Ενισχυτής ακουστικών με τρανζίστορ

transistor_headphones_amp_board
transistor_headphones_amp_boardtransistor_headphones_amp_board_2


Ο ενισχυτής για ακουστικά με τρανζίστορ είναι εύκολος στην κατασκευή, δεν χρειάζεται καμία ρύθμιση και μπορεί να οδηγήσει ακουστικά με σύνθετη αντίσταση από 8 Ωμ έως 1ΚΩ. Το κύκλωμα περιλαμβάνει ποτενσιόμετρο ρύθμισης έντασης. Έχει καλή ποιότητα ήχου και μεγάλο εύρος συχνοτήτων που υπερκαλύπτει όλο το ακουστικό φάσμα.

Το ηλεκτρονικό κύκλωμα του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ

Το ηλεκτρονικό κύκλωμα του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ παρουσιάζεται στην εικόνα 1. Ο ενισχυτής είναι στερεοφωνικός, οπότε χρησιμοποιεί δύο πανομοιότυπα κυκλώματα, ένα για το δεξί (R) και ένα για το αριστερό κανάλι (L) του ήχου. Θα περιγράψουμε μόνο πως λειτουργεί το ένα κανάλι ήχου και συγκεκριμένα το αριστερό (L). Το δεύτερο (το δεξί - R) είναι πανομοιότυπο.

Ηλεκτρονικό σχέδιο ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ
Εικόνα 1. Το ηλεκτρονικό σχέδιο του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ

Ο ενισχυτής έκαστου καναλιού ήχου είναι στην πραγματικότητα ένας τελεστικός ενισχυτής που έχει σχεδιαστεί με διακριτά εξαρτήματα. Η βαθμίδα εξόδου έχει σχεδιαστεί για να αποδίδει ικανοποιητική ισχύ σε φορτίο από 8Ω έως 1ΚΩ. Η ισχύς είναι της τάξης των μερικών εκατοντάδων milliwatt.

Έκαστος ενισχυτής αποτελείται από τρεις βαθμίδες. Για το αριστερό κανάλι (L), η πρώτη βαθμίδα, όπως και σε όλους τους τελεστικούς, είναι ένας διαφορικός ενισχυτής που αποτελείται από τα τρανζίστορ T1, T2 και T3. Η δεύτερη βαθμίδα είναι μια βαθμίδα οδήγησης και πόλωσης του τελικού σταδίου και αποτελείται από τα τρανζίστορ T4, T5 και η τρίτη και τελευταία βαθμίδα είναι ένας ενισχυτής ρεύματος με συμπληρωματικά τρανζίστορ (τα T6 και T7).

Ο διαφορικός ενισχυτής παρέχει μεγάλη απόρριψη κοινού σήματος, κάτι που είναι εξαιρετικά σημαντικό για την καταστολή του θορύβου. Η αναστρέφουσα είσοδος του διαφορικού ενισχυτή είναι η πύλη του T2 ενώ η μη αναστρέφουσα είσοδος είναι στην πύλη του T1. Η διαφορική βαθμίδα είναι το ζεύγος Τ1 και T2 ενώ το T3 χρησιμοποιείται ως πηγή σταθερού ρεύματος για την πόλωση του διαφορικού ζεύγους. Το σήμα εισόδου εφαρμόζεται στην μη-αναστρέφουσα είσοδο ενώ στην αναστρέφουσα εφαρμόζεται ανάδραση από την έξοδο του ενισχυτή. Τo ζεύγος αντιστάσεων R5 και R6 λειτουργεί ως διαιρέτης τάσης που μεταφέρει ένα ποσοστό του σήματος από την έξοδο του ενισχυτή στην αναστρέφουσα είσοδο του διαφορικού ζεύγους. Με αυτό τον τρόπο πετυχαίνουμε αρνητική ανάδραση. Τυπικά, το συνολικό κέρδος τάσης του ενισχυτή καθορίζεται από το δικτύωμα ανάδρασης και είναι ίσο με 1+R5/R6 = 11. Ο πυκνωτής C3 που βρίσκεται παράλληλα στην R5 περιορίζει την ενίσχυση στις υψηλές συχνότητες που βρίσκονται εκτός του ακουστικού φάσματος (στην περιοχή των υπερήχων).

Η έξοδος του διαφορικού ενισχυτή είναι στην εκροή (drain) του T1. Από εκεί, το σήμα οδηγείται στη βάση του T4. Το σήμα μεταβάλλει το ρεύμα συλλέκτη του Τ4 και επομένως το ρεύμα πόλωσης των T6 και T7. Το Τ4 οδηγεί τη βάση του T6 ενώ χρησιμοποιούμε και το συμπληρωματικό τρανζίστορ του Τ4 που είναι το Τ5 για να οδηγήσουμε το T7. Τα Τ4 και T5 είναι σε σειρά και έχουν το ίδιο ρεύμα συλλέκτη. Το στάδιο εξόδου του ενισχυτή αποτελείται από τα συμπληρωματικά τρανζίστορ T6 και T7. Το Τ6 ενισχύει τη θετική ημιπερίοδο του σήματος ήχου ενώ το Τ7 την αρνητική. Προκειμένου τα T6 και Τ7 συμπληρωματικά χωρίς να υπάρχει παραμόρφωση διασταύρωσης, χρησιμοποιούμε το LED LD1. Πρόκειται για ένα κόκκινο LED που εξασφαλίζει πτώση τάσης γύρω στα 2.1V για να εξαλειφθεί η παραμόρφωση διασταύρωσης. Συνήθως χρησιμοποιούμε δύο διόδους σε σειρά αλλά στη δική μας σχεδίαση πρωτοτυπούμε με ένα LED.

Πλακέτα του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ
Εικόνα 2. Σχέδιο τυπωμένου κυκλώματος για τον ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ

Η βάση τoυ Τ5 έχει την ίδια τάση αναφοράς με τη βάση του Τ3. Η τάση αναφοράς παράγεται από δύο διόδους που συνδέονται σε σειρά (τις D1 και D2) και επομένως είναι γύρω στα 1.2 V. Η τάση αναφοράς που εφαρμόζεται στις βάσεις των Τ5 και Τ3 καθορίζει επίσης την τάση στους εκπομπούς των Τ5 και Τ3 στα 600 mV (τάη βάσης μείον την πτώση τάσης VBE). Διατηρώντας αυτό το δυναμικό σταθερό σε R10 και R3, τα τρανζίστορ σταθεροποιούν το ρεύμα στους δύο κλάδους έως καθορισμένες τιμές ανεξάρτητες από το AC σήμα (λειτουργούν δηλαδή ως πηγές ρεύματος).

Το στερεοφωνικό ποτενσιόμετρο P1, χρησιμοποιείται για να ρυθμίζει τη στάθμη του σήματος ήχου που εφαρμόζεται στην είσοδο του ενισχυτή κι επομένως την ένταση του ήχου στις εξόδους. Η είσοδος του ενισχυτή ακουστικών μπορεί να είναι ένα σήμα από μερικές δεκάδες mV έως μερικά V. Στην έξοδο του ενισχυτή συνδέονται τα ακουστικά μέσω του βύσματος J1, το οποίο είναι ένα θυληκό στερεοφωνικό βύσμα πλακέτας των 6.35mm.

Το κύκλωμα απαιτεί συμμετρική τροφοδοσία 2x12V και για να εξασφαλίσετε αυτή την τροφοδοσία θα χρειαστείτε ένα μικρό συμμετρικό τροφοδοτικό. Οι αντιστάσεις R21 και R22, μαζί με τους C6 και C12 λειτουργούν ως επιπρόσθετα φίλτρα για την τάση τροφοδοσίας.

Κατασκευή του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ

Για την εύκολη συναρμολόγηση του κυκλώματος, έχουμε φτιάξει το κατάλληλο τυπωμένο κύκλωμα (πλακέτα). Το τυπωμένο κύκλωμα έχει χαλκό μόνο στη μία του όψη και παρουσιάζεται στην εικόνα 2:
Όλα τα εξαρτήματα θα πρέπει να κολληθούν στο τυπωμένο σύμφωνα με τον οδηγό συναρμολόγησης της εικόνας 3.

Όλες οι αντιστάσεις που χρησιμοποιούμε στο κύκλωμα είναι ανοχής 5% και ισχύος 1/4W εκτός από τις R7, R8, R9, R17, R18, R19 και R21, R22 που είναι ισχύος 1/2W.

Οδηγίες συναρμολόγησης πλακέτας
Εικόνα 3. Οδηγίες συναρμολόγησης του ενισχυτή ακουστικών με τρανζίστορ

Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές που χρησιμοποιούμε είναι τάσης 16 ή 35V. Οι υπόλοιποι πυκνωτές είναι τύπου πολυεστέρα ή κεραμικοί, χαμηλής τάσης.

Τελειώνοντας τη συναρμολόγηση, θα πρέπει να προσέξετε να μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε στην πλακέτα τα τρία γεφυρώματα στα σημεία που φαίνονται στον οδηγό συναρμολόγησης. Τα γεφυρώματα μπορούν να γίνουν από λεπτά σύρματα που θα σας περισσέψουν από τους ακροδέκτες των εξαρτημάτων που θα κολλήσετε στην πλακέτα.

Για την τροφοδοσία του κυκλώματος απαιτούνται δύο τάσεις τροφοδοσίας +12 και -12V, αντίστοιχα. Δηλαδή χρειάζεται ένα διπλό – συμμετρικό τροφοδοτικό.

 

Λίστα με όλα τα σχόλια:
Δεν υπάρχουν σχόλια προς το παρόν.
Βαθμολογία:

Παρακαλούμε κάντε κάποια πρόταση για το προϊόν :

Όνομα χρήστη:
E-mail: