Bộ khuếch đại lớp D đơn giản
Như bạn đã biết, bộ khuếch đại công suất âm thanh được chia thành nhiều loại khác nhau. Bộ khuếch đại hoạt động ở hạng “A” có thể cung cấp chất lượng âm nhạc khá do dòng tĩnh cao, nhưng chúng có hiệu suất cực thấp, tiêu thụ nhiều dòng điện và yêu cầu làm mát tốt.
Ngược lại, bộ khuếch đại loại B rất tiết kiệm nhưng lại đưa khá nhiều bộ khuếch đại phi tuyến tính vào tín hiệu. Lớp phổ biến nhất là “AB”, như tên gọi của nó gợi ý, nó nằm giữa “A” và “B”. Nó không tiêu thụ nhiều và cho phép bạn tái tạo tín hiệu âm thanh với chất lượng khá tốt. Tuy nhiên, những bộ khuếch đại như vậy, đặc biệt là khi công suất đã lên tới hàng chục watt, vẫn cần một bộ tản nhiệt để làm mát. Đó là lý do tại sao các bộ khuếch đại lớp “D” gần đây đã trở nên rất phổ biến. Chúng có hiệu suất cao (80-90%) và có thể hoạt động mà không cần bộ tản nhiệt ngay cả với công suất vài chục watt, đồng thời cung cấp chất lượng âm thanh khá tốt. Một sơ đồ như vậy được trình bày dưới đây.
Mạch khuếch đại
Cơ sở của nó là vi mạch MP7720, gần đây khá phổ biến, nó cung cấp công suất đầu ra lên tới 20 watt.Điện áp cung cấp có phạm vi rộng - từ 7 đến 24 volt. Điện áp càng cao, bạn càng nhận được nhiều năng lượng ở đầu ra. D2 trong sơ đồ là một diode zener 6,2 volt, ví dụ 1N4735A. D1 - Diode Schottky cho điện áp ít nhất 30 volt và dòng điện 1 ampe. Thích hợp, ví dụ: 1N5819. L1 – cuộn cảm có độ tự cảm 10 μH, bất kỳ loại cuộn cảm nào cũng phù hợp. C9 là tụ điện ghép nối tiếp với loa và cắt thành phần DC của tín hiệu đầu ra. Đó là lý do tại sao ngay cả khi lắp ráp sai, điện áp đầu ra của bộ khuếch đại sẽ không ổn định và bạn không phải lo lắng về loa. Chân 4 của vi mạch chịu trách nhiệm về trạng thái của nó - bật hay tắt. Nếu điện áp ở chân này gần bằng 0 thì bộ khuếch đại sẽ không hoạt động. Đó là lý do tại sao mạch có một diode zener D3 cho điện áp 4,7 volt; ví dụ, có thể sử dụng 1N4732A. Tất cả các tụ điện phải có công suất định mức tối thiểu bằng 1,5 lần điện áp nguồn. Mạch không có bất kỳ tính năng đặc biệt nào khác, chỉ cần lắp ráp chính xác là đủ và nó sẽ ngay lập tức bắt đầu hoạt động.
Cụm khuếch đại lớp D
Như thường lệ, bảng mạch in được làm trước tiên, kích thước của nó là 45x30 mm. Bộ khuếch đại này được cho là tiết kiệm và thu nhỏ nhất nên tất cả các phần tử được đặt khá gần nhau để tiết kiệm không gian và chip SMD được hàn ở bên cạnh đường ray. Bảng mạch in được chế tạo bằng phương pháp LUT; dưới đây là một số hình ảnh của quy trình.
Khi đóng hộp các đường ray, bạn cần phải hết sức cẩn thận để không vô tình làm chập chúng bằng chất hàn dư thừa.Sau khi đóng hộp, việc đầu tiên chúng ta làm là hàn vi mạch, sau đó là các bộ phận còn lại ở phía bên kia của bảng. Để kết nối tất cả các dây trên bo mạch, có một vị trí dành cho khối đầu cuối. Sau khi hàn xong, cần kiểm tra các rãnh liền kề xem có bị đoản mạch hay không, trước tiên hãy loại bỏ mọi từ thông còn sót lại khỏi bảng. Cần đặc biệt chú ý đến việc loại bỏ khu vực bên dưới vi mạch, không được để lại dòng chất lỏng bên dưới nó, điều này có thể gây hại cho hoạt động bình thường của bộ khuếch đại.
Khởi động và thử nghiệm lần đầu
Trước khi bật nó lần đầu tiên, bạn cần đặt một ampe kế vào khe hở trên dây nguồn. Sau đó, sau khi cấp nguồn, hãy xem chỉ số của ampe kế - không cấp tín hiệu vào đầu vào, vi mạch không được tiêu thụ quá 10 mA. Nếu dòng tĩnh là bình thường, bạn có thể kết nối loa, cấp tín hiệu vào đầu vào, chẳng hạn như từ máy nghe nhạc, máy tính hoặc điện thoại và kiểm tra bộ khuếch đại đang tải. Ngay cả ở mức âm lượng lớn, vi mạch cũng không nóng lên đáng kể. Thoạt nhìn, điều này có vẻ đáng kinh ngạc - một vi mạch nhỏ như vậy bình tĩnh cung cấp công suất đầu ra hàng chục watt mà không hề nóng lên. Vấn đề là nó biến tín hiệu âm thanh analog thông thường thành một chuỗi xung, sau đó được khuếch đại. Trong trường hợp này, các bóng bán dẫn hoạt động không phải ở chế độ tuyến tính mà ở chế độ chuyển mạch, điều này có thể hoạt động mà không cần bộ tản nhiệt. Bộ khuếch đại là đơn âm, có nghĩa là để tái tạo tín hiệu âm thanh nổi, bạn sẽ phải lắp ráp tín hiệu thứ hai cùng loại. Một bảng nhỏ như vậy có thể được nhúng ở bất cứ đâu, nó đơn giản là không thể thay thế khi chế tạo nhiều loại loa di động chạy bằng pin. Chúc hội họp vui vẻ.
