Verstärker sind eine der am häufigsten verwendeten Schaltkreise oder Geräte in der Elektronik. Dies sind die Grundbausteine in Kabellose Kommunikation und Rundfunk und ein anderes Audiosystem, das verwendet wird, um die Eigenschaften des Signals zu verbessern. Ein Verstärker kann definiert werden als ein elektronisches Gerät, das das Eingangssignal erhöht. Es erhöht die Spannung, den Strom oder die Leistung des Eingangssignals.
Verstärker
150 Watt Leistungsverstärkerschaltung
Bevor auf das Konzept der 150-W-Leistungsverstärkerschaltung eingegangen wird, werden die Verstärkertypen, die Leistungsverstärkerschaltung, das Konzept des Leistungsverstärkers und die Funktionsweise des Leistungsverstärkers erläutert.
Arten von Verstärkern
Verstärker sind kategorisiert in schwache Signalverstärker oder Leistungsverstärker.
Schwacher Verstärker
Schwache Signalverstärker werden in drahtlosen Empfängern, akustischen Tonabnehmern, Tonband- und CD-Playern verwendet. Ein Verstärker mit schwachem Signal ist für kleine Eingangssignale ausgelegt. Solche Verstärker müssen ein minimales internes Rauschen erzeugen und gleichzeitig den Wert der Signalspannung um einen großen Faktor erhöhen. Feldeffekttransistoren (FET) sind für solche Anwendungen effizienter.
Leistungsverstärker
Leistungsverstärker werden in Rundfunksendern, Funksendern und Hochaudiosystemen verwendet. Für diese Anwendungen werden Bipolartransistoren verwendet. Ausgangsleistung und Wirkungsgrad werden meist bei Leistungsverstärkungen berücksichtigt.
Leistungsverstärkerschaltung
Eine Leistungsverstärkerschaltung wird verwendet, um die Lasten wie Lautsprecher mit minimaler Ausgangsimpedanz anzusteuern. Lautsprecher benötigen hohe Leistung bei niedriger Impedanz. Hier ist die Verstärkerschaltung unter Verwendung einer Push-Pull-Klasse-AB-Konfiguration ausgelegt.
Das Prinzip hinter dem Design der Verstärkerschaltung sind die verschiedenen Arten der Vorspannung von a Bipolar Junction Transistor (BJT) . Der elektrische Signalausgang des Mikrofons ist niedrig. Daher wird dieses Niederspannungssignal unter Verwendung der Common Emitter (CE) -Konfiguration eines BJT, der im Klasse-A-Modus vorgespannt ist, auf ein nachhaltiges Niveau verstärkt. In diesem Modus ist der Ausgang ein invertiertes verstärktes Signal mit geringer Leistung. Zwei Darlington Leistungstransistoren sind in einer Klasse-AB-Konfiguration angeordnet, um den Leistungspegel dieses Signals zu verstärken. Ein im Klasse-A-Modus konfigurierter Transistor wird verwendet, um diese Transistorkonfiguration anzusteuern.
Konzept der Leistungsverstärkerschaltung
Die Hauptaspekte der Schaltung sind Verstärker der Klasse AB und a Spannungsverstärker der Klasse A. . Ein im Klasse-AB-Modus vorgespannter Transistor erzeugt ein verstärktes Ausgangssignal für die Hälfte des Eingangssignals. Somit besteht ein Verstärker der Klasse AB aus zwei Transistoren, wobei einer für eine Hälfte des Eingangssignals und ein anderer für die zweite Hälfte des Eingangssignals leitet. In der Praxis besteht ein Verstärker der Klasse AB aus Dioden, um die beiden Transistoren vorzuspannen und eine Überkreuzungsverzerrung zu beseitigen. Ein im Klasse-A-Modus vorgespannter Transistor erzeugt ein invertiertes Eingangssignal bei geringem Wirkungsgrad.
Funktionsweise des Leistungsverstärkers
Leistungsverstärker haben unterschiedliche Ausführungen für unterschiedliche Anforderungen an den Effektivwert von 20 W, 50 W und 100 W. Eine Leistungsverstärkerschaltung besteht aus einer einzigartigen Schaltung zur Erzeugung von Spannung und Leistungsverstärkung. Dies besteht nämlich aus drei Verstärkungsstufen
- Spannungsverstärkungsstufe
- Fahrerbühne
- Ausgangsstufe
Das folgende Blockschaltbild zeigt die Verstärkungsstufen.
Leistungsverstärkungsstufen
Das folgende Schaltbild beschreibt die 150-W-Leistungsverstärkerschaltung.
Diese Schaltung verwendet TIP 142 und TIP 147 in Darlington-Kombination, um 150 W RMS an einen 4Ω-Lautsprecher zu liefern. Diese komplementären Darligton-Paartransistoren können 5A Strom und 100V Spannung verarbeiten.
150 Watt Leistungsverstärkerschaltung
Zwei BC 558-Transistoren Q5 und Q4 sind als Vorverstärker verdrahtet, und TIP 142 und TIP 147 werden zusammen mit TIP41 zum Ansteuern des Lautsprechers verwendet. Diese Schaltung wird von der 5A-Doppelstromversorgung mit Strom versorgt.
Der Vorverstärkerabschnitt dieser Schaltung basiert auf den Transistoren Q4 und Q5, die einen Differenzverstärker bilden. Ein Differenzverstärker reduziert das Rauschen und bietet ein Mittel zum Anlegen einer negativen Rückkopplung. Somit wird die Gesamtleistung der Schaltung verbessert. Das Eingangssignal wird von der Verbindung von 0,33 Ω Widerstand und 22 kΩ Widerstand an die Basis von Q4 angelegt. Eine ergänzende Push-Pull-Stufe der Klasse AB ist um Q1 und Q2 herum gebaut, um den Lautsprecher anzusteuern. Die Dioden D1 und D2 spannen das komplementäre Paar vor und stellen den ordnungsgemäßen Betrieb der Klasse AB sicher. Der Transistor Q3 steuert das Push-Pull-Paar an und seine Basis ist direkt mit dem Kollektor des Transistors Q5 verbunden.
Doppelte Stromversorgung
Eine + 40 / -40 ungeregelte Doppelversorgung wird zur Stromversorgung dieser Verstärkerschaltung verwendet. Dieses Netzteil reicht aus, um einen Kanal und für Stereoanwendungen die doppelte Nennstromstärke von Transformator, Dioden und Sicherungen zu versorgen. Die folgende Schaltung ist das Doppelnetzteil.
Anwendungen der Leistungsverstärkerschaltung
- Dies kann verwendet werden, um einen Lautsprecher mit niedriger Eingangsimpedanz anzusteuern.
- Dies wird auch verwendet, um Hochleistungsantennen für die Übertragung über große Entfernungen anzutreiben.
Nachteile
Die Verwendung von BJTs führt zu einer höheren Verlustleistung. Dadurch wird die Effizienz des Systems verringert.
Dieser Artikel enthält die Konzepte zu Leistungsverstärkerschaltungen, deren Typen und Funktionsweise. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Bei Fragen zu diesem Konzept oder zu Elektro- und Elektronikprojekten geben Sie bitte Ihr Feedback im Kommentarbereich unten.
