Amplificador simple de 20 vatios

Este artículo está escrito con la intención de construir un amplificador simple de 20 vatios.

Por: Dhrubajyoti Biswas

Por qué un amplificador de clase A de un solo extremo

Un amplificador de clase A de un solo extremo es probablemente uno de los mejores ejemplos cuando se trata de una salida de estado sólido de un solo extremo. Por otro lado, la carga pasiva puede ser un transformador, una resistencia o un amplificador como en este caso, y un sumidero de corriente. Aquí hemos utilizado un sumidero de corriente económico que tiene una alta linealidad, lo cual es bueno para este proyecto.

Muchos ingenieros eléctricos suelen considerar que recomiendan el uso de inductores o transformadores 1: 1. Pero evitaremos ese proceso porque ambos componentes son bastante costosos y necesitan alta precisión, de lo contrario puede tener un efecto inverso en la pérdida de calidad del sonido. La caída de la calidad del sonido se debe principalmente a que no es lineal y depende de la frecuencia.

En este experimento hemos utilizado un circuito básico: un amplificador de potencia de 60 vatios, con la posibilidad de modificarlo para que funcione bien con Clase-A. Que yo sepa, muchos han probado este enfoque para construir el amplificador y los resultados fueron positivos.

Usando +/- fuente de alimentación dual

Además, hemos utilizado un suministro eléctrico de +/- 20 voltios. Puede ser regulado, convencional o incluso aplicando un multiplicador de capacitancia y, además, antes del recorte, debe tener una capacidad de alrededor de 22 vatios. Por lo tanto, es aconsejable utilizar un disipador de calor más grande, ya que existe una alta probabilidad de que el amplificador se caliente.

En nuestro experimento anterior de construcción del amplificador, aplicamos una corriente de reposo de 3A. Aquí lo reducimos a 2.6A, con la intención de reducir la disipación de vatios. Pero aún así, liberará al menos 110W de cada amplificador.

Se recomienda encarecidamente usar un dispositivo de caja de plástico grande o transistores TO-3, porque la transferencia de calor es uno de los mayores desafíos que puede tener que enfrentar al construir este amplificador. También recomendamos usar disipación separada para transistores individuales. Esto permitirá la generación de baja resistencia térmica.

También puede usar un transistor más grande para este desarrollo, pero eso sería caro. Por lo tanto, considerando el bolsillo, siempre es mejor usar dos transistores en paralelo. Son más baratos en comparación con los grandes transistores, aunque mantienen la calidad.

A continuación se muestra el diagrama esquemático del circuito amplificador simple de 20 vatios para ayudar a construir el sistema.

Diagrama de circuito

Circuito amplificador clase A de 20 W

El sumidero que se muestra aquí en el diagrama se basa en un concepto similar al de las etapas de salida. Las resistencias 4x1ohm 1W [0.25ohm] se colocan en paralelo. Sin embargo, es posible que necesite algo de experimentación ya que la corriente se determina por el voltaje base-emisor BC549. De la forma en que funciona el circuito, BC549 obtendrá la corriente base que exceda de las resistencias. A medida que el voltaje supera los 0,65 V en las resistencias, el transistor se inicia y ajusta aún más el equilibrio. Además, también puede configurar la compensación de CC utilizando el trimpot 1K para administrar el LTP.

Corriente óptima

Idealmente, el amplificador de clase A debería mantener la corriente de funcionamiento un 110% más que la corriente máxima del altavoz. Entonces, un altavoz con una impedancia de 8ohm y un suministro de corriente de +/- 22V, la corriente máxima del altavoz será:

Yo = V / R = 22/8 = 2,75 A.

El cálculo anterior no indica la pérdida de corriente durante la salida. Es definitivo que habrá una pérdida de 3 voltios en la salida del circuito, que se basa en la pérdida en las resistencias del emisor o controlador y la pérdida en el dispositivo de salida.

Por lo tanto, el voltaje máximo es 2.375A @ 8ohms = pico de 19V. Ahora, agregando el factor de fudge al 110%, la corriente de operación es 2.6125A (2.6A aprox.), Y luego de esto, la potencia de salida sería 22.5W.

Sin embargo, es importante notar que mientras que el suministro de –ve es constante, el + ve por otro lado varía de la corriente estable disponible. Con señales altas, la corriente se duplica cuando se enciende el transistor superior o, para picos negativos, baja a cero. Esta situación es común en los amplificadores de clase A [de un solo extremo] y hace que el diseño de la fuente de alimentación sea complejo.

Ajustar la corriente de reposo

Si la resistencia de detección de corriente es más que óptima, puede usar trimpot y limpiaparabrisas en la base del BC549 para un flujo de corriente preciso. Sin embargo, tenga en cuenta mantener la distancia entre la resistencia de detección y las que generan una fuente alta, por ejemplo, las resistencias de potencia. No mantener una distancia segura hará que la corriente caiga y el amplificador se caliente.

Tenga cuidado al usar el trimpot, ya que el limpiaparabrisas está herido en la línea de suministro de -35V. Un movimiento incorrecto aquí puede dañar el trimpot. Por lo tanto, inicie con el limpiador en el colector de los dispositivos de salida. Aumente lentamente la corriente hasta que alcance el ajuste requerido. También puede utilizar una olla multivuelta como alternativa, que sería la mejor.

El siguiente diagrama muestra la fabricación de una variable de disipación de corriente para el circuito amplificador de 20 vatios propuesto.

Fuente de corriente variable

El uso de resistencias de 1K según la figura es para garantizar que no se hunda una corriente infinita incluso cuando la olla se convierte en un circuito abierto. También es necesario dar tiempo [10 minutos o más a veces] para estabilizar la temperatura a través del disipador de calor. Sin embargo, el tiempo para alcanzar la temperatura de funcionamiento puede variar según el tamaño del disipador de calor, ya que un disipador de calor más grande viene con una masa térmica más alta y, por lo tanto, lleva tiempo.

El disipador de calor es uno de los componentes más importantes en un diseño de Clase A. Por lo tanto, es obligatorio utilizar un fregadero que tenga una clasificación térmica inferior a 0,5 ° C / Watt. Considere una situación en la que la disipación es de aproximadamente 110 W en reposo, un disipador de calor con dicha especificación tendrá un aumento de temperatura de 55 ° C y los transistores en 80 ° C, lo que eventualmente lo calienta. Puede utilizar una clasificación térmica de 0,25 ° C, pero no habrá mucho efecto sobre el calor generado.