- Súčasti sú povinné
- Schéma zapojenia zosilňovača triedy A s použitím TIP35C
- Práca so zosilňovačom zvuku TIP35C
- Testovanie 12V výkonového zvukového zosilňovača
- Záver
- Ďalšie vylepšenia okruhu
Reproduktory sú ťažké bremená a ich napájanie zvyčajne vyžaduje vysoký prúd, ktorý zaisťuje externý obvod. Je to tak preto, lebo niekedy produkovaný zvukový výstup, povedzme z mikrofónu alebo snímacích cievok gitary, neprodukuje vysoký prúd s vysokou amplitúdou, preto nie je vhodné riadiť reproduktor. Preto máme niečo, čomu sa hovorí Audio zosilňovače. Existuje mnoho tried zosilňovačov a predtým sme vytvorili veľa obvodov zvukových zosilňovačov od malých 10 W zosilňovačov až po ťažké 100 W výkonové zosilňovače. Rovnako dobre vieme, že v elektronike existuje niekoľko typov zosilňovačov. Niektoré bežné názvy, s ktorými ste sa možno stretli, sú Buffer Amplifier, Pre-Amplifier a Power Amplifier.
Rozdiel medzi vyrovnávacím zosilňovačom, predzosilňovačom a výkonovým zosilňovačom:
Oddeľovací zosilňovač produkuje rovnaký signál presne v rovnakú amplitúdou od slabého zdroja zvuku, zatiaľ čo pre-zosilňovač zosilňuje signál na oveľa vyššie napätie zo vstupného zdroja. Výstup z predzosilňovača sa ďalej odovzdáva výkonovému zosilňovaču. Zosilňovač zdroj prúdu do záťaže v závislosti na amplitúde vstupného signálu. Výkonový zosilňovač je teda elektronické zariadenie, ktoré dodáva reproduktoru požadovaný výkon (napätie x prúd).
V tomto projekte budeme riadiť reproduktor pomocou jednoduchého a lacného výkonového zosilňovača, pre obvod zosilnenia výkonu použijeme výkonový tranzistor TIP35C.
Súčasti sú povinné
Pre tento projekt zosilňovača audio výkonu sú potrebné nasledujúce komponenty -
- Výkonový tranzistor TIP35C.
- Chladič pre TIP35C.
- 1k rezistor.
- 470uF 25V kondenzátor.
- Zvukový vstupný konektor (v závislosti od požadovaného konektora vstupného zdroja).
- Nepál.
- 12V napájacia jednotka
- Reproduktor
Schéma zapojenia zosilňovača triedy A s použitím TIP35C
Schéma zapojenia audio výkonového zosilňovača TIP35C je uvedená nižšie.
Práca so zosilňovačom zvuku TIP35C
Tranzistor funguje ako zosilňovač zosilňovaním vstupného signálu. Ak je na prechod emitor-báza tranzistora aplikované jednosmerné predpätie, zostáva tranzistor v stave s predpätím, ktorý je možné udržiavať bez ohľadu na polaritu signálu. Toto je zosilňovač triedy A. Preto je tranzistor vždy predopnutý v stave ON. Takže počas celého cyklu vstupného signálu produkuje tranzistor minimálne skreslenie v maximálnej amplitúde výstupného signálu.
Pretože zosilňovač triedy A vyžaduje napájanie veľkého množstva zaťažovacieho prúdu, musí byť hodnota tranzistora adekvátna na kompenzáciu vysokého kolektorového prúdu. Zaťaženie, tj reproduktor, je pripojené cez kolektor. Tranzistor preto musí mať vysoký kolektorový prúd. Toto úspešne dodáva TIP35C, pretože ide o 100V výkonový tranzistor spolu s 25A kolektorovým prúdom. Hlavnou nevýhodou vyššie uvedeného obvodu je však celková účinnosť výkonového zosilňovača. Pretože obvod je základnou konštrukciou zosilňovača triedy A, stratí sa takmer veľké množstvo prúdu ako strata tepla cez výkonový tranzistor TIP35C. Je nevyhnutne potrebné pripojiť veľký chladič, aby sa zaistil odvod tepla. Účinnosť premeny obvodu je nízka.
Podrobný pinový diagram TIP35C je uvedený na nasledujúcom obrázku
Odpor R1 sa používa ako základný odpor, ktorý poskytuje dostatočný základný prúd na riadenie tranzistora v bode nasýtenia. Kondenzátor 470uF C1 je podstatnou súčasťou obvodu. Je to preto, že kondenzátor slúži na dva účely. Najskôr kondenzátor oddeľuje základňu od zdroja vstupného napájania, takže základné napätie alebo prúd nemôže ovplyvňovať zdroj zvuku, a ďalším účelom je pôsobiť ako kondenzátor blokujúci jednosmerný prúd od vstupného zdroja. Kondenzátor blokuje jednosmerný prúd a prechádza iba striedavým prúdom. Tomu účinne slúži kondenzátor 470uF a umožňuje prechod iba striedavej frekvencie.
Kladný napájací zdroj je zapojený do série s reproduktorom. Transistor napája reproduktor z GND. Preto by malé zmeny v základni mohli manipulovať so záťažou, tj. Reproduktorom.
Testovanie 12V výkonového zvukového zosilňovača
Obvod je skonštruovaný v doskovom poli. Moje nastavenie breadboardu vyzerá asi takto nižšie. Ako vidíte, obvod vyžaduje oveľa menej externých komponentov, a preto je ľahké ho skonštruovať
Obvod je testovaný pomocou 9 W reproduktora, ktorý je zobrazený na obrázku nižšie
Výber správneho reproduktora je dôležitý pre akýkoľvek výkonový zosilňovač. Zle výkonný reproduktor môže pokaziť dobre zostavený zosilňovač. Takže pre každého, kto zostavuje zvukovú aplikáciu, kde je reproduktor hlavnou cestou, nezabudnite, že máte dobre fungujúci reproduktor. Na testovanie tohto obvodu výkonového zosilňovača sa používa vyššie uvedený reproduktor. Tento reproduktor má viac ako 60 rokov a je získaný zo starého elektrónkového zosilňovača. Tento reproduktor som však rekonštruoval takmer pred tromi rokmi. Jedná sa o 4 ohmový reproduktor, ktorý môže poskytnúť výkon takmer 9 W a priemer tohto reproduktora je 6 palcov v priemere.
Ďalšia vec je zvukový vstup. Zvukový vstup je daný mobilným telefónom. Pretože mobilný telefón už má zabudovaný predzosilňovač, je možné uvažovať o tom, že sa testovanie vykonáva počas testovacej fázy so základným predzosilňovačom pred výkonovým zosilňovačom. Obvod fungoval celkom dobre a výstupný výkon je celkom dobrý. Celé testovacie video nájdete v dolnej časti tejto stránky.
Záver
Je to základný typ obvodu výkonového zosilňovača triedy A s 12V vstupom a s použitím minimálneho komponentu, iba troch. Nie je to však také dobré ako tradičné výkonové zosilňovače dostupné na trhu. Možno vykonať ďalšie zlepšenie a zvýšiť celkový výkon.
Ďalšie vylepšenia okruhu
Obvod je možné ďalej vylepšiť pridaním doplnkového výkonového tranzistora PNP a konfiguráciou obvodu ako zosilňovača push-pull. V takom prípade sa môžu použiť ďalšie filtre alebo tranzistorové predzosilňovače na kompenzáciu amplitúdového napätia potrebného pre obvod. Okrem toho je možné pridať obvod ekvalizéra pre správny výkon BASS, MID a TREBLE.