Sirkuit Penguat Audio Mini

Pada artikel ini kita membahas beberapa rangkaian penguat audio mini yang dapat dibangun dengan cepat untuk memperkuat sinyal input yang sangat kecil menjadi keluaran speaker yang dapat didengar.

1) Sirkuit Amplifier 1 Watt

Rangkaian penguat audio mini pertama bekerja dengan tahap keluaran 'pelengkap', memiliki satu NPN dan transistor daya PNP tunggal, yang menghilangkan transformator keluaran yang biasa diamati pada model penguat yang lebih lama. Output daya sekitar 1W, dengan distorsi yang cukup minimal. Sinyal input ditransfer melalui kontrol volume RV1 dan selanjutnya melalui C1 ke basis Q1.

Beban kolektor untuk Q1 terdiri dari R1, R5 bersama dengan loudspeaker. Tegangan kolektor Q1 sekitar 50% dari tegangan suplai, yaitu 4V5. Basis Q2 dan Q3 juga memiliki tegangan yang sama (cukup banyak) sebagai kolektor Q1 karena nilai R1 sangat kecil (68R).

Dalam perpotongan Q2, pemancar Q3 tegangan mungkin juga hampir 4V5, R3 dan R4 dan resistor nilai yang sangat kecil untuk mengontrol arus yang melewati Q2 dan Q3. Jika sinyal input yang diperkuat tidak lebih dari 4V5, Q2 dimatikan (karena basis kemungkinan akan berada pada tegangan yang berkurang dibandingkan dengan emitornya), namun Q3 dapat terus melewati sinyal.

Segera setelah Q1 memperkuat sinyal melalui 4V5 situasinya menjadi terbalik, Q2 mengaktifkan dan Q3 dimatikan.

Sinyal dicampur pada sambungan emitor umum Q2 dan Q3, dan ditransfer ke loudspeaker dengan menggunakan kapasitor elektrolitik besar C2. Nilai yang lebih kecil untuk kapasitor C2 dapat menyebabkan respons frekuensi berkurang yang lemah.

Umpan balik negatif dipasok oleh R5 dan R2, yang menjamin stabilitas dengan meminimalkan keuntungan secara marjinal. R1 digabungkan untuk mendapatkan sejumlah kecil bias basis untuk Q2 dan Q3 tata letak yang jauh lebih unggul menggunakan termistor atau dioda untuk melindungi dari situasi pelarian termal yang dapat merusak pasangan transistor keluaran.

Aspek negatif adalah kopling DC transistor, di mana jika satu transistor tertentu mengubah karakteristiknya, efeknya bisa menghancurkan! Karena itu, pasangan transistor keluaran harus merupakan 'pasangan yang cocok' dengan benar. Beberapa varian lain dapat diuji karena juga cocok dengan hFE identik.

2) Amplifier Kecil untuk Alat Bantu Dengar

Ketika rangkaian amplifier mini audio yang murah dan kotor adalah yang Anda cari, Anda mungkin dapat menguji perangkat kecil ini. Di antara berbagai faktor lainnya, mungkin digunakan untuk meningkatkan output headphone bagi orang yang mengalami gangguan pendengaran. Rangkaian ini merupakan transistor kembar langsung, penguat audio. Transistor pertama, Q1, bekerja seperti preamp gain medium dasar yang memperoleh sinyalnya dari C1, bertindak seperti pemblokir DC.

Transistor Q1 memperkuat sinyal dan mengarahkannya ke C2. Transistor itu}, selanjutnya, mengumpankan sinyal ke Q2, yang dikonfigurasi seperti tahap penguat daya. Tahap ini memperkuat sinyal lebih banyak lagi, dan C3 mengalihkannya ke speaker.

Anda mungkin menemukan sedikit distorsi, namun ini dapat diminimalkan melalui pengujian dengan nilai C5 yang berbeda, mempertahankannya dalam kisaran yang ditunjukkan. Jika ini tidak berfungsi dengan baik, pertimbangkan beberapa nilai lainnya. Namun memikirkan bagaimana penguatan transistor dapat berbeda, kemungkinan besar akan membutuhkan sedikit percobaan agar semua hal berfungsi dengan benar.

3) Peningkatan Sirkuit Penguat Alat Bantu Dengar Miniatur

4) Sirkuit Amplifier Setengah Watt

Rangkaian penguat audio miniatur selanjutnya yang dihadirkan disini cukup mudah. Daya keluaran sekitar 250 mW yang biasanya cukup untuk sebagian besar aplikasi dan sebagus radio transistor pada umumnya. Jumlah distorsi cukup tinggi, sekitar 5%.

Amplifier kecil ini cukup sensitif dan dapat memberikan output 100% dengan input sekitar 50 mV. Impedansi masukan kira-kira 50k. Kontrol nada dasar terintegrasi. Meskipun ini sebenarnya bukan kontrol nada aktif, bukan pasif, efeknya cukup memadai. Lengan pusat kendali volume dipasang ke basis Q1 melalui kapasitor pemblokiran DC.

Bekerja Sirkuit

Q1 dihubungkan seperti penguat common emitter yang sangat tradisional bersama dengan R2 yang memasok bias basis dan R3 berperilaku seperti beban kolektor. Tahap ini langsung dikopel ke transistor kedua yang merupakan tipe PNP. Dengan melakukan ini, arus yang melalui Q1 memasok bias untuk transistor ke-2. Dengan nilai yang digunakan, keluaran dari transistor kedua digabungkan langsung ke koil pengeras suara.

Ini mungkin bukan ide yang bijaksana karena arus siaga dalam transistor keluaran terus-menerus membiaskan kumparan kadang-kadang sedikit masuk atau keluar dari tingkat operasi tipikal. Namun demikian, jika speaker besar digunakan, sebagaimana mestinya, fitur ini hampir tidak berdampak apa pun dan karena kami tidak mengharapkan output Hi-Fi yang bagus, tidak ada bedanya.

Kontrol Nada

Kontrol nada termasuk C2 dan RV2 yang kebetulan bergabung di kolektor / dasar Q1. Ketika RV2 disetel pada nilai resistansi tinggi, ini hampir tidak berdampak apa pun tetapi ketika disetel pada level minimum 100nF menyebabkan umpan balik frekuensi tinggi yang cenderung keluar dari fase, mengakibatkan pembatalan totalnya. Agar sirkuit dapat bekerja dengan benar, R3 harus ditentukan dengan cermat.

Nilai yang ditunjukkan dalam artikel ini adalah 39 ohm yang hanya merupakan kisaran rata-rata dan meskipun mungkin berfungsi dengan baik untuk pengaturan awal untuk menjamin rangkaian berfungsi, nilainya harus ditentukan dengan eksperimen. Jika ukurannya sangat kecil, Anda akan melihat distorsi ekstrim pada konfigurasi volume yang lebih besar.

Jika terlalu tinggi, pengurasan arus mungkin akan terlalu banyak meskipun kualitas keluaran suara akan sangat baik. Seseorang dapat menemukan beberapa metode untuk memilih nilainya. Tanpa multimeter, nilai harus ditentukan sebagai yang terkecil yang sesuai untuk kualitas yang layak.

Jika multimeter dapat diakses, ini harus dihubungkan secara seri dengan tegangan suplai dan R3 harus dipilih untuk memastikan bahwa arus diam penguat, yang merupakan arus yang beroperasi tanpa adanya sinyal input, adalah sekitar 20 mA.

Sangat penting bahwa Q2 dipasang di atas heatsink karena bisa menjadi sangat panas dan dapat masuk ke pelarian termal jika tidak ada heatsink yang digunakan. Impedansi speaker tidak terlalu penting dan dalam prototipe speaker serendah 8 ohm dan sebesar 80 ohm hampir semuanya berkinerja baik. Namun, mengubah impedansi speaker mungkin juga memerlukan perubahan nilai R3.

5) Rangkaian Amplifier Mini Dasar 3 V.

Untuk mengurangi jumlah bagian, kopling langsung digunakan di antara Tr1 dan Tr2 dan antara Tr2 dan loudspeaker. Tr1 bekerja seperti penguat common collector yang memuat melalui penguat common emitter Tr2. Bias dasar Tr1 diekstraksi dari kolektor Tr2. Karena ini di luar fase dengan basis Tr1, sejumlah besar stabilisasi dicapai.

Porsi arus kolektor berdiri Tr1 juga berjalan melalui Tr2 melalui basis ke emitor sehingga memberikan bias penting. Umpan balik negatif dipasok oleh R5 dan R3. R3 mengirimkan umpan balik melalui dua tahap dan R5 mengimplementasikan umpan balik melalui output ke input Tr2.

Efek dari umpan balik ini menghasilkan kurva respons yang sangat datar hingga frekuensi yang sangat rendah. Respon frekuensi tinggi dapat ditingkatkan secara substansial dengan mengubah transistor dengan 2N2907. Menerapkan perangkat ini juga dapat menghasilkan peningkatan keuntungan.

Sirkuit penguat sub-miniatur mungkin bagus untuk meningkatkan output dari tuner FM atau AM Anda. Jika Anda memiliki radio kompak, yang hanya berfungsi dengan keluaran lubang suara, itu dapat digunakan untuk menaikkan volume kira-kira ke tingkat loudspeaker. Untuk menyelesaikan ini, cukup sambungkan output dari radio Anda ke input amplifier.

Loudspeaker, yang digunakan pada amplifier ini, harus sebesar mungkin, jika memungkinkan tipe 12 inci di dalam rumahan. Menerapkan speaker yang sangat kecil dapat menyebabkan sedikit ketidakefisienan karena fakta bahwa mungkin ada cukup arus yang bergerak di atas belitan meskipun sinyal input tidak tersedia.

Arus yang digunakan melalui baterai akan relatif tinggi, sekitar 150 ma. yang berarti ini harus sebesar mungkin.

6) Rangkaian Amplifier Mini Lainnya, Bekerja dengan 3 V.

Penguat mini ini dapat bekerja tanpa masalah atau kesalahan melalui tegangan suplai antara 3 V dan 20 V menggunakan resistansi sumber sebagai:

Tegangan suplai / 2 mA (k ohm)

Output daya yang dapat diberikan oleh amplifier, secara alami, ditentukan oleh tegangan suplai dan resistansi loudspeakernya, seperti yang terlihat melalui tabel terlampir.

Penggunaan arus diam penguat berada di antara 1 mA dan 1,5 mA, besaran yang tepat tergantung pada jenis transistor yang digunakan.

Jika arus diam turun melebihi batas khusus ini, kemungkinan penting untuk mengubah nilai R9. Seperti yang terlihat pada tabel, penguat berfungsi secara efisien dengan pengeras suara impedansi tinggi.

Karena speaker dengan impedansi sebesar 200 ohm tidak dapat tersedia dengan mudah, pilihannya adalah mencoba menggunakan speaker dengan impedansi lebih rendah yang memiliki transformator pelengkap.

Misalnya pengeras suara 8 ohm dapat digunakan dengan transformator yang menggunakan rasio sekitar 5: 1.

Meskipun daya keluaran amplifier tidak terlalu tinggi, namun cukup memadai bila dikombinasikan dengan loudspeaker yang cukup efisien di dalam area sunyi. Gain tegangan amplifier sekitar 50 dan bandwidth 3 dB sekitar 300 Hz hingga 6 kHz.

Desain PCB

Penguat Diskrit 1,5 Watt

Sirkuit amplifier kecil ini dapat menjadi dukungan praktis untuk eksperimen audio apa pun.

Ini dapat digunakan untuk memperkuat, dan menghasilkan suara, impuls melalui osilator yang berfungsi dalam jangkauan akustik, untuk melacak sinyal melalui amplifier audio berbeda yang mungkin rusak, untuk memperkuat beberapa sinyal lain ke tingkat daya yang dapat diterima untuk mengukur atau operasi relai dll. dll.

Di zaman modern, orang dapat menemukan banyak penguat daya sirkuit terintegrasi yang memasok output 1 hingga 3 watt meskipun sebagian besar dari mereka menuntut tata letak sirkuit yang hati-hati sehingga Anda dapat menghindari ketidakstabilan (penguat yang tidak stabil mungkin bergetar dan menjadi hancur akibatnya) .

Selain itu, penguat transistor diskrit jauh lebih informatif karena tegangan dapat dinilai untuk mendapatkan persepsi yang lebih baik tentang kerjanya.

Oleh karena itu penguat kecil saat ini dikembangkan dengan menerapkan transistor diskrit yang selain jauh lebih mantap daripada desain berbasis IC, sangat cocok dengan kebutuhan pengguna.

Transistor Q2, Q4 dan Q5 disemen menjadi aluminium kecil yang berfungsi sebagai heatsink.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Sirkuit ini sangat khas dari sejumlah besar penguat audio. Transistor penguat tegangan primer Q3 menjalankan pertandingan sekunder (NPN plus PNP) Q4 dan Q5 yang merupakan buffer yang memberikan penguatan arus besar namun lebih rendah dari penguatan tegangan satu.

Karena basis Q4 dan Q5 cenderung merupakan dua persimpangan emitor basis yang tepat, Q3 digunakan untuk mengatur tegangan bias untuk BJT ini.

Transistor Q1 bekerja seperti penguat kesalahan yang menganalisis tegangan input dan variasi tegangan output yang terbagi.

Ketika ada hampir setiap variasi, ia memasok tegangan kontrol ke Q3 sehingga kesalahan diperbaiki.

Tegangan output dipecah melalui rasio (R6 + R5) / R5 dan oleh karena itu gain yang berhasil akan menjadi 28 meskipun gain yang tepat kemungkinan akan agak kurang.

Titik bias dc dari penguat juga ditentukan oleh Q2 yang tidak diubah oleh R5 dan ini dipisahkan melalui C3.

Untuk menjaga arus kira-kira konstan di Q3, kapasitor C6 diposisikan untuk memastikan tegangan di R8 (dengan demikian arus yang melewatinya) konstan. Kapasitor C4 dan C5 biasa menawarkan kompensasi frekuensi