Simpele 20 watt versterker

Dit artikel is geschreven met de bedoeling om een ​​eenvoudige 20 Watt versterker te bouwen

Door: Dhrubajyoti Biswas

Waarom een ​​klasse A-versterker met één uiteinde

Een klasse-A-versterker met één uiteinde is waarschijnlijk een van de beste voorbeelden als het gaat om solid-state single-ended output. Aan de andere kant kan de passieve belasting een transformator, weerstand of een versterker zijn, zoals in dit geval, en een stroomafvoer. Hier hebben we een goedkope stroomgootsteen gebruikt met een hoge lineariteit, wat goed past bij dit project.

Veel elektrotechnici zien vaak dat ze het gebruik van 1: 1 transformatoren of inductoren aanbevelen. Maar we zullen dat proces vermijden omdat beide componenten vrij duur zijn en een hoge precisie vereisen, anders kan het een omgekeerd effect hebben op het kwaliteitsverlies van het geluid. De daling van de geluidskwaliteit is voornamelijk omdat deze niet-lineair en frequentieafhankelijk is.

In dit experiment hebben we een basiscircuit gebruikt - een 60 watt eindversterker, met de mogelijkheid om het aan te passen om goed te werken met Klasse-A. Voor zover ik weet, hebben velen deze benadering geprobeerd om de versterker te bouwen en de resultaten zijn positief gebleken.

Met behulp van +/- dubbele voeding

Verder hebben we +/- 20 volt elektrische voeding gebruikt. Het kan worden geregeld, conventioneel of zelfs een capaciteitsvermenigvuldiger toepassen en bovendien moet het vóór het knippen een vermogen hebben van ongeveer 22 watt. Het is dus raadzaam om een ​​groter koellichaam te gebruiken, aangezien de kans groot is dat de versterker heet wordt.

In ons vorige experiment met het construeren van de versterker hebben we een ruststroom van 3A toegepast. Hier hebben we het teruggebracht tot 2,6 A, met de bedoeling de dissipatie van watt te verminderen. Maar toch zal het minstens 110W van elke versterker vrijgeven.

Het gebruik van een apparaat met een grote plastic behuizing of TO-3 transistors wordt sterk aanbevolen, omdat de warmteoverdracht een van de grootste uitdagingen is waarmee u te maken krijgt bij het bouwen van deze versterker. We raden ook aan om afzonderlijke dissipatie te gebruiken voor individuele transistor. Dit maakt het mogelijk een lage thermische weerstand te genereren.

Je kunt voor deze ontwikkeling ook een grotere transistor gebruiken, maar dat zou prijzig zijn. Daarom is het gezien de pocket altijd beter om twee parallelle transistors te gebruiken. Ze zijn goedkoper in vergelijking met grote transistors, hoewel ze de kwaliteit behouden.

Hieronder volgt het schematische diagram van het eenvoudige 20 watt versterkercircuit om te helpen bij het bouwen van het systeem.

Schakelschema

20W Klasse-A versterkercircuit

De gootsteen die hier in het diagram wordt getoond, is gebouwd op hetzelfde concept als dat van de eindtrappen. 4x1ohm 1W weerstanden [0.25ohm] zijn parallel geplaatst. Het kan echter wat experimenteren nodig hebben, aangezien de stroom wordt bepaald door de basis-emitterspanning BC549. De manier waarop het circuit werkt, zal de BC549 basisstroom halen die te hoog is van de weerstanden. Als de spanning over de weerstanden tot 0,65 V overschrijdt, start de transistor en past hij de balans verder aan. Bovendien kunt u de DC-offset ook instellen met 1K-trimpot om de LTP te beheren.

Optimale stroom

Idealiter zou de Klasse-A-versterker de bedrijfsstroom 110% meer moeten behouden dan de piekstroom van de luidspreker. Dus een luidspreker met een impedantie van 8ohm en +/- 22V stroomtoevoer, de maximale stroom van de luidspreker is:

Ik = V / R = 22/8 = 2,75 A.

De bovenstaande berekening geeft niet het stroomverlies tijdens het uitvoeren aan. Het is duidelijk dat er een verlies van 3 volt zal zijn in de uitvoer van het circuit, wat gebaseerd is op het verlies in de emitter- of stuurweerstanden en het verlies aan uitvoerapparaat.

De maximale spanning is daarom 2,375A @ 8ohm = 19V piek. Door nu de fudge-factor toe te voegen aan 110%, is de bedrijfsstroom 2,6125 A (2,6 A ongeveer), en daarna zou het uitgangsvermogen 22,5 W. zijn.

Het is echter belangrijk op te merken dat terwijl –ve toevoer constant is, de + ve daarentegen verschilt van de beschikbare constante stroom. Bij hoge signalen wordt de stroom verdubbeld als de bovenste transistor wordt ingeschakeld of bij negatieve pieken daalt deze tot nul. Deze situatie komt vaak voor op klasse-A-versterker [single-ended] en het maakt het ontwerp van de voeding complex.

Pas de ruststroom aan

Als de stroomdetectieweerstand meer dan optimaal is, kunt u de instelpotmeter en de wisser gebruiken voor de basis van de BC549 voor een nauwkeurige stroomdoorvoer. Houd er echter rekening mee dat er afstand moet worden gehouden tussen de meetweerstand en degenen die een hoge bron genereren, bijvoorbeeld vermogensweerstanden. Als u geen veilige afstand aanhoudt, daalt de stroom naarmate de versterker warmer wordt.

Wees voorzichtig bij het gebruik van de instelpotmeter, aangezien de wisser gewond is om een ​​voedingslijn van -35V te leveren. Een verkeerde beweging hier kan de trimpot beschadigen. Start daarom met de wisser bij de collector van de uitvoerapparaten. Verhoog langzaam de stroom totdat de gewenste instelling is bereikt. Je kunt ook een multi-turn pot gebruiken als alternatief, wat het beste zou zijn.

Het volgende diagram toont het maken van een current sink-variabele voor het voorgestelde 20 watt versterkercircuit.

Variabele huidige bron

Het gebruik van 1K-weerstanden volgens de afbeelding is om ervoor te zorgen dat er geen oneindige stroom zakt, zelfs niet wanneer de pot in een open circuit verandert. Het is ook nodig om [soms 10 minuten of meer] tijd te geven om de temperatuur over het koellichaam te stabiliseren. De tijd die nodig is om de bedrijfstemperatuur te bereiken, kan echter variëren op basis van de grootte van het koellichaam, aangezien een groter koellichaam een ​​hogere thermische massa heeft en het dus tijd kost.

Het koellichaam is een van de meest vitale componenten van een klasse A-ontwerp. Het is daarom verplicht om een ​​gootsteen te gebruiken met een thermische classificatie van minder dan 0,5 ° C / Watt. Beschouw een situatie waarin de dissipatie ongeveer 110W in rust is, een koellichaam met de genoemde specificatie een temperatuurstijging van 55 ° C zal hebben, en de transistors op 80 ° C, waardoor het uiteindelijk heet wordt. U kunt een thermische classificatie van 0,25 ° C gebruiken, maar er is niet veel effect op de gegenereerde warmte.