미니 오디오 증폭기 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





이 기사에서는 매우 작은 입력 신호를 가청 스피커 출력으로 증폭하기 위해 신속하게 구축 할 수있는 몇 가지 미니 오디오 증폭기 회로에 대해 설명합니다.

1) 1W 증폭기 회로

첫 번째 미니 오디오 증폭기 회로는 단일 NPN과 단일 PNP 전력 트랜지스터가있는 '상보 적'출력단과 함께 작동하며, 이는 구형 증폭기 모델에서 일반적으로 관찰되는 출력 변압기를 제거합니다. 전력 출력은 약 1W이며 왜곡이 거의 없습니다. 입력 신호는 볼륨 컨트롤 RV1을 통해 전송되고 다음으로 C1을 통해 Q1베이스로 전송됩니다.



Q1의 콜렉터 부하는 라우드 스피커와 함께 R1, R5로 구성됩니다. Q1의 콜렉터 전압은 공급 전압의 약 50 %, 즉 4V5입니다. Q2 및 Q3베이스는 R1 값이 매우 작기 때문에 (68R) Q1 컬렉터와 동일한 전압 (거의 거의)을 갖습니다.

Q2, Q3 에미 터의 교차점 내에서 전압은 거의 4V5, R3 및 R4 일 수 있으며 Q2 및 Q3를 통과하는 전류를 제어하기위한 매우 작은 값의 저항이 될 수 있습니다. 증폭 된 입력 신호가 4V5 이하이면 Q2가 꺼지지 만 (베이스가 이미 터에 비해 전압이 낮아질 가능성이 있기 때문에) Q3은 계속해서 신호를 전달할 수 있습니다.



Q1이 4V5를 통해 신호를 증폭하자마자 상황이 반전되고 Q2가 켜지고 Q3이 꺼집니다.

신호는 Q2와 Q3의 공통 이미 터 조인트에서 혼합되고 큰 전해 커패시터 C2를 통해 스피커로 전송됩니다. C2 커패시터의 값이 작을수록 주파수 응답이 약해질 수 있습니다.

부정적인 피드백은 R5 및 R2에 의해 제공되며, 이는 이득을 약간 최소화하여 안정성을 보장합니다. R1은 Q2 및 Q3에 대한 소량의 기본 바이어스를 얻기 위해 통합됩니다. 훨씬 더 우수한 레이아웃은 서미스터 또는 다이오드를 사용하여 출력 트랜지스터 쌍을 손상시킬 수있는 열 폭주 상황으로부터 보호합니다.

부정적인 측면은 트랜지스터의 DC 커플 링으로, 하나의 특정 트랜지스터가 특성을 변경하면 그 효과가 치명적일 수 있습니다! 이 때문에 출력 트랜지스터 쌍은 올바르게 '일치 된 쌍'이어야합니다. 일부 다른 변형도 동일한 hFE와 올바르게 일치하는 경우 테스트 할 수 있습니다.

2) 보청기 용 소형 앰프

값 싸고 더러운 오디오 미니 앰프 회로를 찾고 있다면이 작은 장치를 테스트 해 볼 수 있습니다. 다른 여러 요인들 중에서도 청각 장애가있는 사람들을 위해 헤드폰의 출력을 높이는 것이 익숙 할 수 있습니다. 회로는 간단한 트윈 트랜지스터, 오디오 증폭기입니다. 첫 번째 트랜지스터 Q1은 DC 차단기처럼 작동하는 C1에서 오는 신호를 얻는 기본 중간 이득 프리 앰프처럼 작동합니다.

트랜지스터 Q1은 신호를 증폭하여 C2로 보냅니다. 그 트랜지스터}는 다음으로 전력 증폭기 단계처럼 구성된 Q2에 신호를 공급합니다. 이 단계는 신호를 더욱 증폭하고 C3는 신호를 스피커쪽으로 전환합니다.

약간의 왜곡을 발견 할 수 있지만, 표시된 범위 내에서 유지하면서 C5의 다른 값으로 테스트하여 최소화 할 수 있습니다. 이것이 제대로 작동하지 않는 경우 다른 값을 고려하십시오. 그러나 트랜지스터의 이득이 어떻게 다를 수 있는지 생각할 때 모든 것이 올바르게 작동하려면 꽤 많은 실험이 필요할 것입니다.

3) 개선 된 소형 보청기 증폭기 회로

4) 하프 와트 증폭기 회로

여기에 제시된 다음 소형 오디오 증폭기 회로는 매우 쉽습니다. 출력 전력은 약 250mW로, 일반적으로 대부분의 애플리케이션에 충분하며 일반적인 트랜지스터 라디오만큼 좋습니다. 왜곡 량은 약 5 %로 상당히 높습니다.

이 소형 증폭기는 적당히 민감하며 약 50mV의 입력으로 100 % 출력을 제공 할 수 있습니다. 입력 임피던스는 약 50k입니다. 기본 톤 컨트롤이 통합되었습니다. 이것은 실제로 수동 톤 컨트롤이 아니라 액티브 톤 컨트롤이 아니지만 효과는 상당히 적절합니다. 볼륨 컨트롤 센터 암은 DC 차단 커패시터를 통해 Q1베이스에 연결됩니다.

회로 작동

Q1은 R2가 기본 바이어스를 공급하고 R3이 컬렉터 부하처럼 동작하는 것과 함께 매우 전통적인 공통 이미 터 증폭기처럼 연결됩니다. 이 단계는 PNP 유형 인 두 번째 트랜지스터에 직접 연결됩니다. 이렇게하면 Q1을 통과하는 전류가 두 번째 트랜지스터에 바이어스를 공급합니다. 사용 된 값을 사용하면 두 번째 트랜지스터의 출력이 라우드 스피커의 코일에 직접 연결됩니다.

출력 트랜지스터의 대기 전류가 코일을 일반적인 작동 수준에서 약간 안팎으로 지속적으로 바이어스하기 때문에 이것은 현명한 생각으로 보이지 않을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 큰 스피커를 사용하면 거의 영향을 미치지 않으며 훌륭한 Hi-Fi 출력을 기대하지 않기 때문에 차이를 만들지 않습니다.

톤 컨트롤

톤 컨트롤에는 Q1의 컬렉터 /베이스에 걸쳐 결합되는 C2 및 RV2가 포함됩니다. RV2를 높은 저항 값으로 설정하면 거의 영향을 미치지 않지만 최소 레벨로 설정하면 100nF가 위상을 벗어나는 경향이있는 고주파의 피드백을 발생시켜 전체 상쇄를 초래합니다. 회로가 올바르게 작동하도록하려면 R3를 세 심하게 결정해야합니다.

이 기사에 표시된 값은 평균 범위에 불과한 39ohm이며 회로가 작동하는지 확인하기위한 예비 설정에 적합 할 수 있지만 실험을 통해 값을 결정해야합니다. 매우 작은 경우 더 큰 볼륨 구성에서 극단적 인 왜곡을 볼 수 있습니다.

너무 높으면 사운드 출력의 품질이 매우 좋더라도 전류 드레인이 너무 많을 것입니다. 값을 선택하는 몇 가지 방법을 찾을 수 있습니다. 멀티 미터가없는 경우 값은 적절한 품질에 적합한 가장 작은 값으로 결정되어야합니다.

멀티 미터에 액세스 할 수있는 경우에는 공급 전압과 직렬로 연결해야하며 입력 신호가 없을 때 작동하는 전류 인 증폭기 대기 전류가 약 20mA가되도록 R3을 선택해야합니다.

Q2는 히트 싱크 위에 설치하는 것이 매우 중요합니다. 히트 싱크를 사용하지 않으면 엄청나게 뜨거워지고 열 폭주로 들어갈 수 있기 때문입니다. 스피커 임피던스는 그다지 중요하지 않으며 프로토 타입 스피커에서는 8 옴 정도로 낮고 80 옴만큼 큰 스피커는 거의 모두 잘 수행되었습니다. 그러나 스피커 임피던스를 변경하려면 R3 값을 변경해야 할 수도 있습니다.

5) 기본 3V 미니 증폭기 회로

부품의 양을 줄이기 위해 Tr1과 Tr2 사이, Tr2와 라우드 스피커 사이에 직접 결합이 사용됩니다. Tr1은 공통 이미 터 증폭기 Tr2를 통해로드되는 공통 콜렉터 증폭기처럼 작동합니다. Tr1 기본 바이어스는 Tr2의 컬렉터에서 추출됩니다. 이것은 Tr1의 염기와 위상이 다르기 때문에 과도한 양의 안정화가 달성됩니다.

Tr1의 스탠딩 컬렉터 전류의 일부는 마찬가지로 Tr2를 통해베이스를 통해 이미 터로 흐르므로 필수 바이어스를 제공합니다. 부정적인 피드백은 R5 및 R3에서 제공됩니다. R3은 두 단계를 통해 피드백을 전달하고 R5는 출력을 통해 Tr2의 입력으로 피드백을 구현합니다.

이 피드백의 효과는 놀랍도록 낮은 주파수까지 놀라 울 정도로 평평한 응답 곡선을 만듭니다. 고주파 응답은 2N2907로 트랜지스터를 변경함으로써 실질적으로 향상 될 수 있습니다. 이 장치를 적용하면 게인이 향상 될 수도 있습니다.

초소형 앰프 회로는 FM 또는 AM 튜너의 출력을 높이는 데 환상적 일 수 있습니다. 이어 피스 출력에서만 작동하는 소형 라디오가있는 경우 볼륨을 대략 라우드 스피커 수준으로 높이는 것이 익숙 할 수 있습니다. 이를 위해 라디오의 출력을 앰프의 입력에 연결하기 만하면됩니다.

이 앰프에 사용되는 라우드 스피커는 가능한 한 하우징 내부에 12 인치 유형이어야합니다. 매우 작은 스피커를 구현하면 입력 신호를 사용할 수없는 경우에도 권선을 통해 이동하는 충분한 전류가있을 수 있기 때문에 약간의 비 효율성이 발생할 수 있습니다.

배터리를 통해 사용되는 전류는 약 150mA로 비교적 높을 것입니다. 이는 가능한 한 커야 함을 의미합니다.

6) 3V로 작동하는 또 다른 미니 증폭기 회로

이 미니 앰프는 다음과 같은 소스 저항을 사용하여 3V에서 20V 사이의 공급 전압을 통해 문제 나 오류없이 작동 할 수 있습니다.

공급 전압 / 2mA (k ohms)

앰프가 전달할 수있는 전력 출력은 동봉 된 표를 통해 볼 수 있듯이 공급 전압과 스피커 저항에 의해 자연스럽게 결정됩니다.

증폭기의 대기 전류 사용량은 1mA에서 1.5mA 사이이며 정확한 크기는 사용되는 다양한 트랜지스터에 따라 다릅니다.

대기 전류가이 특정 한계를 넘어 서면 R9 값을 조정하는 것이 필수적 일 것입니다. 표에서 알 수 있듯이 앰프는 고 임피던스 스피커에서 효율적으로 작동합니다.

임피던스가 200 옴에 이르는 스피커는 쉽게 구할 수 없기 때문에 보완 변압기가있는 더 낮은 임피던스 스피커를 사용해 보는 것이 좋습니다.

예를 들어 약 5 : 1의 비율을 사용하는 트랜스포머와 함께 8 옴 스피커를 사용할 수 있습니다.

앰프 출력 전력이 그다지 높지는 않지만 조용한 공간에서 적당히 효율적인 라우드 스피커와 결합하면 충분합니다. 증폭기의 전압 이득은 약 50이고 3dB 대역폭은 약 300Hz ~ 6kHz입니다.

PCB 설계

1.5W 개별 증폭기

이 작은 증폭기 회로는 모든 오디오 실험자에게 편리한 지원이 될 수 있습니다.

음향 범위 내에서 작동하는 오실레이터를 통해 가청 임펄스를 증폭 및 생성하고, 결함이있을 수있는 다른 오디오 증폭기를 통해 신호를 추적하고, 다른 신호를 측정 또는 릴레이 작동 등을 위해 허용 가능한 전력 수준으로 증폭하는 것은 익숙 할 수 있습니다. 기타

현대에는 1 ~ 3 와트의 출력을 제공하는 많은 집적 회로 전력 증폭기를 찾을 수 있지만 대부분은 불안정성을 피할 수 있도록 회로의 신중한 레이아웃을 요구합니다 (불안정한 증폭기가 진동하여 결과적으로 파괴 될 수 있음). .

또한 이산 트랜지스터 증폭기는 작동에 대한 더 큰 인식을 얻기 위해 전압을 평가할 수 있기 때문에 훨씬 더 유익합니다.

따라서 현재의 소형 증폭기는 IC 기반 설계보다 훨씬 안정된 것 외에도 사용자의 요구 사항에 완벽하게 적합한 개별 트랜지스터를 적용하여 개발되었습니다.

트랜지스터 Q2, Q4 및 Q5는 방열판 역할을하는 작은 알루미늄으로 접합됩니다.

회로의 작동 원리

이 회로는 많은 수의 오디오 증폭기에서 매우 일반적입니다. 1 차 전압 증폭기 트랜지스터 Q3은 큰 전류 이득을 제공하지만 단일 전압 이득보다 낮은 버퍼 인 2 차 정합 (NPN + PNP) Q4 및 Q5를 실행합니다.

Q4 및 Q5의베이스가 적절하게 두 개의베이스 이미 터 접합을 제쳐두고있는 경향이 있기 때문에 Q3을 사용하여 이러한 BJT에 대한 바이어스 전압을 설정합니다.

트랜지스터 Q1은 입력 전압과 출력 전압의 분할 된 변동을 분석하는 오류 증폭기처럼 작동합니다.

거의 모든 변동이있을 때 제어 전압을 Q3에 공급하여 오류를 수정합니다.

출력 전압은 (R6 + R5) / R5의 비율로 분할되므로 적절한 이득이 다소 적을지라도 산출 된 이득은 28이됩니다.

증폭기의 dc 바이어스 포인트는 R5에 의해 변경되지 않은 Q2에 의해 추가로 설정되며 이는 C3를 통해 분리됩니다.

Q3에서 대략적으로 일정한 전류를 유지하기 위해 커패시터 C6은 R8 양단의 전압 (따라서이를 통과하는 전류)을 일정하게 유지하도록 배치됩니다. 커패시터 C4 및 C5는 주파수 보상을 제공하는 데 익숙합니다.




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