10 Wattos erősítő op

Az erősítők az analóg elektronika gerince. Jelentősen használják őket az elektronikai iparban. Az erősítőket szinte az összes audióval kapcsolatos alkalmazásban használják.

Az erősítő a hangelektronika része. Úgy tervezték, hogy maximalizálja az adott bemeneti jel teljesítményének nagyságát. A hangelektronikában az operációs erősítő növeli a jel feszültségét, de nem képes biztosítani az áramot, amely a terhelés meghajtásához szükséges.

Ebben az oktatóanyagban egy 10 W-os erősítőt építünk, amelyhez egy 8 Ohmos impedancia hangszórót csatlakoztatunk. Operatív erősítőt és két további teljesítménytranzisztort fogunk használni a 10 wattos kimenet teljes kimeneti terhelésre történő leadásához

Az erősítők építési topológiája

Egy erősítő lánc rendszerben a teljesítményerősítőt a terhelés előtti utolsó vagy utolsó szakaszban használják. A hangerősítő rendszer általában a blokkdiagramon bemutatott topológiát használja

Amint a fenti blokkdiagramból látható, a Teljesítményerősítő az utolsó fokozat, amely közvetlenül kapcsolódik a terheléshez. Általában a teljesítményerősítő előtt a jelet korrigálják az előerősítők és a feszültségszabályozó erősítők segítségével. Bizonyos esetekben, amikor hangszabályozásra van szükség, a hangerősítő áramkört hozzáadják a teljesítményerősítő előtt.

Ismerje meg a terhelését

Az Audio Erősítő rendszer esetében az erősítő terhelése és terhelhetősége fontos szempont az építkezésnél. A teljesítményerősítő fő terhelése a hangszóró. Az erősítő kimenete a terhelés impedanciájától függ, így a nem megfelelő terhelés csatlakoztatása veszélyeztetheti az erősítő hatékonyságát és a stabilitást.

A hangszóró hatalmas terhelés, amely induktív és ellenálló terhelésként működik. Az erősítő AC kimenetet szolgáltat, emiatt a hangszóró impedanciája kritikus tényező a megfelelő áramátadáshoz.

Az impedancia egy elektronikus áramkör vagy alkatrész tényleges ellenállása a váltakozó áram számára, amely az ohmos ellenállás és a reaktancia együttes hatásaiból származik.

Az audioelektronikában különböző típusú hangszórók állnak rendelkezésre, különböző teljesítményű, különböző impedanciával. A hangszóró impedanciáját a cső belsejében lévő víz áramlásának összefüggése alapján lehet leginkább megérteni. Gondoljunk csak a hangszóróra, mint egy vízcsőre, a csövön átfolyó víz a váltakozó hangjel. Ha a cső átmérője nagyobb lett, a víz könnyen átfolyik a csövön, a víz térfogata nagyobb lesz, és ha csökkentjük az átmérőt, annál kevesebb víz folyik át a csövön, így a víz Alsó. Az átmérő az ellenállás és a reaktancia által létrehozott hatás. Ha a cső átmérője nagyobb lesz, az impedancia alacsony lesz,így a hangszóró nagyobb teljesítményt kaphat, az erősítő pedig nagyobb teljesítményátviteli forgatókönyvet biztosít, és ha az impedancia magas lesz, akkor az erősítő kevesebb energiát biztosít a hangszóró számára.

Különböző választási lehetőségek vannak, valamint a hangszórók különböző szegmensei állnak rendelkezésre a piacon, általában 4 ohmos, 8 ohmos, 16 ohmos és 32 ohmos, amelyek közül a 4 és 8 ohmos hangszórók széles körben elérhetőek olcsó árakon. Azt is meg kell értenünk, hogy egy 5 Wattos, 6 Wattos vagy 10 Wattos vagy annál nagyobb erősítő az RMS (Root Mean Square) teljesítmény, amelyet az erősítő egy meghatározott terhelésre szállít folyamatos működés közben.

Tehát óvatosnak kell lennünk a hangszóró besorolásával, az erősítő besorolásával, a hangszóró hatékonyságával és az impedanciával kapcsolatban.

Szükséges alkatrészek

A 10 wattos erősítő áramkör felépítéséhez a következő komponensekre van szükségünk:

1. Vero tábla (pontozott vagy csatlakoztatott bárki használható)
2. Forrasztópáka
3. Forrasztóhuzal
4. Csiszoló és huzal eltávolító eszköz
5. Vezetékek
6. Alumínium hűtőborda
7. 12V sínről sínre tápegység + 12V GND -12V erőpályával
8. 8 Ohm 10 Wattos hangszóró
9. 2db 4.7k Ellenállás 1/4 ^th Watt
10. 2db 200R Ellenállás 1/2 ^th Watt
11. 1db 47k ellenállás
12. 10pF kondenzátor 1db
13. 3,2k-os ellenállás
14. .82uF kondenzátor
15. TIP127 tranzisztor
16. TIP122 tranzisztor
17. LF351 IC 8 tűs IC talppal

10 Wattos erősítő áramköri rajza és magyarázata

A 10 wattos erősítő vázlata meglehetősen egyszerű, az LF351 felerősíti a jelfeszültséget, és két teljesítménytranzisztor biztosítja a szükséges teljesítményerősítést. Az áramot közvetlenül az áramforrásból veszik, és két tranzisztoron keresztül juttatják el a 8 ohmos hangszóróhoz. Amint a szinuszos hullám megváltoztatja a polaritást, a TIP127 biztosítja a teljesítményerősítést a pozitív csúcson, a TIP 122 pedig a negatív csúcsjelek teljesítményerősítését.

Ebben az áramkörben a TIP122 és a TIP 127 két fő alkotóelem. Ez a két tranzisztor megegyezik a 100 V 100 V kollektor-emitter fenntartó feszültség párral. Mindkét IC általában magas DC áramerősítést biztosít - hFE = 2500.

A fenti képen a TO-220B csomag látható, mindkét tranzisztor elérhető ebben a csomagban. Ez a csomag elengedhetetlen a tökéletes hőátadáshoz, és hasznos, hogy illeszkedjen a hűtőbordához. Ezeket a tranzisztorokat előfeszítik a 200R ellenállásokkal. Az erősített kimenetet a TIP122 és a TIP127 kollektor csomópontjából veszik.

A 10 wattos erősítő áramkörének tesztelése

Proteus szimulációs eszközökkel ellenőriztük az áramkör kimenetét; a kimenetet a virtuális oszcilloszkópban mértük. Ellenőrizheti az alábbiakban bemutatott teljes bemutató videót

Az áramkört + / - 12 V feszültséggel tápláljuk, és a bemenő szinuszos jelet kapjuk. Az oszcilloszkóp a kimeneten keresztül 8 ohmos terheléssel van összekötve az A csatornán (sárga), a bemeneti jel pedig a B csatornán (kék).

Az alább megadott videón láthatjuk a bemeneti jel és az erősített kimenet közötti kimeneti különbséget.

Megvizsgáltuk a kimeneti teljesítményt is, az erősítő teljesítménye nagymértékben függ több dologtól, amint azt korábban tárgyaltuk. Nagyon függ a hangszóró impedanciájától, a hangszóró hatékonyságától, az erősítő hatékonyságától, a konstrukciós topológiáktól, a teljes harmonikus torzításoktól stb. Nem tudtuk figyelembe venni vagy kiszámítani az összes lehetséges tényezőt, amely az erősítő teljesítményének függőségeit generálja. A valós élet áramköre eltér a szimulációtól, mert sok tényezőt kell figyelembe venni a kimenet ellenőrzése vagy tesztelése során.

Az erősítő teljesítményének kiszámítása

Egy egyszerű képletet használtunk az erősítő teljesítményének kiszámításához -

Erősítő teljesítménye = V ² / R

Csatlakoztattunk egy váltóáramú AC-t a kimenetre. A többméteres váltakozó feszültség csúcstól csúcsig terjedő váltakozó feszültség. Nagyon alacsony frekvenciájú, néhány 25-50Hz-es szinuszos jelet szolgáltattunk. Mint az alacsony frekvenciánál, az erősítő is nagyobb áramot juttat a terheléshez, és a multiméter képes lesz az AC feszültség megfelelő felismerésére.

A multiméter + 8,90 V AC-ot mutatott. Tehát, a képlet szerint, a teljesítményerősítő kimenete 8 Ohm terhelés mellett

Erősítő Teljesítmény = 8,90 ² /8 erősítő Teljesítmény = 9,90125 (10W hozzávetőlegesen)

A 10 W-os erősítő építése közben emlékezetes dolgok

• Az áramtranzisztorokat megfelelően kell csatlakoztatni a hűtőbordához. A nagyobb hűtőborda jobb eredményt biztosít. Szintén,
• A jobb eredmény elérése érdekében jó minőségű, dobozos kondenzátorokat használni.
• Próbálja meg a lehető legrövidebbre állítani az előerősítőt, a tranzisztor-kollektor csomópontját és a végső kimeneti nyomot. Csökkenti a kimenet zajkapcsolását. Szintén,
• Próbáljon 8 Ohm nagyobb hatékonyságú hangszórót használni ezzel a teljesítményerősítővel.

Ellenőrizze az alábbi bemutató videót ehhez a 10 W-os erősítő rendszerhez