Zesilovače jsou jedním z nejčastěji používaných obvodů nebo zařízení v elektronice. Jedná se o základní stavební kameny bezdrátová komunikace a vysílání a další zvukový systém, který se používá ke zlepšení charakteristik signálu. Zesilovač lze definovat jako, je elektronické zařízení, které zvyšuje vstupní signál. Zvyšuje napětí, proud nebo výkon vstupního signálu.
Zesilovač
Obvod výkonového zesilovače 150 W
Předtím, než budeme diskutovat o konceptu obvodu 150W výkonového zesilovače, dáme vědět o typech zesilovačů, obvodu výkonového zesilovače, konceptu výkonového zesilovače a fungování výkonového zesilovače.
Typy zesilovačů
Zesilovače jsou kategorizovány do zesilovačů slabého signálu nebo výkonových zesilovačů.
Slabý zesilovač
Zesilovače slabého signálu se používají v bezdrátových přijímačích, akustických snímačích, přehrávačích zvukových kazet a přehrávačích CD. Zesilovač slabého signálu je navržen pro práci s malými vstupními signály. Takové zesilovače musí generovat minimální vnitřní šum a přitom zvyšovat hodnotu signálního napětí o velký faktor. Tranzistory s polním efektem (FET) jsou pro takové aplikace efektivnější.
Zesilovač
Výkonové zesilovače se používají ve vysílacích vysílačích, bezdrátových vysílačích a vysokých zvukových systémech. Pro tyto aplikace se používají bipolární tranzistory. Výkon a účinnost se většinou berou v úvahu při zesilování výkonu.
Obvod výkonového zesilovače
Obvod výkonového zesilovače se používá k pohonu zátěží, jako jsou reproduktory, s minimální výstupní impedancí. Reproduktory vyžadují vysoký výkon při nízké impedanci. Zde je obvod zesilovače navržen pomocí konfigurace push push třídy AB.
Princip konstrukce zesilovacího obvodu spočívá v různých způsobech předpětí a Bipolární tranzistor (BJT) . Výstup elektrického signálu mikrofonu je nízký. Tento signál nízkého napětí je tedy zesílen na udržitelnou úroveň pomocí konfigurace Common Emitter (CE) BJT, která je předpjatá v režimu třídy A. V tomto režimu je výstupem invertovaný zesílený signál, který má nízkou spotřebu. Dva Darlington výkonové tranzistory jsou uspořádány v konfiguraci třídy AB k zesílení úrovně výkonu tohoto signálu. K řízení této konfigurace tranzistoru se používá tranzistor nakonfigurovaný v režimu třídy A.
Koncept obvodu výkonového zesilovače
Hlavními aspekty obvodu jsou zesilovač třídy AB a a zesilovač napětí třídy A. . Tranzistor s předpětím v režimu třídy AB produkuje zesílený výstupní signál pro jednu polovinu vstupního signálu. Zesilovač třídy AB se tedy skládá ze dvou tranzistorů, přičemž jeden vede pro jednu polovinu vstupního signálu a druhý pro druhou polovinu vstupního signálu. V praxi se zesilovač třídy AB skládá z diod, které zajišťují předpětí pro dva tranzistory, aby se eliminovalo zkřížené zkreslení. Tranzistor předpjatý v režimu třídy A produkuje invertovaný vstupní signál při nízké účinnosti.
Práce výkonového zesilovače
Výkonové zesilovače mají různé konstrukce pro různé požadavky na hodnotu 20 W, 50 W a 100 W RMS. Obvod výkonového zesilovače se skládá z jedinečného obvodu pro výrobu napětí a zesílení výkonu. Skládá se ze tří stupňů zesílení, a to
- Stupeň zesílení napětí
- Fáze řidiče
- Výstupní fáze
Následující blokové schéma ukazuje stupně zesílení.
Fáze zesílení výkonu
Následující schéma zapojení popisuje obvod 150 W výkonového zesilovače.
Tento obvod využívá TIP 142 a TIP 147 v kombinaci Darlington k dodání 150 W RMS do 4Ω reproduktoru. Tento doplňkový párový tranzistor Darligton zvládne proud 5A a napětí 100V.
Obvod výkonového zesilovače 150 W
Dva tranzistory BC 558 Q5 a Q4 jsou zapojeny jako předzesilovač a pro řízení reproduktoru se používají TIP 142 a TIP 147 společně s TIP41. Tento obvod je napájen z duálního napájecího zdroje 5A.
Sekce předzesilovače tohoto obvodu je založena na tranzistorech Q4 a Q5, které tvoří diferenciální zesilovač. Diferenciální zesilovač snižuje šum a poskytuje prostředky pro aplikaci negativní zpětné vazby. Tím se zlepšuje celkový výkon obvodu. Vstupní signál je přiveden na základnu Q4 ze spojení rezistoru 0,33Ω a rezistoru 22KΩ. Doplňková třída AB push pull stage je postaven na Q1 a Q2 pro řízení reproduktoru. Diody D1 a D2 ovlivňují komplementární pár a zajišťují správnou funkci třídy AB. Tranzistor Q3 pohání dvojici push-pull a jeho základna je přímo spojena s kolektorem tranzistoru Q5.
Duální napájení
K napájení tohoto obvodu zesilovače se používá neregulovaný duální zdroj + 40 / -40. Tento napájecí zdroj je dostatečný pro napájení jednoho kanálu a pro stereofonní aplikace s dvojnásobným proudem než transformátor, diody a pojistky. Níže uvedený obvod je duální napájecí jednotka.
Aplikace obvodu výkonového zesilovače
- To lze použít k řízení reproduktoru s nízkou vstupní impedancí.
- To se také používá k řízení vysoce výkonných antén pro dálkový přenos.
Nevýhody
Použití BJT způsobuje větší ztrátový výkon. Tím se snižuje účinnost systému.
Tento článek obsahuje koncepty obvodů výkonových zesilovačů, jejich typů a fungování, doufám, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. V případě jakýchkoli dotazů týkajících se tohoto konceptu nebo projektů v oblasti elektrotechniky a elektroniky prosím poskytněte zpětnou vazbu v sekci komentářů níže.
