ఈ పోస్ట్లో మేము మోస్ఫెట్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన వివిధ పారామితులను చర్చిస్తాము. మేము బైపోలార్ జంక్షన్ ట్రాన్సిస్టర్లు (బిజెటి) మరియు మోస్ఫెట్ లక్షణాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని కూడా విశ్లేషిస్తాము మరియు పవర్ యాంప్లిఫైయర్ అనువర్తనాలకు మోస్ఫెట్స్ ఎందుకు మరింత అనుకూలంగా మరియు సమర్థవంతంగా ఉన్నాయో అర్థం చేసుకుంటాము.
డేనియల్ షుల్ట్జ్ సహకరించారు
అవలోకనం
పవర్ యాంప్లిఫైయర్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు పరిధిలో పరిగణించబడుతుంది 10 నుండి 20 వాట్స్ , ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేదా ఐసి ఆధారిత డిజైన్లు సాధారణంగా వాటి సొగసైన పరిమాణం మరియు తక్కువ భాగం గణన కారణంగా ఇష్టపడతారు.
అయినప్పటికీ, అధిక శక్తి ఉత్పాదక శ్రేణుల కోసం, వివిక్త ఆకృతీకరణ చాలా మంచి ఎంపికగా పరిగణించబడుతుంది, ఎందుకంటే అవి శక్తి ఉత్పాదక ఎంపికకు సంబంధించి డిజైనర్కు అధిక సామర్థ్యం మరియు వశ్యతను అందిస్తాయి.
అంతకుముందు, వివిక్త భాగాలను ఉపయోగించే పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లు లేదా బిజెటిలపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అయితే, రావడంతో అధునాతన MOSFET లు , అధిక శక్తి ఉత్పత్తి మరియు అద్భుతంగా పరిమిత స్థలాన్ని సాధించడానికి BJT లను నెమ్మదిగా ఈ అధునాతన MOSFET లతో భర్తీ చేశారు మరియు PCB లను తగ్గించారు.
అయినప్పటికీ, మీడియం-సైజ్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ల రూపకల్పన కోసం మోస్ఫెట్స్ ఓవర్ కిల్ అనిపించవచ్చు, వీటిని ఏ పరిమాణం మరియు పవర్ యాంప్లిఫైయర్ స్పెసిఫికేషన్ల కోసం సమర్థవంతంగా అన్వయించవచ్చు.
పవర్ యాంప్లిఫైయర్లలో బిజెటిని ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే నష్టాలు
హై ఎండ్ ఆడియో పవర్ యాంప్లియర్లలో బైపోలార్ పరికరాలు బాగా పనిచేస్తున్నప్పటికీ, అవి మోస్ఫెట్స్ వంటి అధునాతన పరికరాల ప్రవేశానికి దారితీసిన కొన్ని ప్రతికూలతలను కలిగి ఉన్నాయి.
క్లాస్ బి అవుట్పుట్ దశలలో బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ల యొక్క అతిపెద్ద ప్రతికూలత రన్అవే పరిస్థితిగా సూచించబడే దృగ్విషయం.
BJT లలో సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం ఉంటుంది మరియు ఇది ప్రత్యేకంగా థర్మల్ రన్అవే అనే దృగ్విషయానికి దారితీస్తుంది, అధిక వేడెక్కడం వలన శక్తి BJT లకు సంభావ్య నష్టం కలిగిస్తుంది.
పైన ఉన్న ఎడమ వైపు బొమ్మ ఒక ప్రామాణిక క్లాస్ బి డ్రైవర్ మరియు అవుట్పుట్ దశ యొక్క అవసరమైన ఏర్పాటును ప్రదర్శిస్తుంది, సాధారణ ఉద్గారిణి డ్రైవర్ దశ వంటి TR1 ను మరియు Tr2 తో పాటు Tr3 ను పరిపూరకరమైన ఉద్గారిణి అనుచరుడు అవుట్పుట్ దశగా ఉపయోగిస్తుంది.
BJT vs MOSFET యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ స్టేజ్ కాన్ఫిగరేషన్ను పోల్చడం
యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ స్టేజ్ యొక్క ఫంక్షన్
వర్కింగ్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ రూపకల్పన చేయడానికి, దాని అవుట్పుట్ దశను సరిగ్గా కాన్ఫిగర్ చేయడం ముఖ్యం.
అవుట్పుట్ దశ యొక్క లక్ష్యం ప్రధానంగా ప్రస్తుత యాంప్లి-కేషన్ (వోల్టేజ్ లాభం ఐక్యత కంటే ఎక్కువ కాదు) అందించడం, తద్వారా సర్క్యూట్ అధిక వాల్యూమ్ స్థాయిలో లౌడ్ స్పీకర్ను నడపడానికి అవసరమైన అధిక అవుట్పుట్ ప్రవాహాలను సరఫరా చేస్తుంది.
- పైన ఎడమ వైపు BJT రేఖాచిత్రాన్ని సూచిస్తూ, Tr2 సానుకూల గోయింగ్ అవుట్పుట్ చక్రాల సమయంలో అవుట్పుట్ కరెంట్ సోర్స్ లాగా పనిచేస్తుంది, అయితే Tr3 ప్రతికూల అవుట్పుట్ సగం చక్రాల సమయంలో అవుట్పుట్ కరెంట్ను సరఫరా చేస్తుంది.
- BJT డ్రైవర్ దశ కోసం ప్రాథమిక కలెక్టర్ లోడ్ స్థిరమైన ప్రస్తుత వనరుతో రూపొందించబడింది, ఇది సాధారణ లోడ్ రెసిస్టర్తో సాధించిన ప్రభావాలకు భిన్నంగా మెరుగైన సరళతను అందిస్తుంది.
- కలెక్టర్ ప్రవాహాల విస్తృత పరిధిలో BJT పనిచేసినప్పుడల్లా జరిగే లాభంలో (మరియు వక్రీకరణతో పాటు) తేడాలు కారణంగా ఇది సంభవిస్తుంది.
- పెద్ద అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్వింగ్లతో ఒక సాధారణ ఉద్గారిణి దశలో లోడ్ రెసిస్టర్ను వర్తింపజేయడం నిస్సందేహంగా చాలా భారీ కలెక్టర్ ప్రస్తుత పరిధి మరియు పెద్ద వక్రీకరణలను ప్రేరేపిస్తుంది.
- స్థిరమైన ప్రస్తుత లోడ్ యొక్క అనువర్తనం పూర్తిగా వక్రీకరణ నుండి బయటపడదు, ఎందుకంటే కలెక్టర్ వోల్టేజ్ సహజంగా హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతుంది మరియు ట్రాన్సిస్టర్ లాభం కొంతవరకు కలెక్టర్ వోల్టేజ్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.
- ఏదేమైనా, కలెక్టర్ వోల్టేజ్ వైవిధ్యాల వల్ల లాభాల హెచ్చుతగ్గులు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి కాబట్టి, 1 శాతం కన్నా తక్కువ వక్రీకరణ చాలా సాధించవచ్చు.
- అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ల స్థావరాల మధ్య అనుసంధానించబడిన బయాస్ సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను కేవలం కండక్టింగ్ థ్రెషోల్డ్లో ఉన్న స్థానానికి తీసుకెళ్లడం అవసరం.
- ఒకవేళ ఇది జరగకపోతే, Tr1 యొక్క కలెక్టర్ వోల్టేజ్లో స్వల్ప వ్యత్యాసాలు అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను ప్రసరణలోకి పొందలేకపోవచ్చు మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్లో ఎలాంటి మెరుగుదలని అనుమతించకపోవచ్చు!
- Tr1 యొక్క కలెక్టర్ వద్ద అధిక వోల్టేజ్ వైవిధ్యాలు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్లో సంబంధిత మార్పులను సృష్టించవచ్చు, కాని ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రతి అర్ధ చక్రం యొక్క ప్రారంభ మరియు ముగింపు భాగాలను కోల్పోయే అవకాశం ఉంది, ఇది సాధారణంగా సూచించినట్లుగా తీవ్రమైన “క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణ” కు దారితీస్తుంది.
క్రాస్ఓవర్ డిస్టార్షన్ ఇష్యూ
అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను ప్రసరణ ప్రవేశానికి తీసుకువెళ్ళినప్పటికీ, క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణను పూర్తిగా తొలగించదు, ఎందుకంటే అవుట్పుట్ పరికరాలు తగ్గిన కలెక్టర్ ప్రవాహాల వద్ద పనిచేసేటప్పుడు తక్కువ మొత్తంలో లాభాలను పొందుతాయి.
ఇది మితమైన కానీ అవాంఛనీయమైన క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణను అందిస్తుంది. సహజంగా క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణను అధిగమించడానికి ప్రతికూల అభిప్రాయాన్ని ఉపయోగించుకోవచ్చు, అయితే అద్భుతమైన ఫలితాలను సాధించడానికి అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లపై సహేతుకంగా అధిక ప్రశాంతమైన పక్షపాతాన్ని ఉపయోగించడం చాలా అవసరం.
ఈ పెద్ద బయాస్ కరెంట్ థర్మల్ రన్అవేతో సమస్యలను కలిగిస్తుంది.
బయాస్ కరెంట్ అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను వేడెక్కడానికి కారణమవుతుంది మరియు వాటి సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కారణంగా ఇది బయాస్ కరెంట్ పెరుగుతుంది, మరింత వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు బయాస్ కరెంట్లో మరింత ఎత్తుకు వస్తుంది.
ఈ సానుకూల అభిప్రాయం అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు చాలా వేడిగా ఉండి చివరికి కాలిపోయే వరకు పక్షపాతంలో క్రమంగా పెరుగుదలను అందిస్తుంది.
దీని నుండి రక్షించే ప్రయత్నంలో బయాస్ సర్క్యూట్ అంతర్నిర్మిత ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్ వ్యవస్థతో సులభతరం చేయబడుతుంది, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత కనుగొనబడితే పక్షపాతాన్ని తగ్గిస్తుంది.
అందువల్ల, అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ వేడెక్కినప్పుడు, బయాస్ సర్క్యూట్ ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది, ఇది దీనిని గుర్తించి, బయాస్ కరెంట్లో ఏవైనా పరిణామాలను ఆపివేస్తుంది. ఆచరణాత్మకంగా, బయాస్ స్థిరీకరణ అనువైనది కాకపోవచ్చు మరియు మీరు తక్కువ వైవిధ్యాలను కనుగొనవచ్చు, అయినప్పటికీ, సరిగ్గా కాన్ఫిగర్ చేయబడిన సర్క్యూట్ సాధారణంగా తగినంత పక్షపాత స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
పవర్ యాంప్లిఫైయర్లలో BJT ల కంటే MOSFET లు ఎందుకు సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి
BJT లతో పోల్చితే, పవర్ యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్లలో MOSFET లు ఎందుకు బాగా పనిచేస్తాయో ఈ క్రింది చర్చలో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తాము.
BJT ల మాదిరిగానే, క్లాస్ B అవుట్పుట్ దశలో పనిచేస్తే, MOSFET లు కూడా a ఫార్వర్డ్ బయాస్ క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణను అధిగమించడానికి. శక్తి MOSFET లు 100 మిల్లీయాంప్స్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రవాహాల వద్ద ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత కోఫ్-సెంట్ కలిగి ఉన్నందున (మరియు తక్కువ ప్రవాహాలలో కొంచెం సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం) ఇది తక్కువ సంక్లిష్టమైన క్లాస్ B డ్రైవర్ మరియు అవుట్పుట్ దశను అనుమతిస్తుంది, ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా .
థర్మల్లీ స్టెబిలైజ్డ్ బయాస్ సర్క్యూట్ను రెసిస్టర్తో ప్రత్యామ్నాయం చేయవచ్చు, ఎందుకంటే శక్తి MOSFET ల యొక్క ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు 100 మిల్లియాంప్స్ వద్ద బయాస్ కరెంట్ యొక్క అంతర్నిర్మిత ఉష్ణ నియంత్రణను కలిగి ఉంటాయి (ఇది సుమారుగా ఉత్తమమైన బయాస్ కరెంట్).
BJT లతో అనుభవించిన అదనపు సవాలు 20 నుండి 50 వరకు మాత్రమే తక్కువ ప్రస్తుత లాభం. మీడియం మరియు అధిక శక్తి ఆమ్ప్లియర్లకు ఇది సరిపోదు. ఈ కారణంగా దీనికి చాలా శక్తివంతమైన డ్రైవర్ దశ అవసరం. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి విలక్షణమైన విధానం a డార్లింగ్టన్ పెయిర్స్ లేదా తగినంత అధిక ప్రస్తుత లాభాలను అందించడానికి సమానమైన డిజైన్, తద్వారా ఇది తక్కువ శక్తి డ్రైవర్ దశ యొక్క ఉద్యోగాన్ని అనుమతిస్తుంది.
ఏదైనా మాదిరిగానే పవర్ మోస్ఫెట్లు FET పరికరం , ప్రస్తుత ఆపరేట్ కాకుండా వోల్టేజ్ ఆపరేటెడ్ పరికరాలు.
శక్తి MOSFET యొక్క ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ సాధారణంగా చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది తక్కువ పని పౌన .పున్యాలతో అతితక్కువ ఇన్పుట్ కరెంట్ డ్రాను అనుమతిస్తుంది. అయినప్పటికీ, అధిక పని పౌన encies పున్యాల వద్ద ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది ఎందుకంటే సాపేక్షంగా అధిక ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్ సుమారు 500 పిఎఫ్.
ఈ అధిక ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్తో కూడా డ్రైవర్ దశ ద్వారా 10 మిల్లియాంప్ల పని ప్రవాహం సరిపోతుంది, అయినప్పటికీ గరిష్ట ఉత్పాదక ప్రవాహం ఈ పరిమాణంలో వెయ్యి రెట్లు ఉంటుంది.
బైపోలార్ పవర్ డివైస్లతో (బిజెటి) అదనపు సమస్య వారి కొంత మందగించే సమయం. ఇది స్లీవ్ ట్రిగ్గర్డ్ వక్రీకరణ వంటి అనేక రకాల సమస్యలను సృష్టిస్తుంది.
ఒక శక్తివంతమైన హై ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ మైక్రోసెకండ్కు 2 వోల్ట్లు అని చెప్పగల స్విచ్చింగ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను కోరినప్పుడు, BJT అవుట్పుట్ దశ మైక్రోసెకండ్కు వోల్ట్ మాత్రమే చొప్పున అనుమతించగలదు. సహజంగానే, అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క మంచి పునరుత్పత్తిని అందించడానికి కష్టపడుతుంది, ఇది అనివార్యమైన వక్రీకరణకు దారితీస్తుంది.
నాసిరకం స్లీవ్ రేటు కూడా ఒక అంప్లియర్కు అవాంఛనీయ పవర్ బ్యాండ్విడ్త్ ఇవ్వవచ్చు, అత్యధిక సాధించగల విద్యుత్ ఉత్పత్తి అధిక ఆడియో పౌన .పున్యాల వద్ద గణనీయంగా పడిపోతుంది.
దశ లాగ్ మరియు ఆసిలేషన్స్
మరొక ఆందోళన ఏమిటంటే, అధిక పౌన encies పున్యాలతో యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ దశ ద్వారా జరిగే దశ లాగ్, మరియు ఇది చాలా ఎక్కువ పౌన .పున్యాల వద్ద ప్రతికూల బదులు ప్రతికూల అభిప్రాయ వ్యవస్థ సానుకూలంగా మారుతుంది.
అటువంటి పౌన encies పున్యాల వద్ద యాంప్లియెర్ సుఫ్-సెంట్ లాభం కలిగి ఉంటే, యాంప్లియెర్ ఒక డోలనం చేసే మోడ్లోకి వెళ్ళవచ్చు మరియు డోలనాన్ని ప్రేరేపించడానికి సర్క్యూట్ యొక్క లాభం తగినంతగా లేనప్పటికీ స్థిరత్వం లేకపోవడం గుర్తించదగినదిగా ఉంటుంది.
సర్క్యూట్ యొక్క అధిక పౌన frequency పున్య ప్రతిస్పందనను రోల్-ఆఫ్ చేయడానికి మూలకాలను జోడించడం ద్వారా మరియు దశ పరిహార అంశాలను చేర్చడం ద్వారా ఈ సమస్యను సరిదిద్దవచ్చు. ఏదేమైనా, ఈ పరిగణనలు అధిక ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పౌన .పున్యాల వద్ద యాంప్లియెర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తాయి.
MOSFET లు BJT ల కంటే వేగంగా ఉంటాయి
పవర్ యాంప్లిఫైయర్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు మనం గుర్తుంచుకోవాలి శక్తి MOSFET ల యొక్క వేగం మారడం సాధారణంగా BJT ల కంటే 50 నుండి 100 రెట్లు వేగంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, నాసిరకం అధిక పౌన frequency పున్య కార్యాచరణతో సమస్యలను BJT లకు బదులుగా MOSFET లను ఉపయోగించడం ద్వారా సులభంగా అధిగమించవచ్చు.
ఏదీ లేకుండా కాన్ఫిగరేషన్లను సృష్టించడం వాస్తవానికి సాధ్యమే ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా దశ పరిహారం భాగాలు ఇంకా అద్భుతమైన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉన్నాయి మరియు అధిక పౌన frequency పున్య ఆడియో పరిమితిని దాటిన పౌన encies పున్యాల కోసం ఉంచబడిన పనితీరు స్థాయిని కలిగి ఉంటాయి.
బైపోలార్ పవర్ ట్రాన్సిస్టర్లతో అనుభవించిన మరో కష్టం ద్వితీయ విచ్ఛిన్నం. ఇది పరికరంలో “హాట్ జోన్” ను సృష్టించే ఒక నిర్దిష్ట థర్మల్ రన్అవేను సూచిస్తుంది, దీని ఫలితంగా దాని కలెక్టర్ / ఉద్గారిణి పిన్లలో షార్ట్ సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది.
ఇది జరగకుండా చూసుకోవడానికి, BJT ప్రత్యేకంగా కలెక్టర్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క నిర్దిష్ట పరిధులలో పనిచేయాలి. ఏదైనా ఆడియో ఆంప్లి fi er సర్క్యూట్ ఈ పరిస్థితి సాధారణంగా అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు వారి ఉష్ణ పరిమితుల్లో బాగా పనిచేయమని బలవంతం చేస్తాయని సూచిస్తుంది, మరియు శక్తి BJT ల నుండి పొందగలిగే వాంఛనీయ ఉత్పాదక శక్తి గణనీయంగా తగ్గుతుంది, వాస్తవానికి వారి అత్యధిక వెదజల్లే విలువల కంటే చాలా తక్కువ.
ధన్యవాదాలు MOSFET యొక్క ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత కోఫ్ fi సెంట్ అధిక కాలువ ప్రవాహాల వద్ద ఈ పరికరాలకు ద్వితీయ విచ్ఛిన్నంతో సమస్యలు లేవు. MOSFET ల కొరకు, గరిష్టంగా అనుమతించదగిన కాలువ ప్రవాహం మరియు కాలువ వోల్టేజ్ స్పెక్స్ ఆచరణాత్మకంగా వాటి వేడి వెదజల్లే కార్యాచరణ ద్వారా పరిమితం చేయబడతాయి. అందువల్ల, ఈ పరికరాలు అధిక శక్తి ఆడియో యాంప్లియెర్ అనువర్తనాలకు ప్రత్యేకంగా సరిపోతాయి.
MOSFET ప్రతికూలతలు
పైన పేర్కొన్న వాస్తవాలు ఉన్నప్పటికీ, MOSFET లో కూడా కొన్ని లోపాలు ఉన్నాయి, అవి సాపేక్షంగా తక్కువ మరియు తక్కువ. సరిపోయే బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లతో పోలిస్తే ప్రారంభంలో MOSFET లు చాలా ఖరీదైనవి. ఏదేమైనా, ఈ రోజుల్లో వ్యయంలో వ్యత్యాసం చాలా చిన్నదిగా ఉంది, సంక్లిష్ట సర్క్యూట్ కోసం చాలా సరళమైన మరియు పరోక్షంగా గణనీయమైన తగ్గింపును పొందటానికి మోస్ఫెట్లు సాధ్యమవుతాయనే వాస్తవాన్ని మేము పరిగణించినప్పుడు, బిజెటి ప్రతిరూపం తక్కువ ఖర్చుతో కూడా చాలా చిన్నదిగా చేస్తుంది ట్యాగ్.
పవర్ మోస్ఫెట్స్ తరచుగా పెరిగిన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి ఓపెన్ లూప్ వక్రీకరణ BJT ల కంటే. అయినప్పటికీ, అధిక లాభం మరియు వేగంగా మారే వేగం కారణంగా, శక్తి MOSFET లు మొత్తం ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రం అంతటా అధిక స్థాయి ప్రతికూల అభిప్రాయాన్ని ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తాయి, అసమానమైనవి క్లోజ్డ్ లూప్ వక్రీకరణ సామర్థ్యం.
ప్రామాణిక యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ దశలలో పనిచేసేటప్పుడు BJT లతో పోలిస్తే శక్తి MOSFET లతో సంబంధం ఉన్న అదనపు లోపం. దీని వెనుక కారణం అధిక శక్తి ఉద్గారిణి అనుచరుడి దశ, ఇది ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య 1 వోల్ట్ వరకు వోల్టేజ్ డ్రాప్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయినప్పటికీ సోర్స్ ఫాలోయర్ స్టేజ్ యొక్క ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ అంతటా కొన్ని వోల్ట్ల నష్టం ఉంది. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి సులభమైన విధానం లేదు, అయితే ఇది ef fi సిజన్లో చిన్న తగ్గింపుగా కనిపిస్తుంది, ఇది పరిగణనలోకి తీసుకోకూడదు మరియు విస్మరించవచ్చు.
ప్రాక్టికల్ మోస్ఫెట్ యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్ను అర్థం చేసుకోవడం
క్రింద ఉన్న మూర్తి ఒక ఫంక్షనల్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది 35 వాట్ల శక్తి MOSFET ampli fi er సర్క్యూట్. యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ దశలో MOSFET యొక్క అప్లికేషన్ మినహా, ప్రతిదీ ప్రాథమికంగా చాలా సాధారణమైన MOSFET యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్ లాగా కనిపిస్తుంది.
- Tr1 a గా రిగ్ చేయబడింది సాధారణ ఉద్గారిణి ఇన్పుట్ దశ , నేరుగా Tr3 కామన్ ఎమిటర్ డ్రైవర్ దశకు కనెక్ట్ చేయబడింది. ఈ రెండు దశలు యాంప్లియెర్ యొక్క మొత్తం వోల్టేజ్ లాభాలను అందిస్తాయి మరియు చాలా పెద్ద మొత్తం లాభాలను కలిగి ఉంటాయి.
- Tr2 దాని జతచేయబడిన భాగాలతో పాటు 10 మిల్లియాంప్స్ యొక్క ఉపాంత అవుట్పుట్ కరెంట్ కలిగి ఉన్న సాధారణ స్థిరమైన కరెంట్ జనరేటర్ను సృష్టిస్తుంది. ఇది Tr3 కోసం ప్రధాన కలెక్టర్ లోడ్ లాగా పనిచేస్తుంది.
- సరైనది స్థాపించడానికి R10 ఉపయోగించబడుతుంది క్విసెంట్ బయాస్ కరెంట్ అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ల ద్వారా మరియు గతంలో చర్చించినట్లుగా, బయాస్ కరెంట్ కోసం థర్మల్ స్టెబిలైజేషన్ నిజంగా బయాస్ సర్క్యూట్లో సాధించబడదు, కానీ అది అవుట్పుట్ పరికరాల ద్వారా పంపిణీ చేయబడుతుంది.
- R8 ఆచరణాత్మకంగా 100% అందిస్తుంది వ్యతిరేకమైన ఫీడ్ బ్యాక్ యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ నుండి Tr1 ఉద్గారిణి వరకు, సర్క్యూట్ను ఐక్యత వోల్టేజ్ లాభం చుట్టూ అనుమతిస్తుంది.
- రెసిస్టర్లు R1, R2 మరియు R4 యాంప్లియెర్ ఇన్పుట్ దశను పక్షపాతం చేయడానికి సంభావ్య డివైడర్ నెట్వర్క్ లాగా పనిచేస్తాయి మరియు తత్ఫలితంగా అవుట్పుట్ కూడా సప్లై వోల్టేజ్లో సగం వరకు ఉంటుంది. క్లిప్పింగ్ మరియు క్లిష్టమైన వక్రీకరణ ప్రారంభానికి ముందు ఇది అత్యధికంగా సాధించగల అవుట్పుట్ స్థాయిని అనుమతిస్తుంది.
- R1 మరియు C2 ను ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ లాగా ఉపయోగిస్తారు, ఇది హమ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఇతర రకాల సంభావ్య శబ్దాలను బయాస్ సర్క్యూట్ ద్వారా యాంప్లియర్ ఇన్పుట్లోకి ప్రవేశించకుండా సరఫరా మార్గాల్లో రద్దు చేస్తుంది.
- R3 మరియు C5 ఒక విధంగా పనిచేస్తాయి RF ఫిల్టర్ ఇది ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్ వరకు RF సిగ్నల్స్ బస్ట్ అవ్వడాన్ని నిరోధిస్తుంది, ఇది వినగల అవాంతరాలను కలిగిస్తుంది. ఎగువ ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ పరిమితిపై యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అధిక పౌన frequency పున్య ప్రతిస్పందనను సమర్థవంతంగా రోల్-ఆఫ్ చేయడం ద్వారా అదే సమస్యను పరిష్కరించడానికి C4 సహాయపడుతుంది.
- వినగల పౌన encies పున్యాల వద్ద యాంప్లిఫైయర్ మంచి వోల్టేజ్ లాభం పొందుతుందని నిర్ధారించడానికి ఇది అవసరం అవుతుంది ప్రతికూల అభిప్రాయాన్ని విడదీయండి కొంతవరకు.
- C7 పాత్రను నెరవేరుస్తుంది కెపాసిటర్ను విడదీయడం , R6 రెసిస్టర్ శుభ్రం చేయబడిన ఫీడ్బ్యాక్ పరిమాణాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.
- సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ లాభం R8 ను R6 ద్వారా విభజించడం ద్వారా లేదా కేటాయించిన భాగం విలువలతో 20 సార్లు (26dB) సుమారుగా నిర్ణయించబడుతుంది.
- యాంప్లిఫైయర్ యొక్క గరిష్ట అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 16 వోల్ట్ల RMS గా ఉంటుంది, ఇది పూర్తి అవుట్పుట్ సాధించడానికి సుమారు 777mV RMS యొక్క ఇన్పుట్ సున్నితత్వాన్ని అనుమతిస్తుంది. ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ 20k కంటే ఎక్కువ కావచ్చు.
- C3 మరియు C8 వరుసగా ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ కలపడం కెపాసిటర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. C1 సరఫరా DC కోసం డీకప్లింగ్ను అనుమతిస్తుంది.
- R11 మరియు C9 ప్రత్యేకంగా జనాదరణ పొందిన వాటిలా పనిచేయడం ద్వారా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని సులభతరం చేయడానికి మరియు నియంత్రించడానికి ఉపయోగపడతాయి జోబెల్ నెట్వర్క్ , ఇవి చాలా సెమీకండక్టర్ పవర్ ఆంప్లి fi ర్స్ డిజైన్ల అవుట్పుట్ దశల చుట్టూ తరచుగా కనిపిస్తాయి.
పనితీరు విశ్లేషణ
ప్రోటోటైప్ యాంప్లియెర్ చాలా బాగా పనిచేస్తుందని కనిపిస్తుంది, ప్రత్యేకంగా యూనిట్ యొక్క సరళమైన రూపకల్పనను మేము గమనించిన తర్వాత మాత్రమే. చూపిన MOSFET యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్ సర్క్యూట్ 35 వాట్ల RMS ను 8 ఓం లోడ్లోకి సంతోషంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
- ది మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ 0.05% కంటే ఎక్కువ ఉండదు. 1 kHz చుట్టూ సిగ్నల్ పౌన encies పున్యాల కోసం మాత్రమే నమూనా విశ్లేషించబడింది.
- అయితే సర్క్యూట్ ఓపెన్ లూప్ లాభం మొత్తం ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో ఆచరణాత్మకంగా స్థిరంగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.
- ది క్లోజ్డ్ లూప్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పందన సుమారు 20 Hz మరియు 22 kHz సంకేతాలతో -2 dB వద్ద కొలుస్తారు.
- యాంప్లిఫైయర్ శబ్ద నిష్పత్తికి సిగ్నల్ (స్పీకర్ కనెక్ట్ లేకుండా) 80 dB సంఖ్య కంటే ఎక్కువగా ఉంది, అయినప్పటికీ వాస్తవానికి ఒక చిన్న పరిమాణానికి అవకాశం ఉంది చేతులు హమ్ స్పీకర్లలో విద్యుత్ సరఫరా కనుగొనబడినప్పటి నుండి, కానీ సాధారణ పరిస్థితులలో వినడానికి స్థాయి చాలా తక్కువగా ఉండవచ్చు.
విద్యుత్ సరఫరా
పై చిత్రం 35 వాట్ల మోస్ఫెట్ యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్ కోసం తగిన విధంగా కాన్ఫిగర్ చేయబడిన విద్యుత్ సరఫరాను ప్రదర్శిస్తుంది. మోనో లేదా యూనిట్ యొక్క స్టీరియో మోడల్ను నిర్వహించడానికి విద్యుత్ సరఫరా తగినంత శక్తివంతంగా ఉండవచ్చు.
విద్యుత్ సరఫరా వాస్తవానికి సమర్థవంతమైన జంట పుష్-పుల్ రెక్టియెర్ మరియు స్మూతీంగ్ సర్క్యూట్లతో రూపొందించబడింది, వీటి ఉత్పాదనలు సిరీస్లో జతచేయబడి మొత్తం అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను ఒక వ్యక్తి రెక్టియేర్ మరియు కెపాసిటివ్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ ద్వారా వర్తించే రెండు రెట్లు సంభావ్యతకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.
డయోడ్లు డి 4, డి 6 మరియు సి 10 విద్యుత్ సరఫరాలో ఒక నిర్దిష్ట భాగాన్ని కలిగి ఉండగా, రెండవ విభాగం డి 3, డి 5 మరియు సి 11 చేత పంపిణీ చేయబడుతుంది. వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి 40 వోల్ట్ల కంటే తక్కువ లోడ్ లేకుండా, మరియు మొత్తం 80 V వోల్టేజ్ అన్లోడ్ చేయకుండా అందిస్తున్నాయి.
ఈ విలువ యాంప్లిఫైయర్ను స్టీరియో ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ద్వారా లోడ్ చేయబడినప్పుడు సుమారు 77 వోల్ట్లకు పడిపోవచ్చు మరియు రెండు యాంప్లిఫైయర్ ఛానెల్లు పూర్తి లేదా గరిష్ట శక్తితో పనిచేసేటప్పుడు కేవలం 60 వోల్ట్లకు పడిపోవచ్చు.
నిర్మాణ సూచనలు
35 వాట్ల MOSFET ampli fi er కొరకు అనువైన PCB లేఅవుట్ క్రింద ఉన్న బొమ్మలలో ప్రదర్శించబడింది.
ఇది యాంప్లియెర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఒక ఛానెల్ కోసం ఉద్దేశించబడింది, కాబట్టి స్టీరియో ఆంప్లియెర్ అవసరమైనప్పుడు సహజంగా అలాంటి రెండు బోర్డులను సమీకరించాలి. అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లు ఖచ్చితంగా పిసిబిలో అమర్చబడవు, పెద్ద ఫిన్డ్ రకం కంటే.
హీట్సింక్లో ఫిక్సింగ్ చేసేటప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ల కోసం మైకా ఇన్సులేషన్ కిట్ను ఉపయోగించడం అవసరం లేదు. ఎందుకంటే MOSFET మూలాలు వాటి లోహపు ట్యాబ్లకు నేరుగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు ఈ సోర్స్ పిన్లు ఏమైనప్పటికీ ఒకదానితో ఒకటి కనెక్ట్ అయి ఉండాలి.
అయినప్పటికీ, అవి హీట్సింక్ నుండి ఇన్సులేట్ చేయబడనందున, యాంప్లిఫైయర్ యొక్క వివిధ ఇతర భాగాలతో హీట్సింక్లు విద్యుత్ సంబంధంలోకి రాకుండా చూసుకోవడం నిజంగా చాలా ముఖ్యమైనది.
అలాగే, ఒక స్టీరియో అమలు కోసం, ఒక జత ఆంప్లి ers ర్స్ కోసం ఉపయోగించే వ్యక్తిగత హీట్సింక్లు ఒకదానితో ఒకటి విద్యుత్ సామీప్యతలోకి రావడానికి అనుమతించకూడదు. పిసిబితో అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లను హుక్ అప్ చేయడానికి గరిష్టంగా 50 మిమీల తక్కువ లీడ్స్ వాడకాన్ని ఎల్లప్పుడూ నిర్ధారించుకోండి.
అవుట్పుట్ MOSFET ల యొక్క గేట్ టెర్మినల్స్ తో అనుసంధానించే లీడ్లకు ఇది ప్రత్యేకంగా కీలకం. పవర్ మోస్ఫెట్స్ అధిక పౌన encies పున్యాల వద్ద అధిక లాభం కలిగి ఉన్నందున, ఎక్కువ లీడ్లు యాంప్లిఫైయర్ యొక్క స్థిరత్వ ప్రతిస్పందనను తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి లేదా RF డోలనాన్ని కూడా ప్రేరేపిస్తాయి, ఇది శక్తి మోస్ఫెట్లకు శాశ్వత నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది.
ఈ లీడ్లు సమర్థవంతంగా తక్కువగా ఉండేలా డిజైన్ను సిద్ధం చేయడంలో ఆచరణాత్మకంగా మీకు ఏవైనా తేడాలు కనిపించవు. C9 మరియు R11 పిసిబి వెలుపల అమర్చబడి ఉన్నాయని గమనించడం ముఖ్యం మరియు అవుట్పుట్ సాకెట్ అంతటా సిరీస్లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.
విద్యుత్ సరఫరా నిర్మాణ చిట్కాలు
దిగువ చిత్రంలో సూచించినట్లుగా, పాయింట్-టు-పాయింట్ రకం వైరింగ్ను వర్తింపజేయడం ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ నిర్మించబడింది.
ఇది వాస్తవానికి చాలా స్వీయ-వివరణాత్మకంగా కనిపిస్తుంది, అయితే కెపాసిటర్లు C10 మరియు C11 రెండు రకాలు డమ్మీ ట్యాగ్ను కలిగి ఉన్నాయని నిర్ధారిస్తుంది. అవి కాకపోతే కొన్ని కనెక్షన్ పోర్ట్లను ప్రారంభించడానికి ట్యాగ్-స్ట్రిప్ను ఉపయోగించడం చాలా కీలకం. ఒక టంకము-ట్యాగ్ T1 యొక్క ఒక ప్రత్యేకమైన మౌంటు బోల్ట్లకు క్లిప్ చేయబడింది, ఇది మెయిన్స్ AC ఎర్త్ లీడ్ కోసం చట్రం కనెక్షన్ పాయింట్ను అందిస్తుంది.
సర్దుబాటు మరియు సెట్టింగులు
- విద్యుత్ సరఫరాను మార్చడానికి ముందు వైరింగ్ కనెక్షన్లను సమగ్రంగా పరిశీలించాలని నిర్ధారించుకోండి, ఎందుకంటే వైరింగ్ తప్పులు ఖరీదైన విధ్వంసానికి కారణమవుతాయి మరియు ఖచ్చితంగా ప్రమాదకరంగా ఉండవచ్చు.
- మీరు సర్క్యూట్లో మారడానికి ముందు కనీస ప్రతిఘటన పొందడానికి R10 ను ట్రిమ్ చేయాలని నిర్ధారించుకోండి (పూర్తి యాంటిక్లాక్వైస్ దిశలో తిప్పండి).
- FS1 క్షణికంగా తీయబడి, ఫ్యూజ్ హోల్డర్పై 500mA FSD కొలిచేందుకు మల్టీమీటర్ పరిష్కరించబడినప్పుడు, యాంప్లిఫైయర్ శక్తితో పనిచేసేటప్పుడు మీటర్లో 20mA చుట్టూ ఒక పఠనం చూడాలి (రెండు ఛానల్ స్టీరియో పనిచేసేటప్పుడు ఇది 40mA కావచ్చు).
- ఒకవేళ మీటర్ పఠనం ఈ స్విచ్ ఆఫ్ శక్తికి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉందని మీరు కనుగొంటే, మొత్తం వైరింగ్ను తిరిగి పరిశీలించండి. దీనికి విరుద్ధంగా, అన్నీ బాగుంటే, మీటర్ రీడింగ్ను 100 ఎంఏ విలువ వరకు పెంచడానికి నెమ్మదిగా R10 ని తరలించండి.
- ఒక స్టీరియో యాంప్లిఫైయర్ కావాలనుకుంటే, ప్రస్తుత ఛానాను 120 ఎంఏ వరకు పొందడానికి రెండు ఛానెళ్లలోని R10 ను సర్దుబాటు చేయాలి, అప్పుడు 2 వ ఛానెల్లోని R10 ప్రస్తుత వినియోగాన్ని 200 ఎంఏకు పెంచడానికి చక్కగా ట్యూన్ చేయాలి. ఇవి పూర్తయిన తర్వాత, మీ MOSFET ampli fi er ఉపయోగించడానికి సిద్ధంగా ఉంది.
- యాంప్లిఫైయర్ కోసం విధానాలను ఏర్పాటు చేసేటప్పుడు ఏసీ మెయిన్స్ కనెక్షన్లను తాకకుండా తీవ్ర జాగ్రత్తలు తీసుకోండి.
- ఎసి మెయిన్స్ సంభావ్యత వద్ద ఉన్న అన్ని వెలికితీసిన వైరింగ్ లేదా కేబుల్ కనెక్షన్లు పరికరాన్ని మెయిన్స్ సరఫరాకు అనుసంధానించే ముందు సరిగ్గా ఇన్సులేట్ చేయాలి.
- ప్రతి ఎసి ఆపరేటెడ్ సర్క్యూట్ మాదిరిగా, ఇది ధృ dy నిర్మాణంగల క్యాబినెట్లో జతచేయబడాలి, ఇది అంకితమైన స్క్రూడ్రైవర్ మరియు ఇతర పరికరాల సహాయంతో మాత్రమే విప్పుకోబడదు, ప్రమాదకర స్థితికి చేరుకోవడానికి శీఘ్ర మార్గాలు లేవని నిర్ధారించుకోండి. మెయిన్స్ వైరింగ్ మరియు ప్రమాదాలు సురక్షితంగా తొలగించబడతాయి.
35 వాట్ల మోస్ఫెట్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ కోసం భాగాల జాబితా
120W MOSFET Ampli fi er అప్లికేషన్ సర్క్యూట్
విద్యుత్ సరఫరా వివరాలను బట్టి, ఆచరణాత్మకమైనది 120 వాట్ల MOSFET ampli fi er సర్క్యూట్ 8 మరియు ఓమ్ లౌడ్ స్పీకర్లో 50 మరియు 120 వాట్స్ RMS పరిధిలో అవుట్పుట్ శక్తిని అందించగలదు.
సర్క్యూట్ యొక్క గొప్ప సరళతతో కూడా మొత్తం పనితీరు యొక్క ఉన్నత స్థాయిని అందించడానికి ఈ డిజైన్ అవుట్పుట్ దశలో MOSFET లను కలిగి ఉంటుంది.
యాంప్లిఫైయర్ యొక్క మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ 0.05% కంటే ఎక్కువ కాదు, కానీ సర్క్యూట్ ఓవర్ లోడ్ కానప్పుడు మాత్రమే, మరియు శబ్దం నిష్పత్తికి సిగ్నల్ 100 డిబి కంటే మెరుగైనది.
MOSFET యాంప్లిఫైయర్ దశలను అర్థం చేసుకోవడం
ఈ సర్క్యూట్ పైన చూపిన విధంగా హిటాచీ లేఅవుట్కు సూచనగా రూపొందించబడింది. చివరి రూపకల్పనకు విరుద్ధంగా, ఈ సర్క్యూట్ లౌడ్స్పీకర్ కోసం DC కప్లింగ్ను ఉపయోగించుకుంటుంది మరియు మధ్య 0V మరియు ఎర్త్ రైలుతో జంట సమతుల్య విద్యుత్ సరఫరాను కలిగి ఉంటుంది.
ఈ విస్తరణ పెద్ద అవుట్పుట్ కలపడం కెపాసిటర్లపై ఆధారపడటాన్ని తొలగిస్తుంది, అలాగే ఈ కెపాసిటర్ ఉత్పత్తి చేసే తక్కువ పౌన frequency పున్య పనితీరులో తక్కువ పనితీరును తొలగిస్తుంది. ఇంకా, ఈ లేఅవుట్ సర్క్యూట్కు మంచి సరఫరా అలల తిరస్కరణ సామర్థ్యాన్ని కూడా అనుమతిస్తుంది.
DC కలపడం లక్షణంతో పాటు, సర్క్యూట్ డిజైన్ మునుపటి రూపకల్పనలో ఉపయోగించిన దానికంటే చాలా భిన్నంగా కనిపిస్తుంది. ఇక్కడ, ఇన్పుట్ మరియు డ్రైవర్ దశలు రెండూ అవకలన యాంప్లి ers ers ను కలిగి ఉంటాయి.
డ్రైవర్ దశ Tr3 మరియు Tr4 పై ఆధారపడి ఉండగా ఇన్పుట్ దశ Tr1 మరియు Tr2 ఉపయోగించి కాన్ఫిగర్ చేయబడింది.
ట్రాన్సిస్టర్ Tr5 a వలె కాన్ఫిగర్ చేయబడింది స్థిరమైన ప్రస్తుత కలెక్టర్ లోడ్ Tr4 కోసం. ఆంప్లియెర్ ద్వారా సిగ్నల్ మార్గం RF fi lter R1 / C4 తో పాటు ఇన్పుట్ కప్లింగ్ కెపాసిటర్ C1 ను ఉపయోగించడం ప్రారంభిస్తుంది. సెంట్రల్ 0 వి సప్లై ట్రాక్లో యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్పుట్ను పక్షపాతం చేయడానికి R2 ఉపయోగించబడుతుంది.
Tr1 సమర్థవంతంగా వైర్డు చేయబడింది a సాధారణ ఉద్గారిణి ampli fi er ఇది దాని అవుట్పుట్ను Tr4 కి నేరుగా కనెక్ట్ చేసింది, ఇది సాధారణ ఉద్గారిణి డ్రైవర్ దశగా వర్తించబడుతుంది. ఈ దశ నుండి, ఆడియో సిగ్నల్ Tr6 మరియు Tr7 లతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇవి పరిపూరకరమైన సోర్స్ ఫాలోయర్ అవుట్పుట్ దశగా రిగ్ చేయబడతాయి.
ది వ్యతిరేకమైన ఫీడ్ బ్యాక్ యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ నుండి సంగ్రహించబడింది మరియు Tr2 బేస్ తో అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు Tr1 బేస్ ద్వారా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్కు సిగ్నల్ విలోమం లేనప్పటికీ, Tr2 బేస్ మరియు అవుట్పుట్ అంతటా విలోమం ఉంది. Tr2 ఒక ఉద్గారిణి అనుచరుడిలా పనిచేయడం Tr1 యొక్క ఉద్గారిణిని ఖచ్చితంగా నడుపుతుంది.
Tr1 ఉద్గారిణికి ఇన్పుట్ సిగ్నల్ వర్తించినప్పుడు, ట్రాన్సిస్టర్లు విజయవంతంగా a లాగా పనిచేస్తాయి సాధారణ బేస్ దశ . అందువల్ల, విలోమం Tr1 మరియు Tr2 ద్వారా జరగనప్పటికీ, విలోమం Tr4 ద్వారా జరుగుతుంది.
అలాగే, దశ మార్పు అవుట్పుట్ దశ ద్వారా జరగదు, అనగా అవసరమైన ప్రతికూల అభిప్రాయాన్ని అమలు చేయడానికి యాంప్లిఫైయర్ మరియు Tr2 బేస్ దశలవారీగా ఉంటాయి. రేఖాచిత్రంలో సూచించిన R6 మరియు R7 విలువలు సుమారు 28 రెట్లు వోల్టేజ్ లాభాలను అందిస్తాయి.
మా మునుపటి చర్చల నుండి మేము నేర్చుకున్నట్లుగా, శక్తి MOSFET ల యొక్క చిన్న ప్రతికూలత ఏమిటంటే వారు సాంప్రదాయ క్లాస్ B అవుట్పుట్ దశ ద్వారా వైర్ చేయబడినప్పుడు అవి BJT ల కంటే తక్కువ ef-cient అవుతాయి. అలాగే, అధిక శక్తి సర్క్యూట్లతో శక్తి MOSFET ల యొక్క సాపేక్ష ef fi సిజన్ చాలా చెడ్డది, ఇది అధిక మూలం ప్రవాహాల కోసం గేట్ / సోర్స్ వోల్టేజ్ అనేక వోల్టేజ్ కలిగి ఉండాలని కోరుతుంది.
గరిష్ట అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్వింగ్ వ్యక్తిగత ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క సోర్స్ వోల్టేజ్కు గరిష్ట గేట్ మైనస్ సరఫరా వోల్టేజ్కు సమానమని భావించవచ్చు మరియు ఇది ఖచ్చితంగా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్వింగ్ను అనుమతిస్తుంది, ఇది సరఫరా వోల్టేజ్ కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉండవచ్చు.
అధిక ef fi సిజన్ పొందటానికి సూటిగా అర్థం ఏమిటంటే, ప్రతి అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్లలో సమాంతరంగా జతచేయబడిన సారూప్య MOSFET లను చేర్చడం. ప్రతి అవుట్పుట్ MOSFET లు నిర్వహించే అత్యధిక కరెంట్ అప్పుడు సగానికి సగం తగ్గుతుంది, మరియు ప్రతి MOSFET యొక్క గేట్ వోల్టేజ్కు గరిష్ట మూలం తగిన విధంగా తగ్గించబడుతుంది (యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్వింగ్లో దామాషా పెరుగుదలతో పాటు).
ఏదేమైనా, బైపోలార్ పరికరాలకు వర్తించేటప్పుడు ఇదే విధమైన విధానం పనిచేయదు మరియు ఇది తప్పనిసరిగా వాటి కారణంగా ఉంటుంది సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం లక్షణాలు. ఒక నిర్దిష్ట అవుట్పుట్ BJT మరొకదాని కంటే అధిక విద్యుత్తును గీయడం ప్రారంభిస్తే (రెండు ట్రాన్సిస్టర్లు ఒకేలాంటి లక్షణాలను కలిగి ఉండవు), ఒక పరికరం మరొకదాని కంటే ఎక్కువ వేడిని పొందడం ప్రారంభిస్తుంది.
ఈ పెరిగిన ఉష్ణోగ్రత BJT యొక్క ఉద్గారిణి / బేస్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ తగ్గడానికి కారణమవుతుంది మరియు ఫలితంగా ఇది అవుట్పుట్ కరెంట్ యొక్క చాలా పెద్ద భాగాన్ని తినడం ప్రారంభిస్తుంది. పరిస్థితి అప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ వేడెక్కడానికి కారణమవుతుంది మరియు అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ ఒకటి అన్ని లోడ్లను నిర్వహించడం ప్రారంభించే వరకు ఈ ప్రక్రియ అనంతంగా కొనసాగుతుంది, మరొకటి క్రియారహితంగా ఉంటుంది.
ఈ రకమైన సమస్యను శక్తి MOSFET లతో చూడలేము ఎందుకంటే వాటి ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత కోఫ్ fi సెంట్. ఒక MOSFET వేడెక్కడం ప్రారంభించినప్పుడు, దాని ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కారణంగా, పెరుగుతున్న వేడి దాని కాలువ / మూలం ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేయడం ప్రారంభిస్తుంది.
ఇది అదనపు కరెంట్ను ఇతర మోస్ఫెట్ వైపుకు మారుస్తుంది, ఇది ఇప్పుడు వేడిగా మారడం ప్రారంభిస్తుంది, అదేవిధంగా వేడి దాని ద్వారా వచ్చే విద్యుత్తును దామాషా ప్రకారం తగ్గిస్తుంది.
పరిస్థితి పరికరాల్లో సమతుల్య ప్రస్తుత వాటా మరియు వెదజల్లడాన్ని సృష్టిస్తుంది, యాంప్లిఫైయర్ చాలా సమర్థవంతంగా మరియు నమ్మదగినదిగా పనిచేస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం కూడా అనుమతిస్తుంది MOSFET లు సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడతాయి గేట్లో చేరడం ద్వారా, మూలం మరియు కాలువ చాలా లెక్కలు లేదా ఆందోళనలు లేకుండా కలిసిపోతాయి.
120 వాట్ల మోస్ఫెట్ యాంప్లిఫైయర్ కోసం విద్యుత్ సరఫరా
120 వాట్ల MOSFET ampli fi er కోసం తగిన విధంగా రూపొందించిన విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ పైన సూచించబడింది. ఇది మా మునుపటి రూపకల్పనకు విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ లాగా కనిపిస్తుంది.
రెండు సున్నితమైన కెపాసిటర్ల జంక్షన్ వద్ద ట్రాన్స్ఫార్మర్ సెంటర్ ట్యాప్ సరఫరా మాత్రమే తేడా. ప్రస్తుత ఉదాహరణ కోసం ఇది మధ్య 0V భూమి సరఫరాను అందించడానికి అలవాటు పడింది, అయితే మెయిన్స్ ఎర్త్ కూడా ఈ జంక్షన్ వద్ద ప్రతికూల సరఫరా రైలుకు బదులుగా కట్టిపడేస్తుంది.
సానుకూల మరియు ప్రతికూల పట్టాలపై ఫ్యూజులు వ్యవస్థాపించడాన్ని మీరు కనుగొనవచ్చు. ఆంప్లియర్ చేత పంపిణీ చేయబడిన విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఎక్కువగా మెయిన్స్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ స్పెక్స్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. మెజారిటీ అవసరాలకు 35 - 0 - 35 వోల్ట్ 160 విఎ టొరాయిడల్ మెయిన్స్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ వాస్తవానికి సరిపోతుంది.
ఉంటే స్టీరియో ఆపరేషన్ ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది, ట్రాన్స్ఫార్మర్ను భారీ 300 VA ట్రాన్స్ఫార్మర్తో భర్తీ చేయాలి. ప్రత్యామ్నాయంగా, ప్రతి ఛానెల్కు ఒక్కొక్కటి 160VA ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగించి వివిక్త విద్యుత్ సరఫరా యూనిట్లను నిర్మించవచ్చు.
ఇది స్థిరమైన పరిస్థితులలో సుమారు 50 V సరఫరా వోల్టేజ్ను అనుమతిస్తుంది, అయితే పూర్తి లోడ్లో ఈ స్థాయి చాలా తక్కువ స్థాయికి పడిపోవచ్చు. ఇది 8 ఓం రేటెడ్ లౌడ్స్పీకర్ల ద్వారా 70 వాట్ల ఆర్ఎంఎస్ ఉత్పత్తిని పొందటానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
గమనించదగ్గ విషయం ఏమిటంటే, వంతెన రెక్టిఫైయర్లో ఉపయోగించిన 1N5402 డయోడ్లు గరిష్టంగా 3 ఆంప్స్ ప్రస్తుత రేటింగ్ను కలిగి ఉంటాయి. ఒకే ఛానెల్ యాంప్లియెర్ కోసం ఇది తగినంతగా ఉండవచ్చు, కానీ ఇది స్టీరియో వెర్షన్కు సరిపోకపోవచ్చు. స్టీరియో వెర్షన్ కోసం డయోడ్లను 6 amp డయోడ్లు లేదా 6A4 డయోడ్లతో భర్తీ చేయాలి.
పిసిబి లేఅవుట్లు
మీ స్వంత 120 వాట్ల మోస్ఫెట్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను నిర్మించడానికి మీరు పూర్తి స్థాయి పిసిబిని కనుగొనవచ్చు. సూచించిన 4 మోస్ఫెట్ పరికరాలను పెద్ద ఫిన్డ్ హీట్సింక్లతో జతచేయాలి, వీటిని వాట్కు కనీసం 4.5 డిగ్రీల సెల్సియస్ రేట్ చేయాలి.
వైరింగ్ జాగ్రత్తలు
- MOSFET పిన్అవుట్ టెర్మినల్స్ వీలైనంత తక్కువగా ఉండేలా చూసుకోండి, ఇది పొడవు 50 మిమీ కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు.
- మీరు వీటిని కొంచెం ఎక్కువసేపు ఉంచాలనుకుంటే, ప్రతి MOSFET ల యొక్క గేటుతో తక్కువ విలువ కలిగిన రెసిస్టర్ను (50 ఓం 1/4 వాట్ కావచ్చు) జోడించాలని నిర్ధారించుకోండి.
- ఈ రెసిస్టర్ MOSFET యొక్క ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్తో ప్రతిస్పందిస్తుంది మరియు తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ లాగా పనిచేస్తుంది, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ఇన్పుట్కు మంచి ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.
- అయినప్పటికీ, అధిక పౌన frequency పున్య ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ వద్ద, ఈ రెసిస్టర్లు అవుట్పుట్ పనితీరుపై కొంత ప్రభావాన్ని చూపుతాయి, అయితే ఇది వాస్తవానికి చాలా చిన్నది మరియు గుర్తించదగినది కాదు.
- ట్రాన్సిస్టర్ Tr6 వాస్తవానికి సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన రెండు n- ఛానల్ MOSFET లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది Tr7 కోసం ఉంటుంది, దీనికి సమాంతరంగా p- ఛానల్ MOSFET లు కూడా ఉన్నాయి.
- ఈ సమాంతర కనెక్షన్ను అమలు చేయడానికి, సంబంధిత మోస్ఫెట్ జతల యొక్క గేట్, డ్రెయిన్, మూలం ఒకదానితో ఒకటి జతచేయబడతాయి, అంతే అంతే.
- అలాగే, కెపాసిటర్ సి 8 మరియు రెసిస్టర్ ఆర్ 13 నేరుగా అవుట్పుట్ సాకెట్లో ఇన్స్టాల్ చేయబడిందని మరియు పిసిబిలో సమావేశమై ఉండవని దయచేసి గమనించండి.
- మునుపటి యాంప్లియెర్ కోసం చేసిన విద్యుత్ సరఫరా కోసం, విద్యుత్ సరఫరాను నిర్మించడానికి అత్యంత ప్రభావవంతమైన పద్ధతి హార్డ్-వైరింగ్ ద్వారా. ఈ మునుపటి సర్క్యూట్ కోసం వైరింగ్ చాలా సమానంగా ఉంటుంది.
సర్దుబాట్లు మరియు సెట్టింగులు
- పూర్తయిన యాంప్లియెర్ సర్క్యూట్లో శక్తినిచ్చే ముందు, ప్రతి వైరింగ్ను చాలాసార్లు జాగ్రత్తగా పరిశీలించేలా చూసుకోండి.
- అవుట్పుట్ పవర్ MOSFET లలో విద్యుత్ సరఫరా వైరింగ్ మరియు సంబంధిత ఇంటర్ కనెక్షన్లను ప్రత్యేకంగా తనిఖీ చేయండి.
- ఈ కనెక్షన్ల చుట్టూ ఉన్న లోపాలు త్వరగా యాంప్లిఫైయర్ యూనిట్కు శాశ్వత నష్టానికి దారితీయవచ్చు.
- అలాగే, మీరు పూర్తి చేసిన బోర్డుని మార్చడానికి ముందు కొన్ని ముందస్తు సర్దుబాట్లు చేయవలసి ఉంటుంది.
- R11 ప్రీసెట్ను పూర్తిగా యాంటీ-సవ్యదిశలో తిప్పడం ద్వారా ప్రారంభించండి మరియు ప్రారంభంలో లౌడ్స్పీకర్ను యూనిట్ యొక్క అవుట్పుట్కు కనెక్ట్ చేయవద్దు.
- తరువాత, లౌడ్స్పీకర్కు బదులుగా, మీ మల్టిమీటర్ (తక్కువ వోల్టేజ్ DC పరిధిలో సెట్ చేయబడిన) ప్రోబ్స్ను యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ పాయింట్లలో కనెక్ట్ చేయండి మరియు తక్కువ క్విసెంట్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అందుబాటులో ఉందని చూపిస్తుందని నిర్ధారించుకోండి.
- పాక్షిక వోల్టేజ్ను చూపించే మీటర్ను మీరు కనుగొనవచ్చు లేదా వోల్టేజ్ ఉండకపోవచ్చు, ఇది కూడా మంచిది.
- ఒకవేళ పెద్ద DC వోల్టేజ్ మీటర్ ద్వారా సూచించబడితే, మీరు వెంటనే ఆంప్లియెర్ ఆఫ్ చేసి వైరింగ్లో ఏదైనా పొరపాట్ల కోసం తిరిగి తనిఖీ చేయాలి.
ముగింపు
పై వ్యాసంలో, శక్తి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సరైన మరియు సరైన పనిని నిర్ధారించడంలో కీలకమైన పాత్ర పోషిస్తున్న అనేక పారామితులను మేము సమగ్రంగా చర్చించాము.
ఈ పారామితులన్నీ ప్రామాణికమైనవి మరియు అందువల్ల వాటేజ్ మరియు వోల్టేజ్ స్పెసిఫికేషన్లతో సంబంధం లేకుండా ఏదైనా మోస్ఫెట్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు సమర్థవంతంగా ఉపయోగించవచ్చు మరియు వర్తించవచ్చు.
కావలసిన పవర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను అమలు చేయడానికి లేదా అనుకూలీకరించడానికి డిజైనర్ BJT మరియు MOSFET పరికరాలకు సంబంధించి వివరించిన విభిన్న లక్షణాలను ఉపయోగించవచ్చు.
మునుపటి: Op Amp ప్రీయాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లు - MIC లు, గిటార్స్, పిక్-అప్స్, బఫర్ల కోసం తర్వాత: 2 అంకెల ప్రదర్శనతో సాధారణ డిజిటల్ టైమర్ సర్క్యూట్