دوائر مكبر الصوت المصغرة

في هذه المقالة ، نناقش عددًا قليلاً من دوائر مضخم الصوت المصغرة التي يمكن بناؤها بسرعة لتضخيم إشارات الإدخال الصغيرة جدًا في مخرجات السماعات الصوتية.

1) دائرة مكبر للصوت 1 وات

تعمل أول دائرة لمكبر الصوت المصغر بمرحلة إخراج 'تكميلية' ، بها NPN واحد وترانزستور طاقة PNP واحد ، والذي يتخلص من محول الإخراج الذي يتم ملاحظته بشكل شائع في نماذج مكبر الصوت القديمة. يبلغ خرج الطاقة حوالي 1 واط ، مع حد أدنى من التشويه. يتم نقل إشارة الإدخال عبر التحكم في مستوى الصوت RV1 وبعد ذلك من خلال C1 إلى قاعدة Q1.

يتكون حمل المجمع لـ Q1 من R1 و R5 جنبًا إلى جنب مع مكبر الصوت. يبلغ جهد المجمع Q1 حوالي 50٪ من جهد الإمداد ، أي 4V5. قاعدتا Q2 و Q3 بالمثل مع نفس الجهد (إلى حد كبير) مثل مجمع Q1 نظرًا لحقيقة أن قيمة R1 صغيرة جدًا (68R).

ضمن تقاطع بواعث Q2 و Q3 ، قد يكون الجهد أيضًا تقريبًا 4V5 و R3 و R4 ومقاومات قيمة صغيرة للغاية للتحكم في مرور التيار عبر Q2 و Q3. إذا كانت إشارة الدخل المضخمة لا تزيد عن 4V5 ، يتم إيقاف تشغيل Q2 (حيث من المحتمل أن تكون القاعدة عند الجهد المنخفض مقارنة بالباعث الخاص بها) ، ومع ذلك قد يستمر Q3 في تمرير الإشارة.

بمجرد أن يضخم Q1 الإشارة عبر 4V5 ، يتم عكس الوضع ، يقوم Q2 بتبديل ON وإيقاف Q3.

يتم خلط الإشارات عند مفصل الباعث المشترك Q2 و Q3 ، ويتم نقلها إلى مكبر الصوت عن طريق المكثف الكهربائي الكبير C2. يمكن أن تؤدي القيمة الأصغر لمكثف C2 إلى استجابة تردد منخفضة ضعيفة.

يتم توفير التغذية الراجعة السلبية بواسطة R5 و R2 ، مما يضمن الاستقرار عن طريق تقليل الكسب بشكل هامشي. تم دمج R1 من أجل الحصول على قدر ضئيل من التحيز الأساسي لـ Q2 و Q3 ، حيث تستخدم التخطيطات المتفوقة أكثر من الثرمستورات أو الثنائيات للحماية من حالات الانفلات الحراري التي قد تتلف زوج الترانزستور الناتج.

الجانب السلبي هو اقتران التيار المستمر في الترانزستور ، حيث إذا قام ترانزستور معين بتغيير خصائصه ، فقد يكون التأثير مدمرًا! لهذا السبب ، يجب أن يكون زوج الترانزستور الناتج 'زوجًا متطابقًا' بشكل صحيح. يمكن اختبار بعض المتغيرات الأخرى نظرًا لأنها أيضًا تتطابق بشكل صحيح مع hFE متطابق.

2) مضخم صغير للمساعدة على السمع

عندما تكون دائرة مكبر صوت صغيرة رخيصة وقذرة هي ما تبحث عنه ، فمن المحتمل أن تتمكن من اختبار هذا الجهاز الصغير. من بين العديد من العوامل الأخرى ، يمكن أن يكون معتادًا على زيادة إخراج سماعة الرأس للأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع. الدائرة عبارة عن ترانزستور مزدوج مباشر ومضخم صوت. يعمل الترانزستور الأول ، Q1 ، مثل مضخم كسب متوسط ​​أساسي يحصل على إشارة قادمة من C1 ، ويعمل مثل مانع التيار المستمر.

يقوم الترانزستور Q1 بتضخيم الإشارة وتوجيهها إلى C2. هذا الترانزستور} ، بعد ذلك ، يغذي الإشارة إلى Q2 ، والذي تم تكوينه مثل مرحلة مضخم الطاقة. تعمل هذه المرحلة على تضخيم الإشارة بشكل أكبر ، وتقوم C3 بتحويلها نحو السماعة.

قد تجد القليل من التشويه ، ومع ذلك يمكن التقليل من ذلك من خلال الاختبار بقيم مختلفة لـ C5 ، مع الحفاظ عليه ضمن النطاق المحدد. في حالة عدم عمل ذلك بشكل صحيح ، ضع في اعتبارك بعض القيم الأخرى. ومع ذلك ، عند التفكير في كيفية اختلاف مكاسب الترانزستورات ، فمن المرجح أن تحتاج إلى قدر كبير من التجربة لجعل كل الأشياء تعمل بشكل صحيح.

3) تحسين دائرة مكبر الصوت مصغرة السمع

4) دائرة مضخم نصف وات

دائرة مكبر الصوت المصغرة التالية المعروضة هنا سهلة للغاية. تبلغ طاقة الخرج حوالي 250 ميغاواط والتي عادة ما تكون كافية إلى حد ما لمعظم التطبيقات وهي جيدة مثل أي راديو ترانزستور نموذجي. كمية التشويه عالية جدًا ، حوالي 5٪.

هذا المكبر الصغير حساس إلى حد ما ويمكن أن يوفر إخراجًا بنسبة 100 ٪ مع إدخال حوالي 50 مللي فولت. مقاومة المدخلات حوالي 50 كيلو. تم دمج عنصر تحكم أساسي في النغمة. على الرغم من أن هذا ليس في الواقع تحكمًا نشطًا في النغمة ، وليس تحكمًا سلبيًا ، إلا أن التأثير مناسب إلى حد ما. يتم توصيل ذراع مركز التحكم في مستوى الصوت بقاعدة Q1 من خلال مكثف مانع للتيار المستمر.

عمل الدائرة

يتم توصيل Q1 كمضخم باعث شائع جدًا جنبًا إلى جنب مع R2 لتوفير التحيز الأساسي و R3 يتصرف مثل حمل المجمع. ترتبط هذه المرحلة مباشرة بالترانزستور الثاني وهو نوع PNP. من خلال القيام بذلك ، فإن التيار الذي يمر عبر Q1 يوفر الانحياز للترانزستور الثاني. باستخدام القيم المستخدمة ، يقترن خرج الترانزستور الثاني مباشرة بملف مكبر الصوت.

قد لا تبدو هذه فكرة حكيمة لأن التيار الاحتياطي في الترانزستور الناتج يؤدي باستمرار إلى تحيز الملف أحيانًا قليلاً داخل أو خارج مستوى التشغيل المعتاد. ومع ذلك ، إذا تم استخدام مكبر صوت كبير ، كما ينبغي أن يكون ، فإن هذه الميزات بالكاد أي تأثير ولأننا لا نتوقع مخرجات Hi-Fi رائعة ، فلن تحدث فرقًا.

التحكم في النغمة

يتضمن التحكم في النغمة C2 و RV2 التي تصادف أن يتم ربطها عبر المجمع / قاعدة Q1. عندما يتم تعيين RV2 على قيمة مقاومة عالية ، فإن هذا ليس له أي تأثير تقريبًا ولكن عند تعيينه عند المستوى الأدنى ، يتسبب 100nF في ردود فعل للترددات العالية التي تميل إلى أن تكون خارج الطور ، مما يؤدي إلى إلغاءها بالكامل. من أجل تمكين الدائرة من العمل بشكل صحيح ، يجب تحديد R3 بدقة.

القيمة المشار إليها في هذه المقالة هي 39 أوم وهي مجرد نطاق متوسط ​​، وعلى الرغم من أنها قد تعمل بشكل جيد للإعداد الأولي لضمان عمل الدائرة ، إلا أن القيمة تحتاج إلى تحديدها عن طريق التجربة. إذا كانت صغيرة جدًا ، فسترى تشويهًا شديدًا في تكوينات الحجم الأكبر.

عندما تكون عالية بشكل مفرط ، من المحتمل أن يكون الصرف الحالي أكثر من اللازم على الرغم من أن جودة إخراج الصوت ستكون جيدة جدًا. يمكن للمرء أن يجد طريقتين لاختيار القيمة. مع عدم وجود مقياس متعدد ، يجب تحديد القيمة على أنها أصغر قيمة مناسبة للجودة اللائقة.

في حالة إمكانية الوصول إلى جهاز قياس متعدد ، يجب توصيله في سلسلة بجهد الإمداد ويجب اختيار R3 لضمان أن التيار الهادئ للمضخم ، والذي يحدث أنه يعمل حاليًا في حالة عدم وجود إشارة دخل ، يبلغ حوالي 20 مللي أمبير.

من الأهمية بمكان أن يتم تثبيت Q2 على المبدد الحراري لأنه يمكن أن يصبح ساخنًا بشكل لا يصدق ويمكن أن يدخل في هروب حراري إذا لم يتم استخدام غرفة التبريد. مقاومة السماعة ليست مهمة حقًا وفي مكبرات الصوت النموذجية منخفضة تصل إلى 8 أوم وكبيرة تصل إلى 80 أوم تقريبًا جميعها تعمل بشكل جيد. ومع ذلك ، قد يتطلب تغيير مقاومة السماعة أيضًا تغييرًا في قيمة R3.

5) دائرة مكبر للصوت البسيطة الأساسية 3 فولت

لتقليل كمية الأجزاء ، يتم استخدام الاقتران المباشر بين Tr1 و Tr2 وبين Tr2 ومكبر الصوت. يعمل Tr1 كمضخم جامع مشترك يتم تحميله من خلال مضخم باعث مشترك Tr2. يتم استخراج التحيز الأساسي لـ Tr1 من مجمع Tr2. نظرًا لأن هذا خارج المرحلة مع قاعدة Tr1 ، يتم تحقيق قدر كبير من الاستقرار.

يمر جزء من تيار المجمع الدائم لـ Tr1 بالمثل عبر Tr2 من خلال القاعدة إلى الباعث وبالتالي تقديم التحيز الأساسي. يتم توفير ردود الفعل السلبية بواسطة R5 و R3. يقدم R3 التغذية الراجعة من خلال المرحلتين ويقوم R5 بتنفيذ التغذية الراجعة من خلال الإخراج إلى مدخلات Tr2.

ينتج عن تأثير هذه التغذية المرتدة منحنى استجابة مسطح بشكل لا يصدق وصولاً إلى ترددات منخفضة بشكل مدهش. يمكن تحسين استجابة التردد العالي بشكل كبير عن طريق تغيير الترانزستورات باستخدام 2N2907. قد يؤدي تطبيق هذا الجهاز أيضًا إلى زيادة الكسب.

قد تكون دائرة مكبر الصوت الفرعي المصغرة رائعة لتعزيز الإخراج من موالف FM أو AM. في حال كان لديك راديو مضغوط يعمل فقط مع مخرج سماعة أذن ، فقد يكون معتادًا على رفع مستوى الصوت تقريبًا إلى مستوى مكبر الصوت. لإنجاز ذلك ، ما عليك سوى توصيل خرج الراديو الخاص بك بمدخل مكبر الصوت.

يجب أن يكون مكبر الصوت المستخدم في هذا مكبر الصوت كبيرًا بقدر ما يمكن ، إذا كان ذلك ممكنًا من النوع 12 بوصة داخل السكن. يمكن أن يؤدي استخدام مكبر صوت صغير للغاية إلى القليل من عدم الكفاءة نظرًا لحقيقة أنه قد يكون هناك تيار وافر يتحرك فوق الملف حتى عندما تكون إشارة الإدخال غير متوفرة.

سيكون التيار المستخدم من خلال البطارية مرتفعًا نسبيًا ، حوالي 150 مللي أمبير. مما يعني أن هذا يجب أن يكون كبيرًا بقدر الإمكان.

6) دائرة مضخم صغيرة أخرى تعمل بجهد 3 فولت

يمكن أن يعمل هذا مكبر الصوت الصغير دون أي مشاكل أو أخطاء من خلال جهد الإمداد بين 3 فولت و 20 فولت باستخدام مقاومات المصدر مثل:

جهد الإمداد / 2 مللي أمبير (كيلو أوم)

يتم تحديد خرج الطاقة الذي يمكن أن يقدمه مكبر الصوت ، بشكل طبيعي ، من خلال جهد الإمداد ومقاومة مكبر الصوت الخاص به ، كما هو واضح من خلال الجدول المرفق.

يتراوح الاستخدام الحالي الهادئ للمكبر بين 1 مللي أمبير و 1.5 مللي أمبير ، ويعتمد الحجم الدقيق على مجموعة متنوعة من الترانزستورات المستخدمة.

إذا انخفض التيار الهادئ إلى ما بعد هذا الحد المعين ، فمن المحتمل أن يكون من الضروري تعديل قيمة R9. كما هو واضح في الجدول ، يعمل مكبر الصوت بكفاءة مع مكبرات الصوت عالية المقاومة.

نظرًا لأن مكبرات الصوت ذات الممانعات الكبيرة التي تصل إلى 200 أوم لا يمكن أن تكون متاحة بسهولة ، فإن الخيار هو محاولة استخدام مكبر صوت أقل مقاومة به محول مكمل.

على سبيل المثال ، يمكن استخدام مكبر صوت 8 أوم مع محول باستخدام نسبة حوالي 5: 1.

على الرغم من أن طاقة خرج مكبر الصوت ليست عالية جدًا ، إلا أنها كافية بدرجة كافية عند دمجها مع مكبر صوت متوسط ​​الكفاءة داخل منطقة صامتة. يبلغ كسب جهد مكبر الصوت حوالي 50 وعرض النطاق الترددي 3 ديسيبل حوالي 300 هرتز إلى 6 كيلو هرتز.

تصاميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

مكبر صوت منفصل 1.5 وات

يمكن أن تكون دائرة مكبر الصوت الصغيرة هذه دعمًا مفيدًا لأي مجرب صوتي.

يمكن أن يكون معتادًا على تضخيم وإنتاج نبضات صوتية عبر المذبذبات التي تعمل ضمن النطاق الصوتي ، لتتبع الإشارات عبر مضخم صوت مختلف قد يكون معيبًا ، لتضخيم بعض الإشارات الأخرى إلى مستوى طاقة مقبول للقياس أو عملية الترحيل وما إلى ذلك. إلخ.

في العصر الحديث ، يمكن للمرء أن يجد الكثير من مضخمات طاقة الدوائر المتكاملة التي تزود مخرجات من 1 إلى 3 واط على الرغم من أن معظمها يتطلب تخطيطًا حذرًا للدائرة بحيث يمكنك تجنب عدم الاستقرار (قد يهتز مكبر الصوت غير المستقر ويتلف بالتالي) .

علاوة على ذلك ، يعد مكبر الصوت الترانزستور المنفصل أكثر إفادة لأنه يمكن تقييم الفولتية للحصول على تصور أكبر لعمله.

ومن ثم تم تطوير مكبر الصوت الصغير الحالي باستخدام ترانزستورات منفصلة والتي بغض النظر عن كونها أكثر ثباتًا من التصميمات القائمة على IC ، فهي مناسبة تمامًا لمتطلبات المستخدم.

ترانزستورات Q2 و Q4 و Q5 مثبتة في ألومنيوم صغير يعمل كمبدد حرارة.

كيف تعمل الدائرة

هذه الدائرة نموذجية جدًا لعدد كبير من مكبرات الصوت. يقوم ترانزستور مضخم الجهد الأساسي Q3 بتشغيل المطابقة الثانوية (NPN plus PNP) Q4 و Q5 التي تعد بمثابة مخازن مؤقتة توفر مكاسب تيار كبيرة ولكنها أقل من كسب جهد الوحدة.

نظرًا لأن قواعد Q4 و Q5 تميل إلى أن تكون بشكل مناسب اثنين من تقاطعات الباعث الأساسي ، يتم استخدام Q3 لتعيين جهد التحيز لهذه BJTs.

يعمل الترانزستور Q1 كمضخم للخطأ يحلل جهد الدخل وتباين مقسم لجهد الخرج.

عندما يكون هناك أي اختلاف تقريبًا ، فإنه يوفر جهدًا للتحكم في Q3 بحيث يتم إصلاح الخطأ.

يتم تقسيم جهد الخرج من خلال نسبة (R6 + R5) / R5 ، وبالتالي فإن الكسب الناتج سيكون 28 على الرغم من أن الكسب المناسب من المحتمل أن يكون أقل إلى حد ما.

يتم أيضًا تحديد نقطة انحياز التيار المستمر للمكبر بواسطة Q2 والتي لم تتغير بواسطة R5 ويتم فصلها من خلال C3.

للحفاظ على تيار ثابت تقريبًا في Q3 ، يتم وضع المكثف C6 لضمان ثبات الجهد عبر R8 (وبالتالي التيار من خلاله). لقد اعتادت المكثفات C4 و C5 على تقديم تعويض التردد