เครื่องขยายเสียง 12V โดยใช้ tip35c - เครื่องขยายเสียงระดับหนึ่ง

ลำโพงมีน้ำหนักมากและโดยปกติจะต้องใช้กระแสไฟฟ้าสูงในการขับเคลื่อนซึ่งมาจากวงจรภายนอก เนื่องจากบางครั้งเอาท์พุตเสียงที่สร้างขึ้นสมมติว่ามาจากไมโครโฟนหรือคอยล์ปิ๊กอัพของกีตาร์ไม่ได้ให้เอาต์พุตแอมพลิจูดสูงในปัจจุบันสูงดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะขับลำโพง นี่คือเหตุผลที่เรามีสิ่งที่เรียกว่าวงจรขยายระบบเสียงแอมป์มีหลายคลาสและก่อนหน้านี้เราได้สร้างวงจรขยายเสียงจำนวนมากตั้งแต่แอมป์ขนาดเล็ก 10W ไปจนถึงเพาเวอร์แอมป์ 100W หนัก เราทราบดีว่ามีแอมพลิฟายเออร์หลายประเภทในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชื่อสามัญบางอย่างที่คุณอาจเจอ ได้แก่ บัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์ปรีแอมป์และเพาเวอร์แอมป์

ความแตกต่างระหว่าง Buffer Amplifier, Pre-Amplifier และ Power Amplifier:

เครื่องขยายเสียงบัฟเฟอร์ผลิตสัญญาณเดียวกันว่าในความกว้างเดียวกันจากแหล่งกำเนิดเสียงที่อ่อนแอในขณะที่ก่อนแอมป์ขยายสัญญาณไปยังแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นมากจากแหล่งสัญญาณเข้า เอาต์พุตจากพรีแอมป์จะถูกส่งไปยังเพาเวอร์แอมป์เพิ่มเติม ขยายอำนาจแหล่งที่มาในปัจจุบันเพื่อโหลดขึ้นอยู่กับคลื่นสัญญาณอินพุต ดังนั้นเพาเวอร์แอมป์จึงเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ให้พลังงานที่ต้องการ (แรงดันไฟฟ้า x กระแส) ไปยังลำโพง

ในโครงการนี้เราจะขับลำโพงโดยใช้เครื่องขยายเสียงที่เรียบง่ายและราคาประหยัดสำหรับวงจรขยายกำลังเราจะใช้ทรานซิสเตอร์กำลัง TIP35C

ส่วนประกอบที่จำเป็น

สำหรับโปรเจ็กต์ Audio Power Amplifierนี้จำเป็นต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้ -

1. TIP35C ทรานซิสเตอร์กำลัง
2. ชุดระบายความร้อนสำหรับ TIP35C
3. ตัวต้านทาน 1k
4. ตัวเก็บประจุ 470uF 25V
5. แจ็คอินพุตเสียง (ขึ้นอยู่กับขั้วต่อแหล่งอินพุตที่ต้องการ)
6. เขียงหั่นขนม.
7. หน่วยจ่ายไฟ 12V
8. ลำโพง

แผนภาพวงจรสำหรับเครื่องขยายเสียงคลาส A โดยใช้ TIP35C

แผนภาพวงจรสำหรับTIP35C Audio Power Amplifierแสดงไว้ด้านล่าง

การทำงานของเครื่องขยายเสียง TIP35C

ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายเสียงโดยขยายสัญญาณอินพุต หากใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบไบแอสข้ามจุดเชื่อมต่อฐานอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์จะยังคงอยู่ในสภาพที่เอนเอียงไปข้างหน้าซึ่งสามารถรักษาได้โดยไม่คำนึงถึงขั้วของสัญญาณ นี่คือเครื่องขยายเสียงคลาส A ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงเอนเอียงในสถานะเปิดเสมอ ดังนั้นในระหว่างวงจรอินพุตที่สมบูรณ์ทรานซิสเตอร์จะสร้างความผิดเพี้ยนต่ำสุดในแอมพลิจูดสูงสุดของสัญญาณเอาต์พุต

เนื่องจากแอมพลิฟายเออร์คลาส Aต้องการขับกระแสโหลดจำนวนมากอันดับทรานซิสเตอร์จึงต้องเพียงพอที่จะชดเชยด้วยกระแสสะสมสูง โหลดเช่นลำโพงเชื่อมต่อผ่านคอลเลกชัน ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงต้องมีกระแสสะสมสูง TIP35C ส่งมอบได้สำเร็จเนื่องจากเป็นทรานซิสเตอร์กำลัง 100V พร้อมกับกระแสสะสม 25A อย่างไรก็ตามข้อเสียที่สำคัญของวงจรข้างต้นคือประสิทธิภาพโดยรวมของเพาเวอร์แอมป์ เนื่องจากวงจรเป็นโครงสร้างพื้นฐานของแอมพลิฟายเออร์คลาส A กระแสไฟฟ้าจำนวนมากจึงสูญเสียไปเนื่องจากการกระจายความร้อนผ่านทรานซิสเตอร์กำลัง TIP35C จำเป็นต้องเชื่อมต่อฮีทซิงค์ขนาดใหญ่เพื่อรองรับการกระจายความร้อน ประสิทธิภาพการแปลงของวงจรต่ำ

แผนภาพพินโดยละเอียดของ TIP35Cระบุไว้ในภาพด้านล่าง

ตัวต้านทาน R1 ใช้เป็นตัวต้านทานพื้นฐานซึ่งให้กระแสฐานเพียงพอที่จะขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ในจุดอิ่มตัว ตัวเก็บประจุ 470uF C1 เป็นส่วนประกอบสำคัญของวงจร นี่เป็นเพราะตัวเก็บประจุให้บริการสองวัตถุประสงค์ ประการแรกตัวเก็บประจุจะแยกฐานกับแหล่งจ่ายอินพุตเพื่อไม่ให้แรงดันไฟฟ้าฐานหรือกระแสไฟฟ้ามีผลต่อแหล่งสัญญาณเสียงและจุดประสงค์อื่น ๆ คือทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุบล็อก DC จากแหล่งอินพุต ตัวเก็บประจุบล็อก DC และส่งผ่าน AC เท่านั้น สิ่งนี้ให้บริการอย่างมีประสิทธิภาพโดยตัวเก็บประจุ 470uF และอนุญาตให้ส่งผ่านความถี่ AC เท่านั้น

ขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับลำโพง ทรานซิสเตอร์กำลังจัดหาลำโพงด้วย GND ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในฐานอาจทำให้เกิดภาระเช่นลำโพง

การทดสอบเครื่องขยายเสียงกำลังไฟ 12V

วงจรถูกสร้างขึ้นในเขียงหั่นขนม การตั้งค่า breadboard ของฉันมีลักษณะดังนี้ด้านล่าง ดังที่คุณเห็นวงจรต้องการส่วนประกอบภายนอกน้อยมากและง่ายต่อการสร้าง

วงจรทดสอบโดยใช้ลำโพง 9 วัตต์ซึ่งแสดงในรูปด้านล่าง

การเลือกลำโพงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องขยายเสียงใด ๆ ลำโพงที่มีประสิทธิภาพต่ำสามารถทำลายเครื่องขยายเสียงที่สร้างมาอย่างดีได้ ดังนั้นสำหรับใครก็ตามที่กำลังสร้างบอร์ดแอพพลิเคชั่นเกี่ยวกับเสียงโดยที่ลำโพงอยู่ติดถนนใหญ่ต้องแน่ใจว่าคุณมีลำโพงที่ใช้งานได้ดี สำหรับการทดสอบวงจรขยายกำลังนี้จะใช้ลำโพงข้างต้น ลำโพงนี้มีอายุมากกว่า 60 ปีและเก็บเกี่ยวจากแอมป์หลอดรุ่นเก่า อย่างไรก็ตามลำโพงนี้สร้างขึ้นใหม่โดยฉันเมื่อเกือบสามปีที่แล้ว เป็นลำโพงขนาด 4 โอห์มที่สามารถให้กำลังขับได้เกือบ 9 วัตต์และเส้นผ่านศูนย์กลางของลำโพงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้ว

สิ่งต่อไปคืออินพุตเสียง อินพุตเสียงได้รับจากโทรศัพท์มือถือ เนื่องจากโทรศัพท์มือถือมีพรีแอมพลิไฟเออร์ในตัวอยู่แล้วจึงสามารถพิจารณาได้ว่าการทดสอบจะทำกับพรีแอมป์พื้นฐานก่อนเพาเวอร์แอมป์ในระหว่างขั้นตอนการทดสอบ วงจรทำงานได้ดีและประสิทธิภาพของเอาต์พุตค่อนข้างดี สามารถดูวิดีโอการทดสอบฉบับเต็มได้ที่ด้านล่างของหน้านี้

สรุป

เป็นวงจรขยายกำลังคลาส Aประเภทพื้นฐานที่มีอินพุต 12V และใช้ส่วนประกอบขั้นต่ำเพียงสามตัว อย่างไรก็ตามมันไม่ดีเท่า Power Amplifier แบบเดิมที่มีอยู่ในตลาด การปรับปรุงเพิ่มเติมสามารถทำได้และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมได้

การปรับปรุงเพิ่มเติมของวงจร

วงจรสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการเพิ่มอำนาจทรานซิสเตอร์ PNP เสริมและการกำหนดค่าวงจรเป็นวงจรขยายกำลังผลักดึงในกรณีเช่นนี้สามารถใช้ตัวกรองเพิ่มเติมหรือพรีแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อชดเชยกับแรงดันแอมพลิจูดที่จำเป็นสำหรับวงจร นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มวงจรอีควอไลเซอร์เพื่อประสิทธิภาพของ BASS, MID และ TREBLE ที่เหมาะสม