పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ లేదా పిడబ్ల్యుఎం ప్రాసెసింగ్ ద్వారా మరియు సర్దుబాటు చేయగల విధి చక్రంతో అనలాగ్ ఆడియో సిగ్నల్ను విస్తరించడానికి రూపొందించబడిన ఆడియో యాంప్లిఫైయర్లను డిజిటల్ యాంప్లిఫైయర్, క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్, స్విచ్డ్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ సహా అనేక పేర్లతో పిలుస్తారు.
ఎందుకంటే ఇది అధిక సామర్థ్యంతో పని చేయగలదు, a క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ వక్రీకరణ చాలా తక్కువగా ఉన్న మొబైల్ మరియు పబ్లిక్ అడ్రస్ అనువర్తనాలకు ఇష్టమైన భావనగా మారింది.
పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్లు ఎందుకు అంత సమర్థవంతంగా ఉన్నాయి
ఎందుకంటే అవి అనలాగ్ ఆడియో సిగ్నల్ను సమానమైన పిడబ్ల్యుఎం మాడ్యులేటెడ్ కంటెంట్గా మారుస్తాయి. ఈ మాడ్యులేటెడ్ PWM ఆడియో సిగ్నల్ MOSFET లు లేదా BJT లు వంటి అవుట్పుట్ పరికరాల ద్వారా సమర్థవంతంగా విస్తరించబడుతుంది మరియు తరువాత కనెక్ట్ చేయబడిన లౌడ్స్పీకర్లలో ప్రత్యేక ప్రేరకాలను ఉపయోగించి అధిక శక్తి అనలాగ్ వెర్షన్గా మార్చబడుతుంది.
అది మాకు తెలుసు సెమీకండక్టర్ వంటి పరికరాలు MOSFET లు మరియు BJT లు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క నిర్వచించబడని ప్రాంతాలలో పనిచేయడం 'ఇష్టం లేదు' మరియు వేడిగా మారుతుంది. ఉదాహరణకు a MOSFET గేట్ సిగ్నల్స్ 8V కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సరిగా ఆన్ చేయవు, మరియు BJT లు 0.5 V బేస్ డ్రైవ్ కంటే తక్కువగా స్పందించవు, ఫలితంగా వారి శరీర హీట్ సింక్ ద్వారా అధిక మొత్తంలో వేడి వెదజల్లుతుంది.
అనలాగ్ సిగ్నల్స్ ప్రకృతి ద్వారా ఘాటుగా ఉండటం పై పరికరాలను అసౌకర్యంగా మరియు అననుకూలమైన నెమ్మదిగా పెరుగుదల మరియు నెమ్మదిగా పతనం సంభావ్యతతో పనిచేయడానికి బలవంతం చేస్తుంది, దీనివల్ల అధిక వేడి వెదజల్లడం మరియు ఎక్కువ అసమర్థతలు ఏర్పడతాయి.
పిడబ్ల్యుఎం దీనికి విరుద్ధంగా యాంప్లిఫికేషన్ కాన్సెప్ట్, ఇంటర్మీడియట్ నిర్వచించబడని పొటెన్షియల్స్ లేకుండా, ఈ పరికరాలను పూర్తిగా ఆన్ చేయడం లేదా వాటిని పూర్తిగా ఆఫ్ చేయడం ద్వారా పని చేయడానికి అనుమతించండి. ఈ కారణంగా, పరికరాలు ఎటువంటి వేడిని ప్రసరించవు మరియు అధిక సామర్థ్యం మరియు కనీస నష్టాలతో ఆడియో విస్తరణ ఇవ్వబడుతుంది.
లీనియర్ యాంప్లిఫైయర్తో పోలిస్తే డిజిటల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రయోజనాలు
- డిజిటల్ లేదా పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్లు పిడబ్ల్యుఎం ప్రాసెసింగ్ను ఉపయోగిస్తాయి మరియు అందువల్ల అవుట్పుట్ పరికరాలు సిగ్నల్లను కనీస ఉష్ణ వెదజల్లడంతో విస్తరిస్తాయి. లీనియర్ యాంప్లిఫైయర్లు ఉద్గారిణి అనుచరుడి రూపకల్పనను ఉపయోగిస్తాయి మరియు ధ్వని విస్తరణ సమయంలో అధిక మొత్తంలో వేడిని వెదజల్లుతాయి.
- లీనియర్ యాంప్లిఫైయర్లతో పోలిస్తే డిజిటల్ యాంప్లిఫైయర్లు తక్కువ సంఖ్యలో అవుట్పుట్ పవర్ పరికరాలతో పనిచేయగలవు.
- తక్కువ వేడి వెదజల్లడం వల్ల, పెద్ద హీట్సింక్లపై ఆధారపడే సరళ ఆంప్స్తో పోలిస్తే, హీట్సింక్ లేదా చిన్న హీట్సింక్లు అవసరం లేదు.
- లీనియర్ యాంప్లిఫైయర్లతో పోలిస్తే డిజిటల్ పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్లు చౌకైనవి, తేలికైనవి మరియు అత్యంత సమర్థవంతమైనవి.
- లీనియర్ యాంప్లిఫైయర్ల కంటే చిన్న విద్యుత్ సరఫరా ఇన్పుట్లతో డిజిటల్ ఆంప్స్ పనిచేయగలవు.
ఈ పోస్ట్లో, క్రింద ఉన్న మొదటి PWM పవర్ యాంప్లిఫైయర్ 6 V బ్యాటరీ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది మరియు 5W అవుట్పుట్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దాని నిర్లక్ష్య ఉత్పాదక సామర్థ్యాన్ని బట్టి, పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ తరచుగా మెగాఫోన్లలో కనిపిస్తుంది.
మొబైల్ AF యాంప్లిఫైయర్లతో ఒక సాధారణ సమస్య ఏమిటంటే, వాటి తక్కువ-సామర్థ్యం గల ఆస్తి కారణంగా తక్కువ సరఫరా వోల్టేజ్ నుండి అధిక శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం కష్టం.
అయినప్పటికీ, మా చర్చలో పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ మెగాఫోన్లు మరియు సంబంధిత పి.ఎ.లతో ఆమోదయోగ్యమైన వక్రీకరణ స్థాయిలో దాదాపు 100% సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. పరికరాలు. రూపకల్పనకు దోహదపడే కొన్ని అంశాలు క్రింద వివరించబడ్డాయి:
పల్స్-వెడల్పు మాడ్యులేషన్
పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (పిడబ్ల్యుఎం) యొక్క సూత్రం క్రింద ఉన్న మూర్తి 1 లో సూచించబడుతుంది.
భావన సులభం: అధిక పౌన frequency పున్యం యొక్క దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ యొక్క విధి చక్రం ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. పల్స్ యొక్క స్విచ్-ఆన్ సమయం ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క తక్షణ వ్యాప్తికి సంబంధించి ఉంటుంది.
ఫ్రీక్వెన్సీకి అదనంగా ఆన్-టైమ్ మరియు ఆఫ్-టైమ్ మొత్తం స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లేనప్పుడు, ఒక సుష్ట చదరపు వేవ్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
సాపేక్షంగా మంచి ధ్వని నాణ్యతను సాధించడానికి, దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఇన్పుట్ సిగ్నల్లోని అత్యధిక పౌన frequency పున్యం కంటే రెట్టింపుగా ఉండాలి.
లౌడ్స్పీకర్ను శక్తివంతం చేయడానికి ఫలిత సిగ్నల్ ఉపయోగించబడుతుంది. మూర్తి 4 ఓసిల్లోస్కోప్ ట్రేస్లో స్పష్టమైన మార్పిడిని చూపిస్తుంది.
ఎగువ ట్రేస్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ పోస్ట్-ఫిల్టరింగ్ చూపిస్తుంది మరియు లౌడ్ స్పీకర్ అంతటా కొలుస్తారు. మిగిలిన వ్యాప్తి పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్ అది సైన్ వేవ్ అతివ్యాప్తి చెందుతుంది.
ఆమ్ప్లిఫయర్లుగా ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్లు
మూర్తి 2 బ్లాక్ రేఖాచిత్రం సహాయంతో PWM యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రామాణిక ఆపరేషన్ను వివరిస్తుంది.
ఇన్పుట్ షార్ట్ సర్క్యూట్ అయినప్పుడు, S ని మార్చండికుపవర్స్ కెపాసిటర్ సి7ప్రస్తుత I తోరెండు. తగిన ఎగువ పరిమితి స్విచ్చింగ్ వోల్టేజ్ సాధించే వరకు ఇది జరుగుతుంది.
అప్పుడు, ఇది R ని కలుపుతుంది7నేలకి. ఆ తరువాత, సి7S యొక్క తక్కువ పరిమితి స్విచ్చింగ్ వోల్టేజ్కు విడుదల చేయబడుతుందికు. ఫలితంగా, సి7మరియు ఆర్750 kHz పౌన frequency పున్యంతో చదరపు తరంగాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్పుట్కు AF సిగ్నల్ ప్రభావితమైనప్పుడు, అదనపు ప్రస్తుత I.1ఛార్జ్ సమయాన్ని సాపేక్షంగా తగ్గిస్తుంది లేదా పెంచుతుంది, లేదా ఉత్సర్గ సమయాన్ని పెంచుతుంది మరియు తగ్గిస్తుంది.
కాబట్టి, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లౌడ్ స్పీకర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద కనిపించే స్క్వేర్ వేవ్ సిగ్నల్ యొక్క విధి కారకాన్ని సవరించుకుంటుంది.
పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రాథమిక ఆపరేషన్ కోసం అవసరమైన రెండు చట్టాలు ఉన్నాయి.
- మొదటిది స్విచ్ ఎస్బిS తో యాంటీ-ఫేజ్లో నియంత్రించబడుతుందికుPWM సిగ్నల్కు ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్గా ఇతర లౌడ్స్పీకర్ టెర్మినల్ను పట్టుకున్నప్పుడు.
ఈ సెటప్ స్విచ్చింగ్ బ్రిడ్జ్-టైప్ పవర్ అవుట్పుట్ దశ ఫలితాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. తరువాత, ప్రతి ధ్రువణత వద్ద, లౌడ్స్పీకర్ పూర్తి సరఫరా వోల్టేజ్తో బలవంతం చేయబడుతుంది, తద్వారా గరిష్ట ప్రస్తుత వినియోగం సాధించబడుతుంది.
2. రెండవది, మేము ప్రేరకాలు L ను పరిశీలిస్తాము1మరియు ఎల్రెండు. ఇండక్టర్ల యొక్క ఉద్దేశ్యం దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ను ఏకీకృతం చేయడం మరియు అంతకుముందు స్కోప్ ట్రేస్లో చూపిన విధంగా వాటిని సైనూసోయిడల్గా మార్చడం. ఇంకా, అవి 50 kHz దీర్ఘచతురస్రాకార సిగ్నల్ యొక్క పనితీరు మరియు హార్మోనిక్స్ సప్రెసర్.
నిరాడంబరమైన డిజైన్ నుండి అధిక సౌండ్ అవుట్పుట్
పై చిత్రంలో ఉన్న స్కీమాటిక్ నుండి, మీరు బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో ఉపయోగించిన ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను సులభంగా గుర్తించవచ్చు.
రెసిస్టర్ R1, కప్లింగ్ కెపాసిటర్లు సి వంటి కొన్ని భాగాలు1మరియు సి4, వాల్యూమ్ నియంత్రణ P.1మరియు ఓపాంప్ A చుట్టూ ఉన్న యాంప్లిఫైయర్1కెపాసిటర్ (లేదా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్) మైక్రోఫోన్ కోసం బయాసింగ్ పని చేస్తుంది.
ఈ మొత్తం ఆపరేషన్ PWM యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్పుట్ విభాగాన్ని సృష్టిస్తుంది. ముందు చర్చించినట్లుగా, S ని మారుస్తుందికుమరియు ఎస్బిఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్లు ES చేత నిర్మించబడతాయి1ES కు4మరియు ట్రాన్సిస్టర్ జతలు T.1-టి3మరియు Tరెండు-టి4.
PWM జెనరేటర్ను నిర్మించే ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల యొక్క భాగం సూచనలు బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో వివరించిన వాటికి సంబంధించినవి.
బహుశా PWM యాంప్లిఫైయర్ అసాధారణంగా సమర్థవంతంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే ఆల్-డ్రైవ్ కండిషన్తో బలవంతం అయినప్పటికీ అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు వేడెక్కవు. సంక్షిప్తంగా, విద్యుత్ ఉత్పత్తి దశలో ఆచరణాత్మకంగా సున్నా వెదజల్లుతుంది.
ప్రేరకాలు L ను ఎన్నుకునే ముందు మీరు పరిగణించవలసిన ముఖ్యమైన అంశం1మరియు ఎల్రెండువారు సంతృప్తపరచకుండా 3 A ని ఛానెల్ చేయగలగాలి.
అసలు ఇండక్టెన్స్ పరిశీలన రెండవది మాత్రమే వస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఈ ప్రాజెక్ట్లో ఉపయోగించిన ప్రేరకాలు తేలికపాటి మసకబారిన నుండి పొందబడ్డాయి.
డయోడ్ల ప్రయోజనం D.3D కు6ప్రేరకాలు ఉత్పత్తి చేసే వెనుక EMF ను సహేతుకమైన సురక్షిత విలువకు కలిగి ఉండాలి.
అంతేకాక, ఓపాంప్ A యొక్క నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్1D చేత ఏర్పడుతుంది1, సి3, డిరెండుమరియు ఆర్3. ఈ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్, సమర్ధవంతంగా ఫిల్టర్ చేయబడి, సరఫరా వోల్టేజ్లో సగం సమానంగా ఉంటుంది.
సాంప్రదాయ ఓపాంప్ యాంప్లిఫైయర్ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, వోల్టేజ్ లాభం ప్రతికూల అభిప్రాయ లూప్ ద్వారా కేటాయించబడుతుంది. ఆర్4మరియు ఆర్5తగినంత మైక్రోఫోన్ సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి లాభం 83 కి సెట్ చేస్తుంది.
ఒకవేళ మీరు అధిక ఇంపెడెన్స్ సిగ్నల్ మూలాలను ఉపయోగిస్తుంటే, R.4అవసరమైన విధంగా విస్తరించవచ్చు.
ఎల్1మరియు ఎల్రెండుదశ మార్పుకు కారణం మరియు దాని కారణంగా, T యొక్క కలెక్టర్ వద్ద స్క్వేర్ వేవ్ సిగ్నల్ సహాయంతో అభిప్రాయం సాధ్యమవుతుంది1సైనూసోయిడల్ లౌడ్స్పీకర్ సిగ్నల్తో పోలిస్తే.
సి తో కలిపి5ఓపాంప్ PWM చూడు సిగ్నల్ యొక్క ముఖ్యమైన ఏకీకరణను అందిస్తుంది.
చూడు వ్యవస్థ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క వక్రీకరణను తగ్గిస్తుంది, కానీ విస్తృతంగా కాదు, మీరు దీన్ని పబ్లిక్ చిరునామాతో పాటు ఇతర అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.
సాధారణంగా, తక్కువ వక్రీకరణతో క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ కోసం గణనీయంగా పెరిగిన సరఫరా వోల్టేజ్ మరియు సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్ డిజైన్ అవసరం.
ఈ సెటప్ను అమలు చేయడం సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యాన్ని దెబ్బతీస్తుంది. హెచ్సిఎంఓఎస్ రకాలు తగినవి కాబట్టి యాంప్లిఫైయర్లో ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్లను ఎంచుకునేటప్పుడు శ్రద్ధ వహించండి.
ఒక సాధారణ CMOS రకం 4066 T అంతటా “షార్ట్-సర్క్యూట్” ను ప్రేరేపించడానికి చాలా మందగించింది మరియు అనుచితం1-టి3మరియు Tరెండు-టి4. అంతే కాదు, అధికంగా పనిచేయడం లేదా యాంప్లిఫైయర్ను శాశ్వతంగా దెబ్బతీసే ప్రమాదం కూడా ఉంది.
మెగాఫోన్ అప్లికేషన్ కోసం పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్
ఎలక్ట్రానిక్ ts త్సాహికులు హార్న్-టైప్ లౌడ్స్పీకర్ను శక్తివంతం చేయడానికి క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ను ఉపయోగించటానికి ఇష్టపడతారు ఎందుకంటే ఇది ఎంచుకున్న శక్తి స్థాయికి పెద్ద శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
6 V బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు ప్రెజర్ చాంబర్ లౌడ్ స్పీకర్ ఉపయోగించి, యాంప్లిఫైయర్ మోడల్ సులభంగా నిర్మించబడింది.
మంచి ఆడియో పరిధి కలిగిన మెగాఫోన్లో ప్రస్తుతం ఉన్న 4 W అవుట్పుట్ శక్తిని కొలవవచ్చు.
మెగాఫోన్ కోసం వోల్టేజ్ సరఫరా చేయడానికి నాలుగు 1.5 V డ్రై బ్యాటరీలు లేదా ఆల్కలీన్ మోనోసెల్స్ సిరీస్లో అనుసంధానించబడ్డాయి. మీరు ఈ సెటప్ను తరచుగా ఉపయోగించాలనుకుంటే, పునర్వినియోగపరచదగిన NiCd లేదా జెల్-రకం (డ్రైఫిట్) బ్యాటరీని ఎంచుకోండి.
మెగాఫోన్ యొక్క గరిష్ట ప్రస్తుత వినియోగం 0.7 A కాబట్టి, పూర్తి ఉత్పాదక శక్తితో 24 గంటలు ఆపరేషన్కు మద్దతు ఇవ్వడానికి ప్రామాణిక ఆల్కలీన్ అనుకూలంగా ఉంటుంది.
మీరు నిరంతరాయంగా ఉపయోగం కోసం ప్లాన్ చేస్తే, పొడి కణాల సమితిని ఎంచుకోవడం సరిపోతుంది.
మీరు ఏ శక్తి వనరులను ఉపయోగించినా, అది 7 V కంటే ఎక్కువ దాటకూడదు.
కారణం ఐసిలో హెచ్సిఎంఓఎస్ స్విచ్లు1ఆ వోల్టేజ్ స్థాయిలో లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వద్ద సరిగ్గా పనిచేయదు.
అదృష్టవశాత్తూ, యాంప్లిఫైయర్ కోసం, సరఫరా వోల్టేజ్ కోసం గరిష్ట ప్రవేశం 11 V కన్నా పెద్దది.
పైన వివరించిన పిడబ్ల్యుఎం క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ కోసం పిసిబి డిజైన్ క్రింద ఇవ్వబడింది:
మరో మంచి పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్
బాగా రూపొందించిన PWM యాంప్లిఫైయర్ సుష్ట దీర్ఘచతురస్రాకార వేవ్ జనరేటర్ను కలిగి ఉంటుంది.
ఈ దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగం యొక్క విధి చక్రం ఆడియో సిగ్నల్ ద్వారా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది.
సరళంగా పనిచేయడానికి బదులుగా, అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు స్విచ్లుగా పనిచేస్తాయి, కాబట్టి అవి పూర్తిగా ఆన్ లేదా ఆఫ్లో ఉంటాయి. నిద్రాణమైన స్థితిలో, తరంగ రూపం యొక్క విధి చక్రం 50%.
అంటే ప్రతి అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ అదే కాలానికి పూర్తిగా సంతృప్తమవుతుంది లేదా నిర్వహించడం అని కూడా పిలుస్తారు. ఫలితంగా, సగటు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సున్నా.
దీని అర్థం స్విచ్లలో ఒకటి మరొకదాని కంటే కొంచెం ఎక్కువసేపు మూసివేయబడితే, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను బట్టి సగటు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ప్రతికూలంగా లేదా సానుకూలంగా ఉంటుంది.
అందువల్ల, సగటు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్కు సంబంధించినదని మేము గమనించవచ్చు. ఎందుకంటే అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు పూర్తిగా స్విచ్లుగా పనిచేస్తాయి, అందువల్ల అవుట్పుట్ దశలో చాలా తక్కువ విద్యుత్ నష్టం ఉంది.
డిజైన్
మూర్తి 1 క్లాస్-డి పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ యొక్క మొత్తం స్కీమాటిక్ను వర్ణిస్తుంది. పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్ చాలా క్లిష్టంగా ఉండవలసిన అవసరం లేదని మనం చూడవచ్చు.
ఇన్పుట్ ఆడియో సిగ్నల్ ఒక పోలికగా పనిచేసే op-amp IC1 కు వర్తించబడుతుంది. ఈ సెటప్ సర్క్యూట్కు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కొన్ని ష్మిట్ ట్రిగ్గర్లకు దారితీస్తుంది.
వారు రెండు కారణాల వల్ల అక్కడ ఉన్నారు. మొదట, 'చదరపు' తరంగ రూపం ఉండాలి మరియు రెండవది, అవుట్పుట్ దశకు తగిన బేస్ డ్రైవ్ కరెంట్ అవసరం. ఈ దశలో, రెండు సాధారణ ఇంకా వేగవంతమైన ట్రాన్సిస్టర్లు (BD137 / 138) వ్యవస్థాపించబడ్డాయి.
మొత్తం యాంప్లిఫైయర్ డోలనం మరియు చదరపు తరంగాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కారణం కంపారిటర్ (ఐసి 1) నుండి ఒక ఇన్పుట్ ఆర్సి నెట్వర్క్ ద్వారా అవుట్పుట్కు జతచేయబడుతుంది.
ఇంకా, IC1 యొక్క రెండు ఇన్పుట్లు వోల్టేజ్ డివైడర్ R3 / R4 ను ఉపయోగించడం ద్వారా సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క మొదటి భాగంలో పక్షపాతంతో ఉంటాయి.
ప్రతిసారీ IC1 యొక్క అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు T1 / T2 యొక్క ఉద్గారకాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి, రెసిస్టర్ R7 ద్వారా కెపాసిటర్ C3 ఛార్జింగ్ జరుగుతుంది. అదే సమయంలో, నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ పెరుగుదల ఉంటుంది.
ఈ పెరుగుతున్న వోల్టేజ్ ఇన్వర్టింగ్ పుట్ స్థాయిని దాటిన తర్వాత, ఐసి 1 యొక్క అవుట్ తక్కువ నుండి అధికంగా మారుతుంది.
ఫలితంగా, T1 / T2 యొక్క ఉద్గారకాలు అధిక నుండి తక్కువకు మారుతాయి. ఈ పరిస్థితి C3 ను R7 ద్వారా విడుదల చేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు ప్లస్ ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ మైనస్ ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ క్రింద ముంచుతుంది.
IC1 యొక్క అవుట్పుట్ కూడా తక్కువ స్థితికి మారుతుంది. చివరికి, R7 మరియు C3 నిర్ణయించిన పౌన frequency పున్యంలో చదరపు తరంగ ఉత్పత్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది. అందించిన విలువలు 700 kHz వద్ద డోలనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
ఉపయోగించి ఓసిలేటర్ , మేము ఫ్రీక్వెన్సీని మాడ్యులేట్ చేయవచ్చు. సాధారణంగా సూచనగా ఉపయోగించబడే విలోమ ఇన్పుట్ స్థాయి IC1 స్థిరంగా ఉండదు, కానీ ఆడియో సిగ్నల్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
ఇంకా, పోలిక యొక్క అవుట్పుట్ మారడం ప్రారంభమయ్యే ఖచ్చితమైన బిందువును వ్యాప్తి నిర్ణయిస్తుంది. పర్యవసానంగా, చదరపు తరంగాల “మందం” క్రమం తప్పకుండా ఆడియో సిగ్నల్ ద్వారా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది.
యాంప్లిఫైయర్ 700 kHz ట్రాన్స్మిటర్ వలె పనిచేయదని నిర్ధారించడానికి, ఫిల్టరింగ్ దాని అవుట్పుట్ వద్ద ఉండాలి. L1 / C6 మరియు C7 / R6 లను కలిగి ఉన్న LC / RC నెట్వర్క్ మంచి పని చేస్తుంది ఫిల్టర్ .
సాంకేతిక వివరములు
- 8 ఓంలు మరియు 12 V సరఫరా వోల్టేజ్తో కూడిన ఈ యాంప్లిఫైయర్ 1.6 W.
- 4 ఓంలను ఉపయోగించినప్పుడు, శక్తి 3 W కి పెరిగింది. అటువంటి చిన్న వెదజల్లబడిన వేడి కోసం, అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను శీతలీకరించడం అవసరం లేదు.
- ఇలాంటి సాధారణ సర్క్యూట్ కోసం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ అసాధారణంగా తక్కువగా ఉందని నిరూపించబడింది.
- మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ స్థాయి 20 Hz నుండి 20,000 Hz వరకు కొలిచిన పరిధి నుండి 0.32% కంటే తక్కువగా ఉంది.
క్రింద ఉన్న చిత్రంలో, మీరు పిసిబి మరియు యాంప్లిఫైయర్ కోసం భాగాల లేఅవుట్ చూడవచ్చు. ఈ సర్క్యూట్ నిర్మాణానికి సమయం మరియు ఖర్చు చాలా తక్కువగా ఉంది, కాబట్టి ఇది PWM ను అర్థం చేసుకోవడంలో మెరుగ్గా ఉండాలని చూస్తున్న ఎవరికైనా అద్భుతమైన అవకాశాన్ని అందిస్తుంది.
భాగాల జాబితా
నిరోధకాలు:
ఆర్ 1 - 22 కె
R2, R7 - 1M
R3, R4 - 2.2 కే
ఆర్ 6 - 420 క
R6 - 8.2 ఓంలు
పి 1 = 100 కె లోగరిథమిక్ పొటెన్టోమీటర్
కోనాసిటర్;
సి 1, సి 2 - 100 ఎన్ఎఫ్
సి 3 - 100 పిఎఫ్
C4, C5 - 100μF / 16 V.
C6 = 68 nF
C7 - 470nF
సి 8 - 1000 పి / 10 వి
C9 - 2n2
సెమీకండక్టర్స్:
IC1 - CA3130
IC2- 00106
టి 1 = బిడి .137
టి 2 - బిడి .138
ఇతరాలు:
L1 = 39μH ఇండక్టర్
సింపుల్ 3 ట్రాన్సిస్టర్ క్లాస్-డి యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్
PWM యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అత్యుత్తమ సామర్థ్యం ఏమిటంటే, 3 W యొక్క అవుట్పుట్ BC107 తో అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇంకా మంచిది, దీనికి హీట్సింక్ అవసరం లేదు.
యాంప్లిఫైయర్ 6 kHz వద్ద పనిచేసే వోల్టేజ్-నియంత్రిత పల్స్ వెడల్పు ఓసిలేటర్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు క్లాస్-డి అవుట్పుట్ దశను అమలు చేస్తుంది.
రెండు దృశ్యాలు మాత్రమే ఉన్నాయి - పూర్తి లేదా పూర్తిగా ఆఫ్. ఆ కారణంగా, వెదజల్లు చాలా చిన్నది మరియు తత్ఫలితంగా అధిక సామర్థ్యాన్ని ఇస్తుంది. అవుట్పుట్ తరంగ రూపం ఇన్పుట్ లాగా లేదు.
ఏదేమైనా, అవుట్పుట్ మరియు ఇన్పుట్ తరంగ రూపాల యొక్క సమగ్ర సమయం కాలానికి సంబంధించి ఒకదానికొకటి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
3 W నుండి 100 W మధ్య అవుట్పుట్లతో ఏదైనా యాంప్లిఫైయర్ను కల్పించవచ్చని కాంపోనెంట్ విలువల యొక్క పట్టిక చూపిస్తుంది. దీనిని బట్టి, 1 kW వరకు బలమైన శక్తులను పొందవచ్చు.
ప్రతికూలత ఏమిటంటే ఇది 30% వక్రీకరణను సృష్టిస్తుంది. ఫలితంగా, యాంప్లిఫైయర్ ధ్వని విస్తరణకు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రసంగం చాలా అర్థమయ్యేలా ఉండటం వల్ల ఇది పబ్లిక్ అడ్రస్ సిస్టమ్స్కు సరిపోతుంది.
డిజిటల్ ఆప్-ఆంప్
కింది భావన అనలాగ్ ఆడియో సిగ్నల్ను కోర్పాండింగ్ పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్గా మార్చడానికి ప్రాథమిక సెట్ రీసెట్ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ ఐసి 4013 ను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో చూపిస్తుంది, ఇది కావలసిన పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫికేషన్ కోసం మోస్ఫెట్ దశకు మరింతగా ఇవ్వబడుతుంది.
మీరు 4013 ప్యాకేజీలో సగం ఉపయోగించవచ్చు, ఎందుకంటే యాంప్లిఫైయర్ డిజిటల్ అవుట్పుట్ను విధి చక్రంతో అందించింది, అది కావలసిన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. మీకు అనలాగ్ అవుట్పుట్ అవసరమైనప్పుడు, ఒక సాధారణ ఫిల్టర్ ఆ పనిని చేస్తుంది.
మీరు పేర్కొన్న విధంగా గడియారపు పప్పులను అనుసరించాలి మరియు ఇవి కావలసిన బ్యాండ్విడ్త్ కంటే ఫ్రీక్వెన్సీలో గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉండాలి. లాభం R1 / R2 అయితే R1R2C / (R1 + R2) సమయం గడియారపు పప్పుల కాలం కంటే పొడవుగా ఉండాలి.
అప్లికేషన్స్
సర్క్యూట్ ఉపయోగించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి. కొన్ని:
- మెయిన్స్ యొక్క జీరో-క్రాసింగ్ పాయింట్ నుండి పప్పులను పొందండి మరియు అవుట్పుట్తో ఒక ట్రైయాక్ను అమలు చేయండి. ఫలితంగా, మీకు ఇప్పుడు RFI లేకుండా రిలేషనల్ పవర్ కంట్రోల్ ఉంది.
- వేగవంతమైన గడియారాన్ని ఉపయోగించి, అవుట్పుట్తో డ్రైవర్ ట్రాన్సిస్టర్లను మార్చండి. ఫలితం అత్యంత సమర్థవంతమైన PWM ఆడియో యాంప్లిఫైయర్.
30 వాట్ల పిడబ్ల్యుఎం యాంప్లిఫైయర్
30W క్లాస్-డి ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింది పిడిఎఫ్ ఫైల్లో చూడవచ్చు.
30 వాట్ల తరగతి డి డౌన్లోడ్కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ IC1 ఇన్పుట్ ఆడియో సిగ్నల్ను వేరియబుల్ వాల్యూమ్ కంట్రోల్డ్ పొటెన్టోమీటర్ VR1 ద్వారా విస్తరిస్తుంది. ఆడియో సిగ్నల్ను 100kHz త్రిభుజం వేల్తో పోల్చడం ద్వారా PWM (పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్) సిగ్నల్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. కంపారిటర్ 1 సి 6 ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. సానుకూల అభిప్రాయాన్ని అందించడానికి రెసిస్టర్ RI3 ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పోలిక ఆపరేషన్ సమయాన్ని పెంచడానికి C6 వాస్తవానికి ప్రవేశపెట్టబడింది.
కంపారిటర్ అవుట్పుట్ voltage 7.5V యొక్క వోల్టేజ్ విపరీతాల మధ్య మారుతుంది. పుల్-అప్ రెసిస్టర్ R12 + 7.5V ని అందిస్తుంది, అయితే -7.5V ను పిన్ 1 వద్ద ఆప్ ఆంప్ ఐసి 6 యొక్క అంతర్గత ఓపెన్ ఎమిటర్ ట్రాన్సిస్టర్ సరఫరా చేస్తుంది. ఈ సిగ్నల్ సానుకూల స్థాయికి వెళ్ళే సమయంలో, ట్రాన్సిస్టర్ టిఆర్ 1 ప్రస్తుత సింక్ టెర్మినల్ లాగా పనిచేస్తుంది. ఈ ప్రస్తుత సింక్ రెసిస్టర్ R16 అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది, ఇది మోస్ఫెట్ టిఆర్ 3 ను ఆన్ చేయడానికి సరిపోతుంది.
సిగ్నల్ ప్రతికూల తీవ్రతకు మారినప్పుడు. TR2 ప్రస్తుత వనరుగా మారుతుంది, ఇది R17 అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్కు దారితీస్తుంది. ఈ డ్రాప్ TR4 ను ఆన్ చేయడానికి సరిపోతుంది. సాధారణంగా, MOSFET లు TR3 మరియు TR4 ప్రత్యామ్నాయంగా +/- 15V మధ్య మారే PWM సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
ఈ సమయంలో ఈ విస్తరించిన పిడబ్ల్యుఎం సిగ్నల్ను మంచి ఆడియో పునరుత్పత్తిలోకి తీసుకురావడం లేదా మార్చడం చాలా అవసరం, ఇది ఇన్పుట్ ఆడియో సిగ్నల్కు సమానమైన విస్తరించినది కావచ్చు.
త్రిభుజం బేస్ ఫ్రీక్వెన్సీ కంటే గణనీయంగా కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ (25kHz) కలిగిన 3 వ ఆర్డర్ బటర్వర్హ్ తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్ ద్వారా PWM డ్యూటీ చక్రం యొక్క సగటును సృష్టించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.
ఈ చర్య 100kHz వద్ద భారీ అటెన్యుయేషన్కు దారితీస్తుంది. పొందిన తుది అవుట్పుట్ ఆడియో అవుట్పుట్లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది ఇన్పుట్ ఆడియో సిగ్నల్ యొక్క విస్తరించిన ప్రతిరూపం.
సర్క్యూట్ కాన్ఫిగరేషన్ 1C2 మరియు 1C5 ద్వారా త్రిభుజం వేవ్ జెనరేటర్, ఇక్కడ IC2 చదరపు వేవ్ జనరేటర్ లాగా పనిచేస్తుంది, R7 మరియు R11 ద్వారా సరఫరా చేయబడిన సానుకూల స్పందనతో. DI నుండి D5 వరకు డయోడ్లు ద్వి-దిశాత్మక బిగింపు వలె పనిచేస్తాయి. ఇది వోల్టేజ్ను సుమారు +/- 6 వికి పరిష్కరిస్తుంది.
ప్రీసెట్ VR2, కెపాసిటర్ C5 మరియు IC5 ద్వారా ఒక సంపూర్ణ ఇంటిగ్రేటర్ సృష్టించబడుతుంది, ఇది చదరపు తరంగాన్ని త్రిభుజం తరంగా మారుస్తుంది. ప్రీసెట్ VR2 ఫ్రీక్యూన్సీ సర్దుబాటు లక్షణాన్ని అందిస్తుంది.
(పిన్ 6) వద్ద 1C5 అవుట్పుట్ 1C2 కు ఫీడ్బ్యాక్ను అందిస్తుంది, మరియు రెసిస్టర్ R14 మరియు ప్రీసెట్ VR3 ఫ్లెక్సిబుల్ అటెన్యూయేటర్గా పనిచేస్తాయి, త్రిభుజం తరంగ స్థాయిని అవసరమైన విధంగా సర్దుబాటు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
పూర్తి సర్క్యూట్ చేసిన తరువాత, అత్యధిక నాణ్యత గల ఆడియో అవుట్పుట్ను ప్రారంభించడానికి VR2 మరియు VR3 చక్కగా ట్యూన్ చేయాలి. 1C4 మరియు IC3 లకు సాధారణ 741 op ఆంప్స్ సమితిని +/- 7.5V శక్తిని సరఫరా చేయడానికి ఐక్యత లాభం బఫర్లుగా ఉపయోగించవచ్చు.
కెపాసిటర్లు సి 3, సి 4, సి 11 మరియు సి 12 వడపోత కోసం ఉపయోగించబడతాయి, మిగిలిన కెపాసిటర్లు సరఫరాను విడదీయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
సర్క్యూట్ ద్వంద్వ +/- 15 వి డిసి విద్యుత్ సరఫరాతో శక్తినిస్తుంది, ఇది కెపాసిటర్ సి 13 మరియు ఇండక్టర్ ఎల్ 2 ఉపయోగించి ఎల్సి స్టేజ్ ద్వారా 30W 8 ఓం లౌడ్స్పీకర్ను నడపగలదు. MOSFET TR3 మరియు TR4 లకు నిరాడంబరమైన హీట్సింక్లు అవసరమవుతాయని గమనించండి.
మునుపటి: సర్దుబాటు డ్రిల్ మెషిన్ స్పీడ్ కంట్రోలర్ సర్క్యూట్ తర్వాత: డాప్లర్ ఎఫెక్ట్ ఉపయోగించి మోషన్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్