Výkonný tranzistorový zosilňovač. Popis činnosti zosilňovača zvuku na tranzistoroch MOSFET. Video: prepojovacie vodiče s krútenou dvojlinkou si urobte sami

Jednotranzistorový zosilňovač- tu je návrh jednoduchého ULF na jednom tranzistore. Práve s takýmito schémami začalo svoju cestu mnoho rádioamatérov. Po zostavení jednoduchého zosilňovača sa vždy snažíme vytvoriť výkonnejšie a kvalitnejšie zariadenie. A tak sa všetko stále zvyšuje, vždy existuje túžba vytvoriť dokonalý výkonový zosilňovač.

Zobrazené nižšie najjednoduchší obvod zosilňovač je vyrobený na jednom bipolárnom tranzistore a šiestich elektronické komponenty vrátane reproduktora. Tento dizajn zariadenia na zosilnenie nízkofrekvenčného zvuku bol vytvorený práve pre začínajúcich rádioamatérov. Jeho hlavným účelom je objasniť jednoduchý princíp činnosti zosilňovača, preto je zostavený s použitím minimálneho počtu elektronických prvkov.

Tento zosilňovač má prirodzene malý výkon, pre začiatok je veľký a nie je potrebný. Ak však nainštalujete výkonnejší tranzistor a trochu zvýšite napájacie napätie, môžete na výstupe získať asi 0,5 wattu. A to sa už považuje za celkom slušný výkon na zosilňovač s takýmto dizajnom. V schéme sa kvôli prehľadnosti používa bipolárny tranzistor s vodivosťou n-p-n, ale môžete použiť akúkoľvek a s akoukoľvek vodivosťou.

Ak chcete získať výkon 0,5 W, je najlepšie použiť výkonný bipolárne tranzistory typ KT819 alebo ich zahraničné analógy, napríklad 2N6288, 2N5490. Môžete tiež použiť kremíkové tranzistory ako KT805, ich zahraničný náprotivok - BD148, BD149. Kondenzátor v obvode výstupnej cesty môže byť nastavený na 0,1 mF, aj keď jeho nominálna hodnota nehrá veľkú úlohu. Napriek tomu tvorí citlivosť zariadenia vzhľadom na frekvenciu zvukového signálu.

Ak vložíte kondenzátor s veľkou kapacitou, výstup bude prevažne nízke frekvencie, a tie vysoké budú odrezané. Naopak, ak je kapacita malá, nízke frekvencie budú znížené a vysoké frekvencie budú preskočené. Preto sa tento výstupný kondenzátor vyberá a inštaluje na základe vašich preferencií pre rozsah zvuku. Napájacie napätie pre obvod je potrebné zvoliť v rozsahu od 3v - do 12v.

Chcel by som tiež objasniť - tento výkonový zosilňovač je vám predstavený iba na demonštračné účely, aby sa ukázal princíp fungovania takéhoto zariadenia. Zvuk tohto zariadenia bude určite na nízkej úrovni a nedá sa porovnávať s kvalitnými zariadeniami. Pri zvýšení hlasitosti prehrávania sa v reproduktore objaví skreslenie vo forme pískania.

Čitatelia! Zapamätajte si prezývku tohto autora a nikdy neopakujte jeho schémy.
Moderátori! Predtým, ako ma zakážete za urážky, pomyslite si, že ste "pustili k mikrofónu obyčajného gopnika", ktorého by nemali pustiť ani do blízkosti rádiotechniky a navyše k výučbe začiatočníkov.

Po prvé, s takouto schémou prepínania je veľká D.C., aj keď je premenný odpor v správnej polohe, to znamená, že hudba bude počuť. A pri veľkom prúde sa reproduktor poškodí, čiže skôr či neskôr vyhorí.

Po druhé, v tomto obvode musí byť obmedzovač prúdu, to znamená konštantný odpor, najmenej 1 KΩ, zapojený do série s premenným. Každý domáci kutil otočí premenlivý odporový regulátor nadoraz, bude mať nulový odpor a do bázy tranzistora pôjde veľký prúd. V dôsledku toho dôjde k vyhoreniu tranzistora alebo reproduktora.

Na ochranu zdroja zvuku je potrebný variabilný kondenzátor na vstupe (to by mal vysvetliť autor, pretože okamžite sa našiel čitateľ, ktorý ho len tak odstránil, pretože sa považoval za múdrejšieho ako autor). Bez neho budú normálne fungovať iba tie prehrávače, v ktorých je takáto ochrana už nainštalovaná na výstupe. A ak tam nie je, môže sa poškodiť výstup prehrávača, najmä, ako som povedal vyššie, ak odskrutkujete premenlivý odpor „na nulu“. Zároveň aj výstup drahý notebook napätie bude napájané zo zdroja tejto centovej drobnosti a môže dôjsť k vyhoreniu. Domáce veľmi radi odstraňujú ochranné odpory a kondenzátory, pretože "to funguje!" Výsledkom je, že obvod môže pracovať s jedným zdrojom zvuku, ale nie s iným a dokonca sa môže poškodiť aj drahý telefón alebo notebook.

Variabilný odpor v tomto obvode by mal byť iba trimrom, to znamená, že by mal byť nastavený raz a zatvorený v puzdre a nemal by sa vyťahovať pomocou pohodlnej rukoväte. Nejedná sa o regulátor hlasitosti, ale o regulátor skreslenia, teda volí prevádzkový režim tranzistora tak, aby došlo k minimálnemu skresleniu a aby z reproduktora nevychádzal dym. Preto by nikdy nemal byť prístupný zvonku. Nie je možné upraviť hlasitosť zmenou režimu. Na to musíte „zabiť“. Ak naozaj chcete upraviť hlasitosť, je jednoduchšie zapnúť ďalší premenlivý odpor v sérii s kondenzátorom a teraz už môže byť vyvedený na puzdro zosilňovača.

Všeobecne platí, že pre najjednoduchšie obvody - a aby ste mohli pracovať hneď a nič nepoškodiť, musíte si kúpiť čip typu TDA (napríklad TDA7052, TDA7056 ... na internete je veľa príkladov) a autor vzal náhodný tranzistor, ktorý sa mu povaľoval na stole. Výsledkom je, že dôverčiví amatéri budú hľadať práve taký tranzistor, hoci jeho zisk je iba 15 a povolený prúd je až 8 ampérov (spáli akýkoľvek reproduktor bez toho, aby si to všimol).

Tranzistorové zosilňovače, napriek vzniku modernejších mikroobvodových zosilňovačov, nestratili svoj význam. Niekedy nie je také ľahké získať mikroobvod, ale tranzistory môžu byť spájkované z takmer akéhokoľvek elektronického zariadenia, a preto zanietení rádioamatéri niekedy hromadia hory týchto častí. Aby som im našiel využitie, navrhujem zostaviť nenáročné tranzistorový zosilňovač výkon, ktorého montáž zvládne aj začiatočník.

Schéma

Obvod sa skladá zo 6 tranzistorov a pri napájaní 12 voltmi dokáže vyvinúť výkon až 3 watty. Tento výkon stačí na ozvučenie malej miestnosti alebo pracoviska. Tranzistory T5 a T6 v obvode tvoria výstupný stupeň, na ich miesto je možné umiestniť rozšírené domáce analógy KT814 a KT815. Kondenzátor C4, ktorý je pripojený ku kolektorom výstupných tranzistorov, oddeľuje jednosmernú zložku výstupného signálu, preto je možné tento zosilňovač použiť bez ochrannej dosky reproduktorov. Aj keď zosilňovač počas prevádzky zlyhá a na výstupe sa objaví konštantné napätie, neprekročí tento kondenzátor a dynamiku reproduktorový systém zostane nedotknutá. Izolačný kondenzátor C1 na vstupe je lepšie použiť filmový, ale ak nie je po ruke, je vhodný aj keramický. Analógom diód D1 a D2 v tomto obvode je 1N4007 alebo domáci KD522. Reproduktor je možné použiť s odporom 4-16 ohmov, čím nižší je jeho odpor, tým väčší výkon obvod vyvinie.

(stiahnutia: 686)

Zostava zosilňovača

Na plošnom spoji s rozmermi 50x40 mm sa montuje obvod, k článku je priložený výkres vo formáte Sprint-Layout. Výsledný plošný spoj je potrebné pri tlači zrkadliť. Po vyleptaní a odstránení tonera z dosky sa vyvŕtajú otvory, najlepšie je použiť vrták 0,8 - 1 mm a na otvory pre výstupné tranzistory a svorkovnicu 1,2 mm.

Po vyvŕtaní otvorov je žiaduce všetky dráhy pocínovať, čím sa zníži ich odolnosť a meď sa ochráni pred oxidáciou. Potom sa spájkujú malé časti - odpory, diódy, po ktorých sú výstupné tranzistory, svorkovnica, kondenzátory. Podľa schémy musia byť kolektory výstupných tranzistorov pripojené, na tejto doske k tomuto spojeniu dochádza uzavretím „chrbátov“ tranzistorov pomocou drôtu alebo radiátora, ak je použitý. Ak je obvod naložený na reproduktor s odporom 4 ohmy, alebo ak je na vstupe signál s vysokou hlasitosťou, musí byť nainštalovaný radiátor. V iných prípadoch sa výstupné tranzistory takmer nezohrievajú a nevyžadujú dodatočné chladenie.

Po montáži je bezpodmienečne nutné umyť zvyšky taviva z dráh, skontrolovať dosku na chyby pri montáži alebo skraty medzi susednými dráhami.

Ladenie a testovanie zosilňovača

Po dokončení montáže môžete napájať dosku zosilňovača. V prerušení jedného z napájacích vodičov musí byť zahrnutý ampérmeter na kontrolu spotrebovaného prúdu. Zapneme napájanie a pozrieme sa na hodnoty ampérmetra, bez privedenia signálu na vstup by zosilňovač mal spotrebovať asi 15-20 mA. Pokojový prúd je nastavený odporom R6, na jeho zvýšenie je potrebné znížiť odpor tohto odporu. Pokojový prúd by ste nemali príliš zvyšovať, pretože. tvorba tepla na výstupných tranzistoroch sa zvýši. Ak je pokojový prúd normálny, môžete vložiť signál, napríklad hudbu z počítača, telefónu alebo prehrávača, pripojiť k výstupu reproduktor a začať počúvať. Aj keď je zosilňovač jednoduchý v prevedení, poskytuje veľmi prijateľnú kvalitu zvuku. Na súčasné prehrávanie dvoch kanálov, ľavého a pravého, musí byť obvod zostavený dvakrát. Upozorňujeme, že ak je zdroj signálu ďaleko od dosky, musí byť pripojený tieneným vodičom, inak sa nedá vyhnúť rušeniu a rušeniu. Tento zosilňovač sa teda ukázal ako úplne univerzálny vďaka nízkej spotrebe prúdu a kompaktným rozmerom dosky. Dá sa použiť ako súčasť počítačových reproduktorov, tak aj pri vytváraní malého stacionára hudobné centrum. Šťastné zhromaždenie.

Sú minulosťou a teraz, aby ste mohli zostaviť akýkoľvek jednoduchý zosilňovač, už nemusíte trpieť výpočtami a nitovať veľkú dosku plošných spojov.

Teraz sa takmer všetky lacné zosilňovacie zariadenia vyrábajú na mikroobvodoch. Najpoužívanejšie TDA čipy na zosilnenie audio signálu. V súčasnosti sa používajú v autorádiách, v aktívnych subwooferoch, v domáca akustika a v mnohých ďalších audio zosilňovačoch a vyzerajú asi takto:

Výhody TDA čipov

Aby ste na ne zostavili zosilňovač, stačí napájať, pripojiť reproduktory a niekoľko rádiových prvkov.
Rozmery týchto mikroobvodov sú pomerne malé, ale budú musieť byť umiestnené na radiátore, inak budú veľmi horúce.
Predávajú sa v každom obchode s rádiami. Na Ali je niečo drahé, ak si to vezmete v maloobchode.
Majú zabudované rôzne ochrany a ďalšie možnosti, ako napríklad stlmenie zvuku a pod. Podľa mojich pozorovaní však ochrany nefungujú veľmi dobre, takže mikroobvody často zomierajú buď z prehriatia, alebo z. Preto je vhodné neuzatvárať kolíky mikroobvodu navzájom a neprehrievať mikroobvod a vytlačiť z neho všetku šťavu.
Cena. Nepovedal by som, že sú veľmi drahé. Za cenu a funkcie, ktoré vykonávajú, nemajú obdobu.

Jednokanálový zosilňovač na TDA7396

Zostavme jednoduchý jednokanálový zosilňovač na čipe TDA7396. V čase písania tohto článku som to vzal za cenu 240 rubľov. Technický list pre mikroobvod uviedol, že tento mikroobvod môže dodať až 45 wattov do 2 ohmovej záťaže. To znamená, že ak zmeriate odpor cievky reproduktora a bude to asi 2 ohmy, potom je celkom možné získať na reproduktore špičkový výkon 45 wattov.Tento výkon je úplne dostatočný na to, aby ste v miestnosti usporiadali diskotéku nielen pre seba, ale aj pre svojich susedov a zároveň získali priemerný zvuk, ktorý sa, samozrejme, nedá porovnávať s hi-fi zosilňovačmi.

Tu je pinout čipu:

Náš zosilňovač zostavíme podľa typickej schémy, ktorá bola pripojená v samotnom údajovom liste:

Podávame +V do nohy 8 a nepodávame nič do nohy 4. Takže diagram bude vyzerať takto:

Vs je napájacie napätie. Môže to byť od 8 do 18 voltov. "IN+" a "IN-" - tu podávame slabé zvukový signál. Reproduktor prichytíme na 5. a 7. nohu. Šiestu nohu sme dali do mínusu.

Tu je moja zostava zapustenej montáže

Na príkone 100nF a 1000uF som nepoužil kondenzátory, keďže zo zdroja mi ide čisté napätie.

Rozkýval reproduktor s nasledujúcimi parametrami:

Ako vidíte, odpor cievky je 4 ohmy. Frekvenčné pásmo naznačuje, že ide o typ subwoofera.

A takto vyzerá moja ponorka vo vlastnoručne vyrobenom puzdre:

Skúšal som natočiť video, ale zvuk na videu je pre mňa veľmi zlý. Napriek tomu môžem povedať, že z telefónu pri strednom výkone to už klovalo tak, že uši boli obalené, hoci spotreba celého obvodu v pracovnej forme bola len asi 10 wattov (14,3 vynásobíme 0,73). V tomto príklade som vzal napätie ako v aute, teda 14,4 voltov, čo dobre zapadá do nášho prevádzkového rozsahu od 8 do 18 voltov.

Ak nemáte výkonný zdroj energie, môžete ho zostaviť podľa tejto schémy.

Nechoďte v tomto čipe v cykloch. Tieto čipy TDA, ako som už povedal, existuje veľa druhov. Niektoré z nich zosilňujú stereo signál a dokážu vydávať zvuk do 4 reproduktorov naraz, ako sa to robí v autorádiách. Nebuďte preto leniví hrabať sa na internete a nájsť si vhodné TDA. Po dokončení montáže nechajte svojich susedov skontrolovať váš zosilňovač odskrutkovaním ovládača hlasitosti pre celú balalajku a opretím výkonného reproduktora o stenu).

Ale v článku som zostavil zosilňovač na čipe TDA2030A

Dopadlo to veľmi dobre, keďže TDA2030A áno najlepší výkon ako TDA7396

Pridám pre zmenu aj ďalší obvod od účastníka, ktorého zosilňovač na TDA 1557Q funguje správne už viac ako 10 rokov po sebe:

Zosilňovače na Aliexpress

Na Ali som našiel kit kits aj na TDA. Napríklad tento stereo zosilňovač má 15 wattov na kanál a stojí 1 dolár. Táto sila je dostatočná na to, aby ste sa mohli zabaviť s vašimi obľúbenými skladbami v malej miestnosti

Môžeš kúpiť.

ale hneď je pripravený

Každopádne, na Aliexpress je veľa týchto zosilňovacích modulov. Kliknite na tento odkaz a vyberte si ľubovoľný zosilňovač.

Schéma č.2

Schéma nášho druhého zosilňovača je oveľa komplikovanejšia, ale umožňuje vám získať lepšiu kvalitu zvuku. To je dosiahnuté vďaka pokročilejším obvodom, väčšiemu zosilneniu zosilňovača (a teda hlbšej spätnej väzbe), ako aj schopnosti upraviť počiatočné predpätie tranzistorov koncového stupňa.

Schéma novej verzie zosilňovača je na obr. 11.20 hod. Tento zosilňovač je na rozdiel od svojho predchodcu napájaný bipolárnym zdrojom napätia.

Vstupný stupeň zosilňovača na tranzistoroch VT1-VT3 tvorí tzv. diferenciálny zosilňovač. Tranzistor VT2 v diferenciálnom zosilňovači je zdrojom prúdu (v diferenciálnych zosilňovačoch sa ako zdroj prúdu často používa konvenčný odpor dostatočne veľkej hodnoty). A tranzistory VT1 a VT3 tvoria dve cesty, v ktorých prúd zo zdroja ide do záťaže.

Ak sa prúd v obvode jedného tranzistora zvýši, potom sa prúd v obvode druhého tranzistora zníži presne o rovnakú hodnotu - zdroj prúdu udržiava súčet prúdov oboch tranzistorov konštantný.

Výsledkom je, že tranzistory diferenciálneho zosilňovača tvoria takmer „ideálne“ porovnávacie zariadenie, ktoré je dôležité pre kvalitu spätnej väzby. Zosilnený signál sa privádza na bázu jedného tranzistora a spätnoväzbový signál sa privádza na bázu druhého tranzistora cez napäťový delič cez odpory R6, R8.

Signál „divergencie“ mimo fázu je priradený k rezistorom R4 a R5 a je privádzaný do dvoch zosilňovacích obvodov:

tranzistor VT7;
tranzistory VT4-VT6.

Keď neexistuje žiadny nesúlad, prúdy oboch obvodov, t.j. tranzistorov VT7 a VT6, sú rovnaké a napätie v mieste spojenia ich kolektorov (v našom obvode možno tranzistor VT8 považovať za taký bod) je presne nula.

Keď sa objaví signál nesúladu, prúdy tranzistorov sa líšia a napätie v bode pripojenia je väčšie alebo menšie ako nula. Toto napätie je zosilnené kompozitným emitorovým sledovačom zostaveným na komplementárnych pároch VT9, VT10 a VT11, VT12 a privádzaným do AC - to je výstupný signál zosilňovača.

Tranzistor VT8 slúži na úpravu tzv. pokojový prúd koncového stupňa. Keď je motor ladiaceho odporu R14 v hornej polohe podľa schémy, tranzistor VT8 je úplne otvorený. V tomto prípade je pokles napätia na ňom takmer nulový. Ak posuniete posúvač odporu do spodnej polohy, pokles napätia na tranzistore VT8 sa zvýši. A to je ekvivalentné zavedeniu predpätia do báz tranzistorov výstupného emitorového sledovača. Dochádza k posunu spôsobu ich fungovania z triedy C do triedy B a v zásade do triedy A. Toto je, ako už vieme, jeden zo spôsobov, ako zlepšiť kvalitu zvuku – netreba sa spoliehať len na spätnú väzbu v toto.

zaplatiť . Zosilňovač je osadený na doske z jednostranného sklolaminátu s hrúbkou 1,5 mm a rozmermi 50 × 47,5 mm. Elektrické vedenie vytlačená obvodová doska v zrkadlovom obraze a rozloženie dielov je možné stiahnuť. Pozeráme sa na prácu zosilňovača. Vzhľad zosilňovač je znázornený na obr. 11.21.

Analógy a základňa prvkov . Pri absencii potrebných častí je možné tranzistory VT1, VT3 nahradiť akýmikoľvek nízkošumovými s prípustným prúdom najmenej 100 mA, prípustným napätím nie nižším ako napájacie napätie zosilňovača a najvyšším možným ziskom.

Najmä pre takéto obvody priemysel vyrába zostavy tranzistorov, čo je pár tranzistorov v jednom balení s najpodobnejšími charakteristikami - to by bola ideálna možnosť.

Tranzistory VT9 a VT10 musia byť komplementárne, rovnako ako VT11 a VT12. Musia byť dimenzované na minimálne dvojnásobok napájacieho napätia zosilňovača. Zabudol si, milý rádioamatér, že zosilňovač je napájaný bipolárnym zdrojom napätia?

Pre zahraničné analógy sú komplementárne páry zvyčajne uvedené v dokumentácii pre tranzistor, pre domáce zariadenia - musíte sa potiť na internete! Tranzistory koncového stupňa VT11, VT12 musia navyše odolávať prúdu nie menšiemu ako:

Ja v = U / R, A,

U- napájacie napätie zosilňovača,
R- AC odpor.

Pre tranzistory VT9, VT10 musí byť povolený prúd aspoň:

Som \u003d som tam / B, A,

som v- maximálny prúd výstupných tranzistorov;
B- zosilnenie výstupných tranzistorov.

Upozorňujeme, že dokumentácia pre výkonové tranzistory niekedy sa udávajú dve zosilnenia - jedno pre režim zosilnenia "malého signálu", druhé pre obvod OE. Musíte vypočítať nie ten pre "malý signál". Venujte pozornosť aj zvláštnosti tranzistorov KT972 / KT973 - ich zisk je viac ako 750.

Analóg, ktorý ste našli, nesmie mať menší zisk - to je pre tento obvod nevyhnutné. Zostávajúce tranzistory musia mať prípustné napätie najmenej dvojnásobok napájacieho napätia zosilňovača a prípustný prúd najmenej 100 mA. Rezistory - akékoľvek s prípustným stratovým výkonom najmenej 0,125 W. Kondenzátory - elektrolytické, s kapacitou nie menšou ako špecifikovaná a prevádzkovým napätím nie menším ako napájacie napätie zosilňovača.

Pokračovať v čítaní