Circuitos de mini amplificadores de áudio

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Neste artigo, estamos discutindo um punhado de minicircuito amplificador de áudio que pode ser construído rapidamente para amplificar sinais de entrada muito pequenos em saídas de alto-falante audíveis.

1) Circuito Amplificador de 1 Watt

O primeiro circuito mini amplificador de áudio funciona com um estágio de saída 'complementar', tendo um único NPN e um único transistor de potência PNP, que se livra de um transformador de saída comumente observado em modelos de amplificadores mais antigos. A potência de saída é de cerca de 1W, com distorção mínima. O sinal de entrada é transferido por meio do controle de volume RV1 e em seguida por C1 para a base Q1.



A carga do coletor para Q1 consiste em R1, R5 junto com o alto-falante. A tensão do coletor de Q1 é cerca de 50% da tensão de alimentação, ou seja, 4V5. As bases Q2 e Q3 estão da mesma forma com tensão idêntica (praticamente) ao coletor Q1 devido ao fato do valor R1 ser muito pequeno (68R).

Dentro da interseção dos emissores Q2 e Q3, a tensão também pode ser quase 4V5, R3 e R4 e resistores de valor extremamente pequeno para controlar a corrente que passa por Q2 e Q3. Se o sinal de entrada amplificado não for superior a 4V5, Q2 é desligado (uma vez que a base provavelmente estará na tensão reduzida em comparação com seu emissor), no entanto, Q3 pode continuar a transmitir o sinal.



Assim que Q1 amplifica o sinal em 4V5, a situação se inverte, Q2 liga e Q3 é desligado.

Os sinais são mixados na junção do emissor comum de Q2 e Q3 e transferidos para o alto-falante por meio do grande capacitor eletrolítico C2. Um valor menor para o capacitor C2 pode causar uma resposta de frequência reduzida fraca.

O feedback negativo é fornecido por R5 e R2, que garantem estabilidade minimizando o ganho marginalmente. R1 é incorporado a fim de obter uma pequena quantidade de polarização de base para Q2 e Q3 layouts muito mais superiores fazem uso de termistores ou diodos para proteger contra situações de fuga térmica que podem danificar o par do transistor de saída.

Um aspecto negativo é o acoplamento DC do transistor, onde se um transistor em particular mudar suas características, o efeito pode ser devastador! Por causa disso, o par de transistores de saída deve ser um 'par combinado' corretamente. Algumas outras variantes podem ser testadas, uma vez que também são combinadas corretamente com hFE idêntico.

2) Amplificador minúsculo para aparelhos auditivos

Quando um circuito de mini amplificador de áudio barato e sujo é o que você está procurando, provavelmente poderá testar este pequeno dispositivo. Entre vários outros fatores, poderia ser utilizado para aumentar a saída de um fone de ouvido para pessoas com perda auditiva. O circuito é um transistor gêmeo simples, amplificador de áudio. O primeiro transistor, Q1, funciona como um pré-amplificador de ganho médio básico que obtém seu sinal vindo de C1, agindo como um bloqueador DC.

O transistor Q1 amplifica o sinal e o direciona para C2. Esse transistor}, em seguida, alimenta o sinal para Q2, que é configurado como o estágio do amplificador de potência. Este estágio amplifica ainda mais o sinal, e C3 o direciona para o alto-falante.

É possível que você encontre um pouco de distorção, mas isso pode ser minimizado testando com diferentes valores de C5, mantendo-o dentro da faixa indicada. Caso isso não funcione corretamente, considere alguns outros valores. Porém, pensando em como o ganho dos transistores pode ser diferente, provavelmente será necessário um pouco de experiência para que todas as coisas funcionem corretamente.

3) Circuito amplificador de aparelho auditivo em miniatura aprimorado

4) Circuito amplificador de meio watt

O próximo circuito amplificador de áudio em miniatura apresentado aqui é bastante fácil. A potência de saída é de cerca de 250 mW, o que normalmente é suficiente para a maioria das aplicações e é tão boa quanto qualquer rádio transistorizado. A quantidade de distorção é bastante alta, em torno de 5%.

Este pequeno amplificador é moderadamente sensível e pode fornecer 100% de saída com uma entrada de aproximadamente 50 mV. A impedância de entrada é de aproximadamente 50k. Um controle de tom básico está integrado. Embora este não seja realmente um controle de tom ativo, em vez de passivo, o efeito é bastante adequado. O braço central de controle de volume é conectado à base Q1 por meio de um capacitor de bloqueio DC.

Circuito funcionando

Q1 é conectado como um amplificador emissor comum muito tradicional, juntamente com R2 fornecendo a polarização de base e R3 se comportando como uma carga de coletor. Este estágio é acoplado diretamente ao segundo transistor, que é do tipo PNP. Ao fazer isso, a corrente que passa por Q1 fornece a polarização para o segundo transistor. Com os valores empregados, a saída do segundo transistor é acoplada diretamente à bobina do alto-falante.

Isso pode não parecer uma idéia sábia porque a corrente de espera no transistor de saída polariza constantemente a bobina, às vezes um pouco para dentro ou para fora de seu nível operacional normal. No entanto, se um alto-falante grande for utilizado, como deveria ser, dificilmente terá qualquer impacto e, como não esperamos uma grande saída Hi-Fi, isso não faz diferença.

Controle de tom

O controle de tom inclui C2 e RV2 que por acaso estão unidos ao coletor / base de Q1. Quando RV2 é definido com um valor de resistência alto, isso dificilmente tem qualquer impacto, mas quando definido no nível mínimo, 100nF causa um feedback das altas frequências que tendem a estar fora de fase, resultando em seu cancelamento total. Para permitir que o circuito funcione corretamente, R3 deve ser determinado meticulosamente.

O valor indicado neste artigo é de 39 ohms, que é apenas uma faixa média e, embora possa funcionar bem para a configuração preliminar para garantir que o circuito está funcionando, o valor precisa ser determinado por experimentação. Caso seja muito pequeno, você verá uma distorção extrema nas configurações de volume maior.

Quando está excessivamente alto, o dreno de corrente provavelmente será muito, embora a qualidade da saída de som seja muito boa. É possível encontrar alguns métodos para escolher o valor. Sem multímetro, o valor deve ser determinado como sendo o menor apropriado para uma qualidade decente.

Caso um multímetro esteja acessível, ele deve ser conectado em série com a tensão de alimentação e R3 deve ser escolhido para garantir que a corrente quiescente do amplificador, que por acaso é a corrente operando na ausência de um sinal de entrada, seja em torno de 20 mA.

É crucial que o Q2 seja instalado sobre um dissipador de calor, pois ele pode ficar incrivelmente quente e entrar em fuga térmica se nenhum dissipador de calor for empregado. A impedância do alto-falante não é realmente importante e nos alto-falantes protótipos tão baixa quanto 8 ohms e tão grande quanto 80 ohms quase todos tiveram um bom desempenho. No entanto, alterar a impedância do alto-falante também pode exigir uma mudança no valor de R3.

5) Circuito de mini amplificador básico de 3 V

Para diminuir a quantidade de peças, o acoplamento direto é empregado entre Tr1 e Tr2 e entre Tr2 e o alto-falante. Tr1 funciona como um amplificador coletor comum, carregando através de um amplificador emissor comum Tr2. O bias de base Tr1 é extraído do coletor de Tr2. Como isso está fora de fase com a base de Tr1, uma quantidade excessiva de estabilização é realizada.

Parte da corrente de coletor permanente de Tr1 também passa por Tr2 através da base para o emissor, fornecendo assim a polarização essencial. O feedback negativo é fornecido por R5 e R3. R3 fornece feedback por meio dos dois estágios e R5 implementa feedback por meio da saída para a entrada de Tr2.

O efeito desse feedback resulta em uma curva de resposta incrivelmente plana até frequências surpreendentemente baixas. A resposta de alta frequência pode ser substancialmente melhorada trocando os transistores com 2N2907. A aplicação deste dispositivo também pode causar um aumento no ganho.

O circuito do amplificador subminiatura pode ser fantástico para aumentar a saída do seu sintonizador FM ou AM. No caso de você ter um rádio compacto, que funciona apenas com saída de fone de ouvido, ele pode ser acostumado a aumentar o volume aproximadamente até o nível do alto-falante. Para fazer isso, basta conectar a saída do seu rádio na entrada do amplificador.

O alto-falante, utilizado neste amplificador, deve ser o maior possível, se possível do tipo 12 polegadas dentro de uma caixa. Implementar um alto-falante extremamente pequeno pode levar a um pouco de ineficiência devido ao fato de que pode haver uma ampla corrente passando pelo enrolamento, mesmo quando o sinal de entrada não está disponível.

A corrente utilizada pela bateria será relativamente alta, cerca de 150 ma. o que significa que deve ser o maior possível.

6) Outro circuito mini amplificador, trabalhando com 3 V

Este mini amplificador pode funcionar sem problemas ou erros por meio de tensões de alimentação entre 3 V e 20 V usando resistências de fonte como:

Tensão de alimentação / 2 mA (k ohms)

A potência de saída que o amplificador pode fornecer é, naturalmente, determinada pela tensão de alimentação e a resistência do seu alto-falante, como é visível através da mesa anexa.

O uso de corrente quiescente do amplificador está entre 1 mA e 1,5 mA, a magnitude precisa dependente da variedade de transistores empregados.

Se a corrente quiescente cair além desse limite específico, provavelmente será essencial ajustar o valor de R9. Como fica evidente na tabela, o amplificador funciona de forma eficiente com alto-falantes de alta impedância.

Como os alto-falantes com impedâncias tão grandes quanto 200 ohms não podem estar facilmente disponíveis, a escolha é tentar usar um alto-falante de impedância menor com um transformador complementar.

Por exemplo, um alto-falante de 8 ohms pode ser empregado com um transformador usando uma proporção de cerca de 5: 1.

Embora a potência de saída do amplificador não seja muito alta, ela é adequada o suficiente quando combinada com um alto-falante moderadamente eficiente dentro de uma área silenciosa. O ganho de tensão do amplificador é de cerca de 50 e a largura de banda de 3 dB é de cerca de 300 Hz a 6 kHz.

Projetos de PCB

Amplificador Discreto de 1,5 Watt

Este pequeno circuito amplificador pode ser um suporte útil para qualquer experimentador de áudio.

Ele poderia ser acostumado a amplificar e produzir impulsos audíveis por meio de osciladores funcionando dentro da faixa acústica, para rastrear sinais por meio de um amplificador de áudio diferente que pode estar com defeito, para amplificar algum outro sinal a um nível de potência aceitável para medição ou operação de relé, etc. etc.

Nos tempos modernos, é possível encontrar muitos amplificadores de potência de circuito integrado fornecendo saídas de 1 a 3 watts, embora a maioria deles exija um layout cauteloso do circuito para que você possa evitar a instabilidade (um amplificador instável pode vibrar e ser destruído consequentemente) .

Além disso, um amplificador de transistor discreto é muito mais informativo porque as tensões podem ser avaliadas para obter uma maior percepção de seu funcionamento.

Portanto, o presente pequeno amplificador é desenvolvido aplicando transistores discretos que, além de serem muito mais estáveis ​​do que os projetos baseados em IC, são perfeitamente adequados aos requisitos do usuário.

Os transistores Q2, Q4 e Q5 são cimentados em um pequeno alumínio que funciona como dissipador de calor.

Como funciona o circuito

Este circuito é bastante típico de um grande número de amplificadores de áudio. O transistor amplificador de tensão primária Q3 executa a combinação secundária (NPN mais PNP) Q4 e Q5 que são buffers que fornecem grande ganho de corrente, mas inferior ao ganho de tensão unitário.

Como as bases de Q4 e Q5 tendem a ser apropriadamente duas junções emissoras de base, Q3 é empregado para definir as tensões de polarização para esses BJTs.

O transistor Q1 funciona como um amplificador de erro que analisa a tensão de entrada e uma variação dividida da tensão de saída.

Quando há praticamente qualquer variação, ele fornece uma tensão de controle para Q3 para que o erro seja corrigido.

A tensão de saída é dividida pela razão de (R6 + R5) / R5 e, portanto, o ganho calculado será 28, embora o ganho adequado provavelmente seja um pouco menor.

O ponto de polarização CC do amplificador é adicionalmente estabelecido por Q2, que não é alterado por R5 e é separado por C3.

Para manter uma corrente aproximadamente constante em Q3, o capacitor C6 é posicionado para garantir a tensão em R8 (portanto, a corrente através dele) constante. Capacitores C4 e C5 estão acostumados a oferecer compensação de frequência




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