Mini lydforsterkerkretser

I denne artikkelen diskuterer vi en håndfull mini-lydforsterkerkrets som kan bygges raskt for å forsterke veldig små inngangssignaler til hørbare høyttalerutganger.

1) 1 Watt forsterkerkrets

Den første mini-lydforsterkerkretsen fungerer med et 'komplementært' utgangstrinn, med en enkelt NPN og en enkelt PNP-effekttransistor, som blir kvitt en utgangstransformator som ofte observeres i eldre forsterkermodeller. Effekten er rundt 1W, med ganske minimal forvrengning. Inngangssignalet overføres via volumkontrollen RV1 og videre gjennom C1 til Q1-basen.

Samlerbelastningen for Q1 består av R1, R5 sammen med høyttaleren. Samlerspenningen på Q1 er rundt 50% av forsyningsspenningen, dvs. 4V5. Q2- og Q3-basene er også med den samme spenningen (ganske mye) som Q1-samleren, fordi R1-verdien er veldig liten (68R).

Innenfor krysset til Q2, sender Q3 ut at spenningen også kan være nesten 4V5, R3 og R4 og motstander med ekstremt liten verdi for å kontrollere strømmen som går over Q2 og Q3. Hvis det forsterkede inngangssignalet ikke er mer enn 4V5, blir Q2 slått av (siden basen sannsynligvis vil være ved redusert spenning sammenlignet med emitteren), kan likevel Q3 fortsette å sende signalet.

Så snart Q1 forsterker signalet over 4V5 blir situasjonen snudd, Q2 slås PÅ og Q3 slås av.

Signalene blandes ved den felles emitterleddet til Q2 og Q3, og overføres til høyttaleren ved hjelp av den store elektrolytiske kondensatoren C2. Mindre verdi for C2 kondensator kan forårsake svak redusert frekvensrespons.

Negativ tilbakemelding er gitt av R5 og R2, som garanterer stabilitet ved å minimere gevinsten marginalt. R1 er innarbeidet for å få en liten mengde basisk forspenning for Q2 og Q3, mye mer overlegne oppsett bruker termistorer eller dioder for å beskytte mot termiske rømningssituasjoner som kan skade paret utgangstransistor.

Et negativt aspekt er transistorens likestrømskobling, der hvis en bestemt transistor skifter karakteristikkene, kan effekten være ødeleggende! På grunn av dette må utgangstransistorparet være et riktig 'matchet par'. Noen andre varianter kan testes ut med tanke på at de også samsvarer riktig med identisk hFE.

2) Liten forsterker for høreapparat

Når en billig og skitten lydforsterkerkrets for lyd er det du leter etter, kan du sannsynligvis teste ut denne lille enheten. Blant forskjellige andre faktorer kan det være vant å øke utgangen fra en hodetelefon for personer med hørselstap. Kretsen er en enkel tvillingtransistor, lydforsterker. Den første transistoren, Q1, fungerer som en grunnleggende forsterker for middels forsterkning som får signalet sitt fra C1, og fungerer som en DC-blokkering.

Transistor Q1 forsterker signalet og leder det til C2. Den transistoren} fører deretter signalet til Q2, som er konfigurert som effektforsterkerstadiet. Dette trinnet forsterker signalet enda mer, og C3 bytter det mot høyttaleren.

Du kan muligens finne litt forvrengning, men dette kan minimeres gjennom testing med forskjellige verdier av C5, og holder den innenfor det angitte området. Hvis dette ikke fungerer som den skal, bør du vurdere noen andre verdier. Men tenker på hvordan gevinsten til transistorer kan variere, vil det mest sannsynlig trenge litt eksperimentering for å ha alle tingene til å fungere riktig.

3) Forbedret miniatyrhøreapparatforsterkerkrets

4) Halv watt forsterkerkrets

Den neste miniatyr lydforsterkerkretsen som presenteres her er ganske enkel. Utgangseffekten er rundt 250 mW, som vanligvis er ganske nok for de fleste applikasjoner, og den er like god som enhver typisk transistorradio. Forvrengningsbeløpet er ganske høyt, rundt 5%.

Denne lille forsterkeren er moderat følsom og kan gi 100% utgang med en inngang på omtrent 50 mV. Inngangsimpedansen er omtrent 50k. En grunnleggende tonekontroll er integrert. Selv om dette faktisk ikke er en aktiv tonekontroll, snarere enn en passiv, er effekten ganske tilstrekkelig. Volumkontrollsenterarmen er festet til Q1-basen gjennom en DC-blokkerende kondensator.

Kretsarbeid

Q1 er koblet opp som en veldig tradisjonell vanlig emitterforsterker sammen med R2 som leverer basiskvisten og R3 oppfører seg som en samlerbelastning. Dette trinnet er direkte koblet til den andre transistoren som er en PNP-type. Ved å gjøre dette leverer strømmen som kommer gjennom Q1 forspenningen for den andre transistoren. Med de anvendte verdiene er utgangen fra den andre transistoren koblet rett til spolen til høyttaleren.

Dette ser kanskje ikke ut til å være en lurt ide fordi standbystrømmen i utgangstransistoren kontinuerlig forstyrrer spolen noen ganger litt inn eller ut fra det typiske driftsnivået. Likevel, hvis en stor høyttaler blir brukt, som den skal, har denne knapt noen innvirkning, og fordi vi ikke forventer en god Hi-Fi-utgang, gjør det ingen forskjell.

Tonekontroll

Tonekontrollen inkluderer C2 og RV2 som tilfeldigvis blir koblet sammen over samleren / basen til Q1. Når RV2 er satt til en høy motstandsverdi, har dette knapt noen innvirkning, men når det er satt til minimumsnivå, gir 100nF tilbakemelding på de høye frekvensene som har en tendens til å være utenfor fasen, noe som resulterer i deres totale kansellering. For å gjøre det mulig for kretsen å fungere riktig, bør R3 bestemmes nøye.

Verdien som er angitt i denne artikkelen er 39 ohm, som bare er et gjennomsnittlig område, og selv om det kan fungere bra for foreløpig oppsett for å garantere at kretsen fungerer, må verdien bestemmes ved eksperimentering. Hvis det er veldig lite, vil du se ekstrem forvrengning på større volumkonfigurasjoner.

Når det er for høyt, vil strømmen sannsynligvis være for mye, selv om kvaliteten på lydutgangen vil være veldig god. Man kan finne et par metoder for å plukke ut verdien. Uten multimeter må verdien bestemmes som den minste som passer for anstendig kvalitet.

Hvis et multimeter er tilgjengelig, bør dette kobles i serie med forsyningsspenningen, og R3 må velges for å sikre at forsterkerens hvilestrøm, som tilfeldigvis er strømmen i fravær av et inngangssignal, er rundt 20 mA.

Det er avgjørende at Q2 installeres over en varmeavleder, siden den kan bli utrolig varm og kan gå inn i termisk rømning hvis ingen varmeavleder brukes. Høyttalerimpedansen er ikke veldig viktig, og i prototypen gikk høyttalere så lave som 8 ohm og så store som 80 ohm nesten alle bra. Imidlertid kan endring av høyttalerimpedansen også kreve en endring i verdien på R3.

5) Grunnleggende 3 V Mini-forsterkerkrets

For å redusere mengden deler brukes direkte kobling mellom Tr1 og Tr2 og mellom Tr2 og høyttaleren. Tr1 fungerer som en vanlig samlerforsterker som lastes gjennom en vanlig emitterforsterker Tr2. Tr1-baseforskyvningen ekstraheres fra samleren av Tr2. Siden dette er ute av fase med Tr1-basen, oppnås en overdreven mengde stabilisering.

En del av den stående kollektorstrømmen til Tr1 går også via Tr2 gjennom basen til emitteren og leverer dermed den viktige forspenningen. Negativ tilbakemelding er gitt av R5 og R3. R3 leverer tilbakemelding gjennom de to trinnene, og R5 implementerer tilbakemelding gjennom utgangen til inngangen til Tr2.

Effekten av denne tilbakemeldingen resulterer i en utrolig flat responskurve ned til overraskende lave frekvenser. Den høyfrekvente responsen kan forbedres vesentlig ved å endre transistorer med 2N2907. Bruk av denne enheten kan også gi en økning i gevinsten.

Sub-miniatyrforsterkerkretsen kan være fantastisk for å øke utgangen fra FM- eller AM-tuneren. I tilfelle du har en kompakt radio, som bare fungerer med en øretelefonutgang, kan den være vant til å heve volumet omtrent til høyttalernivå. For å få dette gjort er det bare å koble utgangen fra radioen din på inngangen til forsterkeren.

Høyttaleren, som brukes på denne forsterkeren, må være så stor som mulig, om mulig en 12-tommers type inne i et hus. Implementering av en ekstremt liten høyttaler kan føre til litt ineffektivitet på grunn av at det kan være rikelig med strøm som beveger seg over viklingen, selv om inngangssignalet ikke er tilgjengelig.

Strømmen som brukes gjennom batteriet vil være relativt høy, omtrent 150 ma. som betyr at dette må være så stort som mulig.

6) En annen Mini-forsterkerkrets, som arbeider med 3 V.

Denne miniforsterkeren kan fungere uten problemer eller feil gjennom forsyningsspenninger mellom 3 V og 20 V ved hjelp av kildemotstand som:

Forsyningsspenning / 2 mA (k ohm)

Effekten som forsterkeren kan levere bestemmes naturlig av forsyningsspenningen og høyttalermotstanden, slik det er synlig gjennom den vedlagte tabellen.

Den hvile nåværende bruken av forsterkeren er mellom 1 mA og 1,5 mA, den nøyaktige størrelsen avhengig av mangfoldet av transistorer som brukes.

Hvis hvilestrømmen synker utover denne grensen, vil det sannsynligvis være viktig å justere verdien på R9. Som det fremgår av tabellen, fungerer forsterkeren effektivt med høyimpedanshøyttalere.

Siden høyttalere med impedanser så store som 200 ohm ikke kan være lett tilgjengelige, er valget å prøve å bruke en mindre impedanshøyttaler som har en kompletterende transformator.

For eksempel kan en 8 ohm høyttaler brukes med en transformator ved å bruke et forhold på rundt 5: 1.

Selv om forsterkerens utgangseffekt ikke er veldig høy, er den imidlertid tilstrekkelig nok når den kombineres med en moderat effektiv høyttaler i et stille område. Forsterkerens spenningsforsterkning er rundt 50 og båndbredden på 3 dB er rundt 300 Hz til 6 kHz.

PCB-design

1,5 watt diskret forsterker

Denne lille forsterkerkretsen kan være en praktisk støtte for alle lydeksperimenter.

Det kan være vant til å forsterke og produsere hørbare impulser via oscillatorer som fungerer innenfor det akustiske området, for å spore signaler via en annen lydforsterker som kan være defekt, for å forsterke noe annet signal til et akseptabelt effektnivå for måling eller relédrift etc. etc.

I moderne tid kan man finne mange integrerte kretsforsterkere som leverer utganger på 1 til 3 watt, selv om de fleste krever forsiktig utforming av kretsen slik at du kan unngå ustabilitet (en ustabil forsterker kan vibrere og bli ødelagt følgelig) .

Videre er en diskret transistorforsterker mye mer informativ fordi spenninger kan vurderes for å få en større oppfatning av hvordan den fungerer.

Derfor er den nåværende lille forsterkeren utviklet ved bruk av diskrete transistorer som bortsett fra å være langt mer stabile enn IC-baserte design, passer perfekt til brukerens krav.

Transistorer Q2, Q4 og Q5 er sementert i et lite aluminium som fungerer som en kjøleribbe.

Hvordan kretsen fungerer

Denne kretsen er ganske typisk for et stort antall lydforsterkere. Primærspenningsforsterkertransistoren Q3 kjører den sekundære matchen (NPN pluss PNP) Q4 og Q5 som er buffere som gir stor strømforsterkning, men likevel lavere enn enhetsspenningsforsterkning.

Av den grunn at baser av Q4 og Q5 har en tendens til å være hensiktsmessig to base-emitter-kryss til side, brukes Q3 for å stille forspenningene for disse BJT-ene.

Transistor Q1 fungerer som en feilforsterker som analyserer inngangsspenningen og en fordelt variasjon av utgangsspenningen.

Når det er nesten hvilken som helst variasjon, leverer den en styrespenning til Q3 slik at feilen er løst.

Utgangsspenningen er delt opp i forholdet (R6 + R5) / R5, og derfor vil den utarbeidede forsterkningen være 28 selv om riktig forsterkning sannsynligvis vil være noe mindre.

DC-forspenningspunktet til forsterkeren blir i tillegg etablert av Q2 som er uendret av R5, og dette skilles fra C3.

For å holde en omtrent konstant strøm i Q3, er kondensator C6 posisjonert for å sikre spenningen over R8 (dermed strømmen gjennom den) konstant. Kondensatorer C4 og C5 er vant til å tilby frekvenskompensasjon