Wie erstelle ich eine Audioverstärkerschaltung?

Ein sehr wichtiger Teil von Sound Electronics ist a Leistungsverstärker. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Amplitude der Leistung des gegebenen Eingangssignals zu erhöhen. Es verstärkt die Leistung des Eingangssignals, so dass es Lasten wie Lautsprecher oder Kopfhörer usw. ansteuern kann. Normale Verstärker, die zur Verstärkung der Spannung des Wechselstromsignals verwendet werden, können den Strom nicht liefern. Dadurch können sie die Last nicht fahren. Der Leistungsverstärker liefert jedoch den notwendigen Strom, der zum Ansteuern der Ausgangslast erforderlich ist.

In diesem Artikel werden wir einen 10-Watt-Verstärker entwerfen, an den ein 8-Ohm-Lautsprecher als Last angeschlossen wird. Die erforderliche Leistung wird unter Verwendung eines Operationsverstärkers IC LF351 und zweier Leistungstransistoren, TIP127 und TIP122, an die Last geliefert.

Wie entwerfe ich eine Leistungsverstärkerschaltung mit Leistungstransistoren?

Lassen Sie uns nun, da wir die Zusammenfassung unseres Projekts kennen, vorwärts gehen und die Schaltung testen, nachdem wir die Komponentenliste erstellt haben.

Schritt 1: Sammeln der Komponenten

Bevor Sie ein Projekt starten, müssen Sie wissen, welche Komponenten er während der Arbeit benötigt, entweder als Hardwarekomponente oder als Computersoftware. Ein ausgezeichneter Ansatz, den man zum Starten eines Projekts wählen kann, besteht darin, eine vollständige Liste aller Komponenten zu erstellen, die er in einem bestimmten Projekt verwenden wird. Wir können viel Zeit bei der Arbeit an einem Projekt sparen, wenn wir diese Liste von Komponenten haben. Eine vollständige Liste der Komponenten, die wir in diesem Projekt verwenden werden, finden Sie unten:

Schritt 2: Schaltungsdesign

Normalerweise ist ein Leistungsverstärker der letzte Block in einem Verstärkerkettensystem. Es ist direkt mit der Last verbunden. Normalerweise verstärken Spannungsreglerverstärker und Vorverstärker das Eingangssignal, bevor sie es an den Leistungsverstärker senden.

In Audioverstärkersystemen wird meistens ein Lautsprecher verwendet. Die Lastimpedanz spielt eine wichtige Rolle im Ausgang des Leistungsverstärkers. Daher muss beim Anschließen am Ausgangsanschluss der Schaltung eine geeignete Last ausgewählt werden.

Der LM351 ist eine integrierte Schaltung, die das Eingangssignal verstärkt. Es werden zwei Leistungstransistoren verwendet, die die erforderliche Leistungsverstärkung bereitstellen. Die Transistoren nehmen die Energie direkt von der Stromversorgung und geben sie an die Last ab. Da das Eingangssignal Wechselstrom ist, ändert es seine Polarität. Somit tragen beide Transistoren dazu bei, die Leistungsverstärkung für den Gegenpol bereitzustellen, d. H. TIP127 liefert die Leistungsverstärkung für den positiven Peak und der negative Peak liefert eine Leistungsverstärkung durch den TIP122.

Schritt 3: Simulation der Schaltung

Da wir wissen, dass wir eine vollständige Liste aller Komponenten haben, die wir in diesem Projekt verwenden werden, lassen Sie uns einen Schritt voraus gehen und die Schaltung testen. Bevor wir diese Schaltung auf Hardware machen, lassen Sie uns zuerst die Simulation dieser Schaltung auf einer Computersoftware durchführen. Das Simulieren einer Schaltung in Software vor der Implementierung auf Hardware ist ein ausgezeichneter Ansatz, da wir so sicherstellen können, dass die Schaltung einwandfrei funktioniert und bei einigen Nachteilen diese sofort auf dem Computer korrigiert werden können. Die Software, die wir nicht für Simulationszwecke verwenden werden, ist Proteus.Mit dieser Software können wir eine Schaltung auf dem Computer entwerfen und ihre Ausgabe testen, indem wir ihr eine geeignete Eingabe geben. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Schaltung zu simulieren:

Wenn Sie diese Software noch nicht auf Ihrem Computer installiert haben, klicken Sie hier, um sie herunterzuladen.
Öffnen Sie nach der Installation der Software die Software und erstellen Sie ein neues Projekt, indem Sie auf klicken ISIS Taste.
Ein neuer Schaltplan wurde gerade geöffnet. Klick auf das P.Schaltfläche, um das Komponentenmenü zu öffnen.
In der oberen linken Ecke wird ein Feld mit einer Suchleiste angezeigt. Suchen Sie die Komponente, die Sie im Projekt verwenden müssen.
Nachdem Sie alle Komponenten ausgewählt haben, wird auf der linken Seite des Bildschirms eine vollständige Liste angezeigt.
Erstellen Sie einen Schaltplan, wie unten gezeigt.
Klicken Sie nun auf den Eingangsanschluss und stellen Sie die Amplitude des Wechselstromsignals auf 1 V und die Frequenz auf 50 Hz ein.
Ersetzen Sie nun den Lautsprecher durch einen 8-Ohm-Widerstand. Platzieren Sie ein Oszilloskop auf dem Schaltplan und verbinden Sie dessen A-Anschluss mit dem Eingang und den B-Anschluss mit dem Ausgang.
Führen Sie nun die Simulation aus. Untersuchen Sie die Ausgangswellen. Sie werden feststellen, dass die Ausgangswelle eine größere Amplitude hat.

Schritt 4: Schaltung herstellen

Nachdem wir die Schaltung simuliert haben, können wir die Hardware dieses Projekts auf Veroboard erstellen. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um diese Schaltung auf Hardware zu implementieren. Eines muss beachtet werden, dass alle Komponenten nahe beieinander platziert werden müssen und die Schaltung kompakt sein muss.

Nehmen Sie ein Veroboard und reiben Sie seine Seite mit der Kupferbeschichtung mit einem Schaberpapier ab.
Platzieren Sie nun die Komponenten vorsichtig und schließen Sie sie so nahe, dass die Größe des Stromkreises nicht sehr groß wird
Stellen Sie die Verbindungen vorsichtig mit Lötkolben her. Wenn beim Herstellen der Verbindungen ein Fehler gemacht wird, versuchen Sie, die Verbindung zu entlöten und die Verbindung erneut ordnungsgemäß zu löten. Am Ende muss die Verbindung jedoch fest sein.
Wenn alle Verbindungen hergestellt sind, führen Sie einen Durchgangstest durch. In der Elektronik ist der Durchgangstest die Überprüfung eines Stromkreises, um zu prüfen, ob der Stromfluss im gewünschten Pfad fließt (dass es sich mit Sicherheit um einen Gesamtstromkreis handelt). Ein Durchgangstest wird durchgeführt, indem eine kleine Spannung (verdrahtet in Anordnung mit einer LED oder einem Aufruhr erzeugenden Teil, zum Beispiel einem piezoelektrischen Lautsprecher) über dem gewählten Weg eingestellt wird.
Wenn der Durchgangstest bestanden ist, bedeutet dies, dass die Schaltung wie gewünscht ausreichend hergestellt ist. Es kann jetzt getestet werden.
Verbinden Sie den Plus- und Minuspol des Netzteils mit dem Stromkreis. und stellen Sie den Knopf des Netzteils auf 12V.
Legen Sie einen Wechselstromeingang an den Eingangsanschluss an und untersuchen Sie den vom Lautsprecher erzeugten Ton.

Das war also das ganze Verfahren, um eine Leistungsverstärkerschaltung herzustellen. Jetzt können Sie diese Strecke zu Hause genießen.