Существует множество различных схем усилителей мощности звука, но разработка усилителя мощности с использованием операционного усилителя и биполярных транзисторов весьма заманчива. По сравнению с микросхемами силовые транзисторы легко заменить в случае неисправности и имеют:
1. Очень высокая мощность рассеяния
2. Высокие максимальные рабочие напряжения и токи коллектора
3. Высокая максимальная рабочая температура
В представленной схеме мы используем операционный усилитель NE5534 и два транзистора Дарлингтона (TIP141 и TIP146) для выходной мощности 30 Вт. NE5534 был выбран потому, что он имеет максимальное рабочее напряжение питания до ± 22 В, значительную широкую полосу, пропускания и достаточно низкий коэффициент гармоник высокую скорость нарастания и выходной ток более ± 20 мА.Схема усилителя
На рисунке показан блок питания.
И предыдущий рисунок показана схема усилителя мощности с использованием операционного усилителя NE5534 и силовых транзисторов. В схеме усилителя мощности аудио сигнал подается на разъем CON5. Конденсатор С12 блокирует входной сигнал постоянного тока. Резистор R4 и конденсатор C13 ограничивают частоту входного сигнала. Резистор R5 (100 кОм) определяет входное сопротивление усилителя. Усиление усилителя определяется резисторами R6 и R7 следующим образом:
Усиление = 1 + R7 / R6 = 1 + 30k / 1k = 31
Усиление усилителя может быть установлено на любое подходящее значение выше 3, поскольку NE5534 стабильно работает при коэффициентах усиления выше 3. Резисторы с R8 по R10 уменьшают общие гармонические искажение усилителя. Конденсатор C18 и резистор R13 повышают стабильность усилителя и уменьшают искажения. Транзисторы Дарлингтона T1 и T2 усиливают выходной ток NE5534.
Выходной ток транзисторов должен быть ограничен до 4А. Диоды от D1 до D3 и резистор R11 ограничивают выходной ток T1 (npn). Диоды от D4 до D6 и резистор R12 ограничивают выходной ток T2 (pnp). Диоды от D1 до D6 (каждый 1N400X или 1N4148) установлены на радиаторах транзисторов T1 и T2. Здесь R11 = R12 = R = от 0,15 до 0,22 Ом. Максимальный выходной ток рассчитывается следующим образом: Imax = 0,65 В / R = 0,65 В / 0,18 Ом = 3,6 А или Imax = 0,65 В / R = 0,65 В / 0,15 Ом = 4,3 А
Выходная мощность усилителя зависит от источника питания, силовых транзисторов, размера радиаторов и сопротивления нагрузки. Радиатор должен иметь достаточно приличную площадь охлаждения, а транзисторы должны быть изолированы от радиатора. Усилитель выдает около 30 Вт, чего достаточно для управления нагрузкой 4 Ом.
Каждый из транзисторов T1 и T2 должен иметь коэффициент усиления более 800 при токе коллектора 4А. Максимальная рассеиваемая мощность каждого из транзисторов должна быть предпочтительно более 40 Вт, а пиковый выходной ток более 6А.
Схема электропитания показана на рисунке в тексте. Она выдает четыре напряжения: + 20 В, –20 В, + VEE и –VEE. Трансформатор X1 рассчитан на 22В-0-22В, 3А. Мостовой выпрямитель BR1 может быть собран с использованием диодов 1N540X, CBR3A или BR305.
Нерегулируемый источник используется только для выходных транзисторов Дарлингтона. Он может доходить до ± 40В в зависимости от транзисторов. Регулируемый источник питания ограничен резисторами R2 и R3 и стабилитронами от ZD1 до ZD4, чтобы обеспечить ± 20В для операционного усилителя NE5534. Хотя максимальное напряжение питания для NE5534 составляет ± 22 В, но все-же не должно превышать ± 20 В.
Схема практически не нуждается в настройке. Вид печатной платы блока питания и компоновки элементов показан на рисунке в тексте статьи.
Схема печатной платы усилителя мощности 30 Вт с использованием NE5534 и транзисторов Дарлингтона также в тексте.
Как вам такое достаточно смелое решение если понравилась статья подписываемся будет много интересного.
