- 증폭기를위한 구성 토폴로지
- 부하 파악
- 필수 구성 요소
- 10W 오디오 증폭기 회로 다이어그램 및 설명
- 10 와트 증폭기 회로 테스트
- 증폭기 와트 계산
- 10w 앰프를 구성 할 때 기억해야 할 사항
증폭기는 아날로그 전자 장치의 중추입니다. 그들은 전자 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 증폭기는 거의 모든 오디오 관련 애플리케이션에 사용됩니다.
파워 앰프는 사운드 전자 제품의 일부입니다. 주어진 입력 신호의 전력 크기를 최대화하도록 설계되었습니다. 음향 전자 장치에서 연산 증폭기는 신호의 전압을 증가 시키지만 부하를 구동하는 데 필요한 전류를 제공 할 수 없습니다.
이 튜토리얼에서는 8 Ohms 임피던스 스피커가 연결된 10W 증폭기를 구축 합니다. 연산 증폭기와 두 개의 추가 전력 트랜지스터를 사용하여 출력 부하 전체에 10W 출력을 제공합니다.
증폭기를위한 구성 토폴로지
에서 증폭기 체인 시스템, 전력 증폭기 부하 전의 마지막 또는 최종 단계에서 사용된다. 일반적으로 Sound Amplifier 시스템은 블록 다이어그램에 표시된 아래 토폴로지를 사용합니다.
위의 블록 다이어그램에서 볼 수 있듯이 전력 증폭기는 부하에 직접 연결된 마지막 단계입니다. 일반적으로 파워 앰프 이전에 신호는 프리 앰프 및 전압 제어 앰프를 사용하여 수정됩니다. 또한 톤 컨트롤이 필요한 경우에는 톤 컨트롤 회로가 파워 앰프 앞에 추가됩니다.
부하 파악
오디오 앰프 시스템의 경우 앰프의 부하 및 부하 구동 용량은 구성에서 중요한 측면입니다. 파워 앰프 의 주요 부하는 시끄러운 스피커 입니다. 파워 앰프 출력은로드 임피던스에 따라 달라 지므로 부적절한로드를 연결하면 파워 앰프의 효율성과 안정성이 저하 될 수 있습니다.
Loud Speaker는 유도 성 및 저항성 부하로 작용하는 거대한 부하입니다. 파워 앰프는 AC 출력을 제공하기 때문에 스피커의 임피던스는 적절한 전력 전송을위한 중요한 요소입니다.
임피던스는 옴 저항 및 리액턴스와 관련된 결합 된 효과로 인해 발생하는 교류에 대한 전자 회로 또는 구성 요소의 유효 저항입니다.
오디오 전자 장치에서 다양한 유형의 라우드 스피커는 임피던스가 다른 다양한 와트로 제공됩니다. 스피커 임피던스는 파이프 내부의 물 흐름 사이의 관계를 사용하여 가장 잘 이해할 수 있습니다. 라우드 스피커를 수도관이라고 생각하면 파이프를 통해 흐르는 물은 교대 오디오 신호입니다. 이제 파이프의 직경이 커지면 물이 파이프를 통해 쉽게 흐르고 물의 양이 커지고 직경을 줄이면 파이프를 통해 흐르는 물이 적어 지므로 물의 양은 보다 낮은. 직경은 옴 저항과 리액턴스에 의해 생성되는 효과입니다. 파이프의 직경이 커지면 임피던스가 낮아지고스피커는 더 많은 와트를 얻을 수 있고 증폭기는 더 많은 전력 전송 시나리오를 제공하며 임피던스가 높아지면 증폭기는 스피커에 더 적은 전력을 제공합니다.
일반적으로 4ohms, 8ohms, 16ohms 및 32ohms와 함께 다양한 선택의 스피커가 시장에 나와 있으며, 그중 4ohm 및 8ohm 스피커는 저렴한 가격으로 널리 제공됩니다. 또한 5 와트, 6 와트 또는 10 와트 이상의 앰프는 연속 작동에서 앰프가 특정 부하에 전달하는 RMS (Root Mean Square) 와트라는 것을 이해해야합니다.
따라서 스피커 등급, 앰프 등급, 스피커 효율 및 임피던스에주의해야합니다.
필수 구성 요소
구조물하려면 10w 증폭기 회로 우리는 성분 - 다음 필요를
- Vero 보드 (점선 또는 연결된 누구나 사용 가능)
- 납땜 인두
- 솔더 와이어
- 니퍼 및 와이어 스트리퍼 도구
- 전선
- 알루미늄 방열판
- + 12V GND -12V 전원 트랙이있는 12V Rail to Rail 전원 공급 장치
- 8 Ohms 10W 스피커
- 2pcs 4.7k 저항기 1/4 th 와트
- 2pcs 200R 저항기 1/2 th 와트
- 1pc 47k 저항
- 10pF 커패시터 1pc
- 3.2k 저항
- .82uF 커패시터
- TIP127 트랜지스터
- TIP122 트랜지스터
- 8 핀 IC베이스가있는 LF351 IC
10W 오디오 증폭기 회로 다이어그램 및 설명
10 와트 증폭기 의 회로도 는 매우 간단합니다. LF351 은 신호 전압을 증폭하고 두 개의 전력 트랜지스터는 필요한 전력 증폭을 제공합니다. 전원은 전원 공급 장치에서 직접 가져와 두 개의 트랜지스터를 통해 8 Ohms Loud Speaker에 제공됩니다. 사인파가 극성을 변경함에 따라 TIP127 은 포지티브 피크 에서 전력 증폭을 제공 하고 TIP 122 는 네거티브 피크 신호에서 전력 증폭을 제공합니다.
이 회로에서 TIP122와 TIP 127은 두 가지 주요 구성 요소입니다. 이 두 트랜지스터는 100mA에서 100V Collector-Emitter Sustaining Voltage와 동일한 쌍입니다. 두 IC 모두 높은 DC 전류 이득 (일반적으로 hFE = 2500)을 제공합니다.
위 이미지에는 TO-220B 패키지 가 표시되어 있으며 두 트랜지스터 모두이 패키지에서 사용할 수 있습니다. 이 패키지는 완벽한 열 전달을 위해 필수적이며 히트 싱크에 맞추는 데 유용합니다. 이 트랜지스터는 200R 저항을 사용하여 바이어스됩니다. 증폭 된 출력은 TIP122 및 TIP127의 컬렉터 접합에서 가져옵니다.
10 와트 증폭기 회로 테스트
우리는 회로의 출력을 확인하기 위해 proteus 시뮬레이션 도구를 사용했습니다. 가상 오실로스코프에서 출력을 측정했습니다. 아래 주어진 전체 데모 비디오를 확인할 수 있습니다.
+ /-12V를 사용하여 회로에 전원을 공급하고 입력 정현파 신호가 제공됩니다. 오실로스코프는 채널 A (노란색)의 8 옴 부하에 대해 출력에 연결되고 입력 신호는 채널 B (파란색)에 연결됩니다.
아래 비디오에서 입력 신호와 증폭 된 출력의 출력 차이를 볼 수 있습니다.
또한 출력 전력량을 확인했습니다. 증폭기 전력량은 앞에서 설명한 것처럼 여러 가지에 크게 의존합니다. 그것은 스피커 임피던스, 스피커 효율, 앰프 효율, 구조 토폴로지, 총 고조파 왜곡 등에 크게 의존합니다. 우리는 앰프 와트의 의존성을 생성하는 모든 가능한 요소를 고려하거나 계산할 수 없었습니다. 실제 회로는 출력을 확인하거나 테스트하는 동안 많은 요소를 고려해야하기 때문에 시뮬레이션과 다릅니다.
증폭기 와트 계산
우리는 간단한 공식을 사용하는 앰프의 와트를 계산 -
증폭기 와트 = V 2 / R
출력에 AC 멀티 미터를 연결했습니다. 멀티 미터에 표시된 AC 전압은 피크 대 피크 AC 전압입니다. 25 ~ 50Hz의 극히 저주파 정현파 신호를 제공했습니다. 저주파에서와 마찬가지로 증폭기는 부하에 더 많은 전류를 전달하고 멀티 미터는 AC 전압을 올바르게 감지 할 수 있습니다.
멀티 미터는 + 8.90V AC를 보여주었습니다. 따라서 공식에 따라 8 Ohms 부하에서 전력 증폭기의 출력은 다음과 같습니다.
앰프 와트 8.90 2 / 8 앰프 와트 = 9.90125 (약 10W)
10w 앰프를 구성 할 때 기억해야 할 사항
- 파워 트랜지스터는 히트 싱크와 올바르게 연결되어야합니다. 더 큰 방열판은 더 나은 결과를 제공합니다. 또한,
- 더 나은 결과를 위해 오디오 등급 정격 박스형 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다.
- 전치 증폭기, 전력 트랜지스터 컬렉터 접합부 및 최종 출력 트레이스를 가능한 한 짧게 만드십시오. 출력의 노이즈 커플 링이 감소합니다. 또한,
- 이 파워 앰프로 구동하려면 8 Ohms 고효율 스피커를 사용하십시오.
이 10w 앰프 시스템에 대한 데모 비디오를 아래에서 확인하십시오.