Semplice amplificatore da 20 watt

Questo articolo è stato scritto con l'intento di costruire un semplice amplificatore da 20 Watt

Di: Dhrubajyoti Biswas

Perché un amplificatore in classe A single-ended

Un amplificatore in Classe A single-ended è probabilmente uno dei migliori esempi quando si tratta di uscita single-ended a stato solido. D'altra parte, il carico passivo può essere un trasformatore, una resistenza o un amplificatore come in questo caso e un assorbitore di corrente. Qui abbiamo usato un dissipatore di corrente economico con elevata linearità, che è buono per questo progetto.

Per molti ingegneri elettrici si è spesso visto che raccomandano di utilizzare trasformatori o induttori 1: 1. Ma eviteremo questo processo perché entrambi i componenti sono piuttosto costosi e richiedono un'elevata precisione, altrimenti potrebbe avere un effetto inverso sulla perdita di qualità del suono. Il calo della qualità del suono è dovuto principalmente al fatto che non è lineare e dipende dalla frequenza.

In questo esperimento abbiamo utilizzato un circuito di base - un finale di potenza da 60 watt, con la possibilità di modificarlo per funzionare bene con la Classe A. Per quanto ne so, molti hanno provato questo approccio per costruire l'amplificatore ei risultati si sono rivelati positivi.

Utilizzando +/- doppia alimentazione

Inoltre, abbiamo utilizzato un'alimentazione elettrica di +/- 20 volt. Può essere regolato, convenzionale o anche applicando un moltiplicatore di capacità e inoltre prima del clipping, dovrebbe avere una capacità di circa 22 watt. Quindi è consigliabile utilizzare un dissipatore di calore più grande in quanto vi sono alte probabilità che l'amplificatore si surriscaldi.

Nel nostro precedente esperimento di costruzione dell'amplificatore abbiamo applicato una corrente di riposo di 3A. Qui l'abbiamo ridotto a 2.6A, con l'intento di ridurre la dissipazione dei watt. Ma ancora rilascerà almeno 110 W da ciascun amplificatore.

Si consiglia vivamente di utilizzare un dispositivo con custodia in plastica grande o transistor TO-3, poiché il trasferimento di calore è una delle sfide più grandi che potresti dover affrontare per costruire questo amplificatore. Si consiglia inoltre di utilizzare la dissipazione separata per i singoli transistor. Ciò consentirà la generazione di bassa resistenza termica.

Puoi anche usare un transistor più grande per questo sviluppo, ma sarebbe costoso. Considerando quindi la tasca è sempre meglio utilizzare due transistor paralleli. Sono più economici rispetto ai grandi transistor pur mantenendo la qualità.

Di seguito è riportato il diagramma schematico del semplice circuito dell'amplificatore da 20 watt per aiutare a costruire il sistema.

Schema elettrico

Circuito amplificatore in classe A da 20 W.

Il sink mostrato qui nel diagramma è costruito sul concetto simile a quello degli stadi di uscita. Le resistenze 4x1ohm 1W [0,25ohm] sono poste in parallelo. Tuttavia, potrebbe essere necessario un po 'di sperimentazione poiché la corrente viene determinata dalla tensione base-emettitore BC549. Il modo in cui funziona il circuito, BC549 recupererà la corrente di base che è in eccesso dai resistori. Quando la tensione supera i 0,65 V sui resistori, il transistor si avvia e regola ulteriormente il bilanciamento. Inoltre, è anche possibile impostare l'offset DC utilizzando 1K trimpot per gestire l'LTP.

Corrente ottimale

Idealmente, l'amplificatore di classe A dovrebbe mantenere la corrente di funzionamento del 110% in più rispetto alla corrente di picco dell'altoparlante. Quindi un altoparlante con un'impedenza di 8ohm e un'erogazione di corrente di +/- 22V, la corrente massima dell'altoparlante sarà:

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

Il calcolo di cui sopra non indica la perdita di corrente durante l'uscita. È certo che ci sarà una perdita di 3 volt nell'uscita del circuito, che si basa sulla perdita nell'emettitore o nelle resistenze del driver e sulla perdita nel dispositivo di uscita.

La tensione massima è quindi 2,375 A @ 8 ohm = 19 V di picco. Ora aggiungendo il fattore di fusione al 110% la corrente di esercizio è 2,6125 A (2,6 A circa), dopodiché la potenza di uscita sarebbe 22,5 W.

Tuttavia, è importante notare che mentre l'offerta –ve è costante, il + ve d'altro canto varia dalla corrente costante disponibile. Con segnali alti la corrente viene raddoppiata all'accensione del transistor superiore o per picchi negativi scende a zero. Questa situazione è un evento comune sugli amplificatori di classe A [single-ended] e rende complesso il progetto di alimentazione.

Regola la corrente di riposo

Se il resistore di rilevamento della corrente è più che ottimale, è possibile utilizzare trimpot e tergicristallo alla base del BC549 per un flusso di corrente accurato. Tuttavia, tieni presente di mantenere la distanza tra il resistore di rilevamento da quelli che generano una sorgente elevata, ad esempio i resistori di potenza. Non mantenere una distanza di sicurezza farà diminuire la corrente con l'amplificatore che diventa più caldo.

Fai attenzione quando usi il trimpot, poiché il tergicristallo è ferito per fornire una linea di -35V. Una mossa sbagliata qui può danneggiare il trimpot. Pertanto, iniziare con la spazzola sul collettore dei dispositivi di uscita. Aumentare lentamente la corrente fino a raggiungere l'impostazione richiesta. Puoi anche usare il piatto multigiro come alternativa, che sarebbe la migliore.

Il diagramma seguente mostra la creazione di una variabile di assorbimento di corrente per il circuito amplificatore da 20 watt proposto.

Fonte di corrente variabile

L'utilizzo di resistenze da 1K come da figura serve a garantire di non far cadere una corrente infinita anche quando il potenziometro si trasforma in circuito aperto. Inoltre è necessario dare il tempo [10 minuti o più a volte] per stabilizzare la temperatura attraverso il dissipatore di calore. Tuttavia, il tempo per raggiungere la temperatura di esercizio può variare in base alle dimensioni del dissipatore di calore, poiché il dissipatore di calore più grande ha una massa termica maggiore e quindi richiede tempo.

Il dissipatore di calore è uno dei componenti più vitali in un design di Classe A. È quindi obbligatorio utilizzare un dissipatore che abbia una portata termica inferiore a 0,5 ° C / Watt. Si consideri una situazione in cui la dissipazione è di circa 110 W a riposo, un dissipatore di calore con le suddette specifiche avrà un aumento di temperatura di 55 ° C e i transistor su 80 ° C che alla fine lo rendono caldo. È possibile utilizzare una valutazione termica di 0,25 ° C, ma non ci sarà molto effetto sul calore generato.