Мини вериги за аудио усилвател

В тази статия обсъждаме шепа мини аудио усилвателна схема, която може да бъде изградена бързо за усилване на много малки входни сигнали в звукови изходи на високоговорители.

1) 1 ватова усилвателна схема

Първата схема за мини усилвател на аудио работи с „допълващ“ изходен етап, имащ единичен NPN и единичен силов транзистор PNP, който се отървава от изходен трансформатор, често наблюдаван в по-старите модели усилватели. Изходната мощност е около 1W, с доста минимално изкривяване. Входният сигнал се предава чрез регулатора на силата на звука RV1 и след това през C1 към базата Q1.

Натоварването на колектора за Q1 се състои от R1, R5 заедно с високоговорителя. Колекторното напрежение на Q1 е около 50% от захранващото напрежение, т.е. 4V5. Основите Q2 и Q3 също са с идентично напрежение (почти) като колектора Q1 поради факта, че стойността R1 е много малка (68R).

В пресечната точка на Q2, Q3 излъчвателите напрежението може също да бъде почти 4V5, R3 и R4 и резистори с изключително малка стойност за контрол на тока, преминаващ през Q2 и Q3. Ако усиленият входен сигнал е не повече от 4V5, Q2 се изключва (тъй като основата вероятно ще бъде с намалено напрежение в сравнение с неговия излъчвател), въпреки това Q3 може да продължи да предава сигнала.

Щом Q1 усили сигнала над 4V5, ситуацията се обърне, Q2 се включва и Q3 се изключва.

Сигналите се смесват в общото излъчвателно съединение на Q2 и Q3 и се прехвърлят към високоговорителя с помощта на големия електролитен кондензатор C2. По-малката стойност за кондензатора С2 може да причини слаба намалена честотна характеристика.

Отрицателната обратна връзка се предоставя от R5 и R2, които гарантират стабилност, като минимизират печалбата незначително. R1 е вграден, за да се получи малко количество базово отклонение за Q2 и Q3, много по-превъзходни оформления използват термистори или диоди, за да се предпазят от топлинни ситуации, които могат да повредят двойката изходен транзистор.

Отрицателен аспект е постояннотоковата връзка на транзистора, където ако един конкретен транзистор измести характеристиките си, ефектът може да бъде опустошителен! Поради това изходната двойка транзистори трябва да бъде правилно „съчетана двойка“. Някои други варианти могат да бъдат тествани, като се има предвид, че и те са правилно съчетани с идентичен hFE.

2) Малък усилвател за слухов апарат

Когато търсите евтина и мръсна аудио схема на мини усилвател, вероятно можете да изпробвате това малко устройство. Наред с различни други фактори, може да се свикне да увеличава изхода на слушалки за хората със загуба на слуха. Веригата е ясен двоен транзистор, аудио усилвател. Първият транзистор, Q1, работи като основен предусилвател със средно усилване, който получава сигнала си, идващ от C1, като действа като DC блокер.

Транзисторът Q1 усилва сигнала и го насочва към C2. След това този транзистор} подава сигнала към Q2, който е конфигуриран като усилвател. Този етап усилва сигнала още повече и C3 го превключва към високоговорителя.

Възможно е да откриете малко изкривяване, но това може да бъде сведено до минимум чрез тестване с различни стойности на C5, като се поддържа в посочения диапазон. В случай, че това не работи правилно, помислете за други стойности. Въпреки това, мислейки как печалбата на транзисторите може да се различава, най-вероятно ще е необходимо доста експериментиране, за да функционират правилно всички неща.

3) Подобрена схема на миниатюрен усилвател на слухов апарат

4) Усилвателна верига с половин ват

Следващата миниатюрна аудио усилвателна схема, представена тук, е доста лесна. Изходната мощност е около 250 mW, което обикновено е достатъчно за повечето приложения и е толкова добро, колкото всяко типично транзисторно радио. Размерът на изкривяванията е доста висок, около 5%.

Този малък усилвател е умерено чувствителен и може да осигури 100% изход с вход от около 50 mV. Входният импеданс е приблизително 50k. Вграден е основен контрол на тона. Въпреки че всъщност това не е активен контрол на тона, а не пасивен, ефектът е доста адекватен. Централното рамо за контрол на силата на звука е прикрепено към основата Q1 чрез кондензатор за блокиране на постоянен ток.

Работна верига

Q1 е свързан като много традиционен общ усилвател на емитер, заедно с R2, захранващ основното отклонение, а R3 се държи като колекторно натоварване. Този етап е директно свързан с втория транзистор, който е тип PNP. По този начин токът, преминаващ през Q1, осигурява отклонението за 2-ри транзистор. С използваните стойности изходът на втория транзистор е свързан направо към намотката на високоговорителя.

Това може да не изглежда разумна идея, тъй като резервният ток в изходния транзистор постоянно отклонява намотката, понякога малко навътре или извън нормалното работно ниво. Въпреки това, ако се използва голям високоговорител, както би трябвало, това няма почти никакво въздействие и тъй като не очакваме голям Hi-Fi изход, това не прави разлика.

Контрол на тона

Контролът на тона включва C2 и RV2, които се свързват през колектора / основата на Q1. Когато RV2 е настроен на висока стойност на съпротивление, това едва ли оказва влияние, но когато е зададено на минимално ниво, 100nF предизвиква обратна връзка на високите честоти, които са склонни да бъдат извън фазата, което води до пълното им анулиране. За да се даде възможност на веригата да работи правилно R3 трябва да се определи щателно.

Стойността, посочена в тази статия, е 39 ома, което е само среден диапазон и въпреки че може да работи добре за предварителна настройка, за да се гарантира, че веригата функционира, стойността трябва да се определи чрез експерименти. В случай, че е много малък, ще видите изключително изкривяване при по-големите конфигурации на обема.

Когато е прекалено високо, изтичането на ток вероятно ще бъде твърде много, въпреки че качеството на извеждания звук ще бъде много добро. Можете да намерите няколко метода за избиране на стойността. Без мултицет стойността трябва да бъде определена като най-малката, която е подходяща за прилично качество.

В случай, че е достъпен мултицет, той трябва да бъде свързан последователно с захранващото напрежение и трябва да бъде избран R3, за да се гарантира, че токът на покой на усилвателя, който се случва като ток, работещ при липса на входен сигнал, е около 20 mA.

От решаващо значение е Q2 да се монтира върху радиатор, тъй като може да се нагрее невероятно и да влезе в термична защита, ако не се използва радиатор. Импедансът на високоговорителя не е много важен и в прототипите високоговорители с ниски стойности от 8 ома и големи до 80 ома почти всички се представят добре. Промяната на импеданса на високоговорителя обаче може също да изисква промяна в стойността на R3.

5) Основна 3 V мини усилвателна схема

За да се намали количеството на частите, се използва директно свързване между Tr1 и Tr2 и между Tr2 и високоговорителя. Tr1 работи като общ колекторен усилвател натоварване чрез общ емитер усилвател Tr2. Основното отклонение на Tr1 се извлича от колектора на Tr2. Тъй като това не е във фаза с базата на Tr1, се постига прекомерно количество стабилизация.

Част от постоянния ток на колектора на Tr1 също преминава през Tr2 през основата към емитер, като по този начин доставя основното отклонение. Отрицателна обратна връзка се предоставя от R5 и R3. R3 доставя обратна връзка през двата етапа, а R5 осъществява обратна връзка през изхода към входа на Tr2.

Ефектът от тази обратна връзка води до невероятно плоска крива на отговор до изненадващо ниски честоти. Високочестотната характеристика може да бъде значително подобрена чрез смяна на транзисторите с 2N2907. Прилагането на това устройство може също да доведе до увеличаване на печалбата.

Суб-миниатюрната усилвателна схема може да е фантастична за увеличаване на изхода от вашия FM или AM тунер. В случай че имате компактно радио, което работи само с изход за слушалка, може да се свикне да повишава силата на звука приблизително до нивото на високоговорителя. За да направите това, просто закачете изхода от радиото си на входа на усилвателя.

Високоговорителят, използван на този усилвател, трябва да бъде колкото е възможно по-голям, ако изобщо е възможно 12 инчов тип в корпуса. Внедряването на изключително малък високоговорител може да доведе до малко неефективност поради факта, че може да има достатъчно ток, който се движи по намотката, дори когато входният сигнал не е наличен.

Токът, използван през батерията, ще бъде относително висок, приблизително 150 ma. което означава, че това трябва да е възможно най-голямо.

6) Друга схема на мини усилвател, работеща с 3 V

Този мини усилвател може да работи без никакви проблеми или грешки чрез захранващи напрежения между 3 V и 20 V, използвайки съпротивления на източника като:

Захранващо напрежение / 2 mA (k ома)

Изходната мощност, която усилвателят може да достави, естествено се определя от захранващото напрежение и неговото съпротивление на високоговорителя, както се вижда от приложената таблица.

Използването на усилвателя в ток на покой е между 1 mA и 1,5 mA, точната величина зависи от разнообразието на използваните транзистори.

Ако токът на покой спадне над тази конкретна граница, вероятно ще бъде от съществено значение да се коригира стойността на R9. Както е видно от таблицата, усилвателят функционира ефективно с високоговорители с висок импеданс.

Тъй като високоговорителите с импеданс до 200 ома не могат да бъдат лесно достъпни, изборът е да опитате да използвате високоговорител с по-малък импеданс, имащ допълващ трансформатор.

Например 8 омов високоговорител може да се използва с трансформатор, като се използва съотношение около 5: 1.

Въпреки че изходната мощност на усилвателя не е много висока, тя обаче е достатъчно адекватна, когато се комбинира с умерено ефективен високоговорител в тиха зона. Повишаването на напрежението на усилвателя е около 50, а честотната лента от 3 dB е около 300 Hz до 6 kHz.

Дизайн на печатни платки

Дискретен усилвател 1,5 вата

Тази малка усилвателна схема може да бъде удобна поддръжка за всеки аудио експериментатор.

Може да бъде свикнал да усилва и да произвежда звукови импулси чрез осцилатори, работещи в акустичния диапазон, да проследява сигнали чрез различен аудио усилвател, който може да е дефектен, да усилва някакъв друг сигнал до приемливо ниво на мощност за измерване или работа на реле и т.н. и т.н.

В съвремието могат да се намерят много усилватели на мощност с интегрална схема, доставящи изходи от 1 до 3 вата, въпреки че по-голямата част от тях изискват внимателно оформление на веригата, така че да можете да избегнете нестабилност (нестабилен усилвател може да вибрира и да се унищожи вследствие) .

Освен това, дискретен транзисторен усилвател е много по-информативен, тъй като напреженията могат да бъдат оценени, за да се получи по-добро възприятие за неговата работа.

Следователно настоящият малък усилвател е разработен с прилагане на дискретни транзистори, които освен че са далеч по-стабилни от IC базирани конструкции, са напълно подходящи за изискванията на потребителя.

Транзисторите Q2, Q4 и Q5 са циментирани в малък алуминий, който работи като радиатор.

Как работи веригата

Тази схема е доста типична за голям брой аудио усилватели. Основният транзистор Q3 на усилвателя на напрежение изпълнява вторичното съвпадение (NPN плюс PNP) Q4 и Q5, които са буфери, доставящи голямо усилване на тока, но по-ниско от усилване на напрежението на единица.

Поради причината, че основите на Q4 и Q5 са склонни да бъдат подходящо две базови емитерни кръстовища настрана, Q3 се използва за задаване на отклоненията на напреженията за тези BJT.

Транзисторът Q1 работи като усилвател на грешка, който анализира входното напрежение и разделена вариация на изходното напрежение.

Когато има практически някаква вариация, тя подава управляващо напрежение на Q3, така че грешката да е фиксирана.

Изходното напрежение е разделено надолу чрез съотношението (R6 + R5) / R5 и следователно отработената печалба ще бъде 28, въпреки че правилната печалба вероятно ще бъде малко по-малка.

Точката на постоянен ток на усилвателя е допълнително установена от Q2, която е непроменена от R5 и това е разделено през C3.

За да поддържа приблизително постоянен ток в Q3, кондензаторът C6 е позициониран, за да осигури постоянно напрежение на R8 (следователно тока през него). Кондензаторите C4 и C5 са свикнали да предлагат честотна компенсация