12 V-os erősítő a tip35c használatával - egy erősítő osztálya

A hangszórók nagy terhelésűek, és általában nagy áram vezetését igénylik, amelyet egy külső áramkör biztosít. Ennek oka, hogy néha a mikrofonból vagy a gitár hangszóróiból előállított hangkimenet nem eredményez nagy áramú, nagy amplitúdójú kimenetet, ezért nem alkalmas hangszóró vezetésére. Ezért van valami úgynevezett hangerősítő. Az erősítőknek számos osztálya van, és korábban rengeteg hangerősítő áramkört építettünk, a kis 10 W-os erősítőktől a nehéz 100 W-os erősítőkig. Azt is tudjuk, hogy az elektronikában többféle erősítő létezik, néhány általános név, amellyel találkozhatott, a puffererősítő, az előerősítő és a teljesítményerősítő.

Különbség a puffererősítő, az előerősítő és a teljesítményerősítő között:

A puffer erősítő produkál ugyanazt a jelet pontosan azonos amplitúdójú a gyenge hangforrás, mivel az előerősítő felerősíti a jelet, hogy egy sokkal nagyobb feszültség a bemeneti forrást. Az előerősítő kimenetét tovább továbbítják a teljesítményerősítőhöz. A teljesítményerősítő a bemenő jel amplitúdójától függően táplálja az áramot a terhelésre. Így a teljesítményerősítő olyan elektronikus eszköz, amely biztosítja a hangszóróhoz a szükséges teljesítményt (feszültség x áram).

Ebben a projektben egy hangszórót fogunk vezetni egy egyszerű és olcsó teljesítményerősítő használatával, az erősítő áramkörhöz a TIP35C teljesítménytranzisztort fogjuk használni .

Szükséges alkatrészek

Ehhez az Audio Power Amplifier projekthez a következő összetevők szükségesek:

1. TIP35C Teljesítménytranzisztor.
2. Hűtőborda TIP35C-hez.
3. 1k ellenállás.
4. 470uF 25V kondenzátor.
5. Audio bemeneti aljzat (a szükséges bemeneti forrás csatlakozójától függően).
6. Kenyérlemez.
7. 12 V-os tápegység
8. Hangszóró

Kapcsolási rajz az A osztályú erősítőhöz a TIP35C segítségével

Az alábbiakban bemutatjuk a TIP35C audio erősítő kapcsolási rajzát.

A TIP35C audio erősítő működése

A tranzisztor a bemeneti jel erősítésével erősítőként működik. Ha egyenáramú előfeszültséget alkalmazunk a tranzisztor emitter-bázis kereszteződésén, a tranzisztor előrefeszített állapotban marad, amely fenntartható a jel polaritásától függetlenül. Ez egy A osztályú erősítő. Ezért a tranzisztor mindig ON állapotban torzult. Így a bemeneti jel teljes ciklusa alatt a tranzisztor minimális torzítást vált ki a kimeneti jel maximális amplitúdójában.

Mivel az A osztályú erősítő nagy terhelésű áram meghajtásához szükséges, a tranzisztor névleges értékének megfelelőnek kell lennie a nagy kollektoráram kompenzálására. A terhelés, vagyis a hangszóró a kollektoron keresztül van összekötve. Ezért a tranzisztornak magas kollektorárammal kell rendelkeznie. Ezt a TIP35C sikeresen szállítja, mivel ez egy 100 V-os tranzisztor és egy 25A kollektoráram. A fenti áramkör fő hátránya azonban a teljesítményerősítő általános hatékonysága. Mivel az áramkör az A osztályú erősítő alapkonstrukciója, a TIP35C teljesítménytranzisztoron hőelvezetésként szinte nagy mennyiségű áram veszik el. A hőelvezetés érdekében kötelező nagy hűtőbordát csatlakoztatni. Az áramkör átalakítási hatékonysága alacsony.

A TIP35C részletes csapdiagramját az alábbi kép tartalmazza

Az R1 ellenállást bázisellenállásként használják, amely elegendő alapáramot biztosít a tranzisztor telítettségi ponton történő meghajtásához. A 470uF C1 kondenzátor az áramkör alapvető eleme. A kondenzátor ugyanis két célt szolgál. Először is, a kondenzátor elkülöníti az alapot a bemeneti tápforrással, hogy az alapfeszültség vagy -áram ne befolyásolhassa az audioforrást, a másik cél pedig az, hogy DC blokkoló kondenzátorként működjön a bemeneti forrástól. A kondenzátor blokkolja a DC-t és csak az AC-n halad át. Ezt hatékonyan szolgálja a 470uF kondenzátor, és csak az AC frekvenciát engedi át.

A pozitív tápellátás sorba van kötve a hangszóróval. A tranzisztor a hangszórót GND-vel szerzi be. Ezért a bázis kisebb változásai manipulálhatják a terhelést, azaz a hangszórót.

12 V-os erősítő erősítőjének tesztelése

Az áramkört kenyérlemezbe építik. A kenyérlemez-beállításom az alábbiak szerint néz ki. Amint láthatja, az áramkörnek kevesebb külső komponensre van szüksége, ezért könnyen felépíthető

Az áramkört 9 W-os hangszóróval teszteljük, amelyet az alábbi ábra mutat

A megfelelő hangszóró kiválasztása fontos minden erősítőnél. A rossz teljesítményű hangszóró tönkreteheti a jól felépített erősítőt. Tehát mindenkinek, aki hanggal kapcsolatos alkalmazásfórumot épít, ahol a hangszóró a fő út, győződjön meg arról, hogy jól működő hangszórója van. Ezen erősítő áramkör teszteléséhez a fenti hangszórót használják. Ez a hangszóró több mint 60 éves, és egy régi csőerősítőből származik. Ezt a hangszórót azonban majdnem három évvel ezelőtt rekonstruáltam. Ez egy 4 Ohmos hangszóró, amely majdnem 9 W teljesítményt képes biztosítani, és ennek a hangszórónak az átmérője 6 hüvelyk átmérőjű.

A következő dolog az audio bemenet. Az audio bemenetet mobiltelefon adja. Mivel egy mobiltelefonnak már van beépített előerősítője, úgy tekinthető, hogy a tesztelést egy alaperősítővel végzik a teljesítményerősítő előtt a tesztelési szakaszban. Az áramkör elég jól működött, és a kimeneti teljesítmény is elég jó. A teljes tesztvideó az oldal alján található.

Következtetés

Ez egy alapvető típusú A osztályú erősítő áramkör, 12 V-os bemenettel és minimális, csak három alkatrészt használ. Ez azonban nem olyan jó, mint a piacon kapható hagyományos teljesítményerősítő. További fejlesztések történhetnek, és az általános teljesítmény növelhető.

Az áramkör további fejlesztései

Az áramkör tovább javítható egy kiegészítő PNP teljesítménytranzisztor hozzáadásával és az áramkör push-pull teljesítményerősítőként történő konfigurálásával. Ilyen esetben további szűrő vagy tranzisztor alapú előerősítők használhatók az áramkörhöz szükséges amplitúdófeszültség kompenzálására. Ezen felül kiegyenlítő áramkör is hozzáadható a megfelelő BASS, MID és TREBLE teljesítmény érdekében.