Circuits mini amplificateurs audio

Dans cet article, nous discutons d'une poignée de mini-circuits d'amplification audio qui peuvent être construits rapidement pour amplifier de très petits signaux d'entrée en sorties de haut-parleurs audibles.

1) Circuit d'amplificateur de 1 watt

Le premier mini circuit d'amplification audio fonctionne avec un étage de sortie `` complémentaire '', ayant un seul NPN et un seul transistor de puissance PNP, qui se débarrasse d'un transformateur de sortie couramment observé dans les anciens modèles d'amplificateurs. La puissance de sortie est d'environ 1 W, avec une distorsion assez minime. Le signal d'entrée est transféré via la commande de volume RV1 et ensuite via C1 vers la base Q1.

La charge du collecteur pour Q1 se compose de R1, R5 avec le haut-parleur. La tension du collecteur de Q1 est d'environ 50% de la tension d'alimentation, soit 4V5. Les bases Q2 et Q3 sont également avec la même tension (à peu près) que le collecteur Q1 en raison du fait que la valeur R1 est très petite (68R).

À l'intersection des émetteurs Q2, Q3, la tension peut également être de presque 4V5, R3 et R4 et des résistances de valeur extrêmement faible pour contrôler le courant passant à travers Q2 et Q3. Si le signal d'entrée amplifié n'est pas supérieur à 4V5, Q2 est désactivé (puisque la base sera probablement à la tension réduite par rapport à son émetteur), néanmoins Q3 peut continuer à transmettre le signal.

Dès que Q1 amplifie le signal sur 4V5, la situation s'inverse, Q2 est activé et Q3 est désactivé.

Les signaux sont mélangés au niveau du joint émetteur commun de Q2 et Q3, et transférés vers le haut-parleur au moyen du grand condensateur électrolytique C2. Une valeur plus petite pour le condensateur C2 peut entraîner une réponse en fréquence réduite faible.

La rétroaction négative est fournie par R5 et R2, qui garantissent la stabilité en minimisant le gain marginalement. R1 est incorporé afin d'obtenir une infime quantité de polarisation de base pour Q2 et Q3.Des dispositions beaucoup plus supérieures utilisent des thermistances ou des diodes pour se protéger contre les situations d'emballement thermique qui pourraient endommager la paire de transistor de sortie.

Un aspect négatif est le couplage CC du transistor, où si un transistor particulier change ses caractéristiques, l'effet pourrait être dévastateur! Pour cette raison, la paire de transistors de sortie doit être une «paire correctement appariée». Certaines autres variantes pourraient être testées étant donné qu'elles sont également correctement associées à un hFE identique.

2) Petit amplificateur pour prothèse auditive

Lorsqu'un mini-amplificateur audio bon marché et sale est ce que vous recherchez, vous pouvez probablement tester ce petit appareil. Parmi divers autres facteurs, il pourrait être habitué d'augmenter la sortie d'un casque pour les personnes malentendantes. Le circuit est un simple transistor double, un amplificateur audio. Le 1er transistor, Q1, fonctionne comme un préampli à gain moyen de base qui obtient son signal provenant de C1, agissant comme un bloqueur de courant continu.

Le transistor Q1 amplifie le signal et le dirige vers C2. Ce transistor}, ensuite, alimente le signal vers Q2, qui est configuré comme l'étage d'amplificateur de puissance. Cet étage amplifie encore plus le signal et C3 le commute vers le haut-parleur.

Vous pourriez éventuellement trouver un peu de distorsion, mais cela pourrait être minimisé par des tests avec différentes valeurs de C5, en le maintenant dans la plage indiquée. Au cas où cela ne fonctionnerait pas correctement, considérez d'autres valeurs. Cependant, en pensant à la façon dont le gain des transistors peut différer, il faudra probablement un peu d'expérimentation pour que tout fonctionne correctement.

3) Circuit d'amplificateur de prothèse auditive miniature amélioré

4) Circuit d'amplificateur demi-watt

Le prochain circuit d'amplificateur audio miniature présenté ici est assez facile. La puissance de sortie est d'environ 250 mW, ce qui est généralement assez suffisant pour la majorité des applications et elle est aussi bonne que n'importe quelle radio à transistor typique. La quantité de distorsion est assez élevée, à environ 5%.

Ce petit amplificateur est modérément sensible et peut fournir une sortie à 100% avec une entrée d'environ 50 mV. L'impédance d'entrée est d'environ 50k. Une commande de tonalité de base est intégrée. Bien que ce ne soit pas réellement une commande de tonalité active, plutôt qu'une commande passive, l'effet est assez adéquat. Le bras central de contrôle du volume est fixé à la base Q1 via un condensateur de blocage CC.

Circuit de travail

Q1 est connecté comme un amplificateur émetteur commun très traditionnel avec R2 fournissant la polarisation de base et R3 se comportant comme une charge de collecteur. Cet étage est directement couplé au deuxième transistor qui est de type PNP. En faisant cela, le courant traversant Q1 fournit la polarisation pour le 2e transistor. Avec les valeurs employées, la sortie du deuxième transistor est couplée directement à la bobine du haut-parleur.

Cela peut ne pas sembler être une bonne idée car le courant de veille dans le transistor de sortie polarise constamment la bobine, parfois un peu à l'intérieur ou à l'extérieur de son niveau de fonctionnement typique. Néanmoins, si un gros haut-parleur est utilisé, comme il se doit, cela n'a pratiquement aucun impact et comme nous ne nous attendons pas à une excellente sortie Hi-Fi, cela ne fait aucune différence.

Contrôle de la tonalité

La commande de tonalité comprend C2 et RV2 qui se trouvent être joints à travers le collecteur / la base de Q1. Lorsque RV2 est réglé à une valeur de résistance élevée, cela n'a pratiquement aucun impact, mais lorsqu'il est réglé au niveau minimum, le 100nF provoque une rétroaction des hautes fréquences qui ont tendance à être déphasées, ce qui entraîne leur annulation totale. Afin de permettre au circuit de fonctionner correctement, R3 doit être déterminé méticuleusement.

La valeur indiquée dans cet article est de 39 ohms, ce qui n'est qu'une plage moyenne et même si cela pourrait bien fonctionner pour une configuration préliminaire afin de garantir le fonctionnement du circuit, la valeur doit être déterminée par expérimentation. Dans le cas où il est très petit, vous verrez une distorsion extrême sur les configurations à plus grand volume.

Lorsqu'elle est excessivement élevée, la consommation de courant sera probablement trop importante bien que la qualité du son en sortie soit très bonne. On peut trouver quelques méthodes pour choisir la valeur. En l'absence de multimètre, la valeur doit être déterminée comme étant la plus petite qui soit appropriée pour une qualité décente.

Dans le cas où un multimètre est accessible, celui-ci doit être connecté en série avec la tension d'alimentation et R3 doit être choisi pour garantir que le courant de repos de l'amplificateur, qui se trouve être le courant fonctionnant en l'absence de signal d'entrée, est d'environ 20 mA.

Il est crucial que Q2 soit installé sur un dissipateur thermique car il peut devenir incroyablement chaud et peut entrer en emballement thermique si aucun dissipateur thermique n'est utilisé. L'impédance des haut-parleurs n'est pas vraiment importante et dans les prototypes de haut-parleurs aussi bas que 8 ohms et aussi grands que 80 ohms, presque tous ont bien fonctionné. Cependant, la modification de l'impédance du haut-parleur peut également nécessiter une modification de la valeur de R3.

5) Circuit mini-amplificateur de base 3 V

Pour diminuer la quantité de pièces, un couplage direct est utilisé entre Tr1 et Tr2 et entre Tr2 et le haut-parleur. Tr1 fonctionne comme un amplificateur de collecteur commun qui se charge via un amplificateur émetteur commun Tr2. Le biais de base Tr1 est extrait du collecteur de Tr2. Comme ceci est déphasé avec la base de Tr1, une quantité excessive de stabilisation est accomplie.

Une partie du courant de collecteur permanent de Tr1 passe également par Tr2 de la base à l'émetteur, fournissant ainsi la polarisation essentielle. Une rétroaction négative est fournie par R5 et R3. R3 fournit une rétroaction à travers les deux étages et R5 implémente une rétroaction à travers la sortie vers l'entrée de Tr2.

L'effet de cette rétroaction se traduit par une courbe de réponse incroyablement plate vers des fréquences étonnamment basses. La réponse haute fréquence pourrait être considérablement améliorée en changeant les transistors avec 2N2907. L'application de cet appareil peut également entraîner une augmentation du gain.

Le circuit d'amplification sous-miniature peut être fantastique pour augmenter la sortie de votre tuner FM ou AM. Dans le cas où vous avez une radio compacte, qui ne fonctionne qu'avec une sortie écouteur, elle pourrait être habituée à augmenter le volume approximativement au niveau du haut-parleur. Pour ce faire, branchez simplement la sortie de votre radio sur l'entrée de l'amplificateur.

Le haut-parleur, utilisé sur cet amplificateur, doit être aussi grand que possible, si possible un type de 12 pouces à l'intérieur d'un boîtier. La mise en œuvre d'un haut-parleur extrêmement petit peut conduire à un peu d'inefficacité en raison du fait qu'il pourrait y avoir suffisamment de courant circulant sur l'enroulement même lorsque le signal d'entrée n'est pas disponible.

Le courant utilisé à travers la batterie sera relativement élevé, environ 150 ma. ce qui signifie que cela doit être aussi grand que possible.

6) Un autre mini circuit d'amplificateur, fonctionnant avec 3 V

Ce mini amplificateur peut fonctionner sans problème ni erreur grâce à des tensions d'alimentation comprises entre 3 V et 20 V en utilisant des résistances de source telles que:

Tension d'alimentation / 2 mA (k ohms)

La puissance de sortie que l'amplificateur pourrait fournir est, naturellement, déterminée par la tension d'alimentation et sa résistance de haut-parleur, comme cela est visible à travers le tableau ci-joint.

L'utilisation du courant de repos de l'amplificateur se situe entre 1 mA et 1,5 mA, l'amplitude précise dépendant de la variété des transistors utilisés.

Si le courant de repos chute au-delà de cette limite particulière, il sera probablement essentiel de modifier la valeur de R9. Comme le montre le tableau, l'amplificateur fonctionne efficacement avec des haut-parleurs à haute impédance.

Étant donné que les haut-parleurs avec des impédances aussi grandes que 200 ohms ne peuvent pas être facilement disponibles, le choix est d'essayer d'utiliser un haut-parleur d'impédance moindre avec un transformateur complémentaire.

Par exemple, un haut-parleur de 8 ohms peut être utilisé avec un transformateur utilisant un rapport d'environ 5: 1.

Bien que la puissance de sortie de l'amplificateur ne soit pas très élevée, elle est cependant suffisante lorsqu'elle est combinée à un haut-parleur moyennement efficace dans une zone silencieuse. Le gain de tension de l'amplificateur est d'environ 50 et la bande passante de 3 dB est d'environ 300 Hz à 6 kHz.

Dessins de PCB

Amplificateur discret de 1,5 W

Ce petit circuit amplificateur peut être un support pratique pour tout expérimentateur audio.

Il pourrait être habitué à amplifier et à produire des impulsions audibles via des oscillateurs fonctionnant dans la plage acoustique, à suivre des signaux via un amplificateur audio différent qui peut être défectueux, à amplifier un autre signal à un niveau de puissance acceptable pour la mesure ou le fonctionnement du relais, etc. etc.

Dans les temps modernes, on peut trouver beaucoup d'amplificateurs de puissance à circuits intégrés fournissant des sorties de 1 à 3 watts bien que la majorité d'entre eux exigent une disposition prudente du circuit afin d'éviter l'instabilité (un amplificateur instable pourrait vibrer et se détruire par conséquent) .

De plus, un amplificateur à transistor discret est beaucoup plus informatif car les tensions pourraient être évaluées pour obtenir une meilleure perception de son fonctionnement.

Par conséquent, le présent petit amplificateur est développé en appliquant des transistors discrets qui, en plus d'être beaucoup plus stables que les conceptions à base de circuits intégrés, sont parfaitement adaptés aux exigences de l'utilisateur.

Les transistors Q2, Q4 et Q5 sont cimentés dans un petit aluminium qui fait office de dissipateur thermique.

Comment fonctionne le circuit

Ce circuit est assez typique d'un grand nombre d'amplificateurs audio. Le transistor d'amplificateur de tension primaire Q3 exécute la correspondance secondaire (NPN plus PNP) Q4 et Q5 qui sont des tampons délivrant un gain de courant important mais inférieur au gain de tension unitaire.

Pour la raison que les bases de Q4 et Q5 tendent à être de manière appropriée deux jonctions base-émetteur de côté, Q3 est utilisé pour régler les tensions de polarisation pour ces BJT.

Le transistor Q1 fonctionne comme un amplificateur d'erreur qui analyse la tension d'entrée et une variation divisée de la tension de sortie.

Lorsqu'il y a pratiquement n'importe quelle variation, il fournit une tension de commande à Q3 de sorte que l'erreur est corrigée.

La tension de sortie est divisée par le rapport (R6 + R5) / R5 et par conséquent, le gain calculé sera de 28 même si le gain approprié sera probablement un peu moins.

Le point de polarisation en courant continu de l'amplificateur est en outre établi par Q2 qui n'est pas modifié par R5 et celui-ci est séparé par C3.

Pour maintenir un courant à peu près constant dans Q3, le condensateur C6 est positionné pour assurer la tension aux bornes de R8 (donc le courant qui le traverse) constante. Les condensateurs C4 et C5 sont habitués à offrir une compensation de fréquence