Bộ khuếch đại công suất âm thanh 12V sử dụng tip35c - bộ khuếch đại đẳng cấp

Loa là tải nặng và chúng thường yêu cầu dòng điện cao để được dẫn động do mạch bên ngoài cung cấp. Điều này là do đôi khi đầu ra âm thanh được tạo ra, giả sử từ micrô hoặc cuộn dây bán tải của cây đàn guitar, không tạo ra đầu ra biên độ cao hiện tại cao, do đó, nó không phù hợp để điều khiển loa. Đây là lý do tại sao chúng tôi có một cái gì đó được gọi là Bộ khuếch đại âm thanh. Có rất nhiều loại Bộ khuếch đại và trước đây chúng tôi đã chế tạo rất nhiều mạch Khuếch đại âm thanh, từ bộ khuếch đại nhỏ 10W đến bộ khuếch đại công suất 100W nặng. Chúng ta cũng biết rằng có một số loại bộ khuếch đại trong thiết bị điện tử, một số tên phổ biến mà bạn có thể đã gặp là Bộ khuếch đại đệm, Bộ khuếch đại tiền và Bộ khuếch đại công suất.

Sự khác biệt giữa Bộ khuếch đại đệm, Bộ khuếch đại tiền và Bộ khuếch đại công suất:

Bộ khuếch đại đệm tạo ra cùng một tín hiệu chính xác với cùng biên độ từ nguồn âm thanh yếu, trong khi bộ khuếch đại tiền khuếch đại tín hiệu đến điện áp cao hơn nhiều từ nguồn đầu vào. Đầu ra từ bộ tiền khuếch đại tiếp tục được đưa đến bộ khuếch đại công suất. Bộ khuếch đại công suất cung cấp dòng điện cho tải phụ thuộc vào biên độ tín hiệu đầu vào. Như vậy, bộ khuếch đại công suất là một thiết bị điện tử cung cấp công suất cần thiết (điện áp x dòng điện) cho loa.

Trong dự án này, chúng tôi sẽ lái một chiếc loa sử dụng bộ khuếch đại công suất đơn giản và chi phí thấp, đối với mạch khuếch đại công suất chúng tôi sẽ sử dụng bóng bán dẫn công suất TIP35C.

Thành phần bắt buộc

Đối với dự án Bộ khuếch đại công suất âm thanh này, cần có các thành phần sau:

TIP35C Bóng bán dẫn công suất.
TIP35C tản nhiệt.
Điện trở 1k.
470uF tụ 25V.
Giắc cắm đầu vào âm thanh (Tùy thuộc vào đầu nối nguồn đầu vào được yêu cầu).
Bảng mạch.
Bộ cấp nguồn 12V
Loa ngoài

Sơ đồ mạch cho Bộ khuếch đại Class A sử dụng TIP35C

Sơ đồ mạch cho Bộ khuếch đại công suất âm thanh TIP35C được hiển thị bên dưới.

Hoạt động của Bộ khuếch đại công suất âm thanh TIP35C

Một bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại bằng cách khuếch đại tín hiệu đầu vào. Nếu một điện áp phân cực DC được đặt qua đường giao nhau cực phát của bóng bán dẫn, bóng bán dẫn vẫn ở trong điều kiện phân cực thuận có thể được duy trì bất kể cực tính của tín hiệu. Đây là bộ khuếch đại Class A. Do đó transistor luôn phân cực ở trạng thái ON. Do đó, trong một chu kỳ hoàn chỉnh của tín hiệu đầu vào, bóng bán dẫn tạo ra độ méo nhỏ nhất trong biên độ tối đa của tín hiệu đầu ra.

Vì một bộ khuếch đại Class A yêu cầu điều khiển một lượng dòng tải cao, định mức của bóng bán dẫn phải đủ để bù với dòng điện thu cao. Tải, tức là Loa được kết nối qua bộ thu. Vì vậy, bóng bán dẫn phải có dòng thu cao. Điều này được phân phối thành công bởi TIP35C vì nó là một bóng bán dẫn điện 100V cùng với dòng điện góp 25A. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của mạch trên là hiệu suất tổng thể của bộ khuếch đại công suất. Vì mạch là cấu trúc cơ bản của bộ khuếch đại lớp A, hầu như một lượng lớn dòng điện bị mất khi tản nhiệt qua bóng bán dẫn công suất TIP35C. Bắt buộc phải kết nối một bộ tản nhiệt lớn để tản nhiệt. Hiệu suất chuyển đổi của mạch thấp.

Sơ đồ chân chi tiết của TIP35C được nêu trong hình ảnh bên dưới

Điện trở R1 được sử dụng làm điện trở cơ bản cung cấp đủ dòng điện cơ bản để điều khiển bóng bán dẫn ở điểm bão hòa. Tụ C1 470uF là một thành phần thiết yếu của mạch. Điều này là do tụ điện đang phục vụ hai mục đích. Trước hết, tụ điện là cách ly đế với nguồn cung cấp đầu vào để điện áp hoặc dòng điện cơ bản không thể ảnh hưởng đến nguồn âm thanh và mục đích khác là hoạt động như một tụ điện chặn DC từ nguồn đầu vào. Tụ chặn DC và chỉ cho AC đi qua. Điều này được phục vụ hiệu quả bởi tụ điện 470uF và nó chỉ cho phép tần số AC đi qua.

Cực dương nguồn điện được mắc nối tiếp với loa. Transistor là nguồn cung cấp cho loa bằng GND. Do đó, những thay đổi nhỏ trong đế có thể tác động đến tải, tức là loa.

Thử nghiệm Bộ khuếch đại âm thanh nguồn 12V

Mạch được xây dựng trong một breadboard. Thiết lập breadboard của tôi trông giống như sau. Như bạn có thể thấy mạch yêu cầu rất ít linh kiện bên ngoài và do đó dễ xây dựng

Mạch được thử nghiệm bằng loa 9 Watt được hiển thị trong hình dưới đây

Chọn đúng Loa là điều quan trọng đối với bất kỳ bộ khuếch đại công suất nào. Một loa hiệu suất kém có thể làm hỏng một bộ khuếch đại được xây dựng tốt. Vì vậy, đối với bất kỳ ai đang xây dựng một bảng ứng dụng liên quan đến âm thanh mà loa là con đường chính, hãy đảm bảo rằng bạn có một loa hoạt động tốt. Để thử nghiệm mạch khuếch đại công suất này, loa trên được sử dụng. Chiếc loa này đã hơn 60 năm tuổi và nó được thu hoạch từ một chiếc ampli đèn cũ. Tuy nhiên, chiếc loa này được tôi phục dựng lại cách đây gần 3 năm. Nó là một loa 4 Ohms có thể cung cấp công suất đầu ra gần 9 Watt và đường kính của loa này là đường kính 6 inch.

Điều tiếp theo là đầu vào âm thanh. Đầu vào âm thanh được cung cấp bởi điện thoại di động. Vì điện thoại di động đã có sẵn bộ tiền khuếch đại, nên có thể coi thử nghiệm được thực hiện với bộ tiền khuếch đại cơ bản trước bộ khuếch đại công suất trong giai đoạn thử nghiệm. Mạch hoạt động khá tốt và hiệu suất đầu ra khá tốt. Bạn có thể tìm thấy video thử nghiệm đầy đủ ở cuối trang này.

Phần kết luận

Đây là loại mạch khuếch đại công suất loại A cơ bản với đầu vào 12V và sử dụng một thành phần tối thiểu, chỉ có ba. Tuy nhiên, nó không tốt bằng Power Ampli truyền thống hiện có trên thị trường. Cải tiến hơn nữa có thể được thực hiện và hiệu suất tổng thể có thể được tăng lên.

Cải tiến hơn nữa của mạch

Mạch có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách thêm một bóng bán dẫn công suất PNP bổ sung và cấu hình mạch như một bộ khuếch đại công suất đẩy kéo. Trong trường hợp đó, có thể sử dụng thêm bộ lọc hoặc bộ tiền khuếch đại dựa trên bóng bán dẫn để bù với điện áp biên độ cần thiết cho mạch. Ngoài ra, một mạch cân bằng cũng có thể được thêm vào để có hiệu suất BASS, MID và TREBLE thích hợp.