Gli amplificatori sono uno dei circuiti o dei dispositivi più comunemente usati nell'elettronica e sono gli elementi costitutivi di base in comunicazone wireless e trasmissione e altro sistema audio utilizzato per migliorare le caratteristiche del segnale. Un amplificatore può essere definito come un dispositivo elettronico che aumenta il segnale in ingresso. Aumenta la tensione, la corrente o la potenza del segnale di ingresso.
Amplificatore
Circuito amplificatore di potenza da 150 Watt
Prima di esaminare il concetto di circuito dell'amplificatore di potenza da 150 W, conoscere i tipi di amplificatori, il circuito dell'amplificatore di potenza, il concetto di amplificatore di potenza e il funzionamento dell'amplificatore di potenza.
Tipi di amplificatori
Gli amplificatori sono classificati in amplificatori di segnale debole o amplificatori di potenza.
Amplificatore debole
Gli amplificatori di segnale deboli vengono utilizzati in ricevitori wireless, pickup acustici, lettori di nastri audio e lettori CD. Un amplificatore di segnale debole è progettato per gestire piccoli segnali di ingresso. Tali amplificatori devono generare un rumore interno minimo aumentando al contempo il valore della tensione del segnale di un grande fattore. I transistor ad effetto di campo (FET) sono più efficienti per tali applicazioni.
Amplificatore di potenza
Gli amplificatori di potenza sono utilizzati in trasmettitori broadcast, trasmettitori wireless e sistemi high audio. Per queste applicazioni vengono utilizzati transistor bipolari. La potenza in uscita e l'efficienza sono principalmente considerate nelle amplificazioni di potenza.
Circuito dell'amplificatore di potenza
Un circuito amplificatore di potenza viene utilizzato per pilotare i carichi come altoparlanti con un'impedenza di uscita minima. Gli altoparlanti richiedono alta potenza a bassa impedenza. Qui il circuito dell'amplificatore è progettato utilizzando una configurazione push pull di classe AB.
Il principio alla base della progettazione del circuito dell'amplificatore sono i diversi modi di polarizzare a Transistor a giunzione bipolare (BJT) . L'uscita del segnale elettrico del microfono è bassa. Quindi questo segnale a bassa tensione viene amplificato a un livello sostenibile utilizzando la configurazione Common Emitter (CE) di un BJT che è polarizzato in modalità di classe A. In questa modalità l'uscita è un segnale amplificato invertito a bassa potenza. Due Darlington i transistor di potenza sono disposti in una configurazione di classe AB per amplificare il livello di potenza di questo segnale. Un transistor configurato in modalità classe A viene utilizzato per pilotare questa configurazione di transistor.
Concetto di circuito amplificatore di potenza
Gli aspetti principali del circuito sono l'amplificatore di classe AB e a amplificatore di tensione in classe A. . Un transistor polarizzato in modalità di classe AB produce un segnale di uscita amplificato per metà del segnale di ingresso. Pertanto, l'amplificatore di classe AB è costituito da due transistor in cui uno conduce per metà del segnale di ingresso e un altro conduce per la seconda metà del segnale di ingresso. In pratica, l'amplificatore di classe AB è costituito da diodi per fornire la polarizzazione ai due transistor per eliminare la distorsione del crossover. Un transistor polarizzato in modalità classe A produce un segnale di ingresso invertito pur avendo una bassa efficienza.
Funzionamento dell'amplificatore di potenza
Esistono diversi modelli di amplificatori di potenza per requisiti diversi di 20 W, 50 W e 100 W di valore RMS. Un circuito amplificatore di potenza è costituito da un circuito unico per produrre tensione e guadagno di potenza. Questo consiste di tre stadi di amplificazione, vale a dire
- Stadio di amplificazione della tensione
- Fase di guida
- Stadio di uscita
Il seguente diagramma a blocchi mostra gli stadi di amplificazione.
Fasi di amplificazione della potenza
Il seguente schema circuitale illustra il circuito dell'amplificatore di potenza da 150 W.
Questo circuito utilizza la TIP 142 e la TIP 147 in combinazione Darlington per fornire 150 W RMS a un altoparlante da 4 Ω. Questa coppia di transistor Darligton complementari può gestire 5A di corrente e 100V di tensione.
Circuito dell'amplificatore di potenza da 150 Watt
Due transistor BC 558 Q5 e Q4 sono cablati come preamplificatore e TIP 142 e TIP 147 insieme a TIP41 vengono utilizzati per pilotare l'altoparlante. Questo circuito è alimentato dalla doppia alimentazione da 5A.
La sezione del preamplificatore di questo circuito si basa sui transistor Q4 e Q5 che formano un amplificatore differenziale. Un amplificatore differenziale riduce il rumore e fornisce un mezzo per applicare il feedback negativo. In questo modo le prestazioni complessive del circuito sono migliorate. Il segnale di ingresso viene applicato alla base di Q4 dalla giunzione del resistore da 0,33 Ω e dal resistore da 22 KΩ. Uno stadio push pull di classe AB complementare è costruito attorno al Q1 e Q2 per guidare l'altoparlante. I diodi D1 e D2 polarizzano la coppia complementare e garantiscono il corretto funzionamento della classe AB. Il transistor Q3 pilota la coppia push pull e la sua base è direttamente accoppiata al collettore del transistor Q5.
Doppia alimentazione
Per alimentare questo circuito amplificatore viene utilizzata una doppia alimentazione non regolata + 40 / -40. Questo alimentatore è sufficiente per alimentare un canale e per applicazioni stereo il doppio della corrente nominale del trasformatore, dei diodi e dei fusibili. Il circuito seguente è l'unità di alimentazione doppia.
Applicazioni del circuito dell'amplificatore di potenza
- Può essere utilizzato per pilotare un altoparlante con una bassa impedenza di ingresso.
- Viene anche utilizzato per pilotare antenne ad alta potenza per la trasmissione a lungo raggio.
Inconvenienti
L'uso di BJT causa una maggiore dissipazione di potenza. Quindi, riducendo l'efficienza del sistema.
Questo articolo include i concetti sui circuiti dell'amplificatore di potenza, i suoi tipi e il funzionamento, spero che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante questo concetto o progetti elettrici ed elettronici, si prega di fornire il proprio feedback nella sezione commenti di seguito.
