Κυκλώματα ενισχυτή ήχου μίνι

Σε αυτό το άρθρο συζητάμε ένα μικρό κύκλωμα ενισχυτή ήχου mini που μπορεί να κατασκευαστεί γρήγορα για την ενίσχυση πολύ μικροσκοπικών σημάτων εισόδου σε ακουστές εξόδους ηχείων.

1) Κύκλωμα ενισχυτή 1 Watt

Το πρώτο κύκλωμα ενισχυτή ήχου μίνι λειτουργεί με ένα «συμπληρωματικό» στάδιο εξόδου, με ένα μόνο NPN και ένα μόνο τρανζίστορ ισχύος PNP, που απαλλάσσει έναν μετασχηματιστή εξόδου που παρατηρείται συνήθως σε παλαιότερα μοντέλα ενισχυτών. Η ισχύς εξόδου είναι περίπου 1W, με αρκετά ελάχιστη παραμόρφωση. Το σήμα εισόδου μεταφέρεται μέσω του ελέγχου έντασης RV1 και στη συνέχεια μέσω C1 στη βάση Q1.

Το φορτίο συλλέκτη για το Q1 αποτελείται από R1, R5 μαζί με το μεγάφωνο. Η τάση συλλέκτη του Q1 είναι περίπου 50% της τάσης τροφοδοσίας, δηλ. 4V5. Οι βάσεις Q2 και Q3 είναι ομοίως με την ίδια τάση (σχεδόν) με τον συλλέκτη Q1 λόγω του γεγονότος ότι η τιμή R1 είναι πολύ μικρή (68R).

Μέσα στη διασταύρωση των εκπομπών Q2, Q3 η τάση μπορεί επίσης να είναι σχεδόν 4V5, R3 και R4 και εξαιρετικά μικρές αντιστάσεις τιμής για τον έλεγχο του ρεύματος που διέρχεται στα Q2 και Q3. Εάν το ενισχυμένο σήμα εισόδου δεν υπερβαίνει τα 4V5, το Q2 απενεργοποιείται (δεδομένου ότι η βάση πιθανότατα θα είναι στη μειωμένη τάση σε σύγκριση με τον εκπομπό του), ωστόσο το Q3 μπορεί να συνεχίσει να περνά το σήμα.

Μόλις το Q1 ενισχύσει το σήμα πάνω από 4V5, η κατάσταση αντιστρέφεται, το Q2 ανάβει και το Q3 απενεργοποιείται.

Τα σήματα αναμιγνύονται στην κοινή ένωση εκπομπών Q2 και Q3 και μεταφέρονται στο μεγάφωνο μέσω του μεγάλου ηλεκτρολυτικού πυκνωτή C2. Η μικρότερη τιμή για τον πυκνωτή C2 μπορεί να προκαλέσει ασθενή μειωμένη απόκριση συχνότητας.

Τα αρνητικά σχόλια παρέχονται από τα R5 και R2, τα οποία εγγυώνται σταθερότητα ελαχιστοποιώντας οριακά το κέρδος. Το R1 ενσωματώνεται για να πάρει μια μικρή ποσότητα μεροληψίας βάσης για Q2 και Q3 πολύ πιο ανώτερες διατάξεις χρησιμοποιώντας θερμίστορ ή διόδους για προστασία από καταστάσεις θερμικής διαφυγής που θα μπορούσαν να βλάψουν το ζεύγος τρανζίστορ εξόδου.

Μια αρνητική πτυχή είναι η σύνδεση τρανζίστορ DC, όπου εάν ένα συγκεκριμένο τρανζίστορ αλλάξει τα χαρακτηριστικά του, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι καταστροφικό! Εξαιτίας αυτού, το ζεύγος τρανζίστορ εξόδου πρέπει να είναι ένα σωστά «αντιστοιχισμένο ζεύγος». Ορισμένες άλλες παραλλαγές θα μπορούσαν να δοκιμαστούν δεδομένου ότι και αυτές ταιριάζουν σωστά με το ίδιο hFE.

2) Μικροσκοπικός ενισχυτής για ακουστικά βαρηκοΐας

Όταν αυτό που ψάχνετε είναι ένα φτηνό και βρώμικο κύκλωμα μίνι ενισχυτή ήχου, μπορείτε πιθανώς να δοκιμάσετε αυτήν τη μικρή συσκευή. Μεταξύ διαφόρων άλλων παραγόντων, θα μπορούσε να συνηθίσει να αυξάνει την έξοδο ακουστικών για άτομα με απώλεια ακοής. Το κύκλωμα είναι ένα απλό διπλό τρανζίστορ, ενισχυτής ήχου. Το 1ο τρανζίστορ, Q1, λειτουργεί σαν βασικός προενισχυτής μέσου κέρδους που λαμβάνει το σήμα του που προέρχεται από το C1, ενεργώντας σαν DC blocker.

Το τρανζίστορ Q1 ενισχύει το σήμα και το κατευθύνει στο C2. Αυτό το τρανζίστορ}, στη συνέχεια, τροφοδοτεί το σήμα στο Q2, το οποίο έχει διαμορφωθεί όπως το στάδιο του ενισχυτή ισχύος. Αυτό το στάδιο ενισχύει ακόμη περισσότερο το σήμα και το C3 το μετατρέπει στο ηχείο.

Θα μπορούσατε ενδεχομένως να βρείτε λίγη παραμόρφωση, ωστόσο αυτό θα μπορούσε να ελαχιστοποιηθεί μέσω δοκιμών με διαφορετικές τιμές C5, διατηρώντας το εντός του υποδεικνυόμενου εύρους. Σε περίπτωση που αυτό δεν λειτουργεί σωστά, λάβετε υπόψη κάποιες άλλες τιμές. Ωστόσο, αν σκεφτούμε πώς μπορεί να διαφέρει το κέρδος των τρανζίστορ, πιθανότατα θα χρειαστεί αρκετός πειραματισμός για να λειτουργούν σωστά όλα τα πράγματα.

3) Βελτιωμένο κύκλωμα ενισχυτή μικροσκοπικών ακουστικών βαρηκοΐας

4) Κύκλωμα ενισχυτή μισού Watt

Το επόμενο μικροσκοπικό κύκλωμα ενισχυτή ήχου που παρουσιάζεται εδώ είναι αρκετά εύκολο. Η ισχύς εξόδου είναι περίπου 250 mW, η οποία συνήθως είναι αρκετά αρκετή για την πλειονότητα των εφαρμογών και είναι τόσο καλή όσο οποιοδήποτε τυπικό ραδιόφωνο τρανζίστορ. Το ποσό της παραμόρφωσης είναι αρκετά υψηλό, περίπου στο 5%.

Αυτός ο μικρός ενισχυτής είναι μέτρια ευαίσθητος και μπορεί να παρέχει 100% έξοδο με είσοδο περίπου 50 mV. Η αντίσταση εισόδου είναι περίπου 50k. Ένας βασικός έλεγχος τόνου είναι ενσωματωμένος. Αν και αυτό δεν είναι στην πραγματικότητα ένας ενεργός έλεγχος τόνου, παρά ένας παθητικός, το αποτέλεσμα είναι αρκετά κατάλληλο. Ο κεντρικός βραχίονας ελέγχου έντασης συνδέεται στη βάση Q1 μέσω ενός πυκνωτή αποκλεισμού DC.

Λειτουργία κυκλώματος

Το Q1 συνδέεται σαν ένας πολύ παραδοσιακός κοινός ενισχυτής εκπομπών, μαζί με το R2 που παρέχει τη βασική πόλωση και το R3 συμπεριφέρεται σαν ένα φορτίο συλλέκτη. Αυτό το στάδιο συνδέεται άμεσα με το δεύτερο τρανζίστορ που είναι τύπου PNP. Με αυτόν τον τρόπο, το τρέχον πέρασμα του Q1 παρέχει την προκατάληψη για το 2ο τρανζίστορ. Με τις χρησιμοποιούμενες τιμές, η έξοδος του δεύτερου τρανζίστορ συνδέεται κατευθείαν στο πηνίο του μεγαφώνου.

Αυτό μπορεί να μην φαίνεται να είναι μια σοφή ιδέα, επειδή το ρεύμα αναμονής στο τρανζίστορ εξόδου προκαλεί συνεχώς μεροληψία του πηνίου μερικές φορές λίγο μέσα ή έξω από το τυπικό επίπεδο λειτουργίας του. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιηθεί ένα μεγάλο ηχείο, όπως θα έπρεπε, αυτό δεν έχει καμία επίπτωση και επειδή δεν περιμένουμε μια εξαιρετική έξοδο Hi-Fi, δεν έχει καμία διαφορά.

Έλεγχος τόνου

Ο έλεγχος τόνου περιλαμβάνει C2 και RV2 που τυχαίνει να ενώνονται στον συλλέκτη / βάση του Q1. Όταν το RV2 έχει ρυθμιστεί σε τιμή υψηλής αντίστασης, αυτό δεν έχει σχεδόν καμία επίπτωση, αλλά όταν ορίζεται στο ελάχιστο επίπεδο, το 100nF προκαλεί ανάδραση των υψηλών συχνοτήτων που τείνουν να είναι εκτός φάσης, με αποτέλεσμα την πλήρη ακύρωσή τους. Για να είναι δυνατή η σωστή λειτουργία του κυκλώματος, το R3 πρέπει να προσδιορίζεται σχολαστικά.

Η τιμή που αναφέρεται σε αυτό το άρθρο είναι 39 ohms, η οποία είναι απλώς ένα μέσο εύρος και παρόλο που μπορεί να λειτουργήσει καλά για την προκαταρκτική ρύθμιση για να εγγυηθεί ότι το κύκλωμα λειτουργεί, η τιμή πρέπει να προσδιοριστεί με πειραματισμό. Σε περίπτωση που είναι πολύ μικρό θα δείτε ακραία παραμόρφωση στις μεγαλύτερες διαμορφώσεις έντασης.

Όταν είναι υπερβολικά υψηλή, η τρέχουσα αποστράγγιση πιθανότατα θα είναι πάρα πολύ αν και η ποιότητα της εξόδου ήχου θα είναι πολύ καλή. Κάποιος μπορεί να βρει μερικές μεθόδους για να διαλέξει την αξία. Χωρίς πολύμετρο, η τιμή πρέπει να προσδιοριστεί ως η μικρότερη που είναι κατάλληλη για αξιοπρεπή ποιότητα.

Σε περίπτωση που είναι πολύ προσβάσιμο ένα πολύμετρο, αυτό θα πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με την τάση τροφοδοσίας και το R3 πρέπει να επιλεγεί για να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα ηρεμίας του ενισχυτή, το οποίο συμβαίνει να είναι το ρεύμα που λειτουργεί όταν δεν υπάρχει σήμα εισόδου, είναι περίπου 20 mA.

Είναι ζωτικής σημασίας να εγκατασταθεί το Q2 πάνω σε ένα ψύκτρα, καθώς μπορεί να ζεσταθεί απίστευτα και να εισέλθει σε θερμική έξοδο αν δεν χρησιμοποιείται ψύκτρα. Η σύνθετη αντίσταση των ηχείων δεν είναι πολύ σημαντική και στα πρωτότυπα ηχεία είναι τόσο χαμηλά όσο 8 ohms και τόσο μεγάλα όσο 80 ohms σχεδόν όλα έχουν καλή απόδοση. Ωστόσο, η αλλαγή της σύνθετης αντίστασης του ηχείου μπορεί επίσης να απαιτεί αλλαγή στην τιμή του R3.

5) Βασικό κύκλωμα ενισχυτή 3 V Mini

Για τη μείωση της ποσότητας των εξαρτημάτων, η απευθείας σύνδεση συνδέεται μεταξύ Tr1 και Tr2 και μεταξύ Tr2 και του μεγαφώνου. Το Tr1 λειτουργεί σαν ένας κοινός ενισχυτής συλλογής που φορτώνει μέσω ενός κοινού ενισχυτή εκπομπών Tr2. Η μεροληψία βάσης Tr1 εξάγεται από τον συλλέκτη του Tr2. Εφόσον αυτό είναι εκτός φάσης με τη βάση του Tr1 επιτυγχάνεται υπερβολική ποσότητα σταθεροποίησης.

Το τμήμα του μόνιμου ρεύματος συλλέκτη του Tr1 τρέχει επίσης μέσω του Tr2 μέσω της βάσης προς τον εκπομπό, παρέχοντας έτσι την απαραίτητη προκατάληψη. Τα αρνητικά σχόλια παρέχονται από τα R5 και R3. Το R3 παρέχει ανατροφοδότηση μέσω των δύο σταδίων και το R5 εφαρμόζει ανατροφοδότηση μέσω της εξόδου στην είσοδο του Tr2.

Το αποτέλεσμα αυτής της ανατροφοδότησης οδηγεί σε μια απίστευτα επίπεδη καμπύλη απόκρισης σε εκπληκτικά χαμηλές συχνότητες. Η απόκριση υψηλής συχνότητας θα μπορούσε ουσιαστικά να βελτιωθεί αλλάζοντας τα τρανζίστορ με 2Ν2907. Η εφαρμογή αυτής της συσκευής μπορεί επίσης να επιφέρει αύξηση του κέρδους.

Το κύκλωμα ενισχυτή μικρο-μικροσκοπίου μπορεί να είναι φανταστικό για την ενίσχυση της εξόδου από το δέκτη FM ή AM. Σε περίπτωση που έχετε ένα συμπαγές ραδιόφωνο, που λειτουργεί μόνο με έξοδο ακουστικού, θα μπορούσε να συνηθίσει να αυξάνει την ένταση περίπου στο επίπεδο του μεγαφώνου. Για να το κάνετε αυτό, απλώς συνδέστε την έξοδο από το ραδιόφωνο σας στην είσοδο του ενισχυτή.

Το μεγάφωνο, που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον ενισχυτή, πρέπει να είναι τόσο μεγάλο όσο μπορεί, αν είναι δυνατόν, ένας τύπος 12 ιντσών μέσα σε ένα περίβλημα. Η εφαρμογή ενός εξαιρετικά μικρού ηχείου μπορεί να οδηγήσει σε λίγη αναποτελεσματικότητα λόγω του γεγονότος ότι θα μπορούσε να υπάρχει άφθονο ρεύμα που κινείται πάνω από την περιέλιξη ακόμη και όταν το σήμα εισόδου δεν είναι διαθέσιμο.

Το ρεύμα που χρησιμοποιείται μέσω της μπαταρίας θα είναι σχετικά υψηλό, περίπου 150 ma. που σημαίνει ότι αυτό πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερο.

6) Ένα άλλο κύκλωμα μίνι ενισχυτή, που λειτουργεί με 3 V

Αυτός ο μίνι ενισχυτής μπορεί να λειτουργήσει χωρίς προβλήματα ή σφάλματα μέσω τάσεων τροφοδοσίας μεταξύ 3 V και 20 V χρησιμοποιώντας αντίσταση πηγής ως:

Τάση τροφοδοσίας / 2 mA (k ohms)

Η έξοδος ισχύος που μπορεί να παρέχει ο ενισχυτής, φυσικά, καθορίζεται από την τάση τροφοδοσίας και την αντίσταση του ηχείου, όπως είναι ορατή μέσω του κλειστού πίνακα.

Η ήρεμη χρήση ρεύματος του ενισχυτή κυμαίνεται μεταξύ 1 mA και 1,5 mA, το ακριβές μέγεθος εξαρτάται από την ποικιλία των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται.

Εάν το ρεύμα ηρεμίας πέσει πέρα ​​από αυτό το συγκεκριμένο όριο, είναι πιθανό να είναι απαραίτητο να τροποποιήσετε την τιμή του R9. Όπως φαίνεται στον πίνακα, ο ενισχυτής λειτουργεί αποτελεσματικά με ηχεία υψηλής αντίστασης.

Δεδομένου ότι τα ηχεία με σύνθετες αντίσταση έως 200 ohms δεν μπορούν να είναι εύκολα διαθέσιμα, η επιλογή είναι να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε ένα μικρότερο ηχείο σύνθετης αντίστασης με συμπληρωματικό μετασχηματιστή.

Για παράδειγμα, ένα ηχείο 8 ohm μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μετασχηματιστή χρησιμοποιώντας αναλογία περίπου 5: 1.

Αν και η ισχύς εξόδου του ενισχυτή δεν είναι πολύ υψηλή, ωστόσο είναι αρκετά επαρκής όταν συνδυάζεται με ένα αρκετά αποτελεσματικό μεγάφωνο μέσα σε μια αθόρυβη περιοχή. Το κέρδος τάσης του ενισχυτή είναι περίπου 50 και το εύρος ζώνης 3 dB είναι περίπου 300 Hz έως 6 kHz.

Σχέδια PCB

Ενισχυτής διακριτού 1,5 Watt

Αυτό το μικρό κύκλωμα ενισχυτή μπορεί να είναι μια εύχρηστη υποστήριξη σε οποιονδήποτε πειραματιστή ήχου.

Θα μπορούσε να συνηθίσει να ενισχύει και να παράγει ακουστικούς παλμούς μέσω ταλαντωτών που λειτουργούν εντός του ακουστικού εύρους, να παρακολουθεί σήματα μέσω διαφορετικού ενισχυτή ήχου που μπορεί να είναι ελαττωματικός, να ενισχύει κάποιο άλλο σήμα σε ένα αποδεκτό επίπεδο ισχύος για μέτρηση ή λειτουργία ρελέ κ.λπ. και τα λοιπά.

Στη σύγχρονη εποχή, μπορεί κανείς να βρει πολλούς ενισχυτές ισχύος ολοκληρωμένου κυκλώματος που παρέχουν εξόδους 1 έως 3 watt, αν και η πλειοψηφία τους απαιτεί προσεκτική διάταξη του κυκλώματος, ώστε να αποφύγετε την αστάθεια (ένας ασταθής ενισχυτής μπορεί να δονείται και να καταστραφεί κατά συνέπεια) .

Επιπλέον, ένας διακριτός ενισχυτής τρανζίστορ είναι πολύ πιο ενημερωτικός επειδή οι τάσεις θα μπορούσαν να εκτιμηθούν για να πάρουν μεγαλύτερη αντίληψη για τη λειτουργία του.

Ως εκ τούτου, ο παρών μικρός ενισχυτής αναπτύσσεται εφαρμόζοντας διακριτά τρανζίστορ που εκτός από το ότι είναι πολύ πιο σταθερό από τα σχέδια που βασίζονται σε IC, ταιριάζει απόλυτα στις απαιτήσεις του χρήστη.

Τα τρανζίστορ Q2, Q4 και Q5 στερεώνονται σε ένα μικρό αλουμίνιο που λειτουργεί ως ψύκτρα.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Αυτό το κύκλωμα είναι πολύ χαρακτηριστικό ενός μεγάλου αριθμού ενισχυτών ήχου. Το τρανζίστορ ενισχυτή πρωτεύουσας τάσης Q3 εκτελεί τη δευτερεύουσα αντιστοίχιση (NPN συν PNP) Q4 και Q5 που είναι ρυθμιστές που παρέχουν μεγάλο κέρδος ρεύματος αλλά χαμηλότερο από το κέρδος τάσης ενότητας.

Για το λόγο ότι οι βάσεις των Q4 και Q5 τείνουν να είναι κατάλληλα δύο συνδέσεις εκπομπού βάσης στην άκρη, το Q3 χρησιμοποιείται για να ρυθμίσει τις τάσεις πόλωσης για αυτά τα BJTs.

Το τρανζίστορ Q1 λειτουργεί σαν ενισχυτής σφάλματος που αναλύει την τάση εισόδου και μια διαιρεμένη παραλλαγή της τάσης εξόδου.

Όταν υπάρχει σχεδόν οποιαδήποτε παραλλαγή, παρέχει τάση ελέγχου στο Q3 έτσι ώστε το σφάλμα να διορθωθεί.

Η τάση εξόδου διαιρείται μέσω του λόγου (R6 + R5) / R5 και επομένως το επεξεργασμένο κέρδος θα είναι 28, παρόλο που το σωστό κέρδος πιθανότατα θα είναι κάπως μικρότερο.

Το σημείο πόλωσης dc του ενισχυτή καθορίζεται επιπλέον από το Q2 το οποίο δεν τροποποιείται από το R5 και αυτό διαχωρίζεται μέσω του C3.

Για να διατηρηθεί ένα σχεδόν σταθερό ρεύμα στο Q3, ο πυκνωτής C6 είναι τοποθετημένος για να διασφαλίσει την τάση διαμέσου του R8 (συνεπώς του ρεύματος μέσω αυτού) σταθερή. Οι πυκνωτές C4 και C5 είναι συνηθισμένοι να προσφέρουν αντιστάθμιση συχνότητας