Bộ khuếch đại âm thanh 10 Watt sử dụng op

Bộ khuếch đại là xương sống của thiết bị điện tử Analog. Chúng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp điện tử. Bộ khuếch đại được sử dụng hầu như trong tất cả các ứng dụng liên quan đến âm thanh.

Bộ khuếch đại công suất là một phần của điện tử âm thanh. Nó được thiết kế để tối đa hóa độ lớn của công suất của tín hiệu đầu vào nhất định. Trong thiết bị điện tử âm thanh, bộ khuếch đại hoạt động làm tăng điện áp của tín hiệu, nhưng không thể cung cấp dòng điện, dòng điện cần thiết để truyền tải.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ xây dựng một bộ khuếch đại 10W với một loa trở kháng 8 Ohms được kết nối với nó. Chúng tôi sẽ sử dụng Bộ khuếch đại hoạt động và hai bóng bán dẫn nguồn bổ sung để cung cấp đầu ra 10 Watt trên tải đầu ra

Cấu trúc liên kết xây dựng cho bộ khuếch đại

Trong hệ thống chuỗi khuếch đại, bộ khuếch đại công suất được sử dụng ở giai đoạn cuối cùng hoặc cuối cùng trước khi tải. Nói chung, hệ thống Bộ khuếch đại âm thanh sử dụng cấu trúc liên kết dưới đây được hiển thị trong sơ đồ khối

Như bạn thấy trong sơ đồ khối trên, Bộ khuếch đại công suất là giai đoạn cuối cùng được kết nối trực tiếp với tải. Nói chung, trước Bộ khuếch đại công suất, tín hiệu được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng Bộ khuếch đại tiền và bộ khuếch đại điều khiển điện áp. Ngoài ra, trong một số trường hợp, khi cần điều khiển âm sắc, mạch điều chỉnh âm sắc sẽ được thêm vào trước Bộ khuếch đại công suất.

Biết tải của bạn

Trong trường hợp của hệ thống Bộ khuếch đại âm thanh, tải và khả năng truyền tải của bộ khuếch đại là một khía cạnh quan trọng trong xây dựng. Các phụ tải lớn cho một sức mạnh Amplifier là Loud Speaker. Đầu ra của bộ khuếch đại công suất phụ thuộc vào trở kháng tải, vì vậy việc kết nối một tải không phù hợp có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của Bộ khuếch đại công suất cũng như độ ổn định.

Loa Loud là một tải rất lớn hoạt động như một tải Cảm ứng và Điện trở. Bộ khuếch đại công suất cung cấp đầu ra AC, do đó, trở kháng của loa là yếu tố quan trọng để truyền công suất thích hợp.

Trở kháng là điện trở hiệu dụng của mạch điện tử hoặc linh kiện đối với dòng điện xoay chiều, phát sinh từ các hiệu ứng tổng hợp liên quan đến điện trở và điện kháng ohmic.

Trong Điện tử âm thanh, các loại Loa khác nhau có công suất khác nhau với trở kháng khác nhau. Trở kháng của loa có thể được hiểu rõ nhất bằng cách sử dụng mối quan hệ giữa lưu lượng nước bên trong ống. Cứ nghĩ loa là một ống nước, nước chảy qua ống chính là tín hiệu âm thanh xoay chiều. Lúc này, nếu đường kính ống càng lớn thì nước sẽ dễ dàng chảy qua ống, thể tích nước sẽ lớn hơn, và nếu ta giảm đường kính thì lượng nước chảy qua ống càng ít, do đó thể tích nước sẽ là thấp hơn. Đường kính là hiệu ứng được tạo ra bởi điện trở và điện trở ohmic. Nếu ống có đường kính lớn hơn, trở kháng sẽ thấp,vì vậy loa có thể nhận được nhiều công suất hơn và bộ khuếch đại cung cấp nhiều kịch bản truyền công suất hơn và nếu trở kháng cao thì Bộ khuếch đại sẽ cung cấp ít công suất hơn cho loa.

Có nhiều sự lựa chọn khác nhau cũng như phân khúc loa khác nhau có sẵn trên thị trường, thường có 4 ohms, 8 ohms, 16 ohms và 32 ohms, trong đó loa 4 và 8 ohms được bán rộng rãi với mức giá rẻ. Ngoài ra, chúng ta cần hiểu rằng, một bộ khuếch đại có 5 Watt, 6 Watt hoặc 10 Watt hoặc thậm chí hơn là công suất RMS (Root Mean Square), được bộ khuếch đại phân phối đến một tải cụ thể trong hoạt động liên tục.

Vì vậy, chúng ta cần phải cẩn thận về xếp hạng loa, xếp hạng bộ khuếch đại, hiệu suất loa và trở kháng.

Các thành phần bắt buộc

Để xây dựng mạch khuếch đại 10 watt, chúng ta cần các thành phần sau:

Bảng Vero (chấm hoặc kết nối bất kỳ ai cũng có thể sử dụng được)
Sắt hàn
Dây hàn
Kềm và dụng cụ tuốt dây
Dây điện
Tản nhiệt nhôm
Nguồn điện 12V Rail to Rail với đường điện + 12V GND -12V
Loa 8 Ohms 10 Watt
2 cái 4,7k Điện trở 1/4 ^th Watt
2 cái 200R Điện trở 1/2 ^th Watt
1pc điện trở 47k
10pF tụ 1pc
Điện trở 3.2k
Tụ điện.82uF
Bóng bán dẫn TIP127
Bóng bán dẫn TIP122
IC LF351 với đế IC 8 chân

Sơ đồ và giải thích mạch khuếch đại âm thanh 10 Watt

Các sơ đồ mạch cho 10 bộ khuếch đại watt là khá đơn giản, LF351 khuếch đại điện áp tín hiệu và hai điện Transitor cung cấp khuếch đại sức mạnh cần thiết. Nguồn điện được lấy trực tiếp từ bộ nguồn và cung cấp cho Loa công suất lớn 8 Ohms thông qua hai bóng bán dẫn. Khi sóng hình sin thay đổi phân cực, TIP127 cung cấp khuếch đại công suất trên tín hiệu đỉnh dương và TIP 122 cung cấp khuếch đại công suất trên tín hiệu đỉnh âm.

Trong mạch này, TIP122 và TIP 127 là hai thành phần chính. Hai bóng bán dẫn đó là một cặp giống hệt nhau với Điện áp duy trì Bộ thu-phát 100V @ 100 mA. Cả hai IC đều cung cấp độ lợi Dòng điện DC cao- thông thường hFE = 2500.

Trong hình trên, gói TO-220B được hiển thị, cả hai Transistor đều có sẵn trong gói này. Gói này rất cần thiết để truyền nhiệt hoàn hảo và hữu ích để lắp với bộ tản nhiệt. Các bóng bán dẫn này được phân cực bằng cách sử dụng điện trở 200R. Đầu ra Khuếch đại được lấy từ điểm nối bộ thu của TIP122 và TIP127.

Kiểm tra mạch Khuếch đại 10watt

Chúng tôi đã sử dụng các công cụ mô phỏng proteus để kiểm tra đầu ra của mạch; chúng tôi đã đo đầu ra trong máy hiện sóng ảo. Bạn có thể kiểm tra toàn bộ Video trình diễn dưới đây

Chúng tôi đang cấp nguồn cho mạch bằng + / - 12V và tín hiệu hình sin đầu vào được cung cấp. Máy hiện sóng được kết nối qua đầu ra với tải 8 ohms trên kênh A (Màu vàng) và tín hiệu đầu vào được kết nối qua kênh B (Màu xanh lam).

Chúng ta có thể thấy sự khác biệt đầu ra giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra khuếch đại trong video dưới đây.

Ngoài ra, chúng tôi đã kiểm tra công suất đầu ra, công suất của Bộ khuếch đại phụ thuộc nhiều vào nhiều thứ, như đã thảo luận trước đây. Nó phụ thuộc nhiều vào trở kháng của loa, hiệu suất của loa, hiệu suất của Bộ khuếch đại, cấu trúc cấu trúc, tổng độ méo hài, v.v. Chúng tôi không thể xem xét hoặc tính toán tất cả các yếu tố có thể tạo ra sự phụ thuộc vào công suất bộ khuếch đại. Mạch đời thực khác với mô phỏng vì cần xem xét nhiều yếu tố trong khi kiểm tra hoặc thử nghiệm đầu ra.

Tính toán công suất bộ khuếch đại

Chúng tôi đã sử dụng một công thức đơn giản để tính toán công suất của bộ khuếch đại -

Công suất bộ khuếch đại = V ² / R

Chúng tôi đã kết nối một đồng hồ đa AC trên đầu ra. Điện áp xoay chiều được hiển thị trong đồng hồ đa năng là điện áp xoay chiều đỉnh đến đỉnh. Chúng tôi đã cung cấp tín hiệu hình sin tần số rất thấp khoảng 25-50Hz. Như ở tần số thấp, bộ khuếch đại sẽ cung cấp nhiều dòng điện hơn cho tải và đồng hồ vạn năng sẽ có thể phát hiện đúng điện áp AC.

Đồng hồ vạn năng hiển thị + 8,90V AC. Vì vậy, theo công thức, đầu ra của bộ khuếch đại công suất ở tải 8 Ohms là

Khuếch đại Công suất = 8.90 ² /8 khuếch đại Công suất (10W ước tính) = 9,90125

Những điều cần nhớ khi chế tạo bộ khuếch đại 10w

Các bóng bán dẫn nguồn cần được kết nối đúng cách với bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt lớn hơn mang lại kết quả tốt hơn. Cũng thế,
Tốt nên sử dụng tụ điện loại hộp xếp hạng âm thanh để có kết quả tốt hơn.
Cố gắng làm cho Bộ tiền khuếch đại, đến điểm giao nhau của bộ thu bán dẫn công suất và đến dấu vết đầu ra cuối cùng, càng ngắn càng tốt. Nó sẽ làm giảm tiếng ồn khớp nối ở đầu ra. Cũng thế,
Cố gắng sử dụng loa hiệu suất cao hơn 8 Ohms để lái xe với bộ khuếch đại công suất này.

Xem Video trình diễn dưới đây cho hệ thống Bộ khuếch đại 10w này