Amplificador simple de 20 watts

Aquest article està escrit amb la intenció de construir un amplificador simple de 20 watts

Per: Dhrubajyoti Biswas

Per què un amplificador de classe A de final únic

Un amplificador de classe A de punta única és probablement un dels millors exemples pel que fa a la sortida de punt únic d’estat sòlid. D'altra banda, la càrrega passiva pot ser un transformador, una resistència o un amplificador com en aquest cas, i un dissipador de corrent. Aquí hem utilitzat una pica de corrent barata amb una alta linealitat, cosa que és bo seguir amb aquest projecte.

Per a molts enginyers elèctrics, sovint es veu que recomanen utilitzar transformadors o inductors 1: 1. Però evitarem aquest procés perquè el component és bastant car i necessita una alta precisió, en cas contrari pot tenir un efecte invers en la pèrdua de qualitat del so. La caiguda de la qualitat del so es deu principalment a que no és lineal i que depèn de la freqüència.

En aquest experiment hem utilitzat un circuit bàsic: un amplificador de potència de 60 watts, amb la possibilitat de modificar-lo per funcionar bé amb la classe A. Al meu entendre, molts han provat aquest enfocament per construir l'amplificador i els resultats van resultar positius.

Utilitzant +/- font d'alimentació dual

A més, hem utilitzat un subministrament elèctric de +/- 20 volts. Pot ser regulat, convencional o fins i tot aplicar un multiplicador de capacitat i, a més, abans de retallar, hauria de tenir una capacitat d’uns 22 watts. Per tant, és recomanable utilitzar un dissipador de calor més gran, ja que hi ha moltes possibilitats que l’amplificador s’escalfi.

En el nostre experiment anterior de construcció de l'amplificador hem aplicat un corrent en repòs de 3A. Aquí el vam reduir a 2.6A, amb la intenció de reduir la dissipació de watts. Però encara alliberarà almenys 110 W de cada amplificador.

Es recomana utilitzar un dispositiu de caixa gran de plàstic o transistors TO-3, ja que la transferència de calor és el repte més gran que podeu afrontar per construir aquest amplificador. També us recomanem que utilitzeu dissipació per transistor individual. Això permetrà generar una resistència tèrmica baixa.

També podeu utilitzar un transistor més gran per a aquest desenvolupament, però seria molt car. Per tant, tenint en compte la butxaca sempre és millor utilitzar dos transistors paral·lels. Són més econòmics en comparació amb els transistors grans, tot i que mantenen la qualitat.

A continuació es mostra el diagrama esquemàtic del circuit amplificador simple de 20 watts per ajudar a construir el sistema.

Esquema de connexions

Circuit amplificador de classe A de 20W

El lavabo que es mostra aquí al diagrama es basa en el concepte similar al de les etapes de sortida. Les resistències 4x1ohm 1W [0,25ohm] es col·loquen en paral·lel. Tot i això, pot ser que calgui experimentar-lo ja que el corrent es determina pel voltatge emissor base BC549. La manera com funciona el circuit, BC549 obtindrà un corrent base que excedeixi de les resistències. Com que el voltatge supera els 0,65 V a través de les resistències, el transistor s'inicia i ajusta encara més l'equilibri. A més, també podeu configurar el desplaçament de CC mitjançant el trimpot 1K per gestionar el LTP.

Corrent òptim

Idealment, l'amplificador de classe A hauria de mantenir el corrent de funcionament un 110% més que el corrent de pic de l'altaveu. Així, un altaveu amb una impedància de 8ohm i una subministrament de corrent de +/- 22V, el corrent màxim de l’altaveu serà:

I = V / R = 22/8 = 2,75A.

El càlcul anterior no indica la pèrdua de corrent durant la sortida. Està clar que hi haurà pèrdua de 3 volts a la sortida del circuit, que es basa en la pèrdua de les resistències de l'emissor o del controlador i la pèrdua del dispositiu de sortida.

La tensió màxima, per tant, és de 2.375A @ 8ohms = 19V pic. Ara, afegint un factor de fudge al 110%, el corrent de funcionament és de 2.6125A (2,6A aprox.) I, a continuació, la potència de sortida seria de 22,5W.

Tot i això, és important tenir en compte que, mentre que l’oferta de –ve és constant, el + ve en canvi varia del corrent constant disponible. Amb senyals elevats, el corrent es duplica a mesura que s'activa el transistor superior o, per als pics negatius, baixarà a zero. Aquesta situació és freqüent a l’amplificador de classe A [de punta única] i fa que el disseny de la font d’alimentació sigui complex.

Ajusta el corrent en repòs

Si la resistència de sentit actual és més que òptima, podeu utilitzar el trimpot i el netejador fins a la base de BC549 per obtenir un flux de corrent precís. No obstant això, tingueu en compte mantenir la distància entre la resistència de sentit de les que generen una font alta, per exemple, resistències de potència. Si no es manté cap distància de seguretat, el corrent caurà amb l'amplificador que escalfarà.

Tingueu precaució a l’hora d’utilitzar el trimpot, ja que l’eixugaparabrises està ferit fins arribar a la línia de subministrament de -35V. Un moviment equivocat aquí pot danyar el trimpot. Per tant, inicieu amb el netejador al col·lector dels dispositius de sortida. Augmenteu lentament el corrent fins que arribi a la configuració requerida. També podeu fer servir una olla de diverses voltes com a alternativa, que seria la millor.

El següent diagrama mostra la fabricació d’una variable de dissipador de corrent per al circuit amplificador de 20 watts proposat.

Font de corrent variable

L'ús de resistències de 1 K segons la figura és assegurar-se de no enfonsar corrent infinit fins i tot quan l'olla es converteix en un circuit obert. També cal donar temps [10 minuts o més de vegades] per estabilitzar la temperatura a través del dissipador de calor. No obstant això, el temps per assolir la temperatura de funcionament pot variar en funció de la mida del dissipador de calor, ja que el dissipador de calor més gran té una massa tèrmica més alta i, per tant, requereix temps.

El dissipador de calor és un dels components més vitals d’un disseny de classe A. Per tant, és obligatori utilitzar una pica que tingui un índex tèrmic inferior a 0,5 ° C / watt. Penseu en una situació en què la dissipació és aproximadament de 110 W en repòs, un dissipador de calor amb l’esmentada especificació tindrà un augment de la temperatura de 55 ° C i els transistors a 80 ° C que acabaran fent-lo calent. Podeu utilitzar un índex tèrmic de 0,25 ° C, però no hi haurà gaire efecte sobre la calor generada.