Много важна част от Sound Electronics е Усилвател на мощност . Основната му задача е да увеличи амплитудата на мощността на дадения входен сигнал. Той усилва мощността на входния сигнал, така че да може да задвижва товара като високоговорители или слушалки и т.н. Нормалните усилватели, които се използват за усилване на напрежението на променливотоковия сигнал, не могат да осигурят тока. това ги прави неспособни да управляват товара. Но усилвателят на мощността осигурява този необходим ток, който е необходим за задвижване на изходното натоварване.
Аудио усилвателна схема
В тази статия ще проектираме усилвател с мощност 10 вата, към който ще бъде свързан 8-омов високоговорител като товар. Необходимата мощност ще бъде доставена на товара чрез използване на операционен усилвател IC LF351 и два силови транзистора, TIP127 и TIP122.
Как да проектирам схема на усилвател на мощност, използвайки силови транзистори?
Сега, тъй като знаем резюмето на нашия проект, нека продължим напред и тестваме веригата, след като направим списъка с компоненти.
Стъпка 1: Събиране на компонентите
Преди да започне проект, човек трябва да знае от какви компоненти ще се нуждае, докато работи, било то хардуерен компонент или компютърен софтуер. Отличен подход, който човек може да възприеме, за да започне проект, е да направи пълен списък на всички компоненти, които ще използва в даден проект. Можем да спестим много време, докато работим по проект, ако разполагаме с този списък с компоненти. И така, пълен списък на компонентите, които ще използваме в този проект, е даден по-долу:
- Алуминиев радиатор
- Високоговорител 8 ома 10 вата
- 4.7k-омов резистор (x3)
- 200 ома резистор (x2)
- 3.3k-омов резистор
- Кондензатор 10pF
- Кондензатор 82uF
- 2-пинови конектори (x2)
- 12V променливо захранване
- Вероборд
- Свързващи проводници
Стъпка 2: Дизайн на веригата
Обикновено усилвателят на мощност е последният блок в системата от усилвателни вериги. Той е директно свързан с товар. Обикновено усилвателите и предусилвателите за напрежение усилват входния сигнал, преди да го изпратят към усилвателя на мощността.
В системите за аудио усилватели през повечето време натоварването е силен високоговорител. Импедансът на товара играе важна роля в изхода на усилвателя на мощност. И така, трябва да се избере правилно натоварване, докато се свързвате на изходния терминал на веригата.
LM351 е интегрална схема, която ще усили входния сигнал. Използват се два силови транзистора, които ще осигурят необходимото усилване на мощността. Транзисторите директно поемат захранването от захранването и ги отдават на товара. Тъй като входният сигнал е AC, той ще промени полярността си. Така че и двата транзистора ще помогнат за осигуряване на усилване на мощността към противоположния полюс, т.е. TIP127 ще осигури усилване на мощността до положителния пик, а отрицателният пик ще осигури усилване на мощността от TIP122.
Стъпка 3: Симулиране на веригата
Тъй като знаем, че имаме пълен списък на всички компоненти, които ще използваме в този проект, нека преминем крачка напред и тестваме веригата. Преди да направим тази схема на хардуер, нека първо направим симулация на тази схема на компютърен софтуер. Симулирането на схема на софтуер, преди да я внедрите на хардуер, е отличен подход, защото ни кара да гарантираме, че схемата работи напълно добре и ако има някои недостатъци, те могат да бъдат коригирани незабавно на компютъра. Софтуерът, който няма да използваме за целите на симулацията, е Протея. Този софтуер ни позволява да проектираме схема на компютъра и да тестваме изхода му, като му дадем подходящ вход. За да симулирате веригата, преминете през следните стъпки:
- Ако този софтуер вече не е инсталиран на вашия компютър, Натисни тук за да го изтеглите.
- След инсталирането на софтуера отворете софтуера и направете нов проект, като щракнете върху ISIS бутон.
ISIS
- Току-що се отвори нова схема. Щракнете върху P , за да отворите менюто на компонентите.
Нова схема
- Ще се появи поле, съдържащо лента за търсене в горния ляв ъгъл. Потърсете компонента, който трябва да използвате в проекта.
Избор на компоненти
- След като изберете всички компоненти, ще видите пълен списък в лявата част на екрана.
Списък на компонентите
- Направете електрическа схема, както е показано по-долу.
Електрическа схема
- Сега кликнете върху входния терминал и задайте амплитудата на променливотоковия сигнал на 1V и честотата на 50Hz.
Задайте променлив сигнал
- Сега заменете високоговорителя с 8-омов резистор. Поставете осцилоскоп върху схемата и свържете неговия A терминал към входа и B терминала към изхода.
Свързващ осцилоскоп
- Сега стартирайте симулацията. Разгледайте изходните вълни. Ще забележите, че изходната вълна ще има по-голяма амплитуда.
Изход
Стъпка 4: Създаване на веригата
След като симулирахме веригата, нека направим хардуера на този проект на Veroboard. За да приложите тази схема на хардуер, преминете през следните стъпки. Трябва да се има предвид едно нещо, че всички компоненти трябва да бъдат разположени близо един до друг и веригата да е компактна.
- Вземете Veroboard и изтъркайте страната му с медното покритие със скрепер хартия.
- Сега поставете компонентите внимателно и достатъчно близо, така че размерът на веригата да не стане много голям
- Внимателно направете връзките с помощта на спойка. Ако при извършване на връзките е направена някаква грешка, опитайте се да разглобите връзката и да я запоите отново правилно, но в крайна сметка връзката трябва да е здраво.
- След като всички връзки са направени, извършете тест за непрекъснатост. В електрониката тестът за непрекъснатост е проверка на електрическа верига, за да се провери дали токът протича по желания път (че със сигурност е обща верига). Изпитването за непрекъснатост се извършва чрез задаване на малко напрежение (свързано с LED или шумове, създаващи част, например пиезоелектричен високоговорител) по избрания начин.
- Ако тестът за непрекъснатост премине, това означава, че веригата е направена адекватно по желание. Сега е готов за тестване.
- Свържете положителната и отрицателната клема на захранването във веригата. и настройте копчето на захранването на 12V.
- Приложете AC вход към терминала за вход и проверете звука, произведен от високоговорителя.
Така че това беше цялата процедура за създаване на схема за усилвател на мощност. Сега можете да се насладите на изработката на тази схема у дома.
