Jak wiadomo, wzmacniacze mocy audio dzielą się na różne klasy. Wzmacniacze pracujące w klasie „A” dzięki wysokiemu prądowi spoczynkowemu mogą zapewnić przyzwoitą jakość dźwięku muzycznego, mają jednak wyjątkowo niską sprawność, pobierają dużo prądu i wymagają dobrego chłodzenia.
Wzmacniacze klasy B natomiast są bardzo ekonomiczne, jednak wprowadzają do sygnału sporo wzmacniaczy nieliniowych. Najpopularniejszą klasą jest „AB”, jak sama nazwa wskazuje, jest to coś pomiędzy „A” i „B”. Nie pobiera aż tak dużo, a pozwala na odtworzenie sygnału audio w miarę dobrej jakości. Jednak takie wzmacniacze, zwłaszcza gdy moc sięga już kilkudziesięciu watów, nadal potrzebują radiatora do chłodzenia. Dlatego ostatnio dużą popularnością cieszą się wzmacniacze pracujące w klasie „D”. Mają wysoką wydajność (80-90%) i mogą obejść się bez grzejnika nawet przy mocy kilkudziesięciu watów, zapewniając jednocześnie całkiem przyzwoitą jakość dźwięku. Jeden z takich schematów przedstawiono poniżej.
Obwód wzmacniacza
Jego podstawą jest dość powszechny ostatnio mikroukład MP7720, który zapewnia moc wyjściową do 20 watów.Napięcie zasilania jest szerokie - od 7 do 24 woltów. Im wyższe napięcie, tym większą moc można uzyskać na wyjściu. D2 na schemacie to dioda Zenera 6,2 V, na przykład 1N4735A. D1 – Dioda Schottky’ego dla napięcia co najmniej 30 woltów i prądu 1 ampera. Odpowiedni na przykład 1N5819. L1 – cewka o indukcyjności 10 μH, odpowiedni jest dowolny typ cewki. C9 to kondensator sprzęgający, połączony szeregowo z głośnikiem i odcinający składową stałą sygnału wyjściowego. Dlatego nawet jeśli montaż będzie nieprawidłowy, na wyjściu wzmacniacza nie będzie stałego napięcia i nie trzeba się martwić o głośnik. Pin 4 mikroukładu odpowiada za jego stan - czy jest włączony, czy wyłączony. Jeśli napięcie na tym pinie będzie bliskie zeru, wzmacniacz nie będzie działał. Dlatego obwód ma diodę Zenera D3 na napięcie 4,7 wolta, można na przykład zastosować 1N4732A. Wszystkie kondensatory elektrolityczne muszą mieć moc znamionową co najmniej 1,5-krotność napięcia zasilania. Obwód nie ma żadnych innych specjalnych cech, wystarczy go poprawnie zmontować, a natychmiast zacznie działać.
Zespół wzmacniacza klasy D
Jak zwykle najpierw powstaje płytka drukowana o wymiarach 45x30 mm. Wzmacniacz ten miał być najbardziej ekonomiczny i miniaturowy, dlatego wszystkie elementy umieszczono dość blisko siebie, aby zaoszczędzić miejsce, a chip SMD wlutowano z boku torów. Płytka drukowana wykonana jest metodą LUT, poniżej kilka zdjęć procesu.
Podczas cynowania torów należy bardzo uważać, aby przypadkowo ich nie zewrzeć nadmiarem lutu.Po cynowaniu pierwszą rzeczą, którą robimy, jest lutowanie mikroukładu, a następnie reszty części po drugiej stronie płytki. Do podłączenia wszystkich przewodów na płytce znajduje się miejsce na listwę zaciskową. Po zakończeniu lutowania warto sprawdzić sąsiednie ścieżki pod kątem zwarć, najpierw usuwając pozostały topnik z płytki. Szczególną uwagę należy zwrócić na usunięcie obszaru pod mikroukładem, pod którym nie powinien znajdować się strumień cieczy, który mógłby zakłócić prawidłową pracę wzmacniacza.
Pierwsze uruchomienie i testowanie
Przed pierwszym włączeniem należy umieścić amperomierz w szczelinie przewodu zasilającego. Następnie po włączeniu zasilania spójrz na wskazania amperomierza - bez podawania sygnału na wejście mikroukład nie powinien pobierać więcej niż 10 mA. Jeśli prąd spoczynkowy jest normalny, możesz podłączyć głośnik, podać sygnał na wejście, na przykład z odtwarzacza, komputera lub telefonu i przetestować wzmacniacz pod obciążeniem. Nawet przy dużej głośności mikroukład nie powinien zauważalnie się nagrzewać. Na pierwszy rzut oka wydaje się to niesamowite - taki mały mikroukład spokojnie zapewnia moc wyjściową kilkudziesięciu watów, w ogóle się nie nagrzewając. Rzecz w tym, że zamienia zwykły analogowy sygnał audio na ciąg impulsów, które następnie są wzmacniane. W tym przypadku tranzystory nie działają liniowo, ale w trybie przełączania, co pozwala obejść się bez grzejnika. Wzmacniacz jest monofoniczny, co oznacza, że aby odtworzyć sygnał stereofoniczny, należy zamontować drugi wzmacniacz tego samego typu. Tak małą płytkę można wbudować w dowolnym miejscu, jest ona po prostu niezastąpiona przy budowaniu różnych przenośnych głośników zasilanych baterią. Szczęśliwego zgromadzenia.
