Circuits d'amplificador d'àudio mini

En aquest article estem discutint un grapat de mini circuits d'amplificador d'àudio que es poden construir ràpidament per amplificar senyals d'entrada molt petites a les sortides d'altaveu audibles.

1) Circuit d'amplificador d'1 watt

El primer mini circuit d'amplificador d'àudio funciona amb una etapa de sortida 'complementària', amb un únic transistor de potència NPN i un sol PNP, que elimina un transformador de sortida que s'observa habitualment en els models d'amplificadors més antics. La potència de sortida ronda els 1W, amb una distorsió força mínima. El senyal d'entrada es transfereix a través del control de volum RV1 i després a través de C1 a la base Q1.

La càrrega del col·lector de Q1 consisteix en R1, R5 juntament amb l'altaveu. La tensió del col·lector de Q1 és al voltant del 50% de la tensió d’alimentació, és a dir, 4V5. Les bases Q2 i Q3 tenen igualment la mateixa tensió que el col·lector Q1, ja que el valor R1 és molt petit (68R).

Dins de la intersecció dels emissors Q2, Q3, la tensió també pot ser gairebé de 4V5, R3 i R4 i resistències de valor extremadament petites per controlar el pas de corrent a través de Q2 i Q3. Si el senyal d’entrada amplificat no supera els 4 V5, Q2 està apagat (ja que és probable que la base tingui una tensió reduïda en comparació amb el seu emissor), no obstant això, Q3 pot continuar passant el senyal.

Tan aviat com Q1 amplifica el senyal a través de 4V5, la situació s'inverteix, Q2 s'activa i Q3 s'apaga.

Els senyals es barregen a la unió de l’emissor comú de Q2 i Q3 i es transfereixen a l’altaveu mitjançant el gran condensador electrolític C2. Un valor més petit per al condensador C2 pot causar una resposta de freqüència reduïda feble.

R5 i R2 proporcionen comentaris negatius, que garanteixen l’estabilitat minimitzant marginalment el guany. R1 s’incorpora per tal d’obtenir una petita quantitat de biaix de base per a Q2 i Q3 Els dissenys molt més superiors fan servir termistors o díodes per protegir-se de situacions de fugida tèrmica que puguin danyar el parell de transistors de sortida.

Un aspecte negatiu és l'acoblament continu del transistor, on si un transistor en particular canvia les seves característiques, l'efecte podria ser devastador. A causa d'això, el parell de transistors de sortida ha de ser un 'parell coincident' correctament. Es podrien provar algunes altres variants, ja que també coincideixen correctament amb un hFE idèntic.

2) Petit amplificador per a audiòfons

Quan busqueu un mini circuit amplificador d'àudio barat i brut, probablement pugueu provar aquest petit dispositiu. Entre altres factors, es podria acostumar a augmentar la sortida d'un auricular per a les persones amb pèrdua auditiva. El circuit és un senzill transistor doble, amplificador d'àudio. El primer transistor, Q1, funciona com un preamplificador bàsic de guany mitjà que obté el seu senyal provinent de C1, actuant com un bloquejador de corrent continu.

El transistor Q1 amplifica el senyal i el dirigeix ​​a C2. Aquest transistor}, a continuació, alimenta el senyal a Q2, que es configura com la fase de l'amplificador de potència. Aquesta etapa amplifica encara més el senyal i C3 el canvia cap a l’altaveu.

És possible que trobeu una mica de distorsió, tot i que això es podria minimitzar mitjançant proves amb diferents valors de C5, mantenint-lo dins de l’interval indicat. En cas que això no funcioni correctament, tingueu en compte alguns altres valors. Tanmateix, pensant en com pot diferir el guany dels transistors, és probable que sigui necessari experimentar per fer funcionar totes les coses correctament.

3) Circuit amplificador d’audiòfon en miniatura millorat

4) Circuit d'amplificador de mig watt

El següent circuit d'amplificador d'àudio en miniatura que es presenta aquí és bastant fàcil. La potència de sortida és d’uns 250 mW, la qual cosa sol ser suficient per a la majoria d’aplicacions i és tan bona com qualsevol ràdio de transistor típica. La quantitat de distorsió és força elevada, al voltant del 5%.

Aquest petit amplificador és moderadament sensible i pot proporcionar una sortida del 100% amb una entrada aproximada de 50 mV. La impedància d'entrada és d'aproximadament 50k. S'integra un control de to bàsic. Tot i que en realitat no es tracta d’un control de to actiu, més que de passiu, l’efecte és bastant adequat. El braç central de control de volum s’uneix a la base Q1 mitjançant un condensador de bloqueig de CC.

Circuit de treball

Q1 està connectat com un amplificador d'emissor comú molt tradicional juntament amb R2 que subministra el biaix de la base i R3 es comporta com una càrrega de col·lector. Aquesta etapa està directament acoblada al segon transistor que és de tipus PNP. En fer això, el corrent que passa a través de Q1 subministra el biaix del segon transistor. Amb els valors emprats, la sortida del segon transistor s’acobla directament a la bobina de l’altaveu.

Pot ser que això no sembli una idea encertada perquè el corrent d’espera del transistor de sortida biaia constantment la bobina de vegades una mica dins o fora del seu nivell de funcionament típic. No obstant això, si s'utilitza un altaveu gran, com hauria de ser, això no té cap impacte i, com que no esperem una sortida d'alta fidelitat, no afecta la diferència.

Control de tons

El control de to inclou C2 i RV2 que s’uneixen a través del col·lector / base de Q1. Quan RV2 està configurat en un valor de resistència elevat, això no té cap impacte, però quan es defineix en un nivell mínim, el 100nF provoca una retroalimentació de les freqüències altes que tendeixen a estar desfasades, cosa que provoca la seva cancel·lació total. Per tal que el circuit funcioni correctament, s’ha de determinar meticulosament l’R3.

El valor indicat en aquest article és de 39 ohms, que és només un rang mitjà i, tot i que podria funcionar bé per a la configuració preliminar per garantir que el circuit funcioni, el valor s’ha de determinar mitjançant l’experimentació. En cas que sigui molt petit, veureu una distorsió extrema a les configuracions de volum més gran.

Quan sigui excessivament alt, el drenatge de corrent probablement serà massa, tot i que la qualitat de la sortida de so serà molt bona. Es poden trobar un parell de mètodes per seleccionar el valor. Sense multímetre, s'ha de determinar el valor que és el més petit adequat per obtenir una qualitat decent.

En cas que es pugui accedir a un multímetre, s’ha de connectar en sèrie amb la tensió d’alimentació i s’ha de triar R3 per garantir que el corrent en repòs de l’amplificador, que és el corrent que funciona en absència d’un senyal d’entrada, sigui d’uns 20 mA.

És crucial que Q2 s’instal·li sobre un dissipador de calor, ja que pot fer una calor increïble i pot entrar en fugida tèrmica si no s’utilitza cap dissipador de calor. La impedància dels altaveus no és realment important i en els altaveus prototips de fins a 8 ohms i de fins a 80 ohms gairebé tots funcionen bé. No obstant això, alterar la impedància dels altaveus també pot requerir un canvi en el valor de R3.

5) Circuit bàsic de mini amplificador de 3 V

Per disminuir la quantitat de peces, s'utilitza un acoblament directe entre Tr1 i Tr2 i entre Tr2 i l'altaveu. Tr1 funciona com un amplificador de col·lector comú que es carrega a través d’un amplificador d’emissor comú Tr2. El biaix de la base Tr1 s’extreu del col·lector de Tr2. Atès que això no està en fase amb la base de Tr1, s’aconsegueix una quantitat excessiva d’estabilització.

Una part del corrent de col·lector de peu de Tr1 també passa per Tr2 a través de la base fins a l'emissor, proporcionant així el biaix essencial. R5 i R3 proporcionen comentaris negatius. R3 proporciona retroalimentació a través de les dues etapes i R5 implementa retroalimentació a través de la sortida a l'entrada de Tr2.

L'efecte d'aquesta retroalimentació resulta en una corba de resposta increïblement plana fins a freqüències sorprenentment baixes. La resposta a alta freqüència es podria millorar substancialment canviant els transistors amb 2N2907. L’aplicació d’aquest dispositiu també pot augmentar el guany.

El circuit d'amplificador sub-miniatura pot ser fantàstic per augmentar la sortida del sintonitzador FM o AM. En cas que tingueu una ràdio compacta que només funcioni amb una sortida d’auricular, es podria acostumar a augmentar el volum aproximadament fins al nivell dels altaveus. Per fer-ho, només cal connectar la sortida de la ràdio a l'entrada de l'amplificador.

L'altaveu, utilitzat en aquest amplificador, ha de ser el més gran possible, si és possible, de 12 polzades dins d'una carcassa. La implementació d’un altaveu extremadament petit pot provocar una mica d’eficiència a causa del fet que hi pot haver un gran corrent que es mou sobre el bobinatge fins i tot mentre el senyal d’entrada no estigui disponible.

El corrent utilitzat a través de la bateria serà relativament alt, aproximadament 150 ma. el que significa que ha de ser el més gran possible.

6) Un altre circuit de mini amplificador, que funciona amb 3 V.

Aquest mini amplificador pot funcionar sense problemes ni errors a través de tensions d’alimentació entre 3 V i 20 V mitjançant resistències de font com:

Tensió d'alimentació / 2 mA (k ohms)

La potència de sortida que podria proporcionar l'amplificador està, naturalment, determinada per la tensió d'alimentació i la resistència dels altaveus, tal com es pot veure a través de la taula adjunta.

L'ús de corrent en repòs de l'amplificador és d'entre 1 mA i 1,5 mA, la magnitud precisa depèn de la varietat de transistors emprats.

Si el corrent en repòs baixa més enllà d’aquest límit, probablement serà essencial modificar el valor de R9. Com és evident a la taula, l'amplificador funciona de manera eficient amb altaveus d'alta impedància.

Atès que els altaveus amb impedàncies de fins a 200 ohms no poden ser fàcilment disponibles, l’elecció és provar d’utilitzar un altaveu de menor impedància que tingui un transformador complementari.

Per exemple, es pot utilitzar un altaveu de 8 ohms amb un transformador amb una proporció al voltant de 5: 1.

Tot i que la potència de sortida de l’amplificador no és molt elevada, és prou adequada quan es combina amb un altaveu moderadament eficient dins d’una zona silenciosa. El guany de tensió de l’amplificador és d’uns 50 i l’amplada de banda de 3 dB és d’uns 300 Hz a 6 kHz.

Dissenys de PCB

Amplificador discret d’1,5 watts

Aquest petit circuit d'amplificador pot ser útil per a qualsevol experimentador d'àudio.

Es podria acostumar a amplificar i produir impulsos audibles mitjançant oscil·ladors que funcionen dins del rang acústic, a rastrejar senyals mitjançant un amplificador d’àudio diferent que pot ser defectuós, a amplificar algun altre senyal a un nivell de potència acceptable per a la mesura o el funcionament del relé, etc. etc.

En els temps moderns, es poden trobar molts amplificadors de potència de circuits integrats que subministren sortides d’1 a 3 watts, tot i que la majoria d’ells exigeixen una distribució prudent del circuit per evitar la inestabilitat (un amplificador inestable pot vibrar i destruir-se en conseqüència) .

A més, un amplificador de transistors discret és molt més informatiu perquè es podrien avaluar els voltatges per obtenir una major percepció del seu funcionament.

Per tant, el petit amplificador actual es desenvolupa aplicant transistors discrets que, a part de ser molt més estables que els dissenys basats en IC, s’adapten perfectament a les necessitats de l’usuari.

Els transistors Q2, Q4 i Q5 es cimenten en un petit alumini que funciona com a dissipador de calor.

Com funciona el circuit

Aquest circuit és bastant típic d'un gran nombre d'amplificadors d'àudio. El transistor amplificador de tensió primari Q3 executa la coincidència secundària (NPN més PNP) Q4 i Q5 que són memòries intermèdies que proporcionen un guany de corrent gran però inferior al guany de tensió d’unitat.

Per la raó que les bases de Q4 i Q5 tendeixen a ser apropiadament dues juntes d’emissors de base, s’utilitza Q3 per establir les tensions de polarització d’aquests BJT.

El transistor Q1 funciona com un amplificador d'error que analitza el voltatge d'entrada i una variació dividida del voltatge de sortida.

Quan hi ha pràcticament qualsevol variació, subministra una tensió de control a Q3 perquè l'error es solucioni.

El voltatge de sortida es divideix a través de la proporció de (R6 + R5) / R5 i, per tant, el guany obtingut serà de 28, tot i que el guany adequat probablement serà una mica inferior.

El punt de biaix de CC de l'amplificador és establert addicionalment per Q2, que és inalterable per R5 i que es separa a través de C3.

Per mantenir un corrent aproximadament constant a Q3, el condensador C6 està posicionat per assegurar la tensió a través de R8 (per tant, el corrent que el travessa) constant. Els condensadors C4 i C5 estan acostumats a oferir compensacions de freqüència