Preprost 20-vatni ojačevalnik

Ta članek je napisan z namenom izdelave preprostega 20 W ojačevalnika

Avtor: Dhrubajyoti Biswas

Zakaj enojni ojačevalnik razreda A

Enosmerni ojačevalnik razreda A je verjetno eden najboljših primerov, ko gre za enosmerni polprevodniški izhod. Po drugi strani pa je pasivna obremenitev lahko transformator, upor ali ojačevalnik, kot v tem primeru, in trenutni umivalnik. Tu smo uporabili poceni tokovni umivalnik z visoko linearnostjo, kar je dobro s tem projektom.

Za mnoge elektroinženirje je pogosto videti, da priporočajo uporabo transformatorjev ali induktorjev 1: 1. A temu postopku se bomo izognili, ker sta obe komponenti precej dragi in potrebujeta visoko natančnost, sicer ima lahko povratni učinek na izgubo kakovosti zvoka. Padec kakovosti zvoka je predvsem zato, ker je nelinearen in odvisen od frekvence.

V tem poskusu smo uporabili osnovno vezje - 60-vatni ojačevalnik, s katerim smo ga lahko prilagodili tako, da dobro deluje s razredom A. Kolikor vem, so mnogi poskusili s tem pristopom izdelati ojačevalnik in rezultati so se izkazali za pozitivne.

Uporaba +/- dvojnega napajanja

Poleg tega smo uporabili električno napajanje +/- 20 voltov. Lahko je reguliran, običajen ali celo z uporabo kapacitivnega multiplikatorja, poleg tega pa mora imeti pred rezanjem zmogljivost približno 22 vatov. Zato je priporočljivo uporabiti večji hladilnik, saj obstaja velika verjetnost, da se ojačevalnik segreje.

V našem prejšnjem poskusu gradnje ojačevalnika smo uporabili mirovalni tok 3A. Tu smo ga zmanjšali na 2,6 A z namenom zmanjšati odvajanje vatov. A vseeno bo iz vsakega ojačevalnika izpustil vsaj 110 W.

Zelo priporočljiva je uporaba velike plastične ohišja ali tranzistorjev TO-3, ker je prenos toplote največji izziv, s katerim se boste morda morali soočiti pri gradnji tega ojačevalnika. Priporočamo tudi uporabo ločene disipacije za posamezni tranzistor. To bo omogočilo ustvarjanje nizke toplotne odpornosti.

Za ta razvoj lahko uporabite tudi večji tranzistor, vendar bi bilo to drago. Zato je glede na žep vedno bolje uporabiti dva vzporedna tranzistorja. V primerjavi z velikimi tranzistorji so cenejši, čeprav ohranjajo kakovost.

Sledi shematski diagram preprostega 20-vatnega ojačevalnega vezja za pomoč pri gradnji sistema.

Shema vezja

20W ojačevalnik vezja razreda A

Umivalnik, prikazan tukaj v diagramu, temelji na podobnem konceptu kot izhodne stopnje. 4x1ohm 1W upori [0,25ohm] so postavljeni vzporedno. Vendar pa bo morda treba nekaj eksperimentirati, saj tok določa napetost osnovnega oddajnika BC549. Način delovanja vezja bo BC549 odporil na osnovni tok, ki je presežek. Ko napetost na uporih preseže 0,65 V, se tranzistor zažene in nadalje prilagodi ravnotežje. Poleg tega lahko za upravljanje LTP nastavite tudi odmik enosmernega toka z uporabo 1K trimpota.

Optimalni tok

V idealnem primeru bi ojačevalnik razreda A moral vzdrževati delovni tok 110% večji od največjega toka zvočnika. Torej bo zvočnik z impedanco 8ohm in +/- 22V napajalnega toka največji tok zvočnika:

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

Zgornji izračun ne pomeni izgube toka med izhodom. Definitivno bo prišlo do izgube 3 voltov na izhodu vezja, kar temelji na izgubi v odpornikih oddajnika ali gonilnika in izgubi v izhodni napravi.

Najvišja napetost je torej 2,375A pri 8ohms = 19V vrh. Zdaj, ko 110-odstotnemu faktorju dodajamo faktor obratovanja, je delovni tok 2.6125A (približno 2.6A), po tem pa bi bila izhodna moč 22.5W.

Pomembno pa je omeniti, da čeprav je dobava -ve konstantna, se po drugi strani + ve razlikuje od razpoložljivega stalnega toka. Z visokimi signali se tok podvoji, ko se vklopi zgornji tranzistor, ali za negativne vrhove se bo znižal na nič. Ta položaj je pogost pojav v ojačevalniku razreda A [enojni], zaradi česar je zasnova napajanja zapletena.

Prilagodite mirovalni tok

Če je trenutni zaznavni upor več kot optimalen, lahko za natančen tok toka uporabite trimpot in brisalec na dnu BC549. Ne pozabite paziti, da vzdržujete razdaljo med zaznavnim uporom in tistimi, ki ustvarjajo visoko vir, na primer močnostni upori. Vzdrževanje varne razdalje bo vodilo do padca toka z ojačevalnikom.

Pri uporabi trimpota bodite previdni, saj je brisalec ranjen na napajalni vod -35V. Napačna poteza tukaj lahko poškoduje trimpot. Zato začnite z brisalcem pri zbiralniku izhodnih naprav. Počasi povečujte tok, dokler ne doseže zahtevane nastavitve. Kot alternativo lahko uporabite tudi lonec z več obrati, kar bi bilo najbolje.

Naslednji diagram prikazuje izdelavo spremenljivke trenutnega ponora za predlagano 20-vatno ojačevalno vezje.

Spremenljiv trenutni vir

Uporaba 1K uporov, kot je prikazano na sliki, je zagotovitev, da ne potopi neskončnega toka, tudi če se lonec spremeni v odprt krog. Prav tako je treba dati čas [10 minut ali več na trenutke], da se temperatura v hladilniku stabilizira. Čas doseganja delovne temperature pa se lahko razlikuje glede na velikost hladilnika, saj ima večji hladilnik večjo toplotno maso, zato je potreben čas.

Hladilnik je eden najpomembnejših sestavnih delov zasnove razreda A. Zato je obvezna uporaba pomivalnega korita s toplotno močjo, ki je manjša od 0,5 ° C / W. Razmislimo o situaciji, ko je disipacija približno 110 W, hladilnik z omenjeno specifikacijo bo imel 55 ° C dvig temperature, tranzistorji pa 80 ° C, zaradi česar je vroče. Lahko uporabite toplotno moč 0,25 ° C, vendar na ustvarjeno toploto ne bo veliko vplivalo.