מגבר שמע 10 וואט באמצעות אופ

מגברים הם עמוד השדרה של אלקטרוניקה אנלוגית. הם משמשים רבות בתחום תעשיית האלקטרוניקה. מגברים משמשים כמעט בכל היישומים הקשורים לאודיו.

מגבר כוח הוא החלק באלקטרוניקה הקולית. הוא נועד למקסם את עוצמת הכוח של אות הקלט הנתון. באלקטרוניקה קולית, המגבר התפעולי מגביר את מתח האות, אך אינו מסוגל לספק את הזרם, הנדרש להנעת עומס.

במדריך זה נבנה מגבר 10W עם מחובר אליו רמקול עכבה 8 אוהם. נשתמש במגבר תפעולי ובשני טרנזיסטורי הספק נוספים כדי להעביר את תפוקת 10 וואט על פני עומס הפלט

טופולוגיית בניה למגברים

בראיון מגבר מערכת שרשרת, מגבר הכח משמש בשלב האחרון או סופי לפני העומס. ככלל, מערכת מגבר הקול משתמשת בטופולוגיה שלמטה המוצגת בתרשים הבלוקים

כפי שניתן לראות בתרשים הבלוקים לעיל, מגבר כוח הוא השלב האחרון המחובר ישירות לעומס. באופן כללי, לפני מגבר הספק, האות מתוקן באמצעות מגברים מקדימים ומגברי בקרת מתח. כמו כן, במקרים מסוימים, בהם יש צורך בבקרת טון, מתווסף מעגל בקרת הטון לפני מגבר הספק.

דע את העומס שלך

במקרה של מערכת מגבר שמע, העומס וכושר ההעברה של המגבר הם היבט חשוב בבנייה. העומס העיקרי עבור מגבר כוח הוא הרמקול החזק. פלט מגבר הספק תלוי בעכבת העומס, ולכן חיבור עומס לא תקין עלול לפגוע ביעילות מגבר ההספק וכן ביציבות.

רמקול רם הוא עומס עצום אשר משמש כעומס אינדוקטיבי והתנגדות. מגבר הספק מספק פלט AC, בשל כך עכבה של הרמקול היא גורם קריטי להעברת כוח נכונה.

עכבה היא ההתנגדות היעילה של מעגל אלקטרוני או רכיב לזרם חילופין, אשר נובע מהאפקטים המשולבים הקשורים להתנגדות אוכמית ותגובה.

באלקטרוניקה שמע, סוגים שונים של רמקולים זמינים בהספק שונה עם עכבה שונה. ניתן להבין בצורה הטובה ביותר את עכבת הרמקולים באמצעות הקשר בין זרימת מים בתוך צינור. רק תחשוב על הרמקול כצינור מים, המים הזורמים דרך הצינור הם אות השמע המתחלף. כעת, אם הצינור היה גדול יותר בקוטר, המים יזרמו בקלות דרך הצינור, נפח המים יהיה גדול יותר, ואם נקטין את הקוטר, פחות מים יזרמו דרך הצינור, כך שנפח המים יהיה נמוך יותר. הקוטר הוא האפקט שנוצר על ידי העמידות והתגובה האוהמית. אם הצינור יגדל בקוטרו, העכבה תהיה נמוכה,כך שהרמקול יכול לקבל יותר וואט והמגבר יספק תרחיש העברת הספק יותר ואם העכבה תגבר אז המגבר יספק פחות כוח לרמקול.

ישנן אפשרויות שונות, כמו כן ניתן להשיג פלח שונה של רמקולים בשוק, בדרך כלל עם 4 אוהם, 8 אוהם, 16 אוהם, ו -32 אוהם, מתוכם 4 ו -8 רמקולים זמינים באופן נרחב במחירים זולים. כמו כן, עלינו להבין כי מגבר בעל 5 ואט, 6 ואט או 10 ואט ואפילו יותר הוא הספק RMS (ריבוע ממוצע של שורש), המועבר על ידי המגבר לעומס ספציפי בפעולה רציפה.

לכן עלינו להקפיד על דירוג הרמקולים, דירוג המגברים, יעילות הרמקולים ועכבה.

רכיבים נדרשים

כדי לבנות את מעגל המגבר 10 וואט אנו זקוקים לרכיבים הבאים-

1. לוח ורו (ניתן להשתמש בכל אחד מנוקד או מחובר)
2. מלחם
3. חוט הלחמה
4. כלי חשפנית ניפר וחוט
5. חוטים
6. גוף קירור אלומיניום
7. ספק כוח 12V מסילה למסילה עם מסלול כוח + 12V GND -12V
8. 8 אוהם רמקול 10 ואט
9. 2pcs 4.7k נגד 1/4 ^ה ואט
10. 2pcs 200R נגד 1/2 ^ה ואט
11. נגד 1 pc 47k
12. קבל 10pF 1 pc
13. נגד 3.2k
14. קבלים.82uF
15. טרנזיסטור TIP127
16. טרנזיסטור TIP122
17. LF351 IC עם בסיס IC 8 פינים

תרשים מעגלים של מגבר שמע 10 ואט והסבר

סכמטי עבור 10 מגבר ואט הוא די פשוט, את LF351 מגביר את מתח האות ושני טרנזיסטורי הספק לספק את הכוח הדרוש הגברה. הכוח נלקח ישירות מאספקת החשמל ומסופק לרמקול הקולני 8 אוהם באמצעות שני טרנזיסטורים. כאשר הגל הסינוסואידי משנה את הקוטביות, TIP127 מספק את הגברת הכוח בשיא חיובי ו- TIP 122 מספק את הגברת הכוח על אותות שיא שליליים.

במעגל זה, TIP122 ו- TIP 127 הם ​​שני מרכיבים עיקריים. שני הטרנזיסטורים האלה הם זוג זהה למתח מתח הקפאה-פולט 100V @ 100 mA. שני ה- IC מספקים רווח זרם DC גבוה- hFE = 2500 בדרך כלל.

בתמונה שלמעלה מוצגת חבילת TO-220B, שני הטרנזיסטורים זמינים בחבילה זו. חבילה זו חיונית להעברת חום מושלמת ושימושית להתאמה עם גוף הקירור. טרנזיסטורים אלה מוטים באמצעות נגדי 200R. הפלט המוגבר נלקח מצומת האספנים של TIP122 ו- TIP127.

בדיקת מעגל המגבר 10 וואט

השתמשנו בכלי הדמיית פרוטאוס לבדיקת תפוקת המעגל; מדדנו את התפוקה באוסילוסקופ הווירטואלי. תוכלו לבדוק את סרטון ההדגמה השלם המופיע להלן

אנו מפעילים את המעגל באמצעות + / - 12 וולט והאות הסינוסי קלט מסופק. האוסצילוסקופ מחובר על פני הפלט כנגד עומס של 8 אוהם בערוץ A (צהוב) ואות הכניסה מחובר על פני ערוץ B (כחול).

אנו יכולים לראות את ההבדל ביציאה בין אות הכניסה לפלט המוגבר בסרטון המופיע להלן.

כמו כן, בדקנו את הספק ההספק, מגבר הספק תלוי מאוד בדברים מרובים, כפי שפורט קודם. זה תלוי מאוד בעכבת הרמקולים, ביעילות הרמקולים, ביעילות המגברים, בטופולוגיות הבנייה, בעיוותים הרמוניים מוחלטים וכו '. לא יכולנו לקחת בחשבון או לחשב את כל הגורמים האפשריים שיוצרים תלות במתח המגבר. מעגל החיים האמיתיים שונה מהסימולציה מכיוון שיש צורך לקחת בחשבון גורמים רבים בעת בדיקת או בדיקת הפלט.

חישוב הספק מגבר

השתמשנו בנוסחה פשוטה לחישוב הספק המגבר -

מתח מגבר = V ² / R

חיברנו רב-מטר מתח לרוחב הפלט. מתח AC המוצג ברב-מטר הוא מתח AC לשיא. סיפקנו אות סינוסי בתדר נמוך מאוד של 25-50 הרץ מעטים. כמו בתדירות נמוכה, המגבר יעביר יותר זרם לעומס והמולטימטר יוכל לזהות את מתח ה- AC כראוי.

המולטימטר הראה + 8.90 וולט AC. אז, לפי הנוסחה, הפלט של מגבר ההספק בעומס של 8 אוהם הוא

מגבר חלש = 8.90 ² /8 חלש מגבר = 9.90125 (10W כ)

דברים שכדאי לזכור בעת בניית מגבר 10w

• טרנזיסטורי כוח צריכים להיות מחוברים כראוי עם גוף הקירור. גוף קירור גדול יותר מספק תוצאה טובה יותר. גַם,
• זה טוב להשתמש בקבלים מסוג תיבות עם ציון שמע לקבלת תוצאה טובה יותר.
• נסה להפוך את המגבר המוקדם, לצומת אספן הטרנזיסטור הכוח ולמסלול הפלט הסופי, קצר ככל האפשר. זה יקטין את צימוד הרעש בפלט. גַם,
• נסה להשתמש ברמקול בעל 8 יעילות גבוהה יותר כדי לנהוג עם מגבר הספק זה.

בדוק את סרטון ההדגמה למטה עבור מערכת מגברים זו של 10 ואט