Obvody mini audio zesilovače

V tomto článku diskutujeme několik málo obvodů mini audio zesilovače, které lze rychle sestavit pro zesílení velmi malých vstupních signálů do výstupů slyšitelných reproduktorů.

1) Obvod zesilovače 1 W

První obvod mini audio zesilovače pracuje s „doplňkovým“ koncovým stupněm, majícím jeden NPN a jeden PNP výkonový tranzistor, který se zbavuje výstupního transformátoru běžně pozorovaného u starších modelů zesilovačů. Výstupní výkon je kolem 1 W s poměrně minimálním zkreslením. Vstupní signál je přenášen přes ovládání hlasitosti RV1 a dále přes C1 do základny Q1.

Zatížení kolektoru pro Q1 se skládá z R1, R5 a reproduktoru. Napětí kolektoru Q1 je přibližně 50% napájecího napětí, tj. 4V5. Základny Q2 a Q3 jsou rovněž se stejným napětím (do značné míry) jako kolektor Q1, protože hodnota R1 je velmi malá (68R).

V průsečíku zářičů Q2, Q3 může být napětí také téměř 4V5, R3 a R4 a rezistory extrémně malé hodnoty pro řízení proudu procházejícího přes Q2 a Q3. Pokud zesílený vstupní signál není větší než 4V5, Q2 se vypne (protože základna bude pravděpodobně mít snížené napětí ve srovnání s jeho emitorem), přesto může Q3 pokračovat v přenosu signálu.

Jakmile Q1 zesílí signál přes 4V5, situace se obrátí, Q2 se zapne a Q3 se vypne.

Signály jsou směšovány na společném emitorovém kloubu Q2 a Q3 a přenášeny do reproduktoru pomocí velkého elektrolytického kondenzátoru C2. Menší hodnota pro kondenzátor C2 může způsobit slabou sníženou frekvenční odezvu.

Negativní zpětná vazba je poskytována R5 a R2, které zaručují stabilitu tím, že minimálně minimalizují zisk. R1 je začleněn, aby získal malé množství zkreslení základny pro Q2 a Q3, mnohem lepší rozvržení využívá termistory nebo diody k ochraně před situacemi tepelného úniku, které by mohly poškodit dvojici výstupních tranzistorů.

Negativním aspektem je stejnosměrná vazba tranzistoru, kde pokud jeden konkrétní tranzistor posune své vlastnosti, účinek může být zničující! Z tohoto důvodu musí být dvojice výstupních tranzistorů správně „párovaný pár“. Některé další varianty by mohly být vyzkoušeny, protože i oni jsou správně spárovány se stejným hFE.

2) Malý zesilovač pro naslouchátko

Když hledáte levný a špinavý audio mini zesilovač, pravděpodobně toto malé zařízení vyzkoušíte. Mezi různými dalšími faktory by mohlo být zvykem zvýšit výkon sluchátek pro lidi se ztrátou sluchu. Obvod je přímý dvojitý tranzistor, audio zesilovač. První tranzistor, Q1, funguje jako základní předzesilovač středního zisku, který získává svůj signál přicházející z C1 a působí jako DC blokátor.

Tranzistor Q1 zesiluje signál a směruje jej na C2. Tento tranzistor} dále přivádí signál do Q2, který je nakonfigurován jako stupeň výkonového zesilovače. Tento stupeň ještě více zesiluje signál a C3 jej přepíná směrem k reproduktoru.

Možná byste mohli najít trochu zkreslení, přesto by to mohlo být minimalizováno testováním s různými hodnotami C5, udržováním v uvedeném rozsahu. Pokud to nefunguje správně, zvažte některé další hodnoty. Ať už však uvažujeme o tom, jak se může lišit zisk tranzistorů, bude s největší pravděpodobností zapotřebí hodně experimentovat, aby všechny věci fungovaly správně.

3) Vylepšený obvod zesilovače miniaturních sluchadel

4) Obvod zesilovače s polovičním výkonem

Další zde uvedený miniaturní obvod zesilovače zvuku je docela snadný. Výstupní výkon je kolem 250 mW, což je obvykle dostačující pro většinu aplikací a je stejně dobrý jako jakékoli běžné tranzistorové rádio. Částka zkreslení je docela vysoká, kolem 5%.

Tento malý zesilovač je středně citlivý a může poskytovat 100% výstup se vstupem přibližně 50 mV. Vstupní impedance je přibližně 50k. Integrované je základní ovládání tónu. Ačkoli to není ve skutečnosti aktivní ovládání tónu, spíše než pasivní, efekt je docela adekvátní. Středové rameno ovládání hlasitosti je připojeno k základně Q1 přes DC blokovací kondenzátor.

Obvod pracuje

Q1 je zapojen jako velmi tradiční běžný emitorový zesilovač spolu s R2 napájející základní zkreslení a R3 chující se jako zátěž kolektoru. Tento stupeň je přímo spojen s druhým tranzistorem, který je typu PNP. Tímto způsobem proud procházející Q1 dodává předpětí pro druhý tranzistor. Při použitých hodnotách je výstup druhého tranzistoru spojen přímo s cívkou reproduktoru.

To se nemusí jevit jako moudrý nápad, protože pohotovostní proud ve výstupním tranzistoru neustále předpíná cívku někdy trochu dovnitř nebo ven z její typické provozní úrovně. Pokud je však použit velký reproduktor, jak by měl být, nemá to téměř žádný dopad a protože neočekáváme skvělý Hi-Fi výstup, nedělá to žádný rozdíl.

Ovládání tónů

Ovládání tónu zahrnuje C2 a RV2, které jsou spojeny přes kolektor / základnu Q1. Když je RV2 nastaven na vysokou hodnotu odporu, nemá to téměř žádný dopad, ale když je nastaven na minimální úroveň, 100nF způsobí zpětnou vazbu vysokých frekvencí, které mají tendenci být mimo fázi, což má za následek jejich úplné zrušení. Aby mohl obvod správně fungovat, je třeba pečlivě stanovit R3.

Hodnota uvedená v tomto článku je 39 ohmů, což je pouze průměrný rozsah, a přestože může dobře fungovat při předběžném nastavení, aby byla zajištěna funkčnost obvodu, je třeba ji určit experimentálně. V případě, že je velmi malý, uvidíte extrémní zkreslení u konfigurací s větším objemem.

Je-li příliš vysoký, bude odběr proudu pravděpodobně příliš vysoký, i když kvalita zvukového výstupu bude velmi dobrá. Lze najít několik metod pro výběr hodnoty. Bez multimetru musí být hodnota určena jako nejmenší, která odpovídá slušné kvalitě.

V případě, že je multimetr přístupný, měl by být zapojen do série s napájecím napětím a musí být zvolen R3, aby bylo zajištěno, že klidový proud zesilovače, který je proudem pracujícím při absenci vstupního signálu, je kolem 20 mA.

Je zásadní, aby byla Q2 instalována přes chladič, protože se může neuvěřitelně zahřát a může vstoupit do tepelného úniku, pokud není použit žádný chladič. Impedance reproduktorů není opravdu důležitá a v prototypových reproduktorech s tak nízkými 8 ohmy a 80 ohmy téměř všechny fungovaly dobře. Změna impedance reproduktoru však může vyžadovat také změnu hodnoty R3.

5) Základní obvod 3 V mini zesilovače

Ke snížení množství dílů se používá přímé spojení mezi Tr1 a Tr2 a mezi Tr2 a reproduktorem. Tr1 funguje jako běžný kolektorový zesilovač načítaný přes společný emitorový zesilovač Tr2. Základní zkreslení Tr1 je extrahováno z kolektoru Tr2. Vzhledem k tomu, že toto je mimo fázi základny Tr1, je dosaženo nadměrné míry stabilizace.

Část proudu stojatého kolektoru Tr1 rovněž probíhá přes Tr2 přes základnu k emitoru, čímž dodává základní zkreslení. Negativní zpětná vazba je poskytována R5 a R3. R3 poskytuje zpětnou vazbu přes dva stupně a R5 implementuje zpětnou vazbu přes výstup na vstup Tr2.

Výsledkem této zpětné vazby je neuvěřitelně plochá křivka odezvy až k překvapivě nízkým frekvencím. Vysokofrekvenční odezva by mohla být podstatně vylepšena změnou tranzistorů s 2N2907. Použití tohoto zařízení může také přinést zvýšení zisku.

Subminiaturní obvod zesilovače může být fantastický pro zvýšení výkonu vašeho tuneru FM nebo AM. V případě, že máte kompaktní rádio, které pracuje pouze s výstupem do sluchátek, je možné zvyknout zvýšit hlasitost přibližně na úroveň reproduktoru. Chcete-li to provést, jednoduše připojte výstup z rádia na vstup zesilovače.

Reproduktor použitý na tomto zesilovači musí být tak velký, jak jen může být, pokud je to vůbec možné, 12palcový typ uvnitř pouzdra. Implementace extrémně malého reproduktoru může vést k trochu neúčinnosti vzhledem k tomu, že by se po vinutí mohl pohybovat dostatek proudu, i když vstupní signál není k dispozici.

Proud spotřebovaný baterií bude relativně vysoký, přibližně 150 mA. což znamená, že to musí být co největší.

6) Další obvod mini zesilovače, pracující s 3 V.

Tento mini zesilovač může pracovat bez jakýchkoli problémů nebo chyb prostřednictvím napájecího napětí mezi 3 V a 20 V s použitím odporů zdroje jako:

Napájecí napětí / 2 mA (k ohm)

Výstupní výkon, který může zesilovač dodat, je přirozeně určen napájecím napětím a odporem reproduktoru, jak je vidět na přiložené tabulce.

Klidový proudový výkon zesilovače je mezi 1 mA a 1,5 mA, přesná velikost závisí na různých použitých tranzistorech.

Pokud klidový proud poklesne nad tento konkrétní limit, bude pravděpodobně nutné vyladit hodnotu R9. Jak je zřejmé z tabulky, zesilovač funguje efektivně s reproduktory s vysokou impedancí.

Vzhledem k tomu, že reproduktory s impedancí až 200 ohmů nelze snadno získat, je třeba zkusit použít reproduktor s menší impedancí, který má doplňkový transformátor.

Například 8 ohmový reproduktor může být použit s transformátorem s poměrem kolem 5: 1.

Přestože výstupní výkon zesilovače není příliš vysoký, je dostatečně dostačující v kombinaci se středně účinným reproduktorem uvnitř tiché oblasti. Zesílení napětí zesilovače je přibližně 50 a šířka pásma 3 dB je přibližně 300 Hz až 6 kHz.

Desky desek plošných spojů

1,5 W diskrétní zesilovač

Tento malý obvod zesilovače může být užitečnou podporou pro libovolného audio experimentátora.

Mohlo by to být zvykem zesilovat a produkovat zvukové impulsy přes oscilátory fungující v akustickém rozsahu, sledovat signály přes jiný audio zesilovač, který může být vadný, zesilovat nějaký jiný signál na přijatelnou úroveň výkonu pro měření nebo provoz relé atd. atd.

V moderní době lze najít mnoho výkonových zesilovačů integrovaných obvodů dodávajících výstupy 1 až 3 watty, ačkoli většina z nich vyžaduje opatrné rozložení obvodu, abyste se vyhnuli nestabilitě (nestabilní zesilovač by mohl vibrovat a následně by se zničil) .

Kromě toho je diskrétní tranzistorový zesilovač mnohem informativnější, protože napětí lze vyhodnotit, aby bylo lépe vnímáno jeho fungování.

Proto je současný malý zesilovač vyvinut s použitím diskrétních tranzistorů, které se kromě toho, že jsou mnohem stabilnější než konstrukce založené na IC, dokonale hodí k požadavkům uživatele.

Tranzistory Q2, Q4 a Q5 jsou slepeny do malého hliníku, který funguje jako chladič.

Jak obvod funguje

Tento obvod je docela typický pro velké množství zvukových zesilovačů. Tranzistor Q3 primárního zesilovače napětí spouští sekundární shodu (NPN plus PNP) Q4 a Q5, což jsou vyrovnávací paměti, které poskytují velký proudový zisk, ještě nižší než jednotkový zisk napětí.

Z důvodu, že báze Q4 a Q5 mají tendenci být vhodně dvěma spoji základního emitoru stranou, používá se Q3 k nastavení zkreslení napětí pro tyto BJT.

Tranzistor Q1 funguje jako chybový zesilovač, který analyzuje vstupní napětí a dělenou variaci výstupního napětí.

Pokud existuje prakticky jakákoli variace, dodává řídicí napětí do Q3, takže chyba je pevná.

Výstupní napětí je rozděleno v poměru (R6 + R5) / R5, a proto bude zpracovaný zisk 28, i když správný zisk bude pravděpodobně o něco menší.

Bod stejnosměrného zkreslení zesilovače je dále stanoven Q2, který je nezměněn R5 a ten je oddělen pomocí C3.

Aby se udržel zhruba konstantní proud v Q3, je kondenzátor C6 umístěn tak, aby zajistil konstantní napětí na R8 (tedy proud skrz něj). Kondenzátory C4 a C5 jsou zvyklé nabízet frekvenční kompenzaci