Construiește un amplificator audio hi-fi de 10 W cu tranzistoare. Articolul conține schema, proiectul pentru placa de circuit și simularea funcționării.
Amplificatorul prezentat în continuare este un circuit clasic, construit cu componente uzuale și tranzistoare de putere în etajul final. Poate furniza până la 10 W pe sarcină de 4 ohmi când primește un semnal de intrare de 500 mVp-p. Impedanța de intrare este cel puțin 100 kilo-ohmi. Coeficientul de distorsiuni armonice neliniare este sub 1 %. Amplificatorul va fi alimentat de la o sursă de 24 volți.
Tranzistoarele din etajul final trebuie să poată susține un curent de colector de cel puțin 2 A și să disipe minimum 20 W. Se recomandă utilizarea de perechi BD237 cu BD238 sau BD437 cu BD438. Celelalte tranzistoare sunt de uz general, tip BC547, BC171, 2N2222, S8050, 2N3904 și variantele lor complementare BC557, BC177, 2N2907, S8550, 2N3906. Nu au toate acceași ordine a pinilor, așa că verifică datasheet-ul înainte de a face o substituire (placa de circuit este proiectată pentru BC547/BC557). Tranzistoarele care acționează etajul final trebuie să fie, la fel ca cele din acest etaj, complementare și cu factor de amplificare similar. Se recomandă testarea lor (majoritatea multimetrelor au funcție de măsurare hFE) și alegerea perechilor cu hFE similar. Dacă nu le poți testa, alege subtipul potrivit (nu folosi BC547B cu BC557C, pentru că au factor de amplificare diferit).
Amplificator audio de 10 W cu tranzistoare (fără radiator)
Schema pentru un canal este cea de mai jos. Pentru un amplificator stereo, va trebui să construiești două astfel de circuite.
Schema amplificatorului audio de 10 W cu tranzistoare (un singur canal)
Așa arată dispunerea componentelor pe placa de circuit. Marcajele de pe placă sunt pentru tranzistoare de tip BC547/48/57/58. Dacă folosești alt tip, verifică dispunerea pinilor și rotește-le dacă este cazul. Eu am folosit S9014/S9015, de accea sunt rotite în poza de sus. Dimensiunile plăcii de circuit pentru un canal sunt de 65 pe 70 mm.
Așezarea componentelor pe placa de circuit a amplificatorului audio de 10 W
Se recomandă alegerea cu atenție și măsurarea rezistorului R8 (33k). Ar trebui să aibă o valoare cât mai apropiată de R8 utilizat pentru celălalt canal. Poți folosi și valori mai mici, începând cu 24 k, 27 k sau 30 k atât timp cât ambele canale au R8 de aceeași rezistență. Acest rezistor afectează puterea de ieșire. Dacă este mai mic, puterea crește ușor. Toate rezistoarele pot fi chiar de 1/8 W, cu excepția celor de 3 W din emitorul tranzistoarelor de putere și a R10 (680 ohmi), care trebuie să disipe maximum 220 mW. De aceea se recomandă folosirea unui rezistor de 1/2 W pentru R10. Câteva trasee vor fi parcurse de curenți ce depășeșc 2 A, de aceea sunt mai late (1,2 mm). Nu este cazul, dar totuși se poate adăuga fludor pe ele pentru a mări secțiunea, mai ales pe o placă supra-corodată. De asemenea, două din cele 3 fire de conexiune vor fi parcurse de curenți de 2 A (cele din preajma Q7). Acolo se va folosi sârmă de cupru de 0,7...1 mm diametru. Înainte de alimentarea amplificatorului, rotește RV2 maximum sprea dreapta și montează radiatorul.
Va trebui să ajustezi cele două rezistoare semireglabile de pe placă. Este obligatoriu să setezi tensiunea de colector cu RV1, dar curentul de repaus poate fi lăsat la minimum cu RV2 rotit la maximum spre dreapta. Scurtcircuitează intrarea amplificatorului, conectează difuzorul de 4 ohmi și aplică 24 V la portul de alimentare. Rotește RV1 până când la colectorul tranzistoarelor de putere (plusul C10) măsori jumătate din tensiunea de alimentare față de masă. Dacă ai rotit deja la maximum și nu reușești, înlocuiește rezistorul R2 cu unul de 100...220k.
Dacă vrei să setezi și curentul de repaus, înseriază amplificatorul cu un ampermetru. Rotește RV2 foarte ușor până ce obții un consum de 15...40 mA. Atenție! Curentul sare destul de repede de la microamperi la câțiva amperi. Dacă nu ai radiatorul montat poți arde tranzistorii. Radiatorul va avea o suprafață de cel puțin 80 cm pătrați. Tranzistorul Q3 este plasat la marginea plăcii de circuit pentru că trebuie să se afle în contact termic cu radiatorul, care trebuie să fie comun pentru Q7, Q3 și Q8. Nu este necesară izolarea electrică a tranzistoarelor față de radiator. Fiecare canal va fi montat pe un radiator separat. Q3 trebuie să fie de tip BC547 sau cu aceeași ordine a pinilor pentru a fi așezat cu fața lipită de radiator.
Simularea SPICE demonstrează puterea medie de 10 W cu un semnal de intrare de 500 mVp-p.
Simulare putere amplificator audio (verde) față de tensiunea semnalului de intrare (albastru)
Schemă preluată din Ing. Emil Marian, Almanah Tehnium 1984, paginile 114-116 și Scheme și montaje de audiofrecvență, Editura Tehnică 1992, ISBN 973-31-0437-X, paginile 108-109. Aceeași schemă a fost publicată și de I. C. Boghițoiu în Electronica peste tot, Albatros 1985, paginile 159-165.
Niciun comentariu :
Trimiteți un comentariu
Vă recomandăm să citiți regulamentul comentariilor înainte de a scrie un comentariu.