Semplice amplificatore in classe D
Come sapete, gli amplificatori di potenza audio sono divisi in diverse classi. Gli amplificatori che funzionano in classe "A" possono fornire una qualità del suono musicale decente grazie all'elevata corrente di riposo, ma hanno un'efficienza estremamente bassa, consumano molta corrente e richiedono un buon raffreddamento.
Gli amplificatori di classe B, al contrario, sono molto economici, ma introducono nel segnale numerosi amplificatori non lineari. La classe più comune è “AB”, come suggerisce il nome, è qualcosa tra “A” e “B”. Non consuma molto e permette di riprodurre un segnale audio con una qualità abbastanza buona. Tuttavia, tali amplificatori, soprattutto quando la potenza ammonta già a decine di watt, necessitano ancora di un radiatore per il raffreddamento. Ecco perché recentemente gli amplificatori di classe “D” sono diventati molto popolari. Hanno un'elevata efficienza (80-90%) e possono fare a meno di un radiatore anche con una potenza di un paio di decine di watt, fornendo allo stesso tempo una qualità del suono abbastanza decente. Uno di questi schemi è presentato di seguito.
Circuito amplificatore
Si basa sul microcircuito MP7720, che è stato abbastanza comune ultimamente, e fornisce una potenza di uscita fino a 20 watt.La tensione di alimentazione varia ampiamente: da 7 a 24 volt. Maggiore è la tensione, maggiore è la potenza che puoi ottenere in uscita. D2 nel diagramma è un diodo zener da 6,2 volt, ad esempio 1N4735A. D1 – Diodo Schottky per una tensione di almeno 30 volt e una corrente di 1 ampere. Adatto, ad esempio, 1N5819. L1 – induttore con un'induttanza di 10 μH, è adatto qualsiasi tipo di induttore. C9 è un condensatore di accoppiamento; è collegato in serie all'altoparlante e interrompe la componente continua del segnale in uscita. Ecco perché, anche se l'assemblaggio non è corretto, non ci sarà tensione costante all'uscita dell'amplificatore e non dovrai preoccuparti dell'altoparlante. Il pin 4 del microcircuito è responsabile del suo stato, sia che sia acceso o spento. Se la tensione su questo pin è vicina allo zero, l'amplificatore non funzionerà. Questo è il motivo per cui il circuito ha un diodo zener D3 per una tensione di 4,7 volt; è possibile utilizzare ad esempio 1N4732A. Tutti i condensatori elettrolitici devono avere una potenza nominale pari ad almeno 1,5 volte la tensione di alimentazione. Il circuito non ha altre particolarità, basta montarlo correttamente e inizierà subito a funzionare.
Gruppo amplificatore in classe D
Come di consueto viene realizzato prima il circuito stampato, le cui dimensioni sono 45x30 mm. Questo amplificatore avrebbe dovuto essere il più economico e in miniatura, quindi tutti gli elementi si trovano abbastanza vicini l'uno all'altro per risparmiare spazio e il chip SMD è saldato sul lato dei binari. Il circuito stampato è realizzato utilizzando il metodo LUT; di seguito sono riportate alcune fotografie del processo.
Quando si stagnano le piste, è necessario fare molta attenzione a non metterle accidentalmente in cortocircuito con una quantità eccessiva di saldatura.Dopo la stagnatura, la prima cosa che facciamo è saldare il microcircuito e poi il resto delle parti sull'altro lato della scheda. Per collegare tutti i fili sulla scheda è presente un posto per una morsettiera. Una volta completata la saldatura, è opportuno controllare eventuali cortocircuiti sulle piste adiacenti, rimuovendo prima eventuali residui di flusso dalla scheda. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla rimozione dell'area sotto il microcircuito; sotto di essa non dovrebbe rimanere alcun flusso liquido che potrebbe compromettere il corretto funzionamento dell'amplificatore.
Primo avviamento e collaudo
Prima di accenderlo per la prima volta, è necessario inserire un amperometro nell'intercapedine del cavo di alimentazione. Quindi, dopo aver applicato l'alimentazione, guarda le letture dell'amperometro: senza applicare un segnale all'ingresso, il microcircuito non dovrebbe consumare più di 10 mA. Se la corrente di riposo è normale, è possibile collegare un altoparlante, applicare un segnale all'ingresso, ad esempio, da un lettore, un computer o un telefono e testare l'amplificatore sotto carico. Anche ad alto volume, il microcircuito non dovrebbe surriscaldarsi notevolmente. A prima vista, sembra sorprendente: un microcircuito così piccolo fornisce tranquillamente una potenza di uscita di decine di watt, senza surriscaldarsi affatto. Il fatto è che trasforma un normale segnale audio analogico in una sequenza di impulsi, che vengono poi amplificati. In questo caso, i transistor non funzionano in modalità lineare, ma in modalità commutazione, il che consente di fare a meno del radiatore. L'amplificatore è monofonico, ciò significa che per riprodurre un segnale stereo sarà necessario assemblarne un secondo dello stesso tipo. Una scheda così piccola può essere incorporata ovunque; è semplicemente insostituibile quando si costruiscono vari altoparlanti portatili che funzionano a batteria. Buona assemblea.
