استكشاف أفضل 5 دوائر لمكبر الصوت بقدرة 40 وات

في هذا المنشور ، سنتحدث عن 5 دوائر مكبر صوت Hi-Fi رائعة ، سهلة البناء ، منخفضة التشوه ، 40 واط يمكن ترقيتها إلى قوة كهربائية أعلى من خلال بعض التعديلات الطفيفة.

هذه المقالة ساهمت بها عبر البريد الإلكتروني من قبل متابع متخصص

على الرغم من أنك قد تجد العديد من وحدات الإخراج المختلطة المتاحة ، إلا أن أيًا منها بالكاد قادر على مزج البساطة مع القدرة على تحمل التكاليف جنبًا إلى جنب مع الأداء العام الرائع.

واحد منهم هو TDA2030 رقاقة SGS المستخدمة في مكبر للصوت الحالي. تصميم مكبر الصوت غير معقد: a power opamp مصحوب بترانزستورات خرج مرتبطة بجسرين. يتم إعطاء إشارة الصوت إلى الإدخال غير المقلوب للطاقة opamp lC1 من خلال المقبس K1 والمكثف C1.

يتذبذب تيار الإمداد إلى IC وفقًا لإشارة الإدخال.

نتيجة لهذا ، فإنه يعرض انخفاض الجهد المتغير بالتساوي حول المقاومات R6 ، R7. R8 و R9 بالنظر إلى أن هذه موجودة في خطوط المصدر إلى opamp. طالما أن التيار أقل من 1 أ ، فإن انخفاض الجهد فوق المقاومات لن يكون كافياً لتشغيل الترانزستورات T1 و T2. مما يعني أن مخرجات تصل إلى 2 وات في 4 مكبرات صوت أوم يتم توفيرها بالكامل بواسطة opamp.

بمجرد أن يصبح تيار الخرج أعلى من مستوى 1 أ ، يتم تشغيل الترانزستورات وتعزز خرج الطاقة لمكبر الصوت.

إذا كانت إشارة الإدخال منخفضة ينتج عنها تيار هادئ غير كافٍ من خلال الترانزستور ، ولكن نظرًا لأن هذا يحدث من خلال شبكة العبور opamp ، يتم تجنب المشكلات في النهاية.

يوفر IC أيضًا تعويضًا حراريًا ، وبالتالي يضمن ثباتًا مضمونًا لنقطة التشغيل.

قد يتراوح جهد التغذية بين 12 فولت و 44 فولت كحد أقصى. يجب أن يكون بناء مكبر الصوت على PCB سهلاً.

يجب تثبيت الترانزستورات جنبًا إلى جنب مع IC وعزلها في بالوعة حرارية تبلغ حوالي 2 كيلو واط -1. ضع الكثير من المركب الموصّل للحرارة. يحتاج خط الإمداد إلى الحراسة بواسطة فتيل 3.15 أمبير. يجب حماية الخط بواسطة فتيل 3.15 A.

مخطط الرسم البياني

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قائمة الاجزاء

المقاومات ، كلها 1/4 وات 5٪ ما لم يحدد

• R1 إلى R4 = 100 ألف
• R5 = 8k2
• R6 إلى R9 = 1. 4 أوم 1٪
• R10 = 1 أوم

المكثفات

• C1 = 470 ن
• C2 = 10 فائق التوهج ، 63 فولت شعاعي
• C3 = 4.7 فائق التوهج ، شعاعي 63 فولت
• C4 أو C5 أو C7 = 220 nF MKT أو السيراميك
• C6 = 2200 فائق التوهج ، 50 فولت شعاعي

أشباه الموصلات

• D1 ، D2 = 1N4007
• T1 = BD712
• T2 = BD711
• IC1 = TDA2030

متفرقات

• K1 = مقبس صوت أو مقبس
• غرفة التبريد = 2K W ^ -1
• غسالات عازلة إلخ لـ IC1 ، T1 ، T2

المواصفات الفنية

جهد التشغيل: 44 فولت كحد أقصى

طاقة الإخراج = 22 وات في مكبر صوت 8 أوم و 40 وات في مكبر صوت 4 أوم مع THD = 0.1٪

مخطط تشويه متناسق

• 1 كيلو هرتز في 8 أوم عند 11 واط = 0.012٪
• 1 كيلو هرتز في 4 أوم عند 20 واط = 0.032٪
• 20 كيلو هرتز في 8 أوم عند 11 واط = 0.074٪
• 1 كيلو هرتز في 8 أوم عند 1 واط = 0.038٪
• 1 كيلو هرتز في 4 أوم عند 1 واط = 0.044٪
• الحالي = 38mA تقريبا Quiscent
• الكفاءة = 8 أوم 62.5٪
• أقصى حمل = 4 أوم 64٪

2) 40 وات مكبر للصوت باستخدام IC LM391

هذا التصميم الثاني عبارة عن مضخم طاقة متوسط ​​قوي بدون زخرفة يمكن مطابقته خصيصًا لاستخدامه في نوع 'combo' من مكبرات الصوت المحمولة الشائعة بين عازفي الجيتار وفناني موسيقى الجاز.

مكبر الصوت هو مزيج فعال من مشغل الصوت المدمج IC LM391-80 ، ومرحلة خرج طاقة الدفع والسحب المبنية باستخدام ترانزستورات ثنائية القطب.

تتم مراجعة بعض الجوانب الفريدة للتصميم أدناه.

يسمح NTC ، المتصل فعليًا بترانزستورات خرج الطاقة ، لـ LM391 بإغلاق مرحلة الطاقة عندما ترتفع درجة حرارتها. تقع نقطة البداية للسلامة الحرارية عند تيار NTC يبلغ حوالي 200 باسكال.

يعمل المكثف الإلكتروليتي الذي يعمل على تأريض NTC على تقديم 'بداية ناعمة' ، أي لتجنب النقر الصاخب أو أي ضوضاء أخرى محيرة من مكبر الصوت عند تشغيل مكبر الصوت.

قد يبدو أن الحماية حساسة للغاية ، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى بعض التجارب والخطأ لقيمة R4 أو قيمة NTC. من السهل تطبيق الملاحظات في مكبر الصوت عن طريق توصيل R23 بشبكة الخط C5-R7.

تحدد المكونات الأخرى ، جنبًا إلى جنب مع R10 ، استجابة التردد لمكبر الصوت الذي قد يتطلب ضبطًا دقيقًا لتلبية متطلبات محددة. ومع ذلك ، قد تكون أرقام المكونات الواردة في هذه المقالة مناسبة لغالبية الطلبات.

من السهل تحديد (أو سماع) نتيجة تجربة قيم مختلفة لـ C5 و R7 باختصار R23 باختصار. بالنسبة إلى 4 مكبرات صوت أوم ، يجب تقليل R23 إلى 0.18 أوم. للأسف ، فإن LM391-80 عرضة للتذبذب ، والتي يجب أن تظل تحت السيطرة من خلال المكونات RX و C6 و C8 و C9 (في كثير من الحالات ، يمكن إزالة C6).

يقلل Resistor RX على وجه التحديد كسب الحلقة المفتوحة. إذا تم استخدام RX ، فيجب توصيل Ry لتعويض جهد التيار الناتج. يشكل المكونان R22 و C12 شبكة Boucherot التي تعمل على تثبيت مكبر الصوت عند الترددات العالية. يجب تشغيل إدخال مكبر الصوت بواسطة مصدر ذو مقاومة منخفضة قادر على توصيل إشارات صوتية على مستوى 'الخط' (0 ديسيبل].

تضعف الشبكة R1-C1 الاتساع فوق 50 كيلو هرتز أو نحو ذلك. يتم تحديد التيار الهادئ للمضخم بواسطة الإعداد المسبق P1. اضبط عنصر التحكم هذا على 0 أوم في البداية ، وقم بضبطه حتى يتم إنشاء تيار هادئ يبلغ 50 مللي أمبير.

يمكنك زيادة هذا إلى 400 مللي أمبير إذا كنت تبحث عن تشويه منخفض. يتم وضع جميع ترانزستورات الطاقة في نفس القسم من ثنائي الفينيل متعدد الكلور حتى يمكن تثبيتها على مبدد حرارة مشترك ، جنبًا إلى جنب مع NTC.

يجب أن يكون المشتت الحراري كبيرًا جدًا مع مقاومة حرارية تبلغ 1 كيلو واط أو أقل. لاحظ أن L1 مصنوع من 20 لفة بقطر 0.8 مم. جرح سلك نحاسي مطلي بالمينا حول R21. C9 هو مكثف سيراميك.

مخطط الرسم البياني

معلومات تقنية

الآن دعنا نتحقق من بعض البيانات المختبرة:

مع جهد التغذية: 35 فولت R23 ذات دائرة قصر:

عرض النطاق الترددي 3 ديسيبل (8 Q]: 11 هرتز إلى 20 كيلوهرتز تقريبًا

THD (التشوه التوافقي العابر) عند 1 كيلو هرتز:. 1 وات إلى 8 أوم: 0.006٪ (Iq = 400mA) 1 وات إلى 8 أوم: 0.02٪ (Iq = 50 مللي أمبير) 65 وات حتى 8 أوم: 0.02٪ (أم = 873 مللي فولت) 80 وات إلى 4 أوم: 0.2٪ ( Um = 700 mV بداية مستوى الحد الحالي).

ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتخطيط المكونات

قائمة الاجزاء

3) مضخم طاقة 40 وات باستخدام IC LM2876 من شركة Texas Instruments

التصميم الثالث هو دائرة أخرى رائعة لمضخم الطاقة Hi-Fi 40 وات تستخدم شريحة واحدة LM2876 لتوصيل المقدار المحدد من طاقة الموسيقى عبر مكبر صوت 8 أوم.

IC LM2876 عبارة عن شريحة مضخم صوت عالية الجودة تم تصميمها للتعامل المستمر مع 40 واط من متوسط ​​الطاقة عبر مكبر صوت 8 أوم مع THD بنسبة 0.1٪ ، ونطاق تردد من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.

أداء IC هذا أفضل بكثير من الدوائر المتكاملة الهجينة الأخرى نظرًا لميزة مدمجة تسمى دارة التحكم في درجة الحرارة اللحظية للذروة الذاتية ، أو تصاعد.

تتضمن 'SPiKe' حماية كاملة للرقاقة ضد الجهد الزائد الناتج ، والجهد المنخفض ، والحمل الزائد ، والدوائر القصيرة العرضية.

يعرض IC LM2876 نسبة إشارة إلى ضوضاء ممتازة أعلى من 95 ديسيبل ، مما يضمن جودة صوت ووضوح ممتاز على مستوى Hi-Fi.

مخطط Pinout لـ LM2876

مخطط الرسم البياني

يتم عرض مخطط الدائرة الكامل لمكبر الصوت LM2876 القائم على 40 واط أدناه:

لمزيد من المعلومات حول هذا يرجى زيارة ورقة بيانات IC

4) 40 واط دائرة مضخم صوت ستيريو باستخدام IC TDA7292

لقد ناقشنا حتى الآن مكبرات الصوت بإخراج أحادي 40 واط ، ولكن هذه الدائرة الرابعة في القائمة مصممة لتقديم خرج استريو 40 + 40 واط من خلال شريحة واحدة IC TDA7292. لذلك إذا كنت تبحث عن إصدار استريو من مكبر 40 واط ، فإن هذا التصميم سوف يلبي متطلباتك بسهولة بالغة.

تم تصنيع مكبر صوت ستيريو ذو رقاقة واحدة من قبل الإلكترونيات الدقيقة ST .

لا تتطلب الدائرة أي مكونات تقريبًا ويمكن تكوينها بسرعة باستخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور مصمم جيدًا والذي تم توفيره في ورقة البيانات بشكل فردي.

الخصائص الرئيسية

• نطاق جهد إمداد واسع (من +/- 12 فولت ± 33 فولت)
• يعمل بإمداد مزدوج للحصول على طاقة خرج مثالية
• مُصمم لتوفير طاقة خرج كاملة 40 واط + 40 واط إلى 8 أوم مع جهد إمداد = ± 26 فولت والتشوه التوافقي الكلي لا يزيد عن = 10٪
• يتم التخلص من الصوت 'فرقعة' داخليًا عند تشغيل / إيقاف تشغيل الطاقة
• تتميز بخيار كتم الصوت وهو أيضًا ('فرقعة' - مجاني)
• عندما يتم تأريض دبوس Mute ، ينتقل IC إلى وضع الاستعداد منخفض الاستهلاك أكثر.
• داخليًا ، يكون IC محميًا بالدائرة القصيرة ، مما يعني أن IC لن يحترق أو يتضرر عندما يكون الإخراج قصيرًا أو يتم تحميله بشكل زائد.
• أيضًا ، يتميز IC بحماية مدمجة من الحمل الزائد الحراري ، لذلك لن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة أيضًا إلى إتلاف IC.

مخطط الدائرة الكاملة

أقصى تقدير المطلق

فيما يلي الحد الأقصى للتصنيف المطلق لـ IC TDA7292 ، والذي لا ينبغي تجاوزه لحماية IC من التلف الدائم:

• جهد إمداد التيار المستمر ± 35 فولت
• (أنا_أو) ذروة الإخراج الحالية (محدودة داخليًا) 5 أ
• (ص_حتى) تبديد الطاقة Tcase = 70 درجة مئوية 40 واط
• (ت_تشغيل) درجة حرارة التشغيل -20 إلى 85 درجة مئوية
• (ت_ي) درجة حرارة التقاطع -40 إلى 150 درجة مئوية
• (ت_stg) درجة حرارة التخزين -40 إلى 150 درجة مئوية

المرجع: لمزيد من التفاصيل وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الكامل ، يمكنك الرجوع إلى ورقة البيانات الأصلية من IC.

5) 40 وات مكبر للصوت مع الترانزستورات فقط

تعتمد جميع التصميمات الموضحة أعلاه على الدوائر المتكاملة ، ونعلم جميعًا مدى سهولة تقادم هذه الدوائر المتكاملة في أي وقت. ربما تكون أفضل طريقة للحصول على تصميم مكبر صوت دائم الخضرة هو الحصول عليه في شكل إصدار ترانزستور منفصل ، كما هو موضح في هذا التصميم النهائي الخامس:

هذا هو في الواقع الإصدار المختصر من مكبر الصوت الشهير 100 واط من هذا الموقع. تم تبسيطه عن طريق إزالة اثنين من mosfets وتقليل إدخال العرض إلى 24V.

تبدو الأجزاء المشار إليها في دائرة مكبر الصوت 40 وات الترانزستور أعلاه غير تقليدية إلى حد ما وقد لا تكون متاحة بسهولة في السوق. ومع ذلك ، فإن جمال هذه الإصدارات الترانزستور هو أنه يمكن بسهولة استبدال المكونات النشطة بقيم مكافئة. بالنسبة لهذا التصميم أيضًا ، يمكننا العثور على المكافئات المناسبة واستبدالها هنا للحصول على نفس النتائج الخالية من العيوب.

تم تصميم مكبر الصوت بشكل رائع من قبل مهندسي هيتاشي لتقديم وضوح رائع مع الحد الأدنى من التشوهات. لقد قمت باختباره وكنت سعيدًا للغاية بنطاق قوته الضخم القابل للتعديل وجودة الإخراج الاستثنائية.

للحصول على قائمة أجزاء كاملة يرجى زيارة هذه المقالة.