Circuito amplificador de 30 watts usando transistores

O circuito amplificador de três watts discutido na postagem anterior poderia ser efetivamente atualizado para um circuito amplificador transistorizado de 30 a 40 watts, simplesmente adicionando um estágio de saída de potência 2N3055. Todo o procedimento para isso é explicado no artigo a seguir.

O circuito foi solicitado pelo Sr. Clifford. As especificações solicitadas podem ser visualizadas no seguinte parágrafo:

Gostaria de perguntar se você tem um amplificador de áudio estéreo de 20 ou 40 watts que funciona comprovadamente com seu diagrama esquemático, lista de peças, design de PCB e guia de colocação de peças.
A turma tem 3 projetos para fazer ao longo do semestre.
1. Fonte de alimentação para o amplificador de áudio (12V, 6A pode ser, depende do amplificador de áudio)

2. O próprio amplificador de áudio (20 ou 40 watts estéreo)

3. Circuito de controle de tom simples. (ativo ou passivo)
Escolhi amplificador de áudio como projeto principal porque trabalhar em um amplificador de áudio pode proporcionar muito aprendizado. Por exemplo, eles podem aprender o princípio de diodos, filtros, circuitos de ponte, reguladores no circuito de alimentação. Transistores, IC, circuitos RLC no amplificador de áudio ... e alguns filtros de capacitores e princípios divisores de tensão nos circuitos de controle de tom.
Eu ficaria muito satisfeito se você tivesse todos os três circuitos para a fonte de alimentação, amplificador de áudio e circuitos de controle de tom com seu diagrama esquemático, lista de peças, design de PCB, PPG etc.
É claro que primeiro estarei fazendo todos os 3 circuitos para que eles tenham uma visão de qual seria o resultado final da aula.
Muito obrigado!

Diagrama de circuito

Como funciona

O funcionamento do amplificador é basicamente igual ao de sua versão menor e pode ser entendido com a ajuda dos seguintes pontos:

O capacitor C7 é usado aqui para corrigir e ajustar a mudança de fase que ocorre devido à inclusão dos transistores de saída 2N3055.

O valor de R1 é reduzido para 56 kk, e um desacoplamento extra, por meio de um resistor de 47 k e um capacitor de 10 µF, foi introduzido entre o terminal de alto potencial de R1 e a linha positiva. A impedância de saída é extremamente baixa, uma vez que T5 / T7 e T6 / T8 são manipulados como BJTs de Darlingtons de potência.

O estágio do amplificador driver atrás do estágio 2N3055 é efetivamente equipado para fornecer o 1 V RMS essencial para o acionamento do amplificador principal. Devido à baixa sensibilidade de entrada, o amplificador oferece excelente estabilidade e a sensibilidade à captação de zumbido é mínima.

O grande feedback negativo através de R4 e R5 garante distorção reduzida.

A tensão de alimentação mais alta permitida é de 42 V. O circuito de alimentação é projetado usando um circuito transistorizado estabilizado para funcionar com tensões mais altas adequadas.

Além dos dissipadores indicados nos circuitos do amplificador e da fonte de alimentação, a temperatura do transistor 3 nos 2N3055 também precisa ser controlada, e isso pode ser feito instalando-os na própria carcaça metálica do amplificador, utilizando arruelas isolantes de mica.

A tabela de fonte de alimentação mostrada foi calculada para se adequar a uma configuração estéreo de 30 watts.

A energia para o amplificador de controle é adquirida de um transistor 2N1613, que tem seu potencial básico fixo na metade da tensão de alimentação primária.

Especificações de saída de energia

A saída de energia ou as especificações de potência dependerão de como a tensão de alimentação e o alto-falante são escolhidos para o design. Os dados de saída relevantes para as diferentes tensões de alimentação e parâmetros do alto-falante são descritos abaixo:

Com alimentação de 30 V, a saída será em torno de 10 watts e 20 watts para alto-falante de 8 Ohm e alto-falante de 4 Ohm respectivamente. Para alto-falantes de 2 Ohms, a saída será em torno de 35 watts (R13 e R14 serão de 0,1 Ohms).

Com alimentação de 36 V, a saída será em torno de 15 watts e 30 watts para alto-falante de 8 Ohm e alto-falante de 4 Ohm respectivamente. Para alto-falantes de 2 Ohms, a saída será em torno de 55 watts (R13 e R14 serão de 0,1 Ohms).

Com alimentação de 42 V, a saída será em torno de 20 watts e 40 watts para alto-falantes de 8 ohms e alto-falantes de 4 ohms respectivamente. Para alto-falantes de 2 Ohms, a saída será de cerca de 70 watts (R13 e R14 serão de 0,1 Ohms).

A seleção de C4 para alto-falante de 8 Ohm deve ser 2200 uF, para alto-falante de 4 Ohm deve ser 4700 uF e para alto-falante de 2 Ohm pode ser cerca de 10.000 uF. Certifique-se de que a tensão nominal de C4 seja de 35 V para as aplicações acima.

Lista de peças do amplificador de 30 watts

Circuito de alimentação

O circuito de alimentação para o amplificador de 30 watts acima é fornecido abaixo.

Os 3 transistores são arranjados no modo Darlington triplo, onde T1, T2, T3 são conectados como um tripleto Darlington de ganho extremamente alto. A saída deste estágio é usada para alimentar o estágio principal do amplificador. A saída auxiliar do T4 é usada para operar o estágio do amplificador do driver ou o estágio do amplificador do controle.

R4, R5 divide a saída da alimentação principal por 2, o que significa que a saída no emissor de T4 é 50% menor do que a saída do emissor 2N3055.

Isso garante que o amplificador de controle seja operado com uma fonte que é a metade da fonte que é usada para operar o estágio do amplificador principal. Isso, por sua vez, garante que o consumo do circuito como um todo seja administrado de maneira eficiente e que a dissipação pelo calor seja mantida no mínimo.

NESTE CIRCUITO SÓ T2 PRECISA DE UM HEATSINK

A lista de peças para a fonte de alimentação é conforme os seguintes dados:

O transformador, a ponte retificadora, o capacitor de filtro, o diodo zener e o resistor R1 terão valores diferentes, dependendo da tensão de alimentação, da saída de energia e da seleção do alto-falante para o amplificador.

A tabela a seguir nos dá os valores exatos desses elementos de acordo com a preferência de seleção do usuário.