Усилитель мощности звука 12 В с использованием tip35c - усилитель класса a

Громкоговорители представляют собой большую нагрузку, и для них обычно требуется высокий ток, который обеспечивается внешней цепью. Это связано с тем, что иногда воспроизводимый звук, скажем, из микрофона или звукоснимателей гитары, не дает сильноточного выходного сигнала с большой амплитудой, поэтому он не подходит для управления громкоговорителем. Вот почему у нас есть так называемые усилители звука. Существует много классов усилителей, и мы ранее создали множество схем аудиоусилителей, от небольших усилителей мощностью 10 Вт до тяжелых усилителей мощности 100 Вт. Мы также знаем, что в электронике существует несколько типов усилителей, некоторые из распространенных названий, которые вы могли встретить, - это буферный усилитель, предварительный усилитель и усилитель мощности.

Разница между буферным усилителем, предварительным усилителем и усилителем мощности:

Буферный усилитель производит тот же самый сигнал точно в той же амплитуде от слабого источника звука, в то время как предварительный усилитель усиливает сигнал в гораздо более высокое напряжение от источника входного сигнала. Выходной сигнал предварительного усилителя далее подается на усилитель мощности. Усилитель мощности источника тока к нагрузке в зависимости от амплитуды входного сигнала. Таким образом, усилитель мощности - это электронное устройство, которое обеспечивает громкоговоритель необходимой мощностью (напряжение x ток).

В этом проекте мы будем управлять динамиком с помощью простого и недорогого усилителя мощности, для схемы усиления мощности мы будем использовать силовой транзистор TIP35C.

Необходимые компоненты

Для этого проекта усилителя мощности звука требуются следующие компоненты:

TIP35C Силовой транзистор.
Радиатор для TIP35C.
Резистор 1к.
Конденсатор 470uF 25V.
Разъем аудиовхода (в зависимости от требуемого разъема источника входного сигнала)
Макетная плата.
Блок питания 12В
Громкоговоритель

Принципиальная схема усилителя класса A с использованием TIP35C

Принципиальная схема усилителя мощности звука TIP35C показана ниже.

Работа усилителя мощности звука TIP35C

Транзистор действует как усилитель, усиливая входной сигнал. Если напряжение смещения постоянного тока приложено к переходу эмиттер-база транзистора, транзистор остается в состоянии прямого смещения, которое может поддерживаться независимо от полярности сигнала. Это усилитель класса А. Поэтому транзистор всегда смещен во включенном состоянии. Таким образом, в течение полного цикла входного сигнала транзистор производит минимальные искажения максимальной амплитуды выходного сигнала.

Поскольку усилителю класса A требуется управлять большим током нагрузки, номинал транзистора должен быть достаточным для компенсации высокого тока коллектора. Нагрузка, то есть громкоговоритель, подключается через коллектор. Следовательно, транзистор должен иметь большой ток коллектора. Это успешно реализует TIP35C, так как это силовой транзистор на 100 В и ток коллектора 25 А. Однако основным недостатком вышеупомянутой схемы является общий КПД усилителя мощности. Поскольку схема является базовой конструкцией усилителя класса A, почти большая часть тока теряется в результате рассеивания тепла через силовой транзистор TIP35C. Обязательно подключить большой радиатор для отвода тепла. Эффективность преобразования схемы низкая.

Подробно контактный схема TIP35C указан в приведенном ниже изображении

Резистор R1 используется в качестве базового резистора, который обеспечивает достаточный базовый ток для управления транзистором в точке насыщения. Конденсатор С1 емкостью 470 мкФ является важным компонентом схемы. Это потому, что конденсатор служит двум целям. Прежде всего, конденсатор изолирует базу с источником входного питания, так что напряжение или ток базы не могут повлиять на источник звука, а другая цель - действовать как блокирующий конденсатор постоянного тока от входного источника. Конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает только переменный ток. Это эффективно обслуживается конденсатором емкостью 470 мкФ и пропускает только переменный ток.

Плюс питания подключен последовательно с динамиком. Транзистор питает динамик с GND. Таким образом, небольшие изменения в основании могут повлиять на нагрузку, то есть на громкоговоритель.

Тестирование усилителя мощности 12 В

Схема построена на макете. Моя макетная плата выглядит примерно так, как показано ниже. Как видите, для схемы требуется меньше внешних компонентов, поэтому ее легко построить.

Схема тестируется с использованием динамика мощностью 9 Вт, который показан на рисунке ниже.

Правильный выбор динамика важен для любого усилителя мощности. Плохой динамик может испортить хорошо сконструированный усилитель. Итак, для тех, кто создает доску приложений, связанных со звуком, где динамик является главной дорогой, убедитесь, что у вас есть хорошо работающий динамик. Для тестирования этой схемы усилителя мощности используется вышеуказанный динамик. Этому динамику более 60 лет, и он собран из старого лампового усилителя. Однако эту колонку я реконструировал почти три года назад. Это динамик с сопротивлением 4 Ом, который может обеспечить выходную мощность почти 9 Вт, а диаметр динамика составляет 6 дюймов.

Следующее - аудиовход. Аудиовход предоставляется с мобильного телефона. Поскольку мобильный телефон уже имеет встроенный предусилитель, можно считать, что тестирование выполняется с помощью базового предусилителя перед усилителем мощности на этапе тестирования. Схема работала очень хорошо, и выходная мощность неплохая. Полное видео тестирования можно найти внизу этой страницы.

Заключение

Это основной тип схемы усилителя мощности класса A с входом 12 В и минимальным количеством компонентов, всего три. Однако он не так хорош, как традиционные усилители мощности, доступные на рынке. Можно сделать дальнейшие улучшения и повысить общую производительность.

Дальнейшие улучшения схемы

Схема может быть дополнительно улучшена путем добавления дополнительного силового транзистора PNP и конфигурации схемы как двухтактного усилителя мощности. В таком случае можно использовать дополнительный фильтр или предусилители на основе транзисторов для компенсации амплитудного напряжения, необходимого для схемы. Кроме того, можно добавить схему эквалайзера для правильного воспроизведения BASS, MID и TREBLE.