Мощен транзисторен усилвател. Описание на работата на аудио усилвател на мощност, използващ MOSFET транзистори. Видео: Направи си сам свързващи проводници с усукана двойка

Еднотранзисторен усилвател— тук е дизайнът на прост ULF на един транзистор. Именно с подобни схеми започнаха пътуването си много радиолюбители. След като сме сглобили прост усилвател, ние винаги се стремим да произведем по-мощно и висококачествено устройство. И така всичко продължава и продължава, винаги има желание да се направи безупречен усилвател на мощност.

Показано по-долу най-простата схемаусилвател е направен на един биполярен транзистор и шест електронни компонентивключително високоговорител. Този дизайн на устройство, което усилва нискочестотния звук, е създаден само за начинаещи радиолюбители. Основната му цел е да изясни простия принцип на работа на усилвателя, така че той се сглобява с минимален брой радиоелектронни елементи.

Този усилвател естествено има ниска мощност, той е голям и не е необходим. Въпреки това, ако инсталирате по-мощен транзистор и повишите малко захранващото напрежение, можете да получите около 0,5 W на изхода. И това вече се счита за доста прилична мощност за усилвател с такъв дизайн. На диаграмата за по-голяма яснота се използва биполярен транзистор с n-p-n проводимост, но можете да използвате всеки от тях с всякаква проводимост.

За да получите 0,5 W мощност, най-добре е да използвате мощен биполярни транзисторитип KT819 или техните чужди аналози, например 2N6288, 2N5490. Можете също така да използвате силициеви транзистори от типа KT805, техните чуждестранни аналози са BD148, BD149. Кондензаторът във веригата на изходния път може да бъде настроен на 0,1 mF, въпреки че неговата номинална стойност не играе голяма роля. Въпреки това, той оформя чувствителността на устройството спрямо честотата на звуковия сигнал.

Ако инсталирате кондензатор с голям капацитет, тогава изходът ще бъде преобладаващ ниски честоти, а високите ще бъдат отсечени. И обратното, ако капацитетът е малък, тогава ниските честоти ще бъдат отрязани и високите честоти ще бъдат прекарани. Следователно този изходен кондензатор се избира и инсталира въз основа на вашите предпочитания по отношение на аудио диапазона. Захранващото напрежение за веригата трябва да бъде избрано в диапазона от 3v до 12v.

Също така бих искал да поясня, че този усилвател на мощност ви е представен само с демонстрационна цел, за да покаже принципа на работа на такова устройство. Звукът на това устройство разбира се ще бъде на ниско ниво и не може да се сравни с висококачествени устройства. Когато силата на звука на възпроизвеждане се увеличи, в динамиката ще се появи изкривяване под формата на хрипове.

Читатели! Запомнете псевдонима на този автор и никога не повтаряйте схемите му.
Модератори! Преди да ме забраните за обида, помислете, че сте „допуснали до микрофона обикновен гопник, който дори не трябва да се допуска близо до радиотехниката и особено до преподаването на начинаещи.

Първо, с такава схема на свързване, голям D.C., дори ако променливият резистор е в желаната позиция, тоест ще се чува музика. И при голям ток високоговорителят се поврежда, тоест рано или късно ще изгори.

На второ място, тази схема трябва да има ограничител на тока, т.е постоянен резистор, поне 1 KOhm, свързан последователно с променливата. Всеки домашен продукт ще завърти копчето на променливия резистор докрай, ще има нулево съпротивление и голям ток ще тече към основата на транзистора. В резултат на това транзисторът или високоговорителят ще изгорят.

Необходим е променлив кондензатор на входа, за да защити източника на звук (авторът трябва да обясни това, защото веднага имаше читател, който го премахна просто така, смятайки се за по-умен от автора). Без него само тези играчи, които вече имат подобна защита на изхода, ще работят нормално. И ако не е там, тогава изходът на плейъра може да бъде повреден, особено, както казах по-горе, ако завъртите променливия резистор „на нула“. При това на излизане скъп лаптопнапрежението ще се подава от източника на захранване на тази дрънкулка и може да изгори. Домашните хора обичат да премахват защитни резистори и кондензатори, защото „работи!“ В резултат на това веригата може да работи с един източник на звук, но не и с друг и дори скъп телефон или лаптоп може да бъде повреден.

Променливият резистор в тази схема трябва да се настройва само, тоест трябва да се регулира веднъж и да се затвори в корпуса, а не да се изважда с удобна дръжка. Това не е контрол на силата на звука, а контрол на изкривяването, тоест избира режима на работа на транзистора, така че да има минимално изкривяване и да не излиза дим от високоговорителя. Следователно в никакъв случай не трябва да бъде достъпен отвън. НЕ МОЖЕТЕ да регулирате силата на звука чрез промяна на режима. Това е нещо за убиване. Ако наистина искате да регулирате силата на звука, е по-лесно да свържете друг променлив резистор последователно с кондензатора и сега той може да бъде изведен към тялото на усилвателя.

Като цяло, за най-простите схеми - и за да работи веднага и да не повредите нищо, трябва да закупите микросхема тип TDA (например TDA7052, TDA7056 ... има много примери в Интернет) и авторът взе произволен транзистор, който лежеше в бюрото му. В резултат на това лековерните аматьори ще търсят точно такъв транзистор, въпреки че коефициентът му на усилване е само 15, а допустимият ток е до 8 ампера (ще изгори всеки високоговорител, без дори да забележи).

Транзисторните усилватели, въпреки появата на по-модерни усилватели на микросхеми, не са загубили своята релевантност. Получаването на микросхема понякога не е толкова лесно, но транзисторите могат да бъдат премахнати от почти всяко електронно устройство, поради което запалените радиолюбители понякога натрупват планини от тези части. За да им намеря приложение, предлагам да сглобя прост транзисторен усилвателмощност, чието сглобяване може да се справи дори и начинаещ.

Схема

(изтегляния: 686)

Монтаж на усилвател

Настройка и тестване на усилвател

Те се превръщат в нещо от миналото и сега, за да сглобите всеки прост усилвател, вече не е нужно да се борите с изчисления и да занитвате голяма печатна платка.

Сега почти цялото евтино оборудване за усилване е направено на микросхеми. Най-разпространени са TDA чиповете за усилване на аудиосигнали. В момента те се използват в автомобилни радиостанции, активни субуфери, домашна акустикаи в много други аудио усилватели и изглеждат по следния начин:

Плюсове на TDA чиповете

1. За да монтирате усилвател върху тях, е достатъчно да захранвате, да свържете високоговорители и няколко радио елемента.
2. Размерите на тези микросхеми са доста малки, но те ще трябва да бъдат поставени върху радиатор, в противен случай те ще станат много горещи.
3. Те се продават във всеки магазин за радио. Има някои неща на Ali, които са малко скъпи, ако ги купувате на дребно.
4. Имат вградени различни защити и други опции, като заглушаване на звука и др. Но според моите наблюдения защитите не работят много добре, така че микросхемите често умират или от прегряване, или от. Така че е препоръчително да не свързвате накъсо щифтовете на микросхемата един с друг и да не прегрявате микросхемата, изстисквайки всички сокове от нея.
5. Цена. Не бих казал, че са много скъпи. Като цена и функции те нямат равни.

Едноканален усилвател на базата на TDA7396

Нека изградим прост едноканален усилвател с помощта на чипа TDA7396. По време на писането го взех на цена от 240 рубли. В листа с данни за чипа се казва, че този чип може да изведе до 45 вата при натоварване от 2 ома. Тоест, ако измерите съпротивлението на бобината на високоговорителя и то е около 2 ома, тогава е напълно възможно да получите пикова мощност от 45 вата от високоговорителя.Тази мощност е напълно достатъчна, за да организирате дискотека в стаята не само за себе си, но и за вашите съседи и в същото време да получите посредствен звук, който, разбира се, не може да се сравни с hi-fi усилвателите.

Ето разпределението на микросхемата:

Ще сглобим нашия усилвател според типична диаграма, която беше приложена в самия лист с данни:

Прилагаме +V към крак 8 и нищо към крак 4. Следователно диаграмата ще изглежда така:

Vs е захранващото напрежение. Може да бъде от 8 до 18 волта. “IN+” и “IN-” – тук обслужваме слабите звуков сигнал. Прикрепяме високоговорител към 5-ия и 7-ия крак. Настроихме шестия крак на минус.

Ето моето устройство за стенен монтаж

Не съм използвал кондензатори при входна мощност от 100nF и 1000uF, тъй като вече имам чисто напрежение, идващо от захранването.

Разтърсих високоговорителя със следните параметри:

Както можете да видите, съпротивлението на намотката е 4 ома. Честотната лента показва, че това е тип субуфер.

Ето как изглежда моят суб в самостоятелно направен корпус:

Опитах се да заснема видео, но звукът на видеото е много слаб. Но все пак мога да кажа, че телефонът със средна мощност вече удряше толкова силно, че ушите ми се въртяха, въпреки че консумацията на цялата верига в работна форма беше само около 10 вата (умножете 14,3 по 0,73). В този пример взех напрежението като в кола, тоест 14,4 волта, което е в рамките на нашия работен диапазон от 8 до 18 волта.

Ако нямате мощен източник на захранване, можете да го сглобите според тази диаграма.

Не се вкопчвайте в този конкретен чип. Тези TDA чипове, както вече казах, има много видове. Някои от тях усилват стереосигнала и могат да извеждат звук към 4 високоговорителя едновременно, както се прави в автомобилните радиостанции. Така че не бъдете мързеливи да претърсите Интернет и да намерите подходящ TDA. След като завършите сглобяването, оставете вашите съседи да проверят вашия усилвател, като завъртите копчето за сила на звука докрай до балалайката и облегнете мощния високоговорител на стената).

Но в статията събрах усилвател с помощта на чип TDA2030A

Получи се много добре, тъй като TDA2030A има най-добри характеристикиотколкото TDA7396

За разнообразие ще прикача и друга диаграма от абонат, чийто усилвател TDA 1557Q работи правилно повече от 10 години подред:

Усилватели на Aliexpress

Намерих и комплекти комплекти на Ali на TDA. Например, този стерео усилвател е 15 вата на канал и струва $1. Тази мощност е напълно достатъчна, за да висите в стаята си, слушайки любимите си парчета.

Можете да го купите.

И тук готово е веднага

И като цяло има много от тези модули за усилване на Aliexpress. Кликнете върху тази връзка и изберете всеки усилвател, който харесвате.

Схема No2

Схемата на втория ни усилвател е много по-сложна, но ни позволява да получим по-добро качество на звука. Това беше постигнато благодарение на по-усъвършенствания дизайн на веригата, по-високото усилване на усилвателя (и следователно по-дълбоката обратна връзка), както и възможността за регулиране на първоначалното отклонение на транзисторите на изходния етап.

Диаграмата на новата версия на усилвателя е показана на фиг. 11.20. Този усилвател, за разлика от своя предшественик, се захранва от биполярен източник на напрежение.

Входният етап на усилвателя на транзистори VT1-VT3 образува т.нар. диференциален усилвател. Транзистор VT2 в диференциален усилвател е източник на ток (доста често в диференциалните усилватели като източник на ток се използва конвенционален резистор с доста голяма стойност). А транзисторите VT1 и VT3 образуват два пътя, по които токът от източника отива към товара.

Ако токът във веригата на единия транзистор се увеличи, тогава токът във веригата на другия транзистор ще намалее точно със същото количество - източникът на ток поддържа сумата от токовете на двата транзистора постоянна.

В резултат на това транзисторите на диференциалния усилвател образуват почти „идеално“ устройство за сравнение, което е важно за висококачествена работа на обратната връзка. Усиленият сигнал се подава към основата на един транзистор, а сигналът за обратна връзка се подава към основата на другия чрез делител на напрежение на резистори R6, R8.

Антифазният сигнал за "дивергенция" е изолиран на резистори R4 и R5 и се подава към две вериги за усилване:

• транзистор VT7;
• транзистори VT4-VT6.

Когато няма сигнал за несъответствие, токовете на двете вериги, т.е. транзисторите VT7 и VT6, са равни и напрежението в точката на свързване на техните колектори (в нашата схема транзисторът VT8 може да се счита за такава точка) е точно нула.

Когато се появи сигнал за несъответствие, токовете на транзистора стават различни и напрежението в точката на свързване става повече или по-малко от нула. Това напрежение се усилва от композитен емитер последовател, сглобен на допълнителни двойки VT9, VT10 и VT11, VT12, и се подава към високоговорителите - това е изходният сигнал на усилвателя.

Транзистор VT8 се използва за регулиране на т.нар. ток на покой на изходния етап. Когато плъзгачът на подстригващия резистор R14 е в горно положение според схемата, транзисторът VT8 е напълно отворен. В този случай спадът на напрежението върху него е близо до нула. Ако преместите плъзгача на резистора в долна позиция, спадът на напрежението на транзистора VT8 ще се увеличи. И това е еквивалентно на въвеждане на предубедителен сигнал в базите на транзисторите на изходния емитер последовател. Има промяна в режима им на работа от клас C към клас B и по принцип към клас A. Това, както вече знаем, е един от начините за подобряване на качеството на звука - не трябва да разчитате само на обратна връзка.

Плащане . Усилвателят е сглобен на платка от едностранно фибростъкло с дебелина 1,5 мм с размери 50х47,5 мм. Електрически инсталации печатна електронна платкав огледален образ и диаграмата на разположението на частите може да бъде изтеглена. Разглеждаме работата на усилвателя. Външен видусилвател е показан на фиг. 11.21.

Аналози и елементна база . При липса на необходимите части транзисторите VT1, VT3 могат да бъдат заменени с всякакви нискошумни с допустим ток най-малко 100 mA, допустимо напрежение не по-ниско от захранващото напрежение на усилвателя и възможно най-голямо усилване.

Специално за такива схеми индустрията произвежда транзисторни възли, които представляват двойка транзистори в един пакет с най-сходни характеристики - това би било идеален вариант.

Транзисторите VT9 и VT10 трябва да се допълват, както и VT11 и VT12. Те трябва да са проектирани за напрежение най-малко два пъти по-голямо от захранващото напрежение на усилвателя. Забравихте ли, уважаеми радиолюбители, че усилвателят се захранва от двуполюсен източник на напрежение?

За чуждестранни аналози допълнителните двойки обикновено са посочени в документацията за транзистора, за домашни устройства - ще трябва да се потите в Интернет! Транзисторите на изходния етап VT11, VT12 трябва допълнително да издържат на ток не по-малък от:

I в = U / R, A,

U- захранващо напрежение на усилвателя,
Р- AC съпротивление.

За транзистори VT9, VT10 допустимият ток трябва да бъде най-малко:

I p = I in / Б, А,

аз вътре- максимален ток на изходните транзистори;
б- усилване на изходните транзистори.

Моля, имайте предвид, че документацията за мощни транзисториПонякога се дават две печалби - едното за режима на усилване на "малък сигнал", другото за OE веригата. Този, от който се нуждаете за изчислението, не е този за „малкия сигнал“. Моля, обърнете внимание и на особеностите на транзисторите KT972/KT973 - тяхното усилване е повече от 750.

Аналогът, който намерите, трябва да има не по-малко усилване - това е от съществено значение за тази схема. Останалите транзистори трябва да имат допустимо напрежение най-малко два пъти по-голямо от захранващото напрежение на усилвателя и допустим ток най-малко 100 mA. Резистори - всякакви с допустима мощност на разсейване най-малко 0,125 W. Кондензаторите са електролитни, с капацитет не по-малък от определения и работно напрежение не по-малко от захранващото напрежение на усилвателя.

продължавай да четеш