Proiectare amplificator audio
Proiectare amplificator audio

Proiectare amplificator audio

Categorie: Electronică

Status: În producție

În aceast curs voi prezenta toți pașii necesari la proiectarea unui amplificator audio. Procesul de proiectare constă din mai multe etape şi voi încerca să explic fiecare proces cât mai simplu şi pe înțelesul tuturor. Mix între teorie şi practica de dezvoltare a unui amplificator audio. Cursul este ideal şi pentru cei care vor să adune cunoștințe aprofundate asupra multor subiecte ale electronicii analogice.

10

1

Introducere

Proiectarea în electronică este o cale prin care, pornind de la specificații în general incomplete, duce la crearea unui produs care va satisface anumite cerinţe, de asemenea, optimizează alte aspecte pe care proiectantul le consideră importante să le ia în considerare.

2

Amplificatoare de putere [complementar, push-pull]

Amplificatoarele de putere - adesea denumite și etaje de ieșire au sarcina de a genera puterea electrică necesară pentru convertorul de redare electro-acustic, cum ar fi căștile sau difuzoarele. Pe lângă distorsiunea scăzută a semnalului, sunt necesare o putere mare de ieșire și o eficiență ridicată.

3

De la clasa B la clasa AB demonstrație

Dacă s-ar asigura că tranzistoarele nu se vor bloca în zona trecerii prin zero a semnalului de intrare, s-ar putea elimina sau reduce distorsiunea. Acest lucru se realizează dând tranzistorilor așa-numitul „UBE” la nivelul tensiunii de prag. O tensiunea de prepolarizare trebuie aplicată. Intram in clasa AB

4

Cum începem? Difuzorul are o impedanță complexă

În practică, amplificatoarele de putere nu funcționează cu sarcini pur rezistive, ci cu impedanțe complexe cum ar fi difuzoare simple sau combinații de difuzoare intr-o boxa cu mai multe căi. Datorită defazajului dintre tensiunea de ieșire și curent...

5

Calcul putere: ieşire, sursă, disipată

Puterea maximă disipată a amplificatorului este împărțită între dispozitivele de ieşire unui etaj în clasa B. Deci tranzistoarele alese trebuie să fie capabile să reziste la aceste solicitări de putere atâta timp cât sistemul de disipare a căldurii garantează o răcire încât capsula tranzistorului să nu depășească aproximativ 100° C.

6

Selectarea tranzistoarelor pentru etajul de ieșire

Pe paginile web a celor mai mari distribuitori de componente electronice precum, Arrow, Digi-Key, Mouser, Farnell și RS Components există motoare de căutare parametrice care ne permit sa căutăm tranzistorul necesar după caracteristcile necesare. Producătorul ON Semiconductor (fost Motorola) are în sortiment tranzistori cu caracteristici foarte bune pentru audio.

7

Estimare a numărului de tranzistori

Pentru a avea o estimare a numărului de perechi de dispozitive necesare pentru a gestiona puterea necesară, trebuie evaluată puterea maximă care poate fi gestionată de o singură pereche. Daca limităm funcţionarea amplificatorului la o temperatură a radiatorului de Th = 60°, estimâm o rezistență termică de Rojh = 1 ,4K/W per dispozitiv și temperatura de joncțiune maximă permisă Tj_max = 150° este posibil să se calculeze puterea care poate fi disipată de un singur dispozitiv.

8

Tranzistoare in paralel | RE | Criteriul lui Oliver

Curenții mari de ieșire și pierderile mari de putere necesită o conectare în paralel a tranzistoarelor de ieșire. Astfel impărțim curentului de ieșire între dispozitive.

9

Cum prevenim un repetor pe emitor să oscileze

Repetorul pe emitor este cunoscut ca intră în oscilație. De obicei o face la frecvențe între 50 kHz și 500 MHz. Frecvența, desigur, depinde de frecvența de tăiere a tranzistorului, de impedanța sursei și de sarcina acestuia. Caracteristicile tranzistorului care duc la acest comportament - sunt frecvența de tăiere și capacitatea dintre colector și bază care variază în funcție de tensiune și curent, astfel oscilațiile repetorului pe emitor apar uneori doar într-o parte a intervalului de semnal.

10

Driver, Darlington complementar, experiment [1]

Cu circuitele descrise până acum, se pot obține curenți de ieșire de până la câteva sute de miliamperi. Pentru curenți de ieșire mai mari, trebuie utilizați tranzistoare care au un câștig de curent β mai mare. Cum facem asta?..