Mini helivõimendi ahelad

Selles artiklis käsitleme käputäis mini-helivõimendi vooluahelat, mida saab kiiresti ehitada väga väikeste sisendsignaalide võimendamiseks kõlarite väljunditesse.

1) 1 vatti võimendi ahel

Esimene mini-helivõimendi vooluring töötab 'täiendava' väljundastmega, millel on üks NPN ja üks PNP-võimsustransistor, mis vabaneb vanemates võimendimudelites tavaliselt täheldatavast väljundtrafost. Väljundvõimsus on umbes 1W, moonutused on üsna minimaalsed. Sisendsignaal edastatakse helitugevuse regulaatori RV1 kaudu ja seejärel C1 kaudu Q1 alusele.

Q1 kollektori koormus koosneb R1, R5 koos valjuhääldiga. Q1 kollektori pinge on umbes 50% toitepingest, st 4V5. Q2 ja Q3 alused on samuti identse pingega (päris palju) nagu Q1 kollektor, kuna R1 väärtus on väga väike (68R).

Q2 ristmikul võib Q3 kiirgada ka pingeid, mis on peaaegu 4V5, R3 ja R4 ning äärmiselt väikese väärtusega takistid Q2 ja Q3 läbiva voolu juhtimiseks. Kui võimendatud sisendsignaal ei ületa 4V5, lülitatakse Q2 välja (kuna alus on tõenäoliselt emitteriga võrreldes alandatud pingel), võib Q3 siiski signaali edasi anda.

Niipea kui Q1 võimendab signaali üle 4V5, muutub olukord vastupidiseks, Q2 lülitub sisse ja Q3 lülitatakse välja.

Signaalid segatakse Q2 ja Q3 ühises emitterühenduses ja edastatakse valjuhääldisse suure elektrolüütkondensaatori C2 abil. C2 kondensaatori väiksem väärtus võib põhjustada nõrga vähendatud sagedusega reaktsiooni.

Negatiivset tagasisidet pakuvad R5 ja R2, mis tagavad stabiilsuse, minimeerides võimendust marginaalselt. R1 on sisse lülitatud, et saada väike kogus aluspõhimõtteid Q2 ja Q3 jaoks, palju paremad paigutused kasutavad termistoreid või dioode, et kaitsta termiliste põgenemisolukordade eest, mis võivad väljundtransistori paari kahjustada.

Negatiivne aspekt on transistori alalisvoolu sidestus, kus ühe konkreetse transistori omaduste muutmisel võib mõju olla laastav! Seetõttu peab väljundtransistori paar olema õigesti sobitatud paar. Mõnda muud varianti võiks katsetada, arvestades, et ka need on õigesti identse hFE-ga sobitatud.

2) Pisike võimendi kuulmisaparaadi jaoks

Kui odavat ja räpast heli minivõimendi vooluahelat otsite, võite tõenäoliselt seda väikest seadet proovida. Mitmete muude tegurite hulgas võiks harjuda kõrvaklappide väljundi suurendamisega kuulmislangusega inimestele. Vooluahel on otsene kaksiktransistor, helivõimendi. Esimene transistor Q1 töötab nagu keskmise võimendusega eelvõimendi, mis saab signaali C1-st, toimides nagu alalisvoolu blokeerija.

Transistor Q1 võimendab signaali ja suunab selle C2-le. Järgmisena edastab see transistor} signaali Q2-le, mis on konfigureeritud nagu võimsusvõimendi aste. See aste võimendab signaali veelgi ja C3 lülitab selle kõlari poole.

Võimalik, et leiate natuke moonutusi, kuid seda saab minimeerida erinevate C5 väärtustega testimisega, hoides seda näidatud vahemikus. Kui see ei tööta korralikult, kaaluge mõnda muud väärtust. Kuid mõeldes sellele, kuidas transistoride võimendus võib erineda, vajab see tõenäoliselt üsna palju katsetamist, et kõik asjad õigesti toimiksid.

3) Täiustatud miniatuurse kuulmisaparaadi võimendi vooluring

4) pool vatti võimendi vooluring

Järgmine siin esitatav miniatuurne helivõimendi vooluring on üsna lihtne. Väljundvõimsus on umbes 250 mW, millest enamasti piisab enamiku rakenduste jaoks ja see on sama hea kui mis tahes tavalises transistorraadios. Moonutuste summa on üsna suur, umbes 5%.

See väike võimendi on mõõdukalt tundlik ja suudab anda 100% väljundi, mille sisend on umbes 50 mV. Sisendtakistus on umbes 50k. Põhitooni juhtimine on integreeritud. Kuigi see ei ole tegelikult passiivne aktiivne toonikontroll, on see mõju üsna piisav. Helitugevuse reguleerimise keskhoob kinnitatakse alalisvoolu blokeeriva kondensaatori kaudu Q1 aluse külge.

Vooluring töötab

Q1 on kinnitatud nagu väga traditsiooniline tavaline emittervõimendi koos R2-ga, mis varustab baasi eelarvamust ja R3 käitub nagu kollektori koormus. See etapp on otseselt ühendatud PNP tüüpi teise transistoriga. Seda tehes annab Q1 kaudu läbitav vool teise transistori kallutatuse. Kasutatavate väärtuste korral on teise transistori väljund ühendatud otse kõlari pooliga.

See ei pruugi tunduda tark mõte, kuna väljundtransistori ootevool kallutab mähist pidevalt tavapärasest töötasemest mõnikord veidi sisse või välja. Sellegipoolest, kui kasutatakse suurt kõlarit, nagu see peaks olema, ei oma see peaaegu mingit mõju ja kuna me ei oota suurt Hi-Fi väljundit, pole sellel mingit vahet.

Toonikontroll

Toonikontroll sisaldab C2 ja RV2, mis on juhtumisi ühendatud Q1 kollektoriga / alusega. Kui RV2 on seatud kõrge takistuse väärtusele, pole sellel peaaegu mingit mõju, kuid minimaalsel tasemel seades põhjustab 100nF tagasisidet kõrgetest sagedustest, mis kipuvad olema faasivälised, mille tulemuseks on nende täielik tühistamine. Vooluahela õige töö võimaldamiseks tuleks R3 hoolikalt kindlaks määrata.

Selles artiklis näidatud väärtus on 39 oomi, mis on vaid keskmine vahemik ja kuigi see võib eelkontrolli jaoks hästi töötada, et tagada vooluahela toimivus, tuleb väärtus kindlaks määrata eksperimenteerimisega. Kui see on väga väike, näete suurema helitugevusega konfiguratsioonides äärmist moonutust.

Kui see on liiga kõrge, on praegune äravool tõenäoliselt liiga suur, kuigi heli väljundi kvaliteet on väga hea. Väärtuse valimiseks võib leida paar meetodit. Multimeetri puudumisel tuleb väärtus määrata väikseimaks, mis sobib korraliku kvaliteedi saavutamiseks.

Kui multimeeter on ligipääsetav, tuleks see ühendada toitepingega järjestikku ja valida R3, et tagada võimendi vaikevool, mis juhtub olema sisendsignaali puudumisel töötav vool, on umbes 20 mA.

Q2 on ülioluline paigaldada jahutusradiaatorile, sest see võib kuumeneda uskumatult kuumaks ja minna soojuspeale, kui jahutusradikaali ei kasutata. Kõlari impedants pole tegelikult oluline ja prototüübi kõlarid olid nii madalad kui 8 oomi ja suured kui 80 oomi peaaegu kõik hästi. Kuid kõlari impedantsi muutmine võib nõuda ka R3 väärtuse muutmist.

5) Põhiline 3 V minivõimendi vooluring

Osade hulga vähendamiseks kasutatakse otseseidet Tr1 ja Tr2 vahel ning Tr2 ja valjuhääldi vahel. Tr1 töötab nagu tavaline kollektorivõimendi, mis laadib läbi ühise emittervõimendi Tr2. Tr1 aluse eelpinge eraldatakse Tr2 kollektorist. Kuna see on Tr1 alusega faasiväline, saavutatakse liigne stabiliseerumine.

Osa Tr1 seisva kollektori voolust kulgeb ka läbi Tr2 läbi aluse emitterini, tagades sellega olulise eelarvamuse. Negatiivse tagasiside annavad R5 ja R3. R3 edastab tagasisidet kahe etapi kaudu ja R5 rakendab tagasisidet väljundi kaudu Tr2 sisendisse.

Selle tagasiside tulemuseks on uskumatult tasane reageerimiskõver üllatavalt madalate sagedusteni. Kõrgsageduslikku vastust saab oluliselt suurendada, kui vahetada transistoreid 2N2907-ga. Selle seadme rakendamine võib suurendada ka võimendust.

Alam-miniatuurne võimendusahel võib olla fantastiline teie FM- või AM-tuuneri väljundi suurendamiseks. Kui teil on kompaktne raadio, mis töötab ainult kuulari väljundiga, võib ta harjuda helitugevuse suurendamisega umbes valjuhääldi tasemele. Selle saavutamiseks ühendage lihtsalt raadio väljund võimendi sisendisse.

Sellel võimendil kasutatav valjuhääldi peab olema nii suur kui võimalik, kui vähegi võimalik, 12-tolline tüüp korpuses. Äärmiselt väikese kõlari rakendamine võib põhjustada natuke ebaefektiivsust, kuna mähise kohal võib liikuda piisavalt voolu isegi siis, kui sisendsignaali pole saadaval.

Aku kaudu kasutatav vool on suhteliselt kõrge, umbes 150 ma. mis tähendab, et see peab olema nii suur kui võimalik.

6) Teine minivõimendi ahel, töötades 3 V-ga

See minivõimendi võib töötada ilma probleemide ja tõrgeteta toitepinge vahel 3 V kuni 20 V, kasutades allika takistusi järgmiselt:

Toitepinge / 2 mA (k oomi)

Võimsus, mida võimendi suudab anda, määratakse loomulikult toitepinge ja selle valjuhääldi takistuse järgi, nagu on näha läbi lisatud tabeli.

Võimendi vaikevoolu kasutus on vahemikus 1 mA kuni 1,5 mA, täpne suurus sõltub kasutatavate transistoride mitmekesisusest.

Kui vaikevool langeb üle selle konkreetse piiri, on tõenäoliselt oluline R9 väärtust muuta. Nagu tabelist nähtub, töötab võimendi suure impedantsiga valjuhäälditega tõhusalt.

Kuna kuni 200-oomise impedantsiga kõlareid ei saa hõlpsasti kätte saada, on valik proovida kasutada väiksema impedantsiga kõlarit, millel on täiendav trafo.

Näiteks võib trafos kasutada 8 oomi kõlarit, kasutades suhet umbes 5: 1.

Ehkki võimendi väljundvõimsus pole eriti kõrge, on see siiski piisavalt piisav, kui seda kombineerida mõõdukalt tõhusa valjuhääldiga vaikse ala sees. Võimendi pingetõus on umbes 50 ja 3 dB ribalaius on umbes 300 Hz kuni 6 kHz.

PCB kujundused

1,5-vatine diskreetvõimendi

See väike võimendusahel võib olla mugav tugi igale helieksperimenteerijale.

Võiks harjuda akustilises vahemikus töötavate ostsillaatorite abil võimendama ja tekitama kuuldavaid impulsse, signaalide jälgimiseks erineva helivõimendi kaudu, mis võib olla defektne, mõne muu signaali võimendamiseks vastuvõetava võimsustasemeni mõõtmiseks või relee tööks jne. jne.

Tänapäeval võib leida palju integreeritud vooluahela võimendeid, mille väljundvõimsus on 1 kuni 3 vatti, kuigi enamik neist nõuab vooluahela ettevaatlikku paigutust, et saaksite vältida ebastabiilsust (ebastabiilne võimendi võib vibreerida ja selle tagajärjel hävida) .

Pealegi on diskreetne transistori võimendi palju informatiivsem, kuna selle töö paremaks mõistmiseks võiks hinnata pingeid.

Seetõttu on käesolev väike võimendi välja töötatud diskreetsete transistoride abil, mis lisaks sellele, et need on palju stabiilsemad kui IC-põhised konstruktsioonid, sobib suurepäraselt kasutaja nõudmistega.

Transistorid Q2, Q4 ja Q5 on tsemenditud väikeseks alumiiniumiks, mis töötab jahutusradiaatorina.

Kuidas vooluring töötab

See vooluahel on üsna tüüpiline paljudele helivõimenditele. Primaarpinge võimendi transistor Q3 käitab sekundaarset vastet (NPN pluss PNP) Q4 ja Q5, mis on puhvrid, mis annavad suure voolutugevuse, kuid on siiski väiksemad kui ühepinge võimendus.

Sel põhjusel, et Q4 ja Q5 alused kipuvad olema sobivalt kaks baasiemitteri ristmikku, kasutatakse Q3 nende BJTde eelpingete seadmiseks.

Transistor Q1 töötab nagu veavõimendi, mis analüüsib sisendpinget ja väljundpinge jagatud variatsiooni.

Praktiliselt mis tahes variatsioonide korral annab see Q3-le juhtpinge, nii et viga on fikseeritud.

Väljundpinge jagatakse suhtega (R6 + R5) / R5 ja seetõttu on välja töötatud võimendus 28, kuigi õige võimendus on tõenäoliselt mõnevõrra väiksem.

Võimendi alalisvoolu eelpunkt määratakse lisaks Q2 abil, mida R5 ei muuda ja see eraldatakse läbi C3.

Q3 ligikaudu konstantse voolu hoidmiseks on kondensaator C6 paigutatud, et tagada pinge R8 (seega selle kaudu läbiva voolu) püsivus. Kondensaatorid C4 ja C5 on harjunud pakkuma sageduskompensatsiooni