Jednoduchý 20 wattový zosilňovač

Tento článok je napísaný s úmyslom vytvoriť jednoduchý 20 Wattový zosilňovač

Autor: Dhrubajyoti Biswas

Prečo jediný zosilňovač triedy A

Jednostranný zosilňovač triedy A je pravdepodobne jedným z najlepších príkladov, pokiaľ ide o polovodičový jednostranný výstup. Na druhej strane môže byť pasívnou záťažou transformátor, rezistor alebo zosilňovač, ako v tomto prípade, a prúdový drez. Tu sme použili umývadlo lacného prúdu s vysokou linearitou, čo je dobré pri tomto projekte.

Pre mnohých elektrotechnikov je často vidieť, že odporúčajú používať transformátory alebo tlmivky 1: 1. Tomuto procesu sa ale vyhneme, pretože obidva komponenty sú dosť drahé a vyžadujú vysokú presnosť, inak by to mohlo mať reverzný vplyv na stratu kvality zvuku. Pokles kvality zvuku je spôsobený hlavne tým, že je nelineárny a frekvenčne závislý.

V tomto experimente sme použili základné obvody - 60wattový zosilňovač výkonu, ktorý je možné upraviť tak, aby fungoval dobre aj s triedou A. Pokiaľ viem, veľa ľudí vyskúšalo tento prístup k zostrojeniu zosilňovača a výsledky sa ukázali pozitívne.

Používanie +/- duálneho napájacieho zdroja

Ďalej sme použili elektrické napájanie +/- 20 voltov. Môže byť regulovaný, konvenčný alebo dokonca aplikovať kapacitný multiplikátor a navyše pred klipovaním by mal mať kapacitu okolo 22 wattov. Preto je vhodné použiť väčší chladič, pretože je veľká šanca, že sa zosilňovač zahreje.

V našom predchádzajúcom experimente konštruujúcom zosilňovač sme použili pokojový prúd 3A. Tu sme to znížili na 2,6 A so zámerom znížiť rozptýlenie wattu. Stále však uvoľní najmenej 110 W z každého zosilňovača.

Dôrazne sa odporúča použiť buď veľké plastové puzdro, alebo tranzistory TO-3, pretože prenos tepla je jednou z najväčších výziev, ktorej budete musieť pri zostavovaní tohto zosilňovača čeliť. Tiež odporúčame použiť samostatný rozptyl pre jednotlivé tranzistory. To umožní vytvorenie nízkeho tepelného odporu.

Na tento vývoj môžete tiež použiť väčší tranzistor, ale to by bolo drahé. Z tohto dôvodu je vždy lepšie použiť dva paralelné tranzistory. Sú lacnejšie v porovnaní s veľkými tranzistormi, aj keď si zachovávajú kvalitu.

Nasleduje schematický diagram jednoduchého 20-wattového zosilňovacieho obvodu, ktorý pomáha pri budovaní systému.

Schéma zapojenia

Obvod zosilňovača triedy A 20 W

Drez zobrazený tu na diagrame je postavený na podobnom koncepte ako výstupné stupne. Paralelne sú umiestnené rezistory 4x1ohm 1W [0,25ohm]. Môže však byť potrebné experimentovať, pretože prúd je určený napätím základne-vysielača BC549. Ako obvod funguje, BC549 načíta základný prúd, ktorý je v prebytku z rezistorov. Keď napätie na rezistoroch prekročí 0,65 V, spustí sa tranzistor a ďalej sa upraví vyváženie. Ďalej môžete tiež nastaviť offset DC pomocou 1K trimpotu na správu LTP.

Optimálny prúd

V ideálnom prípade by zosilňovač triedy A mal udržiavať prevádzkový prúd o 110% vyšší ako špičkový prúd reproduktora. Takže reproduktor s impedanciou 8 ohmov a napájaním prúdom +/- 22 V bude maximálny prúd reproduktora:

I = V / R = 22/8 = 2,75A.

Vyššie uvedený výpočet nenaznačuje stratu prúdu počas výstupu. Je zrejmé, že na výstupe obvodu bude strata 3 volty, čo je založené na strate v emitorovom alebo budiacom odpore a strate na výstupnom zariadení.

Maximálne napätie je preto 2,375A @ 8ohms = 19V špička. Po pridaní faktora fudge k 110% je prevádzkový prúd 2,6125A (približne 2,6A), a potom bude výstupný výkon 22,5W.

Je však dôležité poznamenať, že zatiaľ čo –ve napájanie je konštantné, kladné na druhej strane sa líši od dostupného ustáleného prúdu. Pri vysokých signáloch sa prúd zdvojnásobuje, keď sa horný tranzistor zapne, alebo pri negatívnych špičkách klesne na nulu. Táto situácia je bežná u zosilňovačov triedy A [s jedným koncom] a je tak návrh napájacieho zdroja zložitý.

Upravte kľudový prúd

Ak je odpor snímača prúdu viac ako optimálny, môžete na presné prúdenie použiť trimpér a stierač na spodku BC549. Nezabudnite však udržiavať vzdialenosť medzi snímacím rezistorom od odporov, ktoré generujú vysoký zdroj, napríklad výkonové rezistory. Nedodržiavanie bezpečnej vzdialenosti povedie k poklesu prúdu s ohrevom zosilňovača.

Pri používaní trimpána buďte opatrní, pretože stierač je zranený, aby napájal prívodné vedenie -35V. Nesprávny pohyb tu môže poškodiť trimpot. Preto začnite stieračom pri kolektore výstupných zariadení. Pomaly zvyšujte prúd, kým nedosiahne požadované nastavenie. Ako alternatívu môžete použiť aj viacotáčkový hrniec, ktorý by bol najlepší.

Nasledujúca schéma ukazuje vytvorenie premennej prúdového poklesu pre navrhovaný obvod zosilňovača 20 wattov.

Zdroj premenlivého prúdu

Použitie rezistorov 1K podľa obrázka má zabezpečiť, aby neklesli nekonečný prúd, aj keď sa hrniec zmení na otvorený obvod. Je tiež potrebné nechať čas [10 minút alebo viac] na stabilizáciu teploty na chladiči. Čas na dosiahnutie prevádzkovej teploty sa však môže líšiť v závislosti od veľkosti chladiča, pretože väčší chladič má vyššiu tepelnú hmotnosť a preto to vyžaduje čas.

Chladič je jedným z najdôležitejších komponentov v dizajne triedy A. Preto je povinné používať umývadlo s tepelným hodnotením nižším ako 0,5 ° C / Watt. Zvážte situáciu, keď je rozptýlenie v kľudových 110 W, chladič s uvedenou špecifikáciou bude mať zvýšenie teploty o 55 ° C a tranzistory na 80 ° C, čo ho nakoniec zahreje. Môžete použiť tepelné hodnotenie 0,25 ° C, ale na generované teplo nebude mať veľký vplyv.