مكبرات الصوت هي إحدى الدوائر أو الأجهزة الأكثر استخدامًا في الإلكترونيات ، وهي اللبنات الأساسية في اتصالات لاسلكية والبث وأنظمة الصوت الأخرى التي تستخدم لتحسين خصائص الإشارة. يمكن تعريف مكبر الصوت على أنه جهاز إلكتروني يزيد من إشارة الإدخال. يزيد الجهد أو التيار أو قوة إشارة الدخل.
المضخم
دائرة مكبر كهربائي بقوة 150 وات
قبل الخوض في مناقشة مفهوم دائرة مضخم الطاقة بقدرة 150 وات ، يتيح لنا التعرف على أنواع المضخمات ودائرة مضخم الطاقة ومفهوم مضخم الطاقة وعمل مضخم الطاقة.
أنواع مكبرات الصوت
مكبرات الصوت مصنفة في مضخمات إشارة ضعيفة أو مضخمات طاقة.
مكبر صوت ضعيف
تستخدم مضخمات الإشارة الضعيفة في أجهزة الاستقبال اللاسلكية والتقاطات الصوتية ومشغلات الأشرطة الصوتية ومشغلات الأقراص المضغوطة. تم تصميم مضخم الإشارة الضعيفة للتعامل مع إشارات الإدخال الصغيرة. يجب أن تولد مكبرات الصوت هذه حدًا أدنى من الضوضاء الداخلية مع زيادة قيمة جهد الإشارة بعامل كبير. تعتبر ترانزستورات التأثير الميداني (FET) أكثر كفاءة لمثل هذه التطبيقات.
مضخم الطاقة
تستخدم مضخمات الطاقة في أجهزة إرسال البث وأجهزة الإرسال اللاسلكية وأنظمة الصوت العالية. تستخدم الترانزستورات ثنائية القطب لهذه التطبيقات. يتم النظر في خرج الطاقة وكفاءتها في الغالب في تضخيم الطاقة.
دائرة مضخم الطاقة
يتم استخدام دائرة مضخم الطاقة لدفع الأحمال مثل مكبرات الصوت مع الحد الأدنى من مقاومة الإخراج. تتطلب مكبرات الصوت طاقة عالية بمقاومة منخفضة. هنا تم تصميم دائرة مكبر الصوت باستخدام تكوين فئة AB.
المبدأ الكامن وراء تصميم دائرة مكبر الصوت هو الطرق المختلفة لتحيز أ ترانزستور مفرق ثنائي القطب (BJT) . خرج الإشارة الكهربائية للميكروفون منخفض. لذلك يتم تضخيم إشارة الجهد المنخفض هذه إلى مستوى مستدام باستخدام تكوين الباعث المشترك (CE) لـ BJT المنحاز في وضع الفئة أ. في هذا الوضع ، يكون الإخراج عبارة عن إشارة مضخمة مقلوبة ذات طاقة منخفضة. اثنين دارلينجتون يتم ترتيب ترانزستورات القدرة في تكوين فئة AB لتضخيم مستوى قدرة هذه الإشارة. يتم استخدام ترانزستور تم تكوينه في وضع الفئة A لتشغيل تكوين الترانزستور هذا.
مفهوم دائرة مضخم الطاقة
الجوانب الرئيسية للدائرة هي مكبر للصوت من الفئة AB و a فئة A الجهد مكبر . ينتج الترانزستور المنحاز في وضع الفئة AB إشارة خرج مضخمة لنصف إشارة الإدخال. وبالتالي ، يتكون مضخم الصوت من الفئة AB من ترانزستورات حيث يقوم أحدهما بإجراء نصف إشارة الإدخال والآخر يقوم بالنصف الثاني من إشارة الإدخال. من الناحية العملية ، يتكون مضخم الصوت من الفئة AB من صمامات ثنائية لتوفير انحياز للترانزستورين للتخلص من التشوه المتقاطع. ينتج الترانزستور المنحاز في وضع الفئة A إشارة دخل مقلوبة مع انخفاض الكفاءة.
عمل مضخم الطاقة
توجد تصميمات مختلفة لمضخمات الطاقة لمتطلبات مختلفة من 20 وات و 50 وات و 100 وات من قيمة RMS. تتكون دائرة مضخم الطاقة من دائرة فريدة لإنتاج الجهد وكسب الطاقة. هذا يتكون من ثلاث مراحل تضخيم ، وهي
- مرحلة تضخيم الجهد
- مرحلة السائق
- مرحلة الانتاج
يوضح مخطط الكتلة التالي مراحل التضخيم.
مراحل تضخيم القوة
يناقش مخطط الدائرة التالي دائرة مكبر كهربائي بقوة 150 واط.
تستخدم هذه الدائرة TIP 142 و TIP 147 في تركيبة دارلينجتون لتوصيل 150W RMS إلى مكبر صوت 4Ω. يمكن لترانزستورات Darligton المزدوجة التكميلية التعامل مع تيار 5A وجهد 100 فولت.
دائرة مكبر كهربائي بقوة 150 واط
يتم توصيل اثنين من الترانزستورات BC 558 Q5 و Q4 كمضخم مسبق ويستخدم TIP 142 و TIP 147 مع TIP41 لقيادة السماعة. يتم تغذية هذه الدائرة بالطاقة من مصدر طاقة مزدوج 5A.
يعتمد قسم المضخم المسبق لهذه الدائرة على الترانزستور Q4 و Q5 الذي يشكل مضخمًا تفاضليًا. يقلل مكبر الصوت التفاضلي من الضوضاء ويوفر وسيلة لتطبيق ردود الفعل السلبية. وبالتالي تم تحسين الأداء العام للدائرة. يتم تطبيق إشارة الإدخال على قاعدة Q4 من تقاطع 0.33 Ω المقاوم والمقاوم 22KΩ. مرحلة تكميلية من فئة AB مبني حول Q1 و Q2 لقيادة السماعة. تعمل الثنائيات D1 و D2 على تحيز الزوج التكميلي وتضمن التشغيل السليم للفئة AB. يقود الترانزستور Q3 زوج الدفع والسحب وترتبط قاعدته مباشرة بمجمع الترانزستور Q5.
مصدر طاقة مزدوج
يتم استخدام مصدر مزدوج غير منظم A + 40 / -40 لتشغيل دائرة مكبر الصوت هذه. مصدر الطاقة هذا يكفي لتشغيل قناة واحدة ولتطبيقات الاستريو ضعف التصنيفات الحالية للمحول والصمامات الثنائية والصمامات. الدائرة أدناه هي وحدة إمداد الطاقة المزدوجة.
تطبيقات دائرة مضخم الطاقة
- يمكن استخدام هذا لتشغيل مكبر صوت ذي مقاومة دخل منخفضة.
- يستخدم هذا أيضًا لتشغيل الهوائيات عالية الطاقة للإرسال بعيد المدى.
عيوب
يتسبب استخدام BJTs في مزيد من تبديد الطاقة. وبالتالي ، تقليل كفاءة النظام.
تتضمن هذه المقالة مفاهيم حول دوائر مضخم الطاقة وأنواعها وعملها ، ونأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، لأية استفسارات بخصوص هذا المفهوم أو المشاريع الكهربائية والإلكترونية ، يرجى تقديم ملاحظاتك في قسم التعليقات أدناه.
