Απλός ενισχυτής 20 watt

Αυτό το άρθρο γράφτηκε με σκοπό να δημιουργήσει έναν απλό ενισχυτή 20 Watt

Από: Dhrubajyoti Biswas

Γιατί ένας ενισχυτής κατηγορίας Α με ένα άκρο

Ένας ενισχυτής κατηγορίας Α με ένα άκρο είναι πιθανώς ένα από τα καλύτερα παραδείγματα όταν πρόκειται για έξοδο μονής άκρης στερεάς κατάστασης. Από την άλλη πλευρά, το παθητικό φορτίο μπορεί να είναι ένας μετασχηματιστής, αντίσταση ή ένας ενισχυτής όπως σε αυτήν την περίπτωση και ένας νεροχύτης ρεύματος. Εδώ χρησιμοποιήσαμε έναν φτηνό νεροχύτη με υψηλή γραμμικότητα, κάτι που είναι καλό να ακολουθήσουμε αυτό το έργο.

Για πολλούς ηλεκτρολόγους μηχανικούς, συχνά φαίνεται ότι προτείνουν τη χρήση μετασχηματιστών ή επαγωγέων 1: 1. Αλλά θα αποφύγουμε αυτήν τη διαδικασία επειδή και τα δύο εξαρτήματα είναι αρκετά ακριβά και χρειάζονται υψηλή ακρίβεια, αλλιώς μπορεί να έχει αντίστροφη επίδραση στην απώλεια ποιότητας του ήχου. Η πτώση της ποιότητας του ήχου οφείλεται κυρίως στο ότι δεν είναι γραμμική και εξαρτάται από τη συχνότητα.

Σε αυτό το πείραμα χρησιμοποιήσαμε ένα βασικό κύκλωμα - έναν ενισχυτή ισχύος 60 watt, με τη δυνατότητα να το τροποποιήσουμε ώστε να λειτουργεί καλά με την κατηγορία Α. Από όσα γνωρίζω, πολλοί έχουν δοκιμάσει αυτήν την προσέγγιση για την κατασκευή του ενισχυτή και τα αποτελέσματα αποδείχθηκαν θετικά.

Χρησιμοποιώντας +/- Διπλή τροφοδοσία

Επιπλέον, χρησιμοποιήσαμε ηλεκτρική παροχή +/- 20Volts. Μπορεί να είναι ρυθμιζόμενο, συμβατικό ή ακόμη και να εφαρμόζει πολλαπλασιαστή χωρητικότητας και επιπλέον πριν από το ψαλίδισμα, θα πρέπει να έχει την ικανότητά του περίπου 22 watt. Επομένως, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε μια μεγαλύτερη ψύκτρα, καθώς υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ο ενισχυτής να ζεσταθεί.

Στο προηγούμενο πείραμά μας για την κατασκευή του ενισχυτή, εφαρμόσαμε ηρεμιστικό ρεύμα 3Α. Εδώ το μειώσαμε σε 2,6Α, με σκοπό να μειώσουμε την εξάτμιση του watt. Ωστόσο, θα απελευθερώσει τουλάχιστον 110W από κάθε ενισχυτή.

Συνιστάται ιδιαίτερα η χρήση είτε μεγάλης πλαστικής συσκευής είτε τρανζίστορ TO-3, επειδή η μεταφορά θερμότητας είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που μπορεί να χρειαστεί να αντιμετωπίσετε στην κατασκευή αυτού του ενισχυτή. Επίσης, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ξεχωριστό διασκεδασμό για μεμονωμένα τρανζίστορ. Αυτό θα επιτρέψει την παραγωγή χαμηλής θερμικής αντίστασης.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα μεγαλύτερο τρανζίστορ για αυτήν την ανάπτυξη, αλλά αυτό θα ήταν ακριβό. Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη την τσέπη, είναι πάντα καλύτερο να χρησιμοποιείτε δύο παράλληλα τρανζίστορ. Είναι φθηνότερα σε σύγκριση με τα μεγάλα τρανζίστορ, αν και διατηρούν την ποιότητα.

Ακολουθεί το σχηματικό διάγραμμα του απλού κυκλώματος ενισχυτή 20 watt που βοηθά στην κατασκευή του συστήματος.

Διάγραμμα κυκλώματος

Κύκλωμα ενισχυτή 20W Class-A

Ο νεροχύτης που φαίνεται εδώ στο διάγραμμα βασίζεται στην ίδια ιδέα με αυτή των σταδίων εξόδου. Οι αντιστάσεις 4x1ohm 1W [0,25ohm] τοποθετούνται παράλληλα. Ωστόσο, μπορεί να χρειαστεί κάποιος πειραματισμός καθώς το ρεύμα καθορίζεται από την τάση εκπομπού βάσης BC549. Με τον τρόπο λειτουργίας του κυκλώματος, το BC549 θα ανακτήσει ρεύμα βάσης που υπερβαίνει τις αντιστάσεις. Καθώς η τάση υπερβαίνει τα 0,65V στις αντιστάσεις, το τρανζίστορ ξεκινά και ρυθμίζει περαιτέρω την ισορροπία. Επιπλέον, μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε την μετατόπιση DC χρησιμοποιώντας 1K trimpot για τη διαχείριση του LTP.

Βέλτιστο ρεύμα

Στην ιδανική περίπτωση, ο ενισχυτής Class-A πρέπει να διατηρεί το ρεύμα λειτουργίας 110% περισσότερο από το μέγιστο ρεύμα του ηχείου. Έτσι, ένα μεγάφωνο με σύνθετη αντίσταση 8ohm και +/- 22V ρεύμα, το μέγιστο ρεύμα του ηχείου θα είναι:

I = V / R = 22/8 = 2,75Α.

Ο παραπάνω υπολογισμός δεν δείχνει την απώλεια ρεύματος κατά την έξοδο. Είναι σίγουρο ότι θα υπάρξει απώλεια 3 βολτ στην έξοδο του κυκλώματος, η οποία βασίζεται στην απώλεια στην αντίσταση του πομπού ή του οδηγού και στην απώλεια της συσκευής εξόδου.

Επομένως, η μέγιστη τάση είναι 2.375A @ 8ohms = 19V κορυφή. Τώρα προσθέτοντας συντελεστή fudge στο 110%, το ρεύμα λειτουργίας είναι 2,6125A (περίπου 2,6A), και μετά από αυτό, η ισχύς εξόδου θα είναι 22,5W.

Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενώ - η παροχή είναι σταθερή, το + ve από την άλλη πλευρά διαφέρει από το διαθέσιμο σταθερό ρεύμα. Με υψηλά σήματα το ρεύμα διπλασιάζεται καθώς το άνω τρανζίστορ ενεργοποιείται ή για αρνητικές κορυφές θα πέσει στο μηδέν. Αυτή η κατάσταση είναι μια συχνή εμφάνιση στον ενισχυτή Class-A [μονής άκρης] και καθιστά το σχεδιασμό τροφοδοσίας πολύπλοκο.

Ρύθμιση ηρεμίας

Εάν η τρέχουσα αντίσταση αίσθησης είναι περισσότερο από τη βέλτιστη, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε trimpot και υαλοκαθαριστήρα στη βάση του BC549 για ακριβή ροή ρεύματος. Ωστόσο, μην ξεχνάτε να διατηρείτε την απόσταση μεταξύ της αντίστασης αίσθησης από εκείνες που παράγουν υψηλή πηγή, για παράδειγμα, αντιστάσεις ισχύος. Η διατήρηση μη ασφαλούς απόστασης θα οδηγήσει το ρεύμα να πέσει με τον ενισχυτή να ζεσταθεί.

Να είστε προσεκτικοί κατά τη χρήση του trimpot, καθώς ο υαλοκαθαριστήρας είναι τραυματισμένος στη γραμμή τροφοδοσίας -35V. Μια λανθασμένη κίνηση εδώ μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο trimpot. Επομένως, ξεκινήστε με το υαλοκαθαριστήρα στον συλλέκτη των συσκευών εξόδου. Αυξήστε αργά το ρεύμα μέχρι να φτάσει στην απαιτούμενη ρύθμιση. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το pot πολλαπλών στροφών ως εναλλακτική λύση, η οποία θα ήταν η καλύτερη.

Το ακόλουθο διάγραμμα δείχνει την κατασκευή μιας τρέχουσας μεταβλητής νεροχύτη για το προτεινόμενο κύκλωμα ενισχυτή 20 watt.

Μεταβλητή τρέχουσα πηγή

Η χρήση αντιστάσεων 1Κ σύμφωνα με το σχήμα είναι να διασφαλίσει ότι δεν θα βυθιστεί άπειρο ρεύμα ακόμη και όταν το δοχείο μετατραπεί σε ανοιχτό κύκλωμα. Επίσης, είναι απαραίτητο να δοθεί χρόνος [10 λεπτά ή περισσότερο κατά περιόδους] για να σταθεροποιηθεί η θερμοκρασία κατά μήκος της ψύκτρας. Ωστόσο, ο χρόνος για την επίτευξη της θερμοκρασίας λειτουργίας μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος της ψύκτρας, καθώς η μεγαλύτερη ψύκτρα έρχεται με υψηλότερη θερμική μάζα και έτσι χρειάζεται χρόνος.

Η ψύκτρα θερμότητας είναι ένα από τα πιο ζωτικά συστατικά ενός σχεδιασμού Class-A. Ως εκ τούτου, είναι υποχρεωτικό να χρησιμοποιείτε νεροχύτη που θα έχει θερμική βαθμολογία, η οποία είναι μικρότερη από 0,5 ° C / Watt. Εξετάστε μια κατάσταση κατά την οποία ο διασκορπισμός είναι περίπου ηρεμία 110W, μια ψύκτρα με την εν λόγω προδιαγραφή θα έχει αύξηση 55 ° C στη θερμοκρασία και τα τρανζίστορ στους 80 ° C που τελικά το κάνουν ζεστό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε θερμική βαθμολογία 0,25 ° C, αλλά δεν θα υπάρξει μεγάλη επίδραση στην παραγόμενη θερμότητα.