12V Audio-Leistungsverstärker mit tip35c - Klasse-A-Verstärker

Lautsprecher sind schwere Lasten und erfordern normalerweise einen hohen Strom, der von einem externen Stromkreis bereitgestellt wird. Dies liegt daran, dass manchmal die erzeugte Tonausgabe, beispielsweise von einem Mikrofon oder den Tonabnehmerspulen der Gitarre, keine Hochstromausgabe mit hoher Amplitude erzeugt und daher nicht zum Ansteuern eines Lautsprechers geeignet ist. Aus diesem Grund haben wir so genannte Audioverstärker. Es gibt viele Klassen von Verstärkern, und wir haben zuvor viele Audioverstärkerschaltungen gebaut, die von kleinen 10-W-Verstärkern bis zu schweren 100-W-Leistungsverstärkern reichen. Wir wissen auch, dass es in der Elektronik verschiedene Arten von Verstärkern gibt. Einige gebräuchliche Namen, auf die Sie möglicherweise gestoßen sind, sind Pufferverstärker, Vorverstärker und Leistungsverstärker.

Unterschied zwischen Pufferverstärker, Vorverstärker und Leistungsverstärker:

Ein Pufferverstärker erzeugt das gleiche Signal in genau der gleichen Amplitude von der schwachen Tonquelle, während der Vorverstärker, das Signal zu einer viel höheren Spannung von der Eingangsquelle verstärkt. Die Ausgabe des Vorverstärkers wird ferner dem Leistungsverstärker übergeben. Ein Leistungsverstärker liefert den Strom an die Last in Abhängigkeit von der Amplitude des Eingangssignals. Somit ist ein Leistungsverstärker ein elektronisches Gerät, das dem Lautsprecher die erforderliche Leistung (Spannung x Strom) zuführt.

In diesem Projekt werden wir einen Lautsprecher mit einem einfachen und kostengünstigen Leistungsverstärker ansteuern. Für die Leistungsverstärkungsschaltung verwenden wir den Leistungstransistor TIP35C.

Erforderliche Komponenten

Für dieses Audio-Leistungsverstärkerprojekt sind die folgenden Komponenten erforderlich:

1. TIP35C Leistungstransistor.
2. Kühlkörper für TIP35C.
3. 1k Widerstand.
4. 470uF 25V Kondensator.
5. Audioeingangsbuchse (abhängig vom erforderlichen Eingangsquellenanschluss).
6. Steckbrett.
7. 12V Netzteil
8. Lautsprecher

Schaltplan für Klasse-A-Verstärker mit TIP35C

Das Schaltbild für den Audio-Leistungsverstärker TIP35C ist unten dargestellt.

Funktionsweise des TIP35C Audio-Leistungsverstärkers

Ein Transistor wirkt als Verstärker, indem er das Eingangssignal verstärkt. Wenn eine DC-Vorspannung an den Emitter-Basis-Übergang eines Transistors angelegt wird, bleibt der Transistor in einem vorwärts vorgespannten Zustand, der unabhängig von der Polarität des Signals aufrechterhalten werden kann. Dies ist ein Klasse-A-Verstärker. Daher ist der Transistor immer im EIN-Zustand vorgespannt. Somit erzeugt der Transistor während eines vollständigen Zyklus des Eingangssignals eine minimale Verzerrung in der maximalen Amplitude des Ausgangssignals.

Da ein Verstärker der Klasse A einen hohen Laststrom ansteuern muss, muss die Transistorleistung ausreichend sein, um den hohen Kollektorstrom auszugleichen. Die Last, dh der Lautsprecher, ist über den Kollektor angeschlossen. Daher muss der Transistor einen hohen Kollektorstrom haben. Dies wird vom TIP35C erfolgreich geliefert, da es sich um einen 100-V-Leistungstransistor mit einem Kollektorstrom von 25 A handelt. Der Hauptnachteil der obigen Schaltung ist jedoch der Gesamtwirkungsgrad des Leistungsverstärkers. Da die Schaltung eine Grundkonstruktion eines Klasse-A-Verstärkers ist, geht fast eine große Menge Strom als Wärmeableitung über den Leistungstransistor TIP35C verloren. Es ist zwingend erforderlich, einen großen Kühlkörper anzuschließen, um die Wärmeableitung zu ermöglichen. Die Umwandlungseffizienz der Schaltung ist gering.

Das detaillierte Pin-Diagramm des TIP35C ist in der folgenden Abbildung dargestellt

Der Widerstand R1 wird als Basiswiderstand verwendet, der einen ausreichenden Basisstrom liefert, um den Transistor im Sättigungspunkt anzutreiben. Der 470uF-Kondensator C1 ist ein wesentlicher Bestandteil der Schaltung. Dies liegt daran, dass der Kondensator zwei Zwecken dient. Zunächst isoliert der Kondensator die Basis von der Eingangsversorgungsquelle, so dass die Basisspannung oder der Basisstrom die Audioquelle nicht beeinflussen können, und der andere Zweck besteht darin, als DC-Sperrkondensator von der Eingangsquelle zu wirken. Der Kondensator blockiert DC und lässt nur AC durch. Dies wird effektiv vom 470uF-Kondensator bedient und lässt nur Wechselstrom durch.

Die positive Stromversorgung ist in Reihe mit dem Lautsprecher geschaltet. Der Transistor bezieht den Lautsprecher mit GND. Daher können kleine Änderungen an der Basis die Last, dh den Lautsprecher, manipulieren.

Testen des 12-V-Audioverstärkers

Die Schaltung ist in einem Steckbrett aufgebaut. Mein Steckbrett sieht ungefähr so ​​aus. Wie Sie sehen können, benötigt die Schaltung sehr wenig externe Komponenten und ist daher einfach zu konstruieren

Die Schaltung wird mit einem 9-Watt-Lautsprecher getestet, der in der folgenden Abbildung dargestellt ist

Die Auswahl des richtigen Lautsprechers ist für jeden Leistungsverstärker wichtig. Ein Lautsprecher mit schlechter Leistung kann einen gut konstruierten Verstärker ruinieren. Wenn Sie also eine Audio-bezogene Anwendungsplatine bauen, bei der der Lautsprecher die Hauptstraße ist, stellen Sie sicher, dass Sie einen gut funktionierenden Lautsprecher haben. Zum Testen dieser Leistungsverstärkerschaltung wird der obige Lautsprecher verwendet. Dieser Lautsprecher ist mehr als 60 Jahre alt und wird von einem alten Röhrenverstärker geerntet. Dieser Sprecher wurde jedoch vor fast drei Jahren von mir rekonstruiert. Es handelt sich um einen 4-Ohm-Lautsprecher, der eine Leistung von fast 9 Watt liefern kann. Der Durchmesser dieses Lautsprechers beträgt 6 Zoll.

Das nächste ist der Audioeingang. Der Audioeingang erfolgt über ein Mobiltelefon. Da ein Mobiltelefon bereits über einen eingebauten Vorverstärker verfügt, kann davon ausgegangen werden, dass der Test während der Testphase mit einem Basisvorverstärker vor dem Leistungsverstärker durchgeführt wird. Die Schaltung hat ziemlich gut funktioniert und die Ausgangsleistung ist ziemlich gut. Das vollständige Testvideo finden Sie unten auf dieser Seite.

Fazit

Es handelt sich um einen Grundtyp einer Leistungsverstärkerschaltung der Klasse A mit 12 V Eingang und einer Mindestkomponente von nur drei. Es ist jedoch nicht so gut wie der herkömmliche Leistungsverstärker, der auf dem Markt erhältlich ist. Weitere Verbesserungen können durchgeführt und die Gesamtleistung erhöht werden.

Weitere Verbesserungen der Schaltung

Die Schaltung kann weiter verbessert werden, indem ein komplementärer PNP-Leistungstransistor hinzugefügt und die Schaltung als Gegentakt-Leistungsverstärker konfiguriert wird. In einem solchen Fall können zusätzliche Vorverstärker auf Filter- oder Transistorbasis verwendet werden, um die für die Schaltung erforderliche Amplitudenspannung zu kompensieren. Zusätzlich kann eine Equalizer-Schaltung hinzugefügt werden, um eine ordnungsgemäße BASS-, MID- und TREBLE-Leistung zu erzielen.