hitro zgraditi za ojačanje zelo majhnih vhodnih signalov v zvočne izhode zvočnikov.

1) 1-vatno ojačevalno vezje

Prvo vezje mini ojačevalnika zvoka deluje z 'komplementarnim' izhodnim korakom, ki ima en NPN in en močnostni tranzistor PNP, ki se znebi izhodnega transformatorja, ki ga pogosto opazimo pri starejših ojačevalnih modelih. Izhodna moč je približno 1 W, z dokaj minimalnim popačenjem. Vhodni signal se preko regulatorja glasnosti RV1 in nato skozi C1 prenese na osnovo Q1.

Obremenitve kolektorja za Q1 sestavljajo R1, R5 skupaj z zvočnikom. Napetost kolektorja Q1 je približno 50% napajalne napetosti, to je 4V5. Osnove Q2 in Q3 sta prav tako z enako napetostjo (precej) kot kolektor Q1, ker je vrednost R1 zelo majhna (68R).

V presečišču Q2, Q3 oddajnikov je lahko napetost tudi skoraj 4V5, R3 in R4 in upori izjemno majhne vrednosti za nadzor toka, ki prehaja čez Q2 in Q3. Če ojačeni vhodni signal ni večji od 4V5, se Q2 izklopi (ker bo osnova verjetno pod zmanjšano napetostjo v primerjavi s svojim oddajnikom), kljub temu lahko Q3 še naprej oddaja signal.

Takoj, ko Q1 ojači signal prek 4V5, se situacija obrne, Q2 se vklopi in Q3 izklopi.

Signali se mešajo na skupnem oddajnem spoju Q2 in Q3 in se prek velikega elektrolitskega kondenzatorja C2 prenesejo v zvočnik. Manjša vrednost za kondenzator C2 lahko povzroči šibko zmanjšan frekvenčni odziv.

Negativne povratne informacije oddajajo R5 in R2, ki zagotavljajo stabilnost z minimalnim zmanjševanjem dobička. R1 je vgrajen, da dobimo majhno količino osnovne pristranskosti za Q2 in Q3, veliko boljše postavitve pa uporabljajo termistorje ali diode za zaščito pred toplotnimi ubežnicami, ki bi lahko poškodovale par izhodnih tranzistorjev.

Negativni vidik je enosmerna sklopka tranzistorja, če bi en tranzistor spremenil svoje značilnosti, bi bil učinek lahko uničujoč! Zaradi tega mora biti izhodni tranzistorski par pravilno 'usklajen par'. Nekatere druge različice bi lahko preizkusili, saj se tudi te pravilno ujemajo z enakim hFE.

2) Majhen ojačevalnik za slušni aparat

Ko iščete poceni in umazan avdio mini ojačevalni krog, lahko verjetno preizkusite to majhno napravo. Med različnimi dejavniki bi ga lahko navadili povečevati izhod slušalk za ljudi z okvaro sluha. Vezje je enostaven dvojni tranzistor, avdio ojačevalnik. Prvi tranzistor, Q1, deluje kot osnovni predojačevalec srednjega ojačanja, ki dobi signal, ki prihaja iz C1, in deluje kot enosmerni blokator.

Tranzistor Q1 ojača signal in ga usmeri na C2. Ta tranzistor} nato napaja signal na Q2, ki je konfiguriran kot stopnja ojačevalnika moči. Ta stopnja še bolj ojača signal in C3 ga preklopi proti zvočniku.

Mogoče bi lahko našli nekoliko popačenja, kljub temu pa bi to lahko zmanjšali s testiranjem z različnimi vrednostmi C5, pri čemer bi ga ohranili v navedenem območju. Če to ne deluje pravilno, razmislite o nekaterih drugih vrednotah. Vendar če razmišljamo o tem, kako se dobiček tranzistorjev lahko razlikuje, bo najverjetneje treba kar nekaj eksperimentirati, da bodo vse stvari delovale pravilno.

3) Izboljšano miniaturno vezje ojačevalnika slušnega aparata

4) Pola vatni ojačevalni krog

Naslednje miniaturno vezje ojačevalnika zvoka, predstavljeno tukaj, je precej enostavno. Izhodna moč je približno 250 mW, kar je običajno dovolj za večino aplikacij in je tako dobra kot kateri koli tipični tranzistorski radio. Količina izkrivljanja je precej visoka in znaša približno 5%.

Ta majhen ojačevalnik je zmerno občutljiv in lahko zagotavlja 100% izhodno moč z vhodom približno 50 mV. Vhodna impedanca je približno 50k. Vgrajen je osnovni nadzor tona. Čeprav to dejansko ni aktivna regulacija tonov in ne pasivna, je učinek dokaj ustrezen. Sredinski krak za nadzor glasnosti je pritrjen na osnovo Q1 prek enosmernega kondenzatorja.

Delo vezja

Q1 je priključen kot zelo tradicionalni ojačevalnik skupnega oddajnika, skupaj z R2, ki oskrbuje osnovno pristranskost, R3 pa se obnaša kot kolektorska obremenitev. Ta stopnja je neposredno povezana z drugim tranzistorjem, ki je tipa PNP. S tem tok skozi Q1 zagotavlja pristranskost za drugi tranzistor. Z uporabljenimi vrednostmi je izhod drugega tranzistorja vezan naravnost na tuljavo zvočnika.

To se morda ne zdi pametno, ker stanje pripravljenosti v izhodnem tranzistorju nenehno odmika tuljavo včasih malo navzven ali navzven od običajne ravni delovanja. Kljub temu, da se uporabi velik zvočnik, kot bi moral biti, to skorajda ne vpliva in ker ne pričakujemo odličnega izhoda Hi-Fi, to ne vpliva.

Nadzor tonov

Tonski nadzor vključuje C2 in RV2, ki sta združena čez kolektor / dno Q1. Ko je RV2 nastavljen na visoko vrednost upora, to skoraj nima vpliva, toda če je nastavljen na najnižjo raven, 100nF povzroči povratne informacije o visokih frekvencah, ki so ponavadi izven faze, kar povzroči njihovo popolno odpoved. Da bi omogočili pravilno delovanje vezja, je treba R3 natančno določiti.

Vrednost, navedena v tem članku, je 39 ohmov, kar je le povprečno območje in čeprav bi lahko dobro delovala pri predhodni nastavitvi, da bi zagotovila delovanje vezja, je treba vrednost določiti s poskusi. Če je zelo majhen, boste pri večjih konfiguracijah glasnosti opazili izredno popačenje.

Če je previsok, bo trenutni odtok verjetno preveč, čeprav bo kakovost zvoka zelo dobra. Najdete lahko nekaj metod za določanje vrednosti. Brez multimetra je treba vrednost določiti kot najmanjšo, ki je primerna za dostojno kakovost.

Če je multimeter dostopen, ga je treba povezati zaporedno z napajalno napetostjo in izbrati R3, da se zagotovi, da je mirovalni tok ojačevalnika, ki je tok, ki deluje, če ni vhodnega signala, približno 20 mA.

Ključnega pomena je, da je Q2 nameščen nad hladilnikom, saj se lahko neverjetno segreje in lahko vstopi v toplotni odtok, če ni uporabljen noben hladilnik. Impedanca zvočnikov v resnici ni pomembna in v prototipnih zvočnikih so bili tako nizki kot 8 ohmov in veliki kot 80 ohmov skoraj vsi dobro izvedeni. Vendar pa bo morda zaradi spremembe impedance zvočnika potrebna tudi sprememba vrednosti R3.

5) Osnovno 3 V mini ojačevalno vezje

Za zmanjšanje količine delov je uporabljena neposredna sklopka med Tr1 in Tr2 ter med Tr2 in zvočnikom. Tr1 deluje kot skupni kolektorski ojačevalnik, ki se nalaga skozi skupni oddajniški ojačevalnik Tr2. Osnovna pristranskost Tr1 je povzeta iz kolektorja Tr2. Ker to ni v fazi z bazo Tr1, je dosežena prevelika količina stabilizacije.

Del stoječega kolektorskega toka Tr1 prav tako teče skozi Tr2 skozi dno do oddajnika in tako daje bistveno pristranskost. Negativne povratne informacije posredujejo R5 in R3. R3 posreduje povratne informacije skozi dve stopnji, R5 pa povratne informacije preko izhoda na vhod Tr2.

Učinek teh povratnih informacij povzroči neverjetno ravno krivuljo odziva do presenetljivo nizkih frekvenc. Visokofrekvenčni odziv bi lahko znatno izboljšali s spremembo tranzistorjev z 2N2907. Uporaba te naprave lahko tudi poveča dobiček.

Sub-miniaturno ojačevalno vezje je lahko fantastično za povečanje izhoda iz vašega FM ali AM sprejemnika. Če imate kompakten radio, ki deluje samo z izhodom za slušalko, bi ga lahko navadili zvišati glasnost približno na raven zvočnika. Za to samo priklopite izhod iz radia na vhod ojačevalnika.

Zvočnik, ki ga uporablja ta ojačevalnik, mora biti čim večji, če je le mogoče, 12-palčni tip znotraj ohišja. Izvedba izredno majhnega zvočnika lahko privede do nekoliko neučinkovitosti, ker se lahko po navitju giblje dovolj toka, tudi če vhodni signal ni na voljo.

Tok, porabljen skozi baterijo, bo razmeroma visok, približno 150 ma. kar pomeni, da mora biti ta čim večji.

6) Še en mini ojačevalni krog, ki deluje s 3 V

Ta mini ojačevalnik lahko deluje brez kakršnih koli težav ali napak z napajalnimi napetostmi med 3 V in 20 V z uporabo upornosti vira kot:

Napajalna napetost / 2 mA (k ohmov)

Izhodna moč ojačevalnika je seveda odvisna od napajalne napetosti in odpornosti zvočnika, kot je razvidno iz priložene tabele.

Poraba ojačevalnika v mirujočem toku je med 1 mA in 1,5 mA, natančna velikost pa je odvisna od vrste uporabljenih tranzistorjev.

Če mirovalni tok pade čez to določeno mejo, bo verjetno treba prilagoditi vrednost R9. Kot je razvidno iz tabele, ojačevalnik učinkovito deluje z zvočniki z visoko impedanco.

Ker zvočnikov z impedanco do 200 ohmov ni mogoče enostavno dobiti, je izbira, da poskusite uporabiti zvočnik z manjšo impedanco, ki dopolnjuje transformator.

Na primer, 8-ohmski zvočnik lahko uporabite s transformatorjem v razmerju približno 5: 1.

Čeprav izhodna moč ojačevalnika ni zelo visoka, pa je v kombinaciji z zmerno učinkovitim zvočnikom znotraj tihega prostora dovolj ustrezna. Povečanje napetosti ojačevalnika je približno 50, pasovna širina 3 dB pa približno 300 Hz do 6 kHz.

Zasnove PCB

1,5 vatni diskretni ojačevalnik

To malo ojačevalno vezje je lahko priročna podpora vsakemu zvočnemu eksperimentatorju.

Lahko bi bil navajen ojačevati in proizvajati zvočne impulze prek oscilatorjev, ki delujejo znotraj zvočnega območja, slediti signalom prek drugega zvočnega ojačevalnika, ki bi lahko bil okvarjen, ojačevati neki drug signal na sprejemljivo raven moči za merjenje ali delovanje releja itd. itd.

V sodobnem času lahko najdemo veliko ojačevalnikov moči z integriranim vezjem z močjo 1 do 3 vatov, čeprav večina zahteva previdno postavitev vezja, da se izognete nestabilnosti (nestabilen ojačevalnik lahko vibrira in se posledično uniči) .

Poleg tega je diskretni tranzistorski ojačevalnik veliko bolj informativen, saj je mogoče oceniti napetosti, da dobimo boljše zaznavanje njegovega delovanja.

Zato je sedanji majhen ojačevalnik razvit z uporabo diskretnih tranzistorjev, ki poleg tega, da so veliko bolj stabilni kot zasnove na osnovi IC, popolnoma ustreza zahtevam uporabnika.

Tranzistorji Q2, Q4 in Q5 so zacementirani v majhen aluminij, ki deluje kot hladilnik.

Kako deluje vezje

To vezje je precej značilno za veliko število ojačevalnikov zvoka. Tranzistor Q3 primarnega napetostnega ojačevalnika vodi sekundarno ujemanje (NPN plus PNP) Q4 in Q5, ki sta medpomnilnika, ki zagotavljata velik tokovni dobiček, vendar nižji od enotnega napetostnega ojačanja.

Zaradi tega, ker sta osnove Q4 in Q5 ponavadi primerno dve križišči osnovnega sevanja, je Q3 uporabljen za nastavitev napetosti prednapetosti za te BJT.

Tranzistor Q1 deluje kot ojačevalnik napak, ki analizira vhodno napetost in ločeno variacijo izhodne napetosti.

Ko obstajajo skoraj kakršne koli spremembe, napaja nadzorno napetost na Q3, tako da je napaka odpravljena.

Izhodna napetost je razdeljena na razmerje (R6 + R5) / R5, zato bo izdelan dobiček 28, čeprav bo ustrezen dobiček verjetno nekoliko manjši.

Točko pristranskosti enosmernega toka ojačevalnika dodatno določi Q2, ki je nespremenjena z R5, ta pa je ločena skozi C3.

Da bi ohranili približno konstanten tok v Q3, je kondenzator C6 nameščen tako, da zagotavlja napetost na R8 (torej tok skozi to) konstantno. Kondenzatorja C4 in C5 sta navajena nuditi frekvenčno kompenzacijo