Підсилювач потужності звуку 12 В з використанням підсилювача tip35c - клас А.

Гучномовці - це великі навантаження, і вони, як правило, потребують великого струму для подачі, який забезпечується зовнішнім контуром. Це пов’язано з тим, що іноді звук, який виробляється, скажімо, з мікрофона або звукознімачів гітари, не дає високого струму з високою амплітудою, тому не підходить для керування гучномовцем. Ось чому у нас є щось, що називається підсилювачами звуку. Існує багато класів підсилювачів, і ми раніше створили безліч схем підсилювачів звуку, починаючи від невеликих підсилювачів 10 Вт і закінчуючи важкими підсилювачами потужності 100 Вт. Ми також добре знаємо, що в електроніці існує кілька типів підсилювачів, деякі загальні назви, з якими ви могли зіткнутися, - буферний підсилювач, попередній підсилювач та підсилювач потужності.

Різниця між буферним підсилювачем, попереднім підсилювачем та підсилювачем потужності:

Буферний підсилювач виробляє той же самий сигнал точно в тій же амплітуді від слабкого джерела звуку, в той час як попередній підсилювач підсилює сигнал в набагато більш високу напругу від джерела вхідного сигналу. Вихід з попереднього підсилювача подається далі на підсилювач потужності. Підсилювач потужності джерела струму до навантаження в залежності від амплітуди вхідного сигналу. Таким чином, підсилювач потужності - це електронний пристрій, який забезпечує необхідну потужність (напруга х струм) до гучномовця.

У цьому проекті ми будемо керувати динаміком, використовуючи простий і недорогий підсилювач потужності, для схеми підсилення потужності будемо використовувати силовий транзистор TIP35C.

Потрібні компоненти

Для цього проекту підсилювача потужності звуку потрібні такі компоненти -

TIP35C Силовий транзистор.
Тепловідвід для TIP35C.
1k резистор.
470uF 25V конденсатор.
Аудіовхідний роз'єм (залежно від необхідного роз'єму джерела вхідного сигналу).
Макет.
Блок живлення 12В
Гучномовець

Схема підсилювача класу А за допомогою TIP35C

Схема електричного підсилювача потужності TIP35C наведена нижче.

Працює підсилювач звуку TIP35C

Транзистор діє як підсилювач, посилюючи вхідний сигнал. Якщо напруга зміщення постійного струму подається на перехід транзистора з базою випромінювача, транзистор залишається у зміщеному вперед стані, який може підтримуватися незалежно від полярності сигналу. Це підсилювач класу А. Тому транзистор завжди зміщений у стані ON. Таким чином, під час повного циклу вхідного сигналу транзистор виробляє мінімальні спотворення в максимальній амплітуді вихідного сигналу.

Оскільки підсилювач класу А вимагає потужності великого струму навантаження, номінал транзистора повинен бути достатнім для компенсації високим струмом колектора. Навантаження, тобто гучномовець підключений через колектор. Тому транзистор повинен мати високий струм колектора. Це успішно забезпечується TIP35C, оскільки це силовий транзистор 100 В разом із струмом колектора 25 А. Однак основним недоліком вищезазначеної схеми є загальна ефективність підсилювача потужності. Оскільки схема є базовою конструкцією підсилювача класу А, майже велика кількість струму втрачається в результаті розсіювання тепла через силовий транзистор TIP35C. Обов’язковим є підключення великого радіатора для розміщення тепловіддачі. Ефективність перетворення схеми низька.

Детальна схема контактів TIP35C наведена на зображенні нижче

Резистор R1 використовується як базовий резистор, який забезпечує достатній струм бази для приведення транзистора в точку насичення. Конденсатор С1 470 мкФ є важливою складовою ланцюга. Це пов’язано з тим, що конденсатор має дві цілі. Перш за все, конденсатор ізолює базу від вхідного джерела живлення, щоб напруга або струм бази не могли впливати на джерело звуку, а інша мета - діяти як конденсатор, що блокує постійний струм, від вхідного джерела. Конденсатор блокує постійний струм і пропускає лише змінний. Це ефективно обслуговується конденсатором 470 мкФ і дозволяє пропускати лише частоту змінного струму.

Позитив джерела живлення підключений послідовно до гучномовця. Транзистор постачає динамік з GND. Отже, невеликі зміни основи можуть маніпулювати навантаженням, тобто гучномовцем.

Тестування підсилювача потужності 12 В

Схема побудована в макетній дошці. Моя макетна дошка виглядає приблизно так нижче. Як бачите, схема вимагає дуже менше зовнішніх компонентів і, отже, проста в побудові

Схема перевіряється за допомогою динаміка потужністю 9 Вт, що показано на малюнку нижче

Вибір правильного динаміка важливий для будь-якого підсилювача потужності. Низька якість динаміка може зіпсувати добре побудований підсилювач. Отже, для тих, хто створює аудіо-дошку додатків, де динамік є головною дорогою, переконайтеся, що у вас добре працює динамік. Для тестування цієї схеми підсилювача потужності використовується вищезазначений динамік. Цьому динаміку більше 60 років, і його збирають із старого лампового підсилювача. Однак цей спікер реконструйований мною майже три роки тому. Це акустична система 4 Ом, яка може забезпечити майже 9 Вт вихідної потужності, а діаметр цієї колонки становить 6 дюймів у діаметрі.

Наступне - аудіовхід. Аудіовхід передається мобільним телефоном. Оскільки мобільний телефон вже має вбудований попередній підсилювач, можна вважати, що тестування проводиться за допомогою базового попереднього підсилювача перед підсилювачем потужності під час фази тестування. Схема працювала досить добре, і вихідні показники досить добре. Повне відео про тестування можна знайти внизу цієї сторінки.

Висновок

Це базовий тип схеми підсилювача потужності класу А з входом 12 В і використовує мінімальний компонент, лише три. Однак він не такий хороший, як традиційний підсилювач потужності, доступний на ринку. Подальше вдосконалення можна зробити, а загальну ефективність можна збільшити.

Подальші вдосконалення схеми

Схему можна додатково вдосконалити, додавши додатковий силовий транзистор PNP і сконфігурувавши схему як двотактний підсилювач потужності. У такому випадку для компенсації з амплітудною напругою, необхідною для схеми, можуть бути використані попередні підсилювачі на основі фільтра або транзистора. Крім того, схема еквалайзера також може бути додана для належної роботи BASS, MID і TREBLE.