Circuitos de mini amplificador de audio

En este artículo, discutimos un puñado de circuitos de mini amplificadores de audio que se pueden construir rápidamente para amplificar señales de entrada muy pequeñas en salidas de altavoces audibles.

1) Circuito amplificador de 1 vatio

El primer circuito de mini amplificador de audio funciona con una etapa de salida 'complementaria', que tiene un solo transistor de potencia NPN y un solo PNP, que elimina un transformador de salida comúnmente observado en modelos de amplificadores más antiguos. La potencia de salida es de alrededor de 1 W, con una distorsión bastante mínima. La señal de entrada se transfiere a través del control de volumen RV1 y luego a través de C1 a la base Q1.

La carga del colector para Q1 consta de R1, R5 junto con el altavoz. La tensión del colector de Q1 es aproximadamente el 50% de la tensión de alimentación, es decir, 4V5. Las bases Q2 y Q3 también tienen el voltaje idéntico (más o menos) que el colector Q1 debido al hecho de que el valor R1 es muy pequeño (68R).

Dentro de la intersección de los emisores Q2, Q3, el voltaje también puede ser de casi 4V5, R3 y R4 y resistencias de valor extremadamente pequeño para controlar la corriente que pasa a través de Q2 y Q3. Si la señal de entrada amplificada no es más de 4V5, Q2 se apaga (ya que la base probablemente estará en el voltaje reducido en comparación con su emisor), no obstante, Q3 puede continuar pasando la señal.

Tan pronto como Q1 amplifica la señal sobre 4V5, la situación se invierte, Q2 se enciende y Q3 se apaga.

Las señales se mezclan en la unión del emisor común de Q2 y Q3 y se transfieren al altavoz por medio del gran condensador electrolítico C2. Un valor más pequeño para el condensador C2 puede causar una respuesta de frecuencia reducida débil.

R5 y R2 proporcionan retroalimentación negativa, que garantizan la estabilidad minimizando la ganancia marginalmente. R1 se incorpora para obtener una pequeña cantidad de polarización base para Q2 y Q3. Diseños mucho más superiores utilizan termistores o diodos para protegerse contra situaciones de fuga térmica que podrían dañar el par de transistores de salida.

Un aspecto negativo es el acoplamiento de CC del transistor, donde si un transistor en particular cambia sus características, ¡el efecto podría ser devastador! Debido a esto, el par de transistores de salida debe ser un 'par emparejado' correctamente. Algunas otras variantes podrían probarse dado que también se combinan correctamente con hFE idéntico.

2) pequeño amplificador para audífonos

Cuando lo que está buscando es un circuito amplificador de audio barato y sucio, probablemente pueda probar este pequeño dispositivo. Entre varios otros factores, podría estar acostumbrado a aumentar la salida de un auricular para las personas con pérdida auditiva. El circuito es un simple transistor doble, amplificador de audio. El primer transistor, Q1, funciona como un preamplificador de ganancia media básico que obtiene su señal procedente de C1, actuando como un bloqueador de CC.

El transistor Q1 amplifica la señal y la dirige a C2. Ese transistor}, a continuación, alimenta la señal a Q2, que se configura como la etapa del amplificador de potencia. Esta etapa amplifica aún más la señal y C3 la cambia hacia el altavoz.

Posiblemente podría encontrar un poco de distorsión, sin embargo, esto podría minimizarse probando con diferentes valores de C5, manteniéndolo dentro del rango indicado. En caso de que esto no funcione correctamente, considere algunos otros valores. Sin embargo, pensando en cómo puede diferir la ganancia de los transistores, lo más probable es que sea necesario un poco de experimentación para que todas las cosas funcionen correctamente.

3) Circuito amplificador de audífonos en miniatura mejorado

4) Circuito amplificador de medio vatio

El siguiente circuito amplificador de audio en miniatura presentado aquí es bastante fácil. La potencia de salida es de alrededor de 250 mW, lo que generalmente es suficiente para la mayoría de aplicaciones y es tan buena como cualquier radio de transistores típica. La cantidad de distorsión es bastante alta, alrededor del 5%.

Este pequeño amplificador es moderadamente sensible y puede proporcionar una salida del 100% con una entrada de aproximadamente 50 mV. La impedancia de entrada es de aproximadamente 50k. Se integra un control de tono básico. Aunque en realidad no es un control de tono activo, sino pasivo, el efecto es bastante adecuado. El brazo central de control de volumen está conectado a la base Q1 a través de un capacitor de bloqueo de CC.

Circuito de trabajo

Q1 está conectado como un amplificador de emisor común muy tradicional junto con R2 que suministra el sesgo de base y R3 se comporta como una carga de colector. Esta etapa está acoplada directamente al segundo transistor que es de tipo PNP. Al hacer esto, la corriente que pasa por Q1 suministra la polarización para el segundo transistor. Con los valores empleados, la salida del segundo transistor se acopla directamente a la bobina del altavoz.

Esto puede no parecer una buena idea porque la corriente de reserva en el transistor de salida polariza constantemente la bobina a veces un poco hacia adentro o hacia afuera de su nivel operativo típico. Sin embargo, si se utiliza un gran altavoz, como debería ser, esto apenas tiene impacto y, como no esperamos una gran salida de alta fidelidad, no hace ninguna diferencia.

Control de tono

El control de tono incluye C2 y RV2 que se unen a través del colector / base de Q1. Cuando RV2 se establece en un valor de resistencia alto, esto apenas tiene impacto, pero cuando se establece en un nivel mínimo, el 100nF provoca una retroalimentación de las altas frecuencias que tienden a estar desfasadas, lo que resulta en su cancelación total. Para permitir que el circuito funcione correctamente, R3 debe determinarse meticulosamente.

El valor indicado en este artículo es 39 ohmios, que es solo un rango promedio y, aunque podría funcionar bien para la configuración preliminar para garantizar que el circuito esté funcionando, el valor debe determinarse mediante experimentación. En caso de que sea muy pequeño, verá una distorsión extrema en las configuraciones de volumen más grandes.

Cuando es excesivamente alto, el consumo de corriente probablemente será demasiado, aunque la calidad de la salida de sonido será muy buena. Uno puede encontrar un par de métodos para elegir el valor. Sin multímetro, el valor debe determinarse como el más pequeño que sea apropiado para una calidad decente.

En caso de que se pueda acceder a un multímetro, éste debe conectarse en serie con la tensión de alimentación y debe elegirse R3 para garantizar que la corriente de reposo del amplificador, que resulta ser la corriente que funciona en ausencia de una señal de entrada, sea de alrededor de 20 mA.

Es crucial que Q2 se instale sobre un disipador de calor, ya que puede calentarse increíblemente y puede entrar en una fuga térmica si no se utiliza un disipador de calor. La impedancia de los altavoces no es realmente importante y en los altavoces prototipo tan bajos como 8 ohmios y tan grandes como 80 ohmios casi todos funcionaron bien. Sin embargo, alterar la impedancia de los altavoces también puede requerir un cambio en el valor de R3.

5) Mini circuito amplificador básico de 3 V

Para disminuir la cantidad de partes, se emplea un acoplamiento directo entre Tr1 y Tr2 y entre Tr2 y el altavoz. Tr1 funciona como un amplificador colector común que se carga a través de un amplificador emisor común Tr2. El sesgo de la base Tr1 se extrae del colector de Tr2. Dado que esto está desfasado con la base de Tr1, se logra una cantidad excesiva de estabilización.

La parte de la corriente del colector permanente de Tr1 también pasa a través de Tr2 a través de la base al emisor, lo que proporciona la polarización esencial. La retroalimentación negativa es proporcionada por R5 y R3. R3 entrega retroalimentación a través de las dos etapas y R5 implementa retroalimentación a través de la salida a la entrada de Tr2.

El efecto de esta retroalimentación da como resultado una curva de respuesta increíblemente plana hasta frecuencias sorprendentemente bajas. La respuesta de alta frecuencia podría mejorarse sustancialmente cambiando los transistores con 2N2907. La aplicación de este dispositivo también puede aumentar la ganancia.

El circuito amplificador subminiatura puede ser fantástico para aumentar la salida de su sintonizador de FM o AM. En caso de que tenga una radio compacta, que funcione solo con una salida de auricular, podría estar acostumbrado a subir el volumen aproximadamente al nivel del altavoz. Para hacer esto, simplemente conecte la salida de su radio a la entrada del amplificador.

El altavoz, utilizado en este amplificador, debe ser tan grande como sea posible, si es posible un tipo de 12 pulgadas dentro de una carcasa. La implementación de un altavoz extremadamente pequeño puede conducir a un poco de ineficiencia debido al hecho de que podría haber mucha corriente moviéndose a través del devanado incluso cuando la señal de entrada no está disponible.

La corriente utilizada a través de la batería será relativamente alta, aproximadamente 150 ma. lo que significa que debe ser lo más grande posible.

6) Otro circuito de mini amplificador, trabajando con 3 V

Este mini amplificador puede funcionar sin problemas o errores a través de voltajes de suministro entre 3 V y 20 V utilizando resistencias de fuente como:

Voltaje de suministro / 2 mA (k ohmios)

La potencia de salida que podría entregar el amplificador está, naturalmente, determinada por la tensión de alimentación y la resistencia de su altavoz, como se puede ver en la tabla adjunta.

El uso de corriente en reposo del amplificador está entre 1 mA y 1,5 mA, la magnitud precisa depende de la variedad de transistores empleados.

Si la corriente de reposo cae más allá de este límite particular, probablemente será esencial ajustar el valor de R9. Como es evidente en la tabla, el amplificador funciona de manera eficiente con altavoces de alta impedancia.

Dado que los altavoces con impedancias de hasta 200 ohmios no pueden estar fácilmente disponibles, la opción es intentar usar un altavoz de menor impedancia que tenga un transformador complementario.

Por ejemplo, se puede emplear un altavoz de 8 ohmios con un transformador con una relación de alrededor de 5: 1.

Aunque la potencia de salida del amplificador no es muy alta, es lo suficientemente adecuada cuando se combina con un altavoz de eficiencia moderada dentro de un área silenciosa. La ganancia de voltaje del amplificador es de alrededor de 50 y el ancho de banda de 3 dB es de alrededor de 300 Hz a 6 kHz.

Diseños de PCB

Amplificador discreto de 1,5 vatios

Este pequeño circuito amplificador puede ser un útil soporte para cualquier experimentador de audio.

Podría estar acostumbrado a amplificar y producir impulsos audibles a través de osciladores que funcionan dentro del rango acústico, para rastrear señales a través de un amplificador de audio diferente que puede estar defectuoso, para amplificar alguna otra señal a un nivel de potencia aceptable para la operación de medición o relé, etc. etc.

En los tiempos modernos, se pueden encontrar muchos amplificadores de potencia de circuito integrado que suministran salidas de 1 a 3 vatios, aunque la mayoría de ellos exigen un diseño cuidadoso del circuito para evitar la inestabilidad (un amplificador inestable podría vibrar y destruirse en consecuencia) .

Además, un amplificador de transistor discreto es mucho más informativo porque se pueden evaluar los voltajes para obtener una mayor percepción de su funcionamiento.

Por lo tanto, el pequeño amplificador actual se desarrolla aplicando transistores discretos que, además de ser mucho más estables que los diseños basados ​​en IC, se adapta perfectamente a los requisitos del usuario.

Los transistores Q2, Q4 y Q5 están cementados en un pequeño aluminio que funciona como disipador de calor.

Cómo funciona el circuito

Este circuito es bastante típico de una gran cantidad de amplificadores de audio. El transistor amplificador de voltaje primario Q3 ejecuta el emparejamiento secundario (NPN más PNP) Q4 y Q5 que son búferes que entregan una gran ganancia de corriente pero menor que la ganancia de voltaje unitaria.

Debido a que las bases de Q4 y Q5 tienden a ser apropiadamente dos uniones de emisor de base a un lado, Q3 se emplea para establecer los voltajes de polarización para estos BJT.

El transistor Q1 funciona como un amplificador de error que analiza el voltaje de entrada y una variación dividida del voltaje de salida.

Cuando hay prácticamente cualquier variación, suministra un voltaje de control a Q3 para que se corrija el error.

El voltaje de salida se divide a través de la relación de (R6 + R5) / R5 y, por lo tanto, la ganancia calculada será 28 aunque la ganancia adecuada probablemente sea algo menor.

El punto de polarización de CC del amplificador lo establece adicionalmente Q2, que no es alterado por R5 y este se separa a través de C3.

Para mantener una corriente aproximadamente constante en Q3, el condensador C6 se coloca para asegurar que el voltaje en R8 (por lo tanto, la corriente a través de él) sea constante. Los condensadores C4 y C5 están acostumbrados a ofrecer compensación de frecuencia