Amplificatore di potenza audio 12V utilizzando tip35c - amplificatore di classe a

Gli altoparlanti sono carichi pesanti e normalmente richiedono il pilotaggio di una corrente elevata, fornita da un circuito esterno. Questo perché a volte l'uscita del suono prodotto, diciamo da un microfono o dalle bobine di pickup della chitarra, non produce un'uscita ad alta ampiezza di corrente elevata, quindi, non è adatto per pilotare un altoparlante. Questo è il motivo per cui abbiamo qualcosa chiamato Amplificatori audio. Esistono molte classi di amplificatori e in precedenza abbiamo costruito molti circuiti di amplificatori audio che vanno dai piccoli amplificatori da 10 W al pesante amplificatore di potenza da 100 W. Sappiamo anche che ci sono diversi tipi di amplificatori nell'elettronica, alcuni nomi comuni che potresti aver incontrato sono Buffer Amplifier, Pre-Amplifier e Power Amplifier.

Differenza tra amplificatore tampone, preamplificatore e amplificatore di potenza:

Un amplificatore buffer produce lo stesso segnale esattamente nella stessa ampiezza dalla sorgente sonora debole, mentre il preamplificatore amplifica il segnale a una tensione molto più alta dalla sorgente di ingresso. L'uscita dal preamplificatore viene ulteriormente inviata all'amplificatore di potenza. Un amplificatore di potenza fornisce la corrente al carico a seconda dell'ampiezza del segnale di ingresso. Pertanto, un amplificatore di potenza è un dispositivo elettronico che fornisce la potenza richiesta (tensione x corrente) all'altoparlante.

In questo progetto, guideremo un altoparlante utilizzando un amplificatore di potenza semplice ed economico, per il circuito di amplificazione di potenza utilizzeremo il transistor di potenza TIP35C.

Componenti richiesti

Per questo progetto di amplificatore di potenza audio, sono necessari i seguenti componenti:

1. TIP35C Transistor di potenza.
2. Dissipatore di calore per TIP35C.
3. Resistenza da 1k.
4. Condensatore da 470uF 25V.
5. Jack di ingresso audio (a seconda del connettore della sorgente di ingresso richiesto).
6. Breadboard.
7. Alimentatore 12V
8. Altoparlante

Schema del circuito per amplificatore di classe A che utilizza TIP35C

Di seguito è mostrato lo schema del circuito per l' amplificatore di potenza audio TIP35C.

Funzionamento dell'amplificatore di potenza audio TIP35C

Un transistor funge da amplificatore amplificando il segnale di ingresso. Se una tensione di polarizzazione CC viene applicata attraverso la giunzione emettitore-base di un transistor, il transistor rimane in una condizione polarizzata in avanti che può essere mantenuta indipendentemente dalla polarità del segnale. Questo è un amplificatore di classe A. Pertanto il transistor è sempre polarizzato nello stato ON. Pertanto, durante un ciclo completo del segnale di ingresso, il transistor produce una distorsione minima nell'ampiezza massima del segnale di uscita.

Poiché un amplificatore di classe A richiede per pilotare un'elevata quantità di corrente di carico, la potenza del transistor deve essere adeguata per compensare l'elevata corrente del collettore. Il carico, cioè l'altoparlante è collegato attraverso il collettore. Pertanto, il transistor deve avere una corrente di collettore elevata. Questo viene fornito con successo dal TIP35C in quanto è un transistor di potenza da 100 V insieme a 25 A di corrente di collettore. Tuttavia, il principale svantaggio del circuito di cui sopra è l'efficienza complessiva dell'amplificatore di potenza. Poiché il circuito è una costruzione di base dell'amplificatore di classe A, quasi una grande quantità di corrente viene persa come dissipazione del calore attraverso il transistor di potenza TIP35C. È obbligatorio collegare un grande dissipatore di calore per consentire la dissipazione del calore. L'efficienza di conversione del circuito è bassa.

Il diagramma dei pin in dettaglio del TIP35C è indicato nell'immagine sottostante

Il resistore R1 viene utilizzato come resistore di base che fornisce corrente di base sufficiente per pilotare il transistor nel punto di saturazione. Il condensatore C1 da 470uF è un componente essenziale del circuito. Questo perché il condensatore serve a due scopi. Prima di tutto, il condensatore sta isolando la base con la sorgente di alimentazione in ingresso in modo che la tensione o la corrente di base non possa influenzare la sorgente audio e l'altro scopo è quello di agire come un condensatore di blocco CC dalla sorgente di ingresso. Il condensatore blocca la CC e passa solo CA. Questo è efficacemente servito dal condensatore da 470uF e consente il passaggio solo della frequenza CA.

Il positivo dell'alimentazione è collegato in serie all'altoparlante. Il transistor sta acquistando l'altoparlante con GND. Pertanto, piccoli cambiamenti nella base potrebbero manipolare il carico, cioè l'altoparlante.

Test dell'amplificatore audio di potenza 12V

Il circuito è costruito in una breadboard. La mia configurazione della breadboard è simile a questa qui sotto. Come puoi vedere il circuito richiede molto meno componenti esterni e quindi di facile realizzazione

Il circuito viene testato utilizzando un altoparlante da 9 Watt mostrato nella figura sottostante

La selezione dell'altoparlante giusto è importante per qualsiasi amplificatore di potenza. Un altoparlante dalle prestazioni scadenti può rovinare un amplificatore ben costruito. Quindi, per chiunque stia costruendo una scheda di applicazione relativa all'audio in cui l'altoparlante è la strada principale, assicurarsi di avere un altoparlante ben funzionante. Per il test di questo circuito amplificatore di potenza, viene utilizzato l'altoparlante sopra. Questo altoparlante ha più di 60 anni ed è stato raccolto da un vecchio amplificatore a valvole. Tuttavia, questo oratore è stato ricostruito da me quasi tre anni fa. È un altoparlante da 4 Ohm che può fornire quasi 9 Watt di potenza in uscita e il diametro di questo altoparlante è di 6 pollici di diametro.

La prossima cosa è l'ingresso audio. L'ingresso audio è dato da un telefono cellulare. Poiché un telefono cellulare ha già un preamplificatore integrato, si può considerare che il test viene eseguito con un preamplificatore di base prima dell'amplificatore di potenza durante la fase di test. Il circuito ha funzionato abbastanza bene e le prestazioni in uscita sono abbastanza buone. Il video completo del test può essere trovato in fondo a questa pagina.

Conclusione

È un tipo base di circuito amplificatore di potenza di Classe A con ingresso 12V e utilizzando un componente minimo, solo tre. Tuttavia, non è buono come il tradizionale amplificatore di potenza disponibile sul mercato. È possibile apportare ulteriori miglioramenti e aumentare le prestazioni complessive.

Ulteriori miglioramenti del circuito

Il circuito può essere ulteriormente migliorato aggiungendo un transistor di potenza PNP complementare e configurando il circuito come un amplificatore di potenza push-pull. In tal caso, è possibile utilizzare filtri aggiuntivi o preamplificatori a transistor per compensare con la tensione di ampiezza necessaria per il circuito. Inoltre, è anche possibile aggiungere un circuito equalizzatore per una corretta esecuzione di BASSI, MEDI e ALTI.