Појачало од 10 вати помоћу оп

Појачала су окосница аналогне електронике. Они се широко користе у пољу електронске индустрије. Појачала се користе готово у свим апликацијама повезаним са звуком.

Појачало снаге је део звучне електронике. Дизајниран је тако да максимизира величину снаге датог улазног сигнала. У звучној електроници, оперативно појачало повећава напон сигнала, али није у стању да обезбеди струју која је потребна за погон терета.

У овом упутству ћемо направити појачало од 10 В са повезаним звучником импедансе од 8 Охма. Користићемо оперативно појачало и два додатна транзистора снаге да бисмо испоручили излазну снагу од 10 В у излазном оптерећењу

Топологија конструкције појачавача

У систему ланаца појачала, појачало снаге се користи у последњој или завршној фази пре оптерећења. Генерално, систем појачала звука користи доњу топологију приказану у блок дијаграму

Као што видите на горњем блок дијаграму, појачало снаге је последња фаза која је директно повезана са оптерећењем. Генерално, пре појачавача снаге, сигнал се коригује помоћу појачала преднапојачала и напонских контрола. Такође, у неким случајевима, где је потребна контрола тона, склоп за контролу тона додаје се пре појачавача снаге.

Кнов Иоур Лоад

У случају система аудио појачала, оптерећење и носивост појачала је важан аспект у конструкцији. Велики оптерећење за појачало налази се звучник. Излаз појачала снаге зависи од импедансе оптерећења, па повезивање неправилног оптерећења може угрозити ефикасност појачавача снаге као и стабилност.

Звучник је огромно оптерећење које делује као индуктивно и отпорно оптерећење. Појачало снаге испоручује наизменичну струју, због чега је импеданција звучника пресудан фактор за правилан пренос снаге.

Импеданса је ефективни отпор електронског кола или компоненте за наизменичну струју који настаје услед комбинованих ефеката повезаних са омским отпором и реактанцијом.

У Аудио електроници су доступни различити типови звучника у различитим снагама са различитом импедансом. Импеданција звучника се најбоље може разумети коришћењем односа између протока воде унутар цеви. Замислите звучник само као водовод, вода која пролази кроз цев је наизменични аудио сигнал. Ако је цев постала већег пречника, вода ће лако тећи кроз цев, запремина воде ће бити већа, а ако смањимо пречник, мање воде ће тећи кроз цев, па ће запремина воде бити ниже. Пречник је ефекат створен омским отпором и реактанцијом. Ако цев добије већи пречник, импеданса ће бити мала,тако да звучник може добити више снаге, а појачало пружа више сценарија преноса снаге, а ако импеданција постане велика, појачало ће пружати мање снаге звучнику.

Постоје различити избори, као и различити сегменти звучника који су доступни на тржишту, углавном са 4 ома, 8 ома, 16 ома и 32 ома, од којих су звучници са 4 и 8 ома широко доступни по повољним ценама. Такође, морамо да схватимо да је појачало од 5 вати, 6 вата или 10 вата или више и РМС (основни квадрат), испоручено појачалом на одређено оптерећење у непрекидном раду.

Дакле, морамо бити опрезни у погледу оцене звучника, оцене појачала, ефикасности звучника и импедансе.

Потребне компоненте

Да бисмо конструисали круг појачала од 10 вата, потребне су нам следеће компоненте -

Веро табла (може се користити тачкасто или повезано било ко)
Лемилица
Жица за лемљење
Алат за скидање оштрице и жице
Жице
Алуминијумски хладњак
Напајање од 12В до шине са + 12В ГНД -12В електричном стазом
Звучник од 8 ома од 10 вати
2пцс 4.7К резистор 1/4 ^ог В
2пцс 200Р Резистор 1/2 ^ог Ватт
1ком 47к отпорник
10пФ кондензатор 1ком
Отпорник 3.2к
.82уФ кондензатор
ТИП127 Транзистор
ТИП122 Транзистор
ЛФ351 ИЦ са 8-пинском ИЦ базом

Шема и објашњење 10-ватног аудио појачала

Шема за 10 вати појачало је прилично једноставан, ЛФ351 појачава напон сигнала и два транзистора Повер обезбеди потребну струју појачање. Напајање се директно узима из извора напајања и преко два транзистора даје на звучник од 8 ома. Како синусоидни талас мења поларитет, ТИП127 обезбеђује појачање снаге на позитивном врху, а ТИП 122 појачање снаге на негативним вршним сигналима.

У овом колу, ТИП122 и ТИП 127 су две главне компоненте. Та два транзистора су идентичан пар са 100В одржавајућим напоном колектора-емитора @ 100 мА. Обе ИЦ дају велико једносмерно појачање - хФЕ = 2500 типично.

На горњој слици приказан је пакет ТО-220Б, оба транзистора су доступна у овом пакету. Овај пакет је неопходан за савршен пренос топлоте и користан за постављање уз хладњак. Ови транзистори су пристрани помоћу отпорника 200Р. Појачани излаз узима се са колекторског споја ТИП122 и ТИП127.

Тестирање круга појачала од 10 вати

Користили смо алате за симулацију протеуса да бисмо проверили излаз кола; мерили смо излаз у виртуелном осцилоскопу. Можете погледати комплетни демонстрацијски видео који је дат у наставку

Коло напајамо помоћу + / - 12В и улазни синусоидни сигнал је обезбеђен. Осцилоскоп је повезан преко излаза са оптерећењем од 8 ома на каналу А (жута), а улазни сигнал преко канала Б (плави).

Излазну разлику између улазног сигнала и појачаног излаза можемо видети у видеу датом у наставку.

Такође смо проверили излазну снагу, Појачала снага јако зависи од више ствари, као што је претходно речено. Веома зависи од импедансе звучника, ефикасности звучника, ефикасности појачала, конструкционих топологија, укупних хармонијских изобличења итд. Нисмо могли да узмемо у обзир или израчунамо све могуће факторе који стварају зависности у снази појачала. Круг стварног живота разликује се од симулације јер је потребно узети у обзир многе факторе током провере или тестирања резултата.

Прорачун снаге појачала

Користили смо једноставну формулу за израчунавање снаге појачала -

Снага појачала = В ² / Р

Преко излаза смо повезали АЦ-метар. Наизменични напон приказан у мултиметру је највиши наизменични напон. Дали смо врло нискофреквентни синусоидни сигнал од неколико 25-50Хз. Као и на ниским фреквенцијама, појачало ће испоручити више струје оптерећењу и мултиметар ће моћи правилно да детектује наизменични напон.

Мултиметар је показао + 8,90В АЦ. Дакле, према формули, излаз појачала снаге при оптерећењу од 8 Охма је

Појачало Снага = 8.90 ² /8 Амплифиер Снага = 9.90125 (10В приближно)

Ствари које треба запамтити приликом конструкције појачала од 10 В

Моћни транзистори морају бити правилно повезани са хладњаком. Већи хладњак пружа бољи резултат. Такође,
За бољи резултат добро је користити кондензаторе са оценом аудио класе.
Покушајте да предпојачало што краће направи до споја колектора енергетског транзистора и до крајњег излазног трага. То ће смањити спрегу шума на излазу. Такође,
Покушајте да користите 8 ома звучника веће ефикасности за вожњу са овим појачалом снаге.

Погледајте доњи демонстрацијски видео за овај систем појачала од 10 В