Enkel forstærker på 20 watt

Denne artikel er skrevet med det formål at opbygge en simpel 20 Watt forstærker

Af: Dhrubajyoti Biswas

Hvorfor en single-end klasse A forstærker

En enkelt-end klasse A-forstærker er sandsynligvis et af de bedste eksempler, når det kommer til solid-state single-ended output. På den anden side kan den passive belastning være en transformer, modstand eller en forstærker som i dette tilfælde og en strømvask. Her har vi brugt en billig strømvask med høj linearitet, hvilket er godt at gå med dette projekt.

For mange elektriske ingeniører ses det ofte, at de anbefaler at bruge 1: 1 transformatorer eller induktorer. Men vi vil undgå denne proces, fordi begge komponenter er ret dyre og har brug for høj præcision, ellers kan det have omvendt effekt på tabet af lydkvalitet. Faldet af lydkvalitet er hovedsageligt fordi det er ikke-lineært og frekvensafhængigt.

I dette eksperiment har vi brugt et grundlæggende kredsløb - en 60 watt effektforstærker, med mulighed for at ændre den til at fungere godt med klasse A. Det er efter min viden, at mange har prøvet denne tilgang til at bygge forstærkeren, og resultaterne viste sig positive.

Brug af +/- dobbelt strømforsyning

Desuden har vi brugt +/- 20 volt strømforsyning. Den kan enten reguleres, konventionel eller endda anvende en kapacitansmultiplikator og desuden inden klipning skal den have sin kapacitet på omkring 22 watt. Så det tilrådes at bruge en større køleplade, da der er stor chance for, at forstærkeren bliver varm.

I vores tidligere eksperiment med at konstruere forstærkeren har vi anvendt en hvilestrøm på 3A. Her reducerede vi det til 2,6A med en hensigt at reducere spredning af watt. Men stadig frigiver det mindst 110W fra hver forstærker.

Det anbefales stærkt at bruge enten en stor plastik-enhed eller TO-3-transistorer, fordi varmeoverførslen er en af ​​de største udfordringer, som du muligvis står over for at opbygge denne forstærker. Vi anbefaler også at bruge separat spredning til individuel transistor. Dette muliggør dannelse af lav termisk modstand.

Du kan også bruge en større transistor til denne udvikling, men det ville være dyrt. Derfor er det altid bedre at bruge to parallelle transistorer i betragtning af lommen. De er billigere sammenlignet med store transistorer, selvom de opretholder kvaliteten.

Følgende er det skematiske diagram af det enkle 20 watt forstærkerkredsløb for at hjælpe med at opbygge systemet.

Kredsløbsdiagram

20W klasse-A forstærker kredsløb

Vasken vist her i diagrammet er baseret på det koncept, der ligner det for outputtrinene. 4x1ohm 1W modstande [0,25ohm] placeres parallelt. Det kan dog have brug for nogle eksperimenter, da strømmen bestemmes af base-emitter-spændingen BC549. Den måde, kredsløbet fungerer på, henter BC549 basisstrøm, der er større end modstandene. Da spændingen overstiger 0,65 V over modstandene, starter transistoren og justerer balancen yderligere. Desuden kan du også indstille DC-offset ved hjælp af 1K trimpot til at styre LTP.

Optimal strøm

Ideelt set skal klasse A-forstærkeren opretholde driftsstrømmen 110% mere end højttalerens spidsstrøm. Så en højttaler med en impedans på 8ohm og +/- 22V strømforsyning, højttalerens maksimale strøm vil være:

I = V / R = 22/8 = 2,75A.

Ovenstående beregning angiver ikke strømtabet under output. Det er klart, at der vil være tab på 3 volt i kredsløbets output, hvilket er baseret på tabet i emitter- eller drivermodstandene og tabet i outputenheden.

Den maksimale spænding er derfor 2.375A @ 8ohms = 19V peak. Nu ved at tilføje fudge-faktor til 110% er driftsstrømmen 2,6125A (ca. 2,6A), og efter dette ville udgangseffekten være 22,5W.

Det er dog vigtigt at bemærke, at mens –ve-forsyningen er konstant, varierer + ve på den anden side fra den tilgængelige jævnstrøm. Med høje signaler fordobles strømmen, når den øverste transistor tænder, eller for negative toppe vil den gå ned til nul. Denne situation er en almindelig forekomst på klasse A-forstærker [single-ended], og det gør strømforsyningsdesignet kompliceret.

Juster hvilestrøm

Hvis den nuværende følemodstand er mere end optimal, kan du bruge trimpot og visker til bunden af ​​BC549 for nøjagtig strømgennemstrømning. Husk dog at opretholde afstanden mellem sensormodstanden og dem, der genererer høj kilde, for eksempel effektmodstande. Hvis du ikke opretholder en sikker afstand, vil strømmen falde, når forstærkeren bliver varmere.

Vær forsigtig, når du bruger trimpotten, da viskeren er såret til forsyningslinjen på -35V. Et forkert træk her kan skade trimpotten. Start derfor med viskeren ved samleren af ​​outputenhederne. Forøg langsomt strømmen, indtil den når den ønskede indstilling. Du kan også bruge multi-turn pot som et alternativ, hvilket ville være det bedste.

Følgende diagram viser fremstilling af en aktuel sinkvariabel til det foreslåede 20 watt forstærkerkredsløb.

Variabel strømkilde

Anvendelsen af ​​1K-modstande som vist i figuren er for at sikre ikke at synke uendelig strøm, selv når potten bliver til et åbent kredsløb. Det er også nødvendigt at give tid [10 minutter eller mere til tider] til at stabilisere temperaturen over kølelegemet. Tiden til at nå driftstemperaturen kan dog variere afhængigt af størrelsen på kølelegemet, da større kølelegeme kommer med højere termisk masse, og det tager derfor tid.

Kølelegeme er en af ​​de mest vitale komponenter i et klasse A-design. Det er derfor obligatorisk at bruge en vask, der har en termisk værdi, der er mindre end 0,5 ° C / Watt. Overvej en situation, hvor spredningen er omkring stille 110 W, en køleplade med den nævnte specifikation vil have en temperaturstigning på 55 ° C og transistorer på 80 ° C, som til sidst gør det varmt. Du kan bruge en termisk vurdering på 0,25 ° C, men der vil ikke have meget effekt på genereret varme.