ఈ వ్యాసం సరళమైన 20 వాట్ యాంప్లిఫైయర్ను నిర్మించాలనే ఉద్దేశ్యంతో వ్రాయబడింది
రచన: ధ్రుబజ్యోతి బిస్వాస్
సింగిల్ ఎండెడ్ క్లాస్-ఎ యాంప్లిఫైయర్ ఎందుకు
ఘన-స్థితి సింగిల్-ఎండ్ అవుట్పుట్ విషయానికి వస్తే సింగిల్-ఎండ్ క్లాస్-ఎ యాంప్లిఫైయర్ బహుశా దీనికి ఉత్తమ ఉదాహరణ. మరోవైపు, నిష్క్రియాత్మక లోడ్ ఈ సందర్భంలో మాదిరిగా ట్రాన్స్ఫార్మర్, రెసిస్టర్ లేదా యాంప్లిఫైయర్ మరియు ప్రస్తుత సింక్ కావచ్చు. ఇక్కడ మేము అధిక సరళతను కలిగి ఉన్న చౌకైన కరెంట్ సింక్ను ఉపయోగించాము, ఇది ఈ ప్రాజెక్ట్తో వెళ్ళడం మంచిది.
చాలా ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్లకు 1: 1 ట్రాన్స్ఫార్మర్లు లేదా ఇండక్టర్లను ఉపయోగించమని వారు సిఫార్సు చేస్తున్నారని తరచుగా చూడవచ్చు. రెండు భాగాలు చాలా ఖరీదైనవి మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం అవసరం కాబట్టి మేము ఆ ప్రక్రియను తప్పించుకుంటాము, లేకపోతే అది ధ్వని యొక్క నాణ్యత కోల్పోవడంపై రివర్స్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ధ్వని నాణ్యత పడిపోవటం ప్రధానంగా ఎందుకంటే ఇది సరళ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఈ ప్రయోగంలో మేము ఒక ప్రాథమిక సర్క్యూట్రీని ఉపయోగించాము - 60 వాట్ల పవర్ ఆంప్, క్లాస్-ఎతో బాగా పనిచేయడానికి దాన్ని సవరించే సౌకర్యం ఉంది. యాంప్లిఫైయర్ నిర్మించడానికి చాలా మంది ఈ విధానాన్ని ప్రయత్నించారని మరియు ఫలితాలు సానుకూలంగా ఉన్నాయని నా జ్ఞానం.
+/- ద్వంద్వ విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించడం
ఇంకా, మేము +/- 20 వోల్ట్ల విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించాము. ఇది నియంత్రించబడవచ్చు, సాంప్రదాయికంగా ఉంటుంది లేదా కెపాసిటెన్స్ గుణకాన్ని వర్తింపజేయవచ్చు మరియు క్లిప్పింగ్కు ముందు, దాని సామర్థ్యం సుమారు 22 వాట్ల ఉండాలి. కాబట్టి యాంప్లిఫైయర్ వేడెక్కే అవకాశం ఎక్కువగా ఉన్నందున పెద్ద హీట్-సింక్ ఉపయోగించడం మంచిది.
యాంప్లిఫైయర్ను నిర్మించే మా మునుపటి ప్రయోగంలో, మేము 3A యొక్క ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని వర్తింపజేసాము. ఇక్కడ మేము దానిని 2.6A కి తగ్గించాము, వాట్ యొక్క వెదజల్లడాన్ని తగ్గించే ఉద్దేశంతో. కానీ ఇప్పటికీ ఇది ప్రతి యాంప్లిఫైయర్ నుండి కనీసం 110W ని విడుదల చేస్తుంది.
పెద్ద ప్లాస్టిక్ కేస్ పరికరం లేదా TO-3 ట్రాన్సిస్టర్లను ఉపయోగించడం చాలా సిఫార్సు చేయబడింది, ఎందుకంటే ఉష్ణ బదిలీ మీరు ఈ ఆంప్ నిర్మాణాన్ని ఎదుర్కోవలసి ఉంటుంది. వ్యక్తిగత ట్రాన్సిస్టర్ కోసం ప్రత్యేక వెదజల్లడాన్ని ఉపయోగించమని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. ఇది తక్కువ ఉష్ణ నిరోధకతను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఈ అభివృద్ధికి మీరు పెద్ద ట్రాన్సిస్టర్ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, కానీ అది చాలా విలువైనది. అందువల్ల, జేబును పరిశీలిస్తే రెండు సమాంతర ట్రాన్సిస్టర్లను ఉపయోగించడం మంచిది. నాణ్యతను కాపాడుకున్నప్పటికీ పెద్ద ట్రాన్సిస్టర్లతో పోలిస్తే ఇవి చౌకగా ఉంటాయి.
వ్యవస్థను నిర్మించడంలో సహాయపడటానికి సాధారణ 20 వాట్ల యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం క్రిందిది.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
20W క్లాస్-ఎ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్
రేఖాచిత్రంలో ఇక్కడ చూపిన సింక్ అవుట్పుట్ దశల మాదిరిగానే నిర్మించబడింది. 4x1ohm 1W రెసిస్టర్లు [0.25ohm] సమాంతరంగా ఉంచబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, బేస్-ఉద్గారిణి వోల్టేజ్ BC549 ద్వారా కరెంట్ నిర్ణయించబడుతున్నందున దీనికి కొంత ప్రయోగం అవసరం కావచ్చు. సర్క్యూట్ పనిచేసే విధానం, BC549 రెసిస్టర్ల నుండి అధికంగా ఉన్న బేస్ కరెంట్ను పొందుతుంది. రెసిస్టర్లలో వోల్టేజ్ 0.65V కి మించి, ట్రాన్సిస్టర్ ప్రారంభమవుతుంది మరియు బ్యాలెన్స్ను మరింత సర్దుబాటు చేస్తుంది. ఇంకా, మీరు LTP ను నిర్వహించడానికి 1K ట్రిమ్పాట్ ఉపయోగించి DC ఆఫ్సెట్ను కూడా సెట్ చేయవచ్చు.
ఆప్టిమం కరెంట్
ఆదర్శవంతంగా క్లాస్-ఎ యాంప్లిఫైయర్ స్పీకర్ యొక్క గరిష్ట కరెంట్ కంటే 110% ఆపరేటింగ్ కరెంట్ను నిర్వహించాలి. కాబట్టి 8ohm మరియు +/- 22V కరెంట్ సరఫరాతో ఒక లౌడ్స్పీకర్, స్పీకర్ యొక్క గరిష్ట కరెంట్ ఉంటుంది:
I = V / R = 22/8 = 2.75A.
పై గణన అవుట్పుట్ సమయంలో కరెంట్ యొక్క నష్టాన్ని సూచించదు. సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్లో 3 వోల్ట్ల నష్టం ఉంటుందని ఇది ఖచ్చితమైనది, ఇది ఉద్గారిణి లేదా డ్రైవర్ రెసిస్టర్లలోని నష్టం మరియు అవుట్పుట్ పరికరంలో నష్టం ఆధారంగా ఉంటుంది.
అందువల్ల గరిష్ట వోల్టేజ్ 2.375A @ 8ohms = 19V శిఖరం. ఇప్పుడు 110% కు ఫడ్జ్ కారకాన్ని జోడించడం ద్వారా ఆపరేటింగ్ కరెంట్ 2.6125A (2.6A సుమారు.), మరియు దీనిని అనుసరిస్తే, అవుట్పుట్ శక్తి 22.5W అవుతుంది.
ఏదేమైనా, -ve సరఫరా స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, మరోవైపు + ve అందుబాటులో ఉన్న స్థిరమైన కరెంట్ నుండి మారుతుంది. ఎగువ ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ లేదా ప్రతికూల శిఖరాల కోసం అధిక సంకేతాలతో ప్రస్తుత రెట్టింపు అవుతుంది, అది సున్నాకి తగ్గుతుంది. క్లాస్-ఎ యాంప్లిఫైయర్ [సింగిల్-ఎండ్] లో ఈ పరిస్థితి ఒక సాధారణ సంఘటన మరియు ఇది విద్యుత్ సరఫరా రూపకల్పనను సంక్లిష్టంగా చేస్తుంది.
క్విసెంట్ కరెంట్ను సర్దుబాటు చేయండి
ప్రస్తుత సెన్స్ రెసిస్టర్ ఆప్టిమల్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఖచ్చితమైన కరెంట్ ప్రవాహం కోసం మీరు ట్రిమ్పాట్ మరియు వైపర్ను BC549 యొక్క బేస్ వరకు ఉపయోగించవచ్చు. అయినప్పటికీ, అధిక మూలాన్ని ఉత్పత్తి చేసే వాటి నుండి సెన్స్ రెసిస్టర్ మధ్య దూరాన్ని నిర్వహించడానికి గుర్తుంచుకోండి, ఉదాహరణకు, పవర్ రెసిస్టర్లు. సురక్షితమైన దూరం లేకుండా ఉంచడం వల్ల ఆంప్ వేడెక్కడం వల్ల కరెంట్ పడిపోతుంది.
ట్రింపాట్ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు జాగ్రత్తగా ఉండండి, ఎందుకంటే వైపర్ -35V యొక్క సరఫరా రేఖకు గాయపడినందున. ఇక్కడ తప్పు చర్య ట్రిమ్పాట్ను దెబ్బతీస్తుంది. అందువల్ల, అవుట్పుట్ పరికరాల కలెక్టర్ వద్ద వైపర్తో ప్రారంభించండి. అవసరమైన అమరికకు చేరుకునే వరకు నెమ్మదిగా కరెంట్ పెంచండి. మీరు ప్రత్యామ్నాయంగా మల్టీ-టర్న్ పాట్ ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది ఉత్తమమైనది.
కింది రేఖాచిత్రం ప్రతిపాదిత 20 వాట్ల యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ కోసం ప్రస్తుత సింక్ వేరియబుల్ తయారు చేయడాన్ని చూపిస్తుంది.
వేరియబుల్ ప్రస్తుత మూలం
బొమ్మ ప్రకారం 1 కె రెసిస్టర్ల వాడకం ఏమిటంటే, కుండ ఓపెన్ సర్క్యూట్గా మారినప్పుడు కూడా అనంతమైన విద్యుత్తును మునిగిపోకుండా చూసుకోవాలి. హీట్-సింక్ అంతటా ఉష్ణోగ్రతను స్థిరీకరించడానికి [10 నిమిషాలు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సమయాలు] సమయం ఇవ్వడం కూడా అవసరం. ఏది ఏమయినప్పటికీ, ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత చేరుకోవడానికి సమయం హీట్-సింక్ పరిమాణం ఆధారంగా మారవచ్చు, ఎందుకంటే పెద్ద హీట్-సింక్ అధిక ఉష్ణ ద్రవ్యరాశితో వస్తుంది మరియు అందువల్ల సమయం పడుతుంది.
క్లాస్-ఎ డిజైన్లో హీట్-సింక్ చాలా ముఖ్యమైన భాగం. అందువల్ల థర్మల్ రేటింగ్ ఉండే సింక్ను ఉపయోగించడం తప్పనిసరి, ఇది 0.5 ° C / వాట్ కంటే తక్కువ. వెదజల్లడం 110W గురించి ఒక పరిస్థితిని పరిగణించండి, చెప్పిన స్పెసిఫికేషన్తో హీట్-సింక్ ఉష్ణోగ్రత 55 ° C పెరుగుతుంది మరియు 80 ° C పై ట్రాన్సిస్టర్లు చివరికి వేడిగా ఉంటాయి. మీరు 0.25 of C యొక్క థర్మల్ రేటింగ్ను ఉపయోగించవచ్చు, కాని ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిపై ఎక్కువ ప్రభావం ఉండదు.
మునుపటి: TDA2050 ఉపయోగించి 32 వాట్ల యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ తర్వాత: ఫిష్ అక్వేరియం ఆక్సిజన్ జనరేటర్ సర్క్యూట్