Depois de dominar os fundamentos da eletrônica, o radioamador novato está pronto para soldar seus primeiros projetos eletrônicos. Amplificadores de potência de áudio são normalmente os designs mais repetíveis. Existem muitos esquemas, cada um com seus próprios parâmetros e design. Este artigo discutirá vários circuitos amplificadores simples e totalmente funcionais que podem ser repetidos com sucesso por qualquer radioamador. O artigo não utiliza termos e cálculos complexos; tudo é simplificado ao máximo para que não surjam dúvidas adicionais.

Vamos começar com um circuito mais potente.
Assim, o primeiro circuito é feito no conhecido microcircuito TDA2003. Este é um amplificador mono com potência de saída de até 7 watts em uma carga de 4 ohms. Quero dizer que o circuito padrão para conectar este microcircuito contém um pequeno número de componentes, mas há alguns anos criei um circuito diferente neste microcircuito. Neste circuito, o número de componentes é reduzido ao mínimo, mas o amplificador não perdeu seus parâmetros sonoros. Depois de desenvolver este circuito, comecei a fazer todos os meus amplificadores para alto-falantes de baixa potência usando este circuito.

O circuito do amplificador apresentado possui uma ampla faixa de frequências reproduzíveis, uma faixa de tensão de alimentação de 4,5 a 18 volts (típico 12-14 volts). O microcircuito é instalado em um pequeno dissipador de calor, já que a potência máxima chega a 10 Watts.

O microcircuito é capaz de operar com carga de 2 ohms, o que significa que 2 cabeçotes com resistência de 4 ohms podem ser conectados à saída do amplificador.
O capacitor de entrada pode ser substituído por qualquer outro, com capacidade de 0,01 a 4,7 μF (preferencialmente de 0,1 a 0,47 μF), você pode usar capacitores de filme e de cerâmica. É aconselhável não substituir todos os outros componentes.

Controle de volume de 10 a 47 kOhm.
A potência de saída do microcircuito permite que ele seja usado em alto-falantes de baixa potência para PCs. É muito conveniente usar o chip para alto-falantes independentes celular etc.
O amplificador funciona imediatamente após ser ligado e não requer ajustes adicionais. Recomenda-se conectar adicionalmente a fonte de alimentação negativa ao dissipador de calor. É aconselhável usar todos os capacitores eletrolíticos de 25 Volts.

O segundo circuito é montado com transistores de baixa potência e é mais adequado como amplificador de fone de ouvido.

Este é provavelmente o circuito da mais alta qualidade desse tipo, o som é claro, você pode sentir todo o espectro de frequências. COM bons fones de ouvido, parece que você tem um subwoofer completo.

O amplificador é montado com apenas 3 transistores condução reversa, como opção mais barata, foram utilizados transistores da série KT315, mas sua escolha é bastante ampla.

O amplificador pode operar com carga de baixa impedância, de até 4 ohms, o que possibilita utilizar o circuito para amplificar o sinal de um player, rádio, etc. Uma bateria Krona de 9 volts é usada como fonte de energia.
O estágio final também utiliza transistores KT315. Para aumentar a potência de saída, você pode usar transistores KT815, mas então terá que aumentar a tensão de alimentação para 12 volts. Neste caso, a potência do amplificador chegará a 1 Watt. O capacitor de saída pode ter capacidade de 220 a 2200 µF.
Os transistores neste circuito não aquecem, portanto, não é necessário resfriamento. Se você usar transistores de saída maiores, poderá precisar de pequenos dissipadores de calor para cada transistor.

E finalmente - o terceiro esquema. É apresentada uma versão igualmente simples, mas comprovada, da estrutura do amplificador. O amplificador é capaz de operar a partir de subtensão até 5 volts, neste caso a potência de saída do PA não será superior a 0,5 W, e a potência máxima com fonte de alimentação de 12 volts chega a 2 Watts.

O estágio de saída do amplificador é construído em um par complementar doméstico. O amplificador é regulado selecionando o resistor R2. Para isso é aconselhável usar aparador em 1kOhm. Gire lentamente o regulador até que a corrente quiescente do estágio de saída seja de 2 a 5 mA.

O amplificador não possui alta sensibilidade de entrada, por isso é aconselhável utilizar um pré-amplificador antes da entrada.

O diodo desempenha um papel significativo no circuito, pois está aqui para estabilizar o modo do estágio de saída;
Os transistores do estágio de saída podem ser substituídos por qualquer par complementar de parâmetros correspondentes, por exemplo KT816/817. O amplificador pode alimentar alto-falantes independentes de baixa potência com resistência de carga de 6 a 8 ohms.

Lista de radioelementos

Designação	Tipo	Denominação	Quantidade	Observação	Comprar	Meu bloco de notas
	Amplificador no chip TDA2003
	Amplificador de áudio	TDA2003	1			Para o bloco de notas
C1		47uF x 25V	1			Para o bloco de notas
C2	Capacitor	100 nF	1	Filme		Para o bloco de notas
C3	Capacitor eletrolítico	1uF x 25V	1			Para o bloco de notas
C5	Capacitor eletrolítico	470uF x 16V	1			Para o bloco de notas
R1	Resistor	100 ohms	1			Para o bloco de notas
R2	Resistor variável	50 kOhm	1	De 10 kOhm a 50 kOhm		Para o bloco de notas
Ls1	Cabeça dinâmica	2-4Ohm	1			Para o bloco de notas
	Circuito amplificador transistorizado nº 2
VT1-VT3	Transistor bipolar	KT315A	3			Para o bloco de notas
C1	Capacitor eletrolítico	1uF x 16V	1			Para o bloco de notas
C2, C3	Capacitor eletrolítico	1000uF x 16V	2			Para o bloco de notas
R1, R2	Resistor	100 kOhm	2			Para o bloco de notas
R3	Resistor	47 kOhm	1			Para o bloco de notas
R4	Resistor	1 kOhm	1			Para o bloco de notas
R5	Resistor variável	50 kOhm	1			Para o bloco de notas
R6	Resistor	3 kOhm	1			Para o bloco de notas
	Cabeça dinâmica	2-4Ohm	1			Para o bloco de notas
	Circuito amplificador transistorizado nº 3
VT2	Transistor bipolar	KT315A	1			Para o bloco de notas
VT3	Transistor bipolar	KT361A	1			Para o bloco de notas
VT4	Transistor bipolar	KT815A	1			Para o bloco de notas
VT5	Transistor bipolar	KT816A	1			Para o bloco de notas
VD1	Diodo	D18	1	Ou qualquer baixa potência		Para o bloco de notas
C1, C2, C5	Capacitor eletrolítico	10uF x 16V	3

Esquema nº 1

Selecionando uma classe de amplificador . Avisemos imediatamente o radioamador - não faremos um amplificador classe A usando transistores. A razão é simples - como afirmado na introdução, o transistor amplifica não apenas o sinal útil, mas também a polarização aplicada a ele. Em outras palavras, aumenta DC. Esta corrente, juntamente com o sinal útil, fluirá através do sistema acústico (AS), e os alto-falantes, infelizmente, são capazes de reproduzir esta corrente contínua. Eles fazem isso da maneira mais óbvia - empurrando ou puxando o difusor de sua posição normal para uma posição não natural.

Tente pressionar o cone do alto-falante com o dedo - e você verá em que pesadelo o som produzido se transformará. A corrente contínua em sua ação substitui com sucesso os dedos, por isso é absolutamente contra-indicada para uma cabeça dinâmica. Você pode separar a corrente contínua de um sinal alternado por apenas dois meios - um transformador ou um capacitor - e ambas as opções, como dizem, são piores que a outra.

Diagrama esquemático

O circuito do primeiro amplificador que iremos montar é mostrado na Fig. 11.18.

Este é um amplificador de feedback, cujo estágio de saída opera no modo B. A única vantagem deste circuito é a sua simplicidade, bem como a uniformidade dos transistores de saída (não são necessários pares complementares especiais). No entanto, é amplamente utilizado em amplificadores de baixa potência. Outra vantagem do esquema é que ele não requer nenhuma configuração e, se as peças estiverem em bom estado de funcionamento, funcionará imediatamente, e isso é muito importante para nós agora.

Vamos considerar o funcionamento deste circuito. O sinal amplificado é fornecido à base do transistor VT1. O sinal amplificado por este transistor do resistor R4 é fornecido à base do transistor composto VT2, VT4 e dele ao resistor R5.

O transistor VT3 é ligado no modo seguidor de emissor. Ele amplifica as meias ondas positivas do sinal no resistor R5 e as fornece através do capacitor C4 ao alto-falante.

As meias ondas negativas são reforçadas pelo transistor composto VT2, VT4. Neste caso, a queda de tensão no diodo VD1 fecha o transistor VT3. O sinal da saída do amplificador é alimentado ao divisor de circuito opinião R3, R6 e dele - para o emissor do transistor de entrada VT1. Assim, o transistor VT1 desempenha o papel de dispositivo de comparação no circuito de feedback.

Amplifica a corrente contínua com ganho igual à unidade (porque a resistência do capacitor C à corrente contínua é teoricamente infinita), e o sinal útil com ganho igual à relação R6/R3.

Como você pode ver, o valor da capacitância do capacitor não é levado em consideração nesta fórmula. A frequência a partir da qual o capacitor pode ser desprezado nos cálculos é chamada de frequência de corte do circuito RC. Esta frequência pode ser calculada usando a fórmula

F = 1 / (R×C).

Para o nosso exemplo, será cerca de 18 Hz, ou seja, o amplificador amplificará as frequências mais baixas pior do que poderia.

Pagar . O amplificador é montado em uma placa de fibra de vidro unilateral de 1,5 mm de espessura e dimensões 45×32,5 mm. Fiação placa de circuito impresso em uma imagem espelhada e um diagrama da disposição das peças pode ser baixado. Você pode baixar um vídeo sobre o funcionamento do amplificador em formato MOV para visualização. Quero avisar imediatamente o radioamador - o som reproduzido pelo amplificador foi gravado no vídeo pelo microfone embutido na câmera, então, infelizmente, não será totalmente apropriado falar sobre a qualidade do som! Aparência amplificador é mostrado na Fig. 11.19.

Base do elemento . Ao fabricar um amplificador, os transistores VT3, VT4 podem ser substituídos por quaisquer transistores projetados para uma tensão não inferior à tensão de alimentação do amplificador e uma corrente permitida de pelo menos 2 A. O diodo VD1 também deve ser projetado para a mesma corrente .

Os transistores restantes são aqueles com uma tensão permitida de pelo menos a tensão de alimentação e uma corrente permitida de pelo menos 100 mA. Resistores - qualquer um com dissipação de potência permitida de pelo menos 0,125 W, capacitores - eletrolíticos, com capacitância não inferior à indicada no diagrama e tensão de operação inferior à tensão de alimentação do amplificador.

Radiadores para amplificador . Antes de tentarmos fazer nosso segundo projeto, vamos, queridos radioamadores, focar nos radiadores para amplificador e apresentar aqui um método bastante simplificado para calculá-los.

Primeiro, calculamos a potência máxima do amplificador usando a fórmula:

P = (U × U) / (8 × R), W,

Onde Você- tensão de alimentação do amplificador, V; R- resistência do alto-falante (geralmente é de 4 ou 8 ohms, embora haja exceções).

Em segundo lugar, calculamos a potência dissipada nos coletores dos transistores usando a fórmula:

Corrida P = 0,25 × P, W.

Em terceiro lugar, calculamos a área do radiador necessária para remover a quantidade correspondente de calor:

S = 20 × P corrida, cm 2

Em quarto lugar, selecionamos ou fabricamos um radiador cuja área superficial não será inferior à calculada.

Este cálculo é muito aproximado, mas para a prática do rádio amador geralmente é suficiente. Para o nosso amplificador, com tensão de alimentação de 12 V e resistência AC de 8 Ohms, o radiador “correto” seria uma placa de alumínio medindo 2x3 cm e pelo menos 5 mm de espessura para cada transistor. Tenha em mente que uma placa mais fina não transfere bem o calor do transistor para as bordas da placa. Gostaria de avisá-lo imediatamente - os radiadores de todos os outros amplificadores também devem ser de tamanhos “normais”. Quais exatamente - conte você mesmo!

Qualidade de som . Depois de montar o circuito, você descobrirá que o som do amplificador não está totalmente claro.

A razão para isso é o modo “puro” classe B no estágio de saída, cujas distorções características nem mesmo o feedback são capazes de compensar completamente. Para fins experimentais, tente substituir o transistor VT1 no circuito por KT3102EM e o transistor VT2 por KT3107L. Esses transistores têm um ganho significativamente maior que o KT315B e o KT361B. E você descobrirá que o som do amplificador melhorou significativamente, embora alguma distorção ainda seja perceptível.

A razão para isso também é óbvia - um maior ganho do amplificador como um todo garante maior precisão do feedback e maior efeito de compensação.

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Leitores! Lembre-se do apelido deste autor e nunca repita seus esquemas.
Moderadores! Antes de me proibir por me insultar, pense que você “permitiu um gopnik comum ao microfone, que nem deveria ser permitido perto da engenharia de rádio e, principalmente, do ensino para iniciantes.

Em primeiro lugar, com tal esquema de conexão, uma grande corrente contínua fluirá através do transistor e do alto-falante, mesmo que resistor variável estará na posição correta, ou seja, a música será ouvida. E com uma corrente grande, o alto-falante fica danificado, ou seja, mais cedo ou mais tarde vai queimar.

Em segundo lugar, neste circuito deve haver um limitador de corrente, ou seja, um resistor constante, de pelo menos 1 KOhm, conectado em série com um alternado. Qualquer produto caseiro girará totalmente o botão do resistor variável, terá resistência zero e uma grande corrente fluirá para a base do transistor. Como resultado, o transistor ou alto-falante irá queimar.

É necessário um capacitor variável na entrada para proteger a fonte sonora (o autor deve explicar isso, pois imediatamente houve um leitor que o retirou assim mesmo, considerando-se mais esperto que o autor). Sem ele, apenas os players que já possuem proteção semelhante na saída funcionarão normalmente. E se não estiver, a saída do player pode ser danificada, principalmente, como falei acima, se você colocar o resistor variável “em zero”. Nesse caso, a saída do laptop caro será alimentada com a tensão da fonte de alimentação dessa bugiganga barata e poderá queimar. Os caseiros adoram remover resistores e capacitores de proteção, porque “funciona!” Como resultado, o circuito pode funcionar com uma fonte de som, mas não com outra, e até mesmo um telefone ou laptop caro pode ser danificado.

O resistor variável neste circuito deve ser apenas sintonizado, ou seja, deve ser ajustado uma vez e fechado na caixa, e não retirado com uma alça conveniente. Este não é um controle de volume, mas sim um controle de distorção, ou seja, seleciona o modo de operação do transistor para que haja distorção mínima e para que não saia fumaça do alto-falante. Portanto, não deve, em circunstância alguma, ser acessível do exterior. Você NÃO PODE ajustar o volume alterando o modo. Isso é algo pelo qual matar. Se você realmente deseja ajustar o volume, é mais fácil conectar outro resistor variável em série com o capacitor e agora ele pode ser enviado para o corpo do amplificador.

Em geral, para os circuitos mais simples - e para que funcione imediatamente e não danifique nada, é necessário comprar um microcircuito tipo TDA (por exemplo TDA7052, TDA7056... há muitos exemplos na Internet), e o autor pegou um transistor aleatório que estava em sua mesa. Como resultado, amadores crédulos procurarão exatamente esse transistor, embora seu ganho seja de apenas 15 e a corrente permitida seja de até 8 amperes (ele queimará qualquer alto-falante sem nem perceber).

Este amplificador é, em teoria, o mais amplificador simples frequência sonora. O componente de potência é um transistor Darlington bastante poderoso. Os transistores compostos possuem alto ganho - esse recurso é a base para a operação de tal amplificador.

A potência de saída, como acontece com qualquer amplificador, depende da tensão de alimentação. Nossa versão começa a funcionar quando a tensão de alimentação está abaixo de 1 Volt - isso é suficiente para abrir o transistor composto.

O circuito funciona com sinal de entrada acima de 0,5 Volts - o som pode ser fornecido diretamente da porta do PC, sem a necessidade de pré-amplificadores adicionais.

A potência máxima de saída de tal amplificador atinge 1 watt, observe que o próprio amplificador opera em classe A pura!

O transistor composto foi retirado de um antigo placa-mãe, embora quaisquer transistores compostos sejam adequados, independente da condutividade, no nosso caso foi utilizado um transistor direto, no caso de transistores reversos será necessário alterar a polaridade da tensão de alimentação.

O transistor pode ser substituído com sucesso pelo nosso - KT829 ou por outros mais potentes - KT827, 825 e outros.

Devido ao modo de operação do amplificador, o transistor estará sempre aberto, portanto a geração de calor nele será bastante grande, por isso o transistor é montado em um dissipador de calor.

A resistência do resistor limitador é selecionada na região de 6 a 56 Ohms, a potência é preferencialmente de 2 a 5 watts, parte da potência inicial também será dissipada nele. A eficiência do amplificador é de 20 a 25%.

Quanto à qualidade do som, a classe A faz o seu trabalho. Este amplificador soa melhor ao ouvido do que o amplificador recentemente montado em Houston, som aveludado, sem distorção.

Importante! o amplificador opera com carga de alta impedância - no meu caso 16 Ohms, com cabeçotes de baixa impedância o resultado não foi dos melhores.

Atenciosamente - também conhecido como KASYAN

Agora na Internet você pode encontrar um grande número de circuitos de diversos amplificadores em microcircuitos, principalmente da série TDA. Têm características bastante boas, boa eficiência e não são tão caros, por isso são tão populares. No entanto, no seu contexto, os amplificadores transistorizados, que, embora difíceis de configurar, não são menos interessantes, permanecem imerecidamente esquecidos.

Circuito amplificador

Neste artigo veremos o processo de montagem de um amplificador bastante incomum, operando na classe “A” e contendo apenas 4 transistores. Este esquema foi desenvolvido em 1969 pelo engenheiro inglês John Linsley Hood, apesar da idade avançada, permanece relevante até hoje;

Ao contrário dos amplificadores em microcircuitos, os amplificadores de transistor requerem ajuste e seleção cuidadosos de transistores. Este esquema não é exceção, embora pareça extremamente simples. Transistor VT1 – entrada, estrutura PNP. Você pode experimentar vários transistores PNP de baixa potência, incluindo os de germânio, por exemplo, MP42. Transistores como 2N3906, BC212, BC546, KT361 provaram-se bem neste circuito como VT1. Transistor VT2 - estruturas NPN, média ou baixa potência, KT801, KT630, KT602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165 são adequados aqui. Atenção especial deve ser dada aos transistores de saída VT3 e VT4, ou melhor, ao seu ganho. KT805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198 são adequados aqui. Você precisa selecionar dois transistores idênticos com o ganho o mais próximo possível, e deve ser maior que 120. Se o ganho dos transistores de saída for menor que 120, então você precisa colocar um transistor com alto ganho (300 ou mais ) no estágio do driver (VT2).

Seleção de classificações de amplificador

Algumas classificações no diagrama são selecionadas com base na tensão de alimentação do circuito e na resistência da carga, algumas opções possíveis mostrado na tabela:

Não é recomendado aumentar a tensão de alimentação acima de 40 volts; os transistores de saída podem falhar; Uma característica dos amplificadores classe A é uma grande corrente quiescente e, conseqüentemente, forte aquecimento dos transistores. Com uma tensão de alimentação de, por exemplo, 20 volts e uma corrente quiescente de 1,5 amperes, o amplificador consome 30 watts, independentemente de um sinal ser fornecido à sua entrada ou não. Ao mesmo tempo, 15 watts de calor serão dissipados em cada um dos transistores de saída, e esta é a potência de um pequeno ferro de soldar! Portanto, os transistores VT3 e VT4 precisam ser instalados em um radiador grande usando pasta térmica.
Este amplificador é propenso à autoexcitação, portanto, um circuito Zobel é instalado em sua saída: um resistor de 10 Ohm e um capacitor de 100 nF conectados em série entre o terra e o ponto comum dos transistores de saída (este circuito é mostrado como uma linha pontilhada no diagrama).
Ao ligar o amplificador pela primeira vez, você precisa ligar um amperímetro para monitorar a corrente quiescente. Até que os transistores de saída aqueçam até a temperatura operacional, ele pode flutuar um pouco, isso é normal. Além disso, ao ligá-lo pela primeira vez, é necessário medir a tensão entre o ponto comum dos transistores de saída (coletor VT4 e emissor VT3) e o terra, deve haver metade da tensão de alimentação ali. Se a tensão diferir para cima ou para baixo, você precisa girar o resistor de corte R2.

Placa amplificadora:

(baixar: 605)

A placa é feita pelo método LUT.

Amplificador que construí

Algumas palavras sobre capacitores, entrada e saída. A capacitância do capacitor de entrada no diagrama é indicada como 0,1 µF, mas tal capacitância não é suficiente. Um capacitor de filme com capacidade de 0,68 - 1 μF deve ser usado como entrada, caso contrário, um corte indesejado é possível baixas frequências. O capacitor de saída C5 deve ser ajustado para uma tensão não inferior à tensão de alimentação; você também não deve ser ganancioso com a capacitância;
A vantagem deste circuito amplificador é que ele não representa risco para os alto-falantes sistema de alto-falantes, como o alto-falante está conectado através de um capacitor de isolamento (C5), isso significa que quando Tensão CC, por exemplo, se o amplificador falhar, o alto-falante permanecerá intacto, porque o capacitor não permitirá a passagem de tensão constante.