Amplificador de potência de áudio de 12 V usando tip35c - amplificador classe a

Os alto-falantes são cargas pesadas e normalmente requerem alta corrente para serem acionados, que é fornecida por um circuito externo. Isso ocorre porque às vezes a saída de som produzida, digamos de um microfone ou das bobinas de captação da guitarra, não produz uma saída de alta amplitude de alta corrente, portanto, não é adequada para acionar um alto-falante. É por isso que temos algo chamado Amplificadores de áudio. Existem muitas classes de amplificadores e construímos anteriormente muitos circuitos de amplificadores de áudio, desde pequenos amplificadores de 10W a amplificadores de potência pesados de 100W. Nós também sabemos que existem vários tipos de amplificadores na eletrônica, alguns nomes comuns que você pode ter encontrado são Amplificador de buffer, Pré-amplificador e Amplificador de potência.

Diferença entre amplificador de buffer, pré-amplificador e amplificador de potência:

Um amplificador de buffer produz o mesmo sinal exatamente na mesma amplitude da fonte de som fraca, enquanto o pré-amplificador amplifica o sinal para uma voltagem muito mais alta da fonte de entrada. A saída do pré-amplificador é posteriormente submetida ao amplificador de potência. Um amplificador de potência fornece a corrente para a carga, dependendo da amplitude do sinal de entrada. Assim, um amplificador de potência é um dispositivo eletrônico que fornece a potência necessária (tensão x corrente) ao alto-falante.

Neste projeto, vamos acionar um alto-falante usando um amplificador de potência simples e de baixo custo, para o circuito de amplificação de potência usaremos o transistor de potência TIP35C.

Componentes necessários

Para este projeto de amplificador de potência de áudio, os seguintes componentes são necessários -

Transistor de potência TIP35C.
Dissipador de calor para TIP35C.
Resistor de 1k.
Capacitor 470uF 25V.
Conector de entrada de áudio (dependendo do conector de fonte de entrada necessário).
Breadboard.
Unidade de fonte de alimentação 12V
Alto-falante

Diagrama de circuito para amplificador de classe A usando TIP35C

O diagrama de circuito para o Amplificador de potência de áudio TIP35C é mostrado abaixo.

Funcionamento do amplificador de potência de áudio TIP35C

Um transistor atua como um amplificador, amplificando o sinal de entrada. Se uma tensão de polarização CC é aplicada através da junção base do emissor de um transistor, o transistor permanece em uma condição polarizada para frente que pode ser mantida independentemente da polaridade do sinal. Este é um amplificador Classe A. Portanto, o transistor sempre polarizado no estado ON. Assim, durante um ciclo completo do sinal de entrada, o transistor produz distorção mínima na amplitude máxima do sinal de saída.

Como um amplificador Classe A requer para acionar uma grande quantidade de corrente de carga, a classificação do transistor deve ser adequada para compensar com a alta corrente do coletor. A carga, ou seja, o alto-falante é conectado ao coletor. Portanto, o transistor deve ter uma alta corrente de coletor. Isso é fornecido com sucesso pelo TIP35C, pois é um transistor de potência de 100 V junto com um coletor de corrente de 25 A. No entanto, a principal desvantagem do circuito acima é a eficiência geral do amplificador de potência. Como o circuito é uma construção básica de um amplificador classe A, quase uma grande quantidade de corrente é perdida como dissipação de calor através do transistor de potência TIP35C. É obrigatório conectar um grande dissipador de calor para acomodar a dissipação de calor. A eficiência de conversão do circuito é baixa.

O diagrama de pinos em detalhes do TIP35C é indicado na imagem abaixo

O resistor R1 é usado como um resistor de base que fornece corrente de base suficiente para conduzir o transistor no ponto de saturação. O capacitor C1 de 470uF é um componente essencial do circuito. Isso ocorre porque o capacitor tem dois propósitos. Em primeiro lugar, o capacitor está isolando a base com a fonte de alimentação de entrada para que a tensão ou corrente da base não afete a fonte de áudio, e a outra finalidade é atuar como um capacitor de bloqueio DC da fonte de entrada. O capacitor bloqueia DC e só passa AC. Isso é efetivamente servido pelo capacitor 470uF e permite que apenas a frequência AC passe.

O positivo da fonte de alimentação está conectado em série com o alto-falante. O transistor está alimentando o alto-falante com GND. Portanto, pequenas mudanças na base podem manipular a carga, ou seja, o alto-falante.

Testando amplificador de áudio de potência de 12V

O circuito é construído em uma placa de ensaio. A configuração da minha placa de ensaio é parecida com esta abaixo. Como você pode ver, o circuito requer muito menos componentes externos e, portanto, fácil de construir

O circuito é testado usando um alto-falante de 9 Watts que é mostrado na figura abaixo

Selecionar o alto - falante certo é importante para qualquer amplificador de potência. Um alto-falante de baixo desempenho pode arruinar um amplificador bem construído. Portanto, para quem está construindo uma placa de aplicativo relacionada a áudio em que o alto-falante é a estrada principal, certifique-se de ter um alto-falante funcionando bem. Para o teste deste circuito amplificador de potência, o alto-falante acima é usado. Este alto-falante tem mais de 60 anos e foi retirado de um antigo amplificador valvulado. No entanto, este alto-falante é reconstruído por mim há quase três anos. É um alto-falante de 4 Ohms que pode fornecer quase 9 Watt de saída de potência e o diâmetro deste alto-falante é de 6 polegadas de diâmetro.

O próximo passo é a entrada de áudio. A entrada de áudio é fornecida por um telefone celular. Como o celular já possui um pré-amplificador embutido, pode-se considerar que o teste é feito com um pré-amplificador básico antes do amplificador de potência durante a fase de teste. O circuito funcionou muito bem e o desempenho de saída é muito bom. O vídeo de teste completo pode ser encontrado no final desta página.

Conclusão

É um tipo básico de circuito amplificador de potência Classe A com entrada de 12 V e usando um componente mínimo, apenas três. No entanto, não é tão bom quanto o amplificador de potência tradicional disponível no mercado. Melhorias adicionais podem ser feitas e o desempenho geral pode ser aumentado.

Outras melhorias do circuito

O circuito pode ser melhorado adicionando um transistor de potência PNP complementar e configurando o circuito como um amplificador de potência push-pull. Nesse caso, filtro adicional ou pré-amplificadores baseados em transistor podem ser usados para compensar com a tensão de amplitude necessária para o circuito. Além disso, um circuito equalizador também pode ser adicionado para um desempenho adequado de BASS, MID e TREBLE.