Creare un semplice circuito di amplificazione audio
L'amplificatore audio è un tipo di circuito utilizzato per scopi di amplificazione. Il segnale audio viene inviato all'ingresso di un amplificatore attraverso un microfono o un altro dispositivo che verrà amplificato attraverso il circuito e arriverà all'uscita attraverso un altoparlante, ecc. All'inizio del 1900 per il processo di amplificazione del suono si utilizzavano tubi a vuoto, poi negli anni '70 questi tubi a vuoto sono stati sostituiti da transistor a giunzione bipolare e MOSFET. Gli amplificatori più comunemente utilizzati sono quelli di Classe D, costruiti con l'uso di transistor e MOSFET perché hanno una struttura meno pesante e una bassa dissipazione di calore.
Creare un circuito di amplificazione audio
I componenti necessari per creare l'amplificatore audio sono elencati di seguito. acquisto di componenti per circuiti stampati prima di iniziare il progetto:
- Transistor
- Altoparlante
- Resistori
- NE555
- Alimentazione
- Segnale audio
In questo circuito vengono utilizzati transistor con configurazione NPN. I transistor sono componenti elettronici che presentano due regioni N e una P per la configurazione NPN e due P e una N per la configurazione PNP. Ha tre terminali: emettitore, base e collettore. Il transistor con configurazione NPN è utilizzato per fornire il segnale di ingresso e l'uscita di tale segnale verrà acquisita dall'altoparlante. Durante la costruzione dei circuiti di amplificazione audio è necessario tenere conto di alcuni fattori come la risposta in frequenza, il rumore, il valore del guadagno e la distorsione. Se il valore del guadagno è alto e la distorsione e il rumore sono elevati, la retroazione negativa diminuisce il guadagno dell'amplificatore.
Il funzionamento dell'amplificatore consiste in più di una fase. L'amplificazione viene eseguita in più fasi. L'amplificazione del segnale si basa sul valore dell'impedenza della sala e sulle infrastrutture. L'uso del segnale di uscita, definito il suo valore di applicazione, significa per quali progetti è necessario il livello di amplificazione. Il segnale di ingresso viene prodotto attraverso l'uso di microfoni e va alla base dei transistor. I transistor hanno due portatori di carica, uno maggioritario e uno minoritario. Quindi, dopo aver ricevuto il segnale dall'ingresso, iniziano a muoversi; nel caso del transistor NPN la regione di deplezione è minore, quindi le cariche attraversano la barriera e la corrente scorre attraverso il transistor, ovvero inizia a funzionare.
In questo circuito il segnale proveniente dal transistor viene inviato al pinout cinque dell'NE555. In base alle richieste del segnale, il numero di transistor può essere variato nel circuito. I transistor aiutano ad amplificare il segnale al valore richiesto. Il segnale amplificato è noto come processo di amplificazione.
Nel circuito, l'alimentazione a 9 volt viene fornita al pin 4 del timer. Il segnale di uscita o amplificato viene prelevato dal pin 3 e inviato all'altoparlante, dove si può ascoltare il segnale amplificato che viene fornito all'ingresso.
Tipi di amplificatori audio
Amplificatore di classe A
L'amplificatore di Classe A è facile da costruire e da configurare più di altri tipi di amplificatori audio. Il suo funzionamento prevede che tutti i dispositivi di uscita ad esso collegati operino attraverso un segnale completo a tre sessanta gradi. Può essere configurato in configurazioni one-ended e quindi pull. La struttura push/pull utilizza i dispositivi di uscita in gruppi. Questi dispositivi vengono azionati attraverso il ciclo completo del segnale, uno dei quali opera nella metà positiva del segnale e l'altro nella metà negativa del segnale. Questa configurazione contribuisce a ridurre la distorsione del segnale. Con questa classe push-pull, una struttura ha bisogno di meno condizioni per funzionare, mentre il circuito con segnale terminato ha bisogno di più attenzione per funzionare.
Amplificatore audio di classe B
Come sopra, Tecnologia FS Discutiamo sul fatto che per il segnale completo tutti i dispositivi della classe A sono in funzione, ma per l'amplificatore di classe B metà dei dispositivi sono in funzione per la configurazione push/pull. Ad esempio, per la metà positiva del segnale la metà dei dispositivi funziona e l'altra metà non funziona. L'amplificatore di classe B è quindi più efficace di quello di classe A e per questo viene utilizzato in diversi progetti. O hanno un'elevata efficienza, ma non sono comunemente utilizzati a causa della distorsione da crossover.
Amplificatore di classe A/B
L'amplificatore di classe A/B nasce dall'uso di amplificatori di classe A e di classe B per ottenere gli stessi vantaggi con un unico circuito. Questa configurazione di amplificatore è molto utilizzata nell'industria elettronica. Il funzionamento di questo amplificatore è che per metà ciclo la classe B opera su una struttura push/pull, quindi l'amplificatore A/B amplifica il segnale fino a 181-200 gradi. Questo fenomeno contribuisce a ridurre la distorsione di crossover esistente nella classe B.
Classe G e H
Per migliorare l'efficienza e il buon funzionamento è stato creato un tipo di amplificatore audio in classe G e H. Questo sistema è stato realizzato apportando alcune modifiche alla struttura della classe A/B che utilizza interruttori di tensione su rotaia e modulazione su rotaia. Per una struttura a bassa richiesta, il sistema utilizza una bassa tensione del binario e un amplificatore di classe A/B che riduce il consumo di energia; quando è necessaria una condizione di alta potenza, il circuito aumenta la tensione del binario per mantenere i transienti ad alta ampiezza.
Gli interruttori a rotaia utilizzano transistor BJT per il controllo delle rotaie di uscita, il che aumenta il costo di costruzione del circuito. Al giorno d'oggi, al posto dei BJT vengono utilizzati i MOSFET per la creazione delle rotaie. L'uso di MOSFET aumenta l'efficienza del circuito e riduce la dissipazione di calore. Con una riduzione del costo di costruzione, questi amplificatori possono gestire un numero maggiore di dispositivi di uscita rispetto agli amplificatori di Classe A/B. La sua struttura è tale che una coppia di dispositivi opera in una configurazione A/B che riceve la bassa tensione e l'altra coppia opera come amplificatore di tensione.
Amplificatori di classe D
Questi amplificatori sono noti come amplificazione digitale, il che indica un aumento dell'efficienza dell'amplificatore, poiché fornisce circa il novanta per cento di efficienza. La sua velocità di funzionamento è elevata e consente di commutare i dispositivi di uscita in stati di accensione e spegnimento molto rapidamente. La velocità di commutazione è di circa 50 megahertz. I dispositivi di uscita sono controllati attraverso la modulazione dell'ampiezza degli impulsi; il segnale quadrato viene prodotto attraverso un modulatore che aiuta a riprodurre il segnale analogico. Il controllo dei dispositivi di uscita garantisce un'efficienza del cento per cento.
Questi amplificatori sono più efficienti di altri tipi di amplificatori e hanno strutture di peso ridotto che ne facilitano la costruzione e l'utilizzo.
Applicazioni degli amplificatori audio
L'amplificatore di potenza semplice ha una configurazione circuitale che riceve un segnale audio a bassa intensità e produce un segnale ad alta intensità. Questa tecnica viene utilizzata in numerosi progetti in cui il segnale elettrico viene trasformato in un segnale sonoro. Questo amplificatore è chiamato amplificatore audio. Qualsiasi categoria di circuito che esegue l'elaborazione di segnali audio in ingresso e in uscita è costituita dal circuito dell'amplificatore audio. Un esempio comune di amplificatore audio è un PCB Bluetooth che riceve il segnale audio che viene amplificato a un livello elevato e si sente il suono amplificato al diffusore o al trasmettitore. Siene qui illustrata una serie di applicazioni degli amplificatori:
- trasmissione del segnale wireless vengono utilizzati amplificatori audio
- Per trasmettere il segnale su lunghe distanze si utilizzano questi amplificatori.
- Le stazioni radio utilizzavano questo amplificatore per la trasmissione del segnale.
- Viene utilizzato in diversi progetti e dispositivi elettronici
- L'esigenza degli amplificatori è diventata molto comune per qualsiasi Progetti PCBA fai da te e circuiti per amplificare il segnale al livello richiesto.
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