Amplificator 20 W

[Leumas]

Buna! Am de proiectat un amplificator audio cu urmatoarele specificatii: puterea 20W (etajul de putere in clasa AB), tensiunea de intrare 1 mV, si rezistenta de sarcina 16ohmi.

Proiectul e pentru scoala si nu sunt prea bun la electronica asa ca apelez la ajutorul vostru, stiind ca sunt si electronisti buni pe aici. As vrea sa stiu daca preamplificarea se poate face cu A.O. avand in vedere ca puterea de iesire trebuie sa fie 20w.

1. Daca se poate atunci cat trebuie sa fie amplificata tensiunea la intrarea in etajul de putere?

2. Cum calculez tensiunea de alimentare?

3. Ce tranzistoare as putea folosi sa fie complementare ( in configuratie Darlington ) pentru a obtine 20w pe o sarcina de 16 ohmi?

Cam astea sunt primele intrebari/nelamuriri dupa ce am incercat sa fac o schema si ceva simulari. As fi foarte recunoscator daca m-ar putea ajuta cineva

Mentionez, si scot in evidenta ca e un proiect pentru scoala, prin urmare nu se iau in considerare eventuale costuri de productie, fiabilitate, si nu trebuie sa fie un amplificator foarte "profi" , doar sa fie respectate cerintele si componentele sa fie dimensionate corect( valori standardizate cu tolerante de 5%).

Edited May 28, 2014 by Leumas

[sorin65]

@ leumas, de ce nu incepi cu un kit de aici?

intrebarile take sunt f generale si, oarecum, gresite in abordarea unei scheme de amp.

http://www.mivarom.ro/catalog/index.php/kituri-audiodiverse-c-214?osCsid=0k7j5utouheedkb5jqbo7ma9s4

pt cativa zeci de lei ai scheme, componente, cablaje. il poti reproiecta, imbunatatii. crede-ma ca fara un bagaj de baza in electronica e greu sa intelegi eventualele raspunsuri.

[Leumas]

1. Pentru cativa zeci de lei as putea sa cumpar proiectul gata facut...insa tin sa il fac eu

 

2. E vorba strict de cerintele proiectului. Sunt in anul 2 la electronica si telecomunicatii si proiectul e lucrarea de semestru la "Proiectare asistata de calculator", se pune baza mai mult pe cunoasterea si stapanirea simulatorului Orcad decat cunostintele in electronica. Am nevoie doar de o schema electrica simpla care sa respecte cerinte si pe care sa pot face simularile. Mai mult despre asta e vorba, ceea ce poate face simulatorul nu amplificatorul proiectat de mine. Eu am doar nevoie de niste relatii de calcul si sfaturi pentru a proiecta o schema corecta

[ratza_sb]

Ca să obţii 20W într-o sarcină de 16 ohmi trebuie să afli ce tensiune şi curent trebuie să livreze amplificatorul.

Ştii că P = U*U/R, deci

Urms = sqrt(P*R) = sqrt (20*16) = 17,888Vrms.

 

Amplitudinea e:

Umax = Urms * sqrt(2) = 17,888 * 1,4142 = 25,298V.

 

Curentul maxim:

Imax = Umax / R = 25,298V/16 = 1,581A.

 

Cum tensiunea ta de intrare e de 1mVrms, amplificatorul trebuie să aibe un cîştig în tensiune de:

A = Urms/Uin = 17,888 / 0.001 = 17888, adică 85dB.

 

Mi se pare foarte mică tensiunea de intrare, sigur nu era mai mult de 1mV? 85dB e un cîştig imens, foarte comparabil cu zgomotul. În practică vei avea nevoie de intrare diferenţială şi cîteva etaje succesive de amplificare ca să nu amplifici zgomotul de mod comun şi altele. Nu e un proiect simplu.

 

EDIT: Am uitat de alimentare. Pe fiecare ramură trebuie să mai adaugi căderea de tensiune de pe tranzistorii finali, deci alimentarea va fi cu 2...3V mai mare, adică +/-28V.

Edited May 28, 2014 by ratza_sb

[Leumas]

Ca să obţii 20W într-o sarcină de 16 ohmi trebuie să afli ce tensiune şi curent trebuie să livreze amplificatorul.

Ştii că P = U*U/R, deci

Urms = sqrt(P*R) = sqrt (20*16) = 17,888Vrms.

 

Amplitudinea e:

Umax = Urms * sqrt(2) = 17,888 * 1,4142 = 25,298V.

 

Curentul maxim:

Imax = Umax / R = 25,298V/16 = 1,581A.

 

Cum tensiunea ta de intrare e de 1mVrms, amplificatorul trebuie să aibe un cîştig în tensiune de:

A = Urms/Uin = 17,888 / 0.001 = 17888, adică 85dB.

 

Mi se pare foarte mică tensiunea de intrare, sigur nu era mai mult de 1mV? 85dB e un cîştig imens, foarte comparabil cu zgomotul. În practică vei avea nevoie de intrare diferenţială şi cîteva etaje succesive de amplificare ca să nu amplifici zgomotul de mod comun şi altele. Nu e un proiect simplu.

 

EDIT: Am uitat de alimentare. Pe fiecare ramură trebuie să mai adaugi căderea de tensiune de pe tranzistorii finali, deci alimentarea va fi cu 2...3V mai mare, adică +/-28V.

 

Multumesc mult, de astfel de explicatii aveam nevoie. Si ca sa iti raspund, da, e corect 1 mV . Proiectele sunt date astfel incat sa te puna putin in incurcatura, am colegi care au proiect cu intrarea de 100uV (probabil puterea sau rezistenta pe sarcina mai mica).

 

Deci as putea face preamplificarea cu amplificatoare operationale ( m-am gandit la ua741)?...desigur mai multe etaje, primul ar fi un repetor sau cu amplificare mica

[viobio]

Buna! Am de proiectat un amplificator audio cu urmatoarele specificatii: puterea 20W (etajul de putere in clasa AB), tensiunea de intrare 1 mV, si rezistenta de sarcina 16ohmi.

 

Proiectul e pentru scoala si nu sunt prea bun la electronica asa ca apelez la ajutorul vostru, stiind ca sunt si electronisti buni pe aici. As vrea sa stiu daca preamplificarea se poate face cu A.O. avand in vedere ca puterea de iesire trebuie sa fie 20w.

 

1. Daca se poate atunci cat trebuie sa fie amplificata tensiunea la intrarea in etajul de putere?

2. Cum calculez tensiunea de alimentare?

3. Ce tranzistoare as putea folosi sa fie complementare ( in configuratie Darlington ) pentru a obtine 20w pe o sarcina de 16 ohmi?

 

Cam astea sunt primele intrebari/nelamuriri dupa ce am incercat sa fac o schema si ceva simulari. As fi foarte recunoscator daca m-ar putea ajuta cineva

 

Mentionez, si scot in evidenta ca e un proiect pentru scoala, prin urmare nu se iau in considerare eventuale costuri de productie, fiabilitate, si nu trebuie sa fie un amplificator foarte "profi" , doar sa fie respectate cerintele si componentele sa fie dimensionate corect( valori standardizate cu tolerante de 5%).

Sa nu o vezi ca pe o ironie la adresa ta,pe voi ce va învăța la facultate?? Edited May 28, 2014 by viobio

[Leumas]

E facultate de "Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei" si teoretic facultatea ne invata destul de multe printre care si electronica. Dar cum spuneam electronica nu e chiar punctul meu forte, si daca nu ma trezeam in ultima saptamana sa fac proiectul puteam cere lamuriri unui profesor...dar mnah...asta e

 

L.E. V-am urmarit cam toate lucrarile postate pe RGC si stiu ca sunteti un electronist foarte bun....asa ca nu m-ar deranja si vre-un sfat pe langa critici( pe care,trebuie sa recunosc, le merit).

Edited May 28, 2014 by Leumas

[sorin65]

hai vio ca e in anul ||, abia la DCE. eu la examene ii lasam cu toate cartiile pe masa. tot aia era

Edited May 28, 2014 by sorin65

[Leumas]

hai vio ca e in anul ||, abia la DCE. eu la examene ii lasam cu toate cartiile pe masa. tot aia era

 

True story

[sorin65]

asa ca Leumas , bafta la proiect!

daca veneai si tu din timp, iti propuneam sa aprofundezi un etaj final sau preamp de la nelson pass. e o teorie interesanta cu rezultate deosebite. ar fi iesit un proiect de 10:

https://www.passdiy.com/

si

https://passlabs.com/

ps: daca-l faceai , iti bagam si o pila-)))

Edited May 28, 2014 by sorin65

[Leumas]

 

Asta e o schema asa de principiu pe care am facut-o inainte sa postez pe forum. Nu eram sigur ca pot face preamplificarea cu operationale, si nu stiam cat trebuie sa amplifice inainte sa intre in etajul de putere.

 

De asemenea tranzistorii i-am luat de pe net, nu garantez ca sunt corespunzatori pentru cerintele acestui proiect.

asa ca Leumas , bafta la proiect!
daca veneai si tu din timp, iti propuneam sa aprofundezi un etaj final sau preamp de la nelson pass. e o teorie interesanta cu rezultate deosebite. ar fi iesit un proiect de 10:
https://www.passdiy.com/
si
https://passlabs.com/
ps: daca-l faceai , iti bagam si o pila-)))

Incerc sa il fac, inca nu e prea tarziu pentru ca o sa il predau in iulie in sesiunea de restante . Totusi chiar daca nu e de nota 10 vreau sa il fac eu si sa inteleg ce am facut si de ce am facut. Altfel puteam si eu sa dau 50 de lei unui coleg din anul 3/4 si aveam un proiect gata facut, luam nota de trecere si treceam mai departe...nu mai eram predispus la ironii si critici pe forum...mai ales pe RGC care e mama ironiilor )

Edited May 28, 2014 by Leumas

[sorin65]

pai ai toata teoria explicata acolo, plus colocvii tinute de nelson pass pe youtube.

in fine, la schema ta ... ce-i aia? schema in CC??? trebuie sa ai cuplaje capacitive intre etaje si catre sursa.

[viobio]

E facultate de "Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei" si teoretic facultatea ne invata destul de multe printre care si electronica. Dar cum spuneam electronica nu e chiar punctul meu forte, si daca nu ma trezeam in ultima saptamana sa fac proiectul puteam cere lamuriri unui profesor...dar mnah...asta e

 

L.E. V-am urmarit cam toate lucrarile postate pe RGC si stiu ca sunteti un electronist foarte bun....asa ca nu m-ar deranja si vre-un sfat pe langa critici( pe care,trebuie sa recunosc, le merit).

Nu e critică,eu nu ma bag cu explicatii,trebuie să concepi si sa întelegi singur ce se întîmplă în acel amp,dacă nu pricepi ce și cum... o sa obții o nota la examen și atît,contează cu ce rămâi în cap, NU NEAPARAT NOTA DE LA PROIECT.

[Leumas]

Nu e critică,eu nu ma bag cu explicatii,trebuie să concepi si sa întelegi singur ce se întîmplă în acel amp,dacă nu pricepi ce și cum... o sa obții o nota la examen și atît,contează cu ce rămâi în cap, NU NEAPARAT NOTA DE LA PROIECT.

 

Asta spuneam si eu cu cateva minute mai devreme. Nu am intrat sa imi faca cineva proiectul.

 

Vreau sa stiu daca pentru 20 W si sarcina de 16 ohmi se poate face preamplificarea cu amplificatoare operationale.

[viobio]

Asta spuneam si eu cu cateva minute mai devreme. Nu am intrat sa imi faca cineva proiectul.

 

Vreau sa stiu daca pentru 20 W si sarcina de 16 ohmi se poate face preamplificarea cu amplificatoare operationale.

Se poate,gîndește ca un microfon da un semnal de 1..10mV, un canal de mixer e construit cu OA.

[ggg]

amp20w.png

 

Totusi chiar daca nu e de nota 10 vreau sa il fac eu si sa inteleg ce am facut si de ce am facut.

 

Junior!!! Ai un mare din partea mea . Desi ceea ce ti-a indicat Sorin este foarte important , parerea mea este sa o iei metodic , de la bun inceput

http://zebu.uoregon.edu/~rayfrey/431/notes9.pdf

Dupa care se pot studia aplicatii ,

http://web.mit.edu/klund/www/books/opamps181.pdf

Si un site care-ti ofera raspunsuri la toate nelamuririle pe care le ai

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_8/3.html

Succes !!!

[Leumas]

Se poate,gîndește ca un microfon da un semnal de 1..10mV, un canal de mixer e construit cu OA.

Exact. Asta a fost una din intrebarile initiale pe care le-am avut. Am mai intrebat care trebuie sa fie amplificarea la intrarea in etajul de putere( nu am stiut cum se calculeaza) pentru ca un AO 741 e alimentat la 18V, deci nu e prea ok daca am nevoie de o tensiune mai mare. Am mai gasit pe google ca ar fi un 741M care e alimentat la 22 V insa nu exista modelul pentru simulare in OrCad.

Edited May 28, 2014 by Leumas

[ggg]

insa nu exista modelul pentru simulare in OrCad.

 

Pai nu se gaseste decat in versiunea Pro . Si nici nu poti sa-l implementezi ca-ti trebuie o directiva (un .inc ) dedicata lui 741 .

Dar nu poti sa faci si cu LTSpice ? http://www2.cose.isu.edu/~chiustev/courses/EE4429/LTSpiceModelTutorial.pdf

Edited May 28, 2014 by ggg

[sorin65]

leumas, ai ales un op prea vechi...

pune si tu un tl072, jma rog, 061, o71, 081 daca vrei single. castigul este acelasi.

[Leumas]

Pai nu se gaseste decat in versiunea Pro . Si nici nu poti sa-l implementezi ca-ti trebuie o directiva (un .inc ) dedicata lui 741 .

Dar nu poti sa faci si cu LTSpice ? http://www2.cose.isu.edu/~chiustev/courses/EE4429/LTSpiceModelTutorial.pdf

 

Doar in Orcad. Dupa cum am spus mai sus scopul e sa arat ca stiu folosi simulatorul, mai mult decat performantele amplificatorului. Proiectul nu o sa fie niciodata pus in practica, doar dimenisonate componentele, cateva simulari si grafice...si cam atat.

leumas, ai ales un op prea vechi...

pune si tu un tl072, jma rog, 061, o71, 081 daca vrei single. castigul este acelasi.

Multumesc! Am ales 741 pentru ca asta il foloseam si la lucrarile de laborator.

[sorin65]

Pai nu se gaseste decat in versiunea Pro . Si nici nu poti sa-l implementezi ca-ti trebuie o directiva (un .inc ) dedicata lui 741 .

Dar nu poti sa faci si cu LTSpice ? http://www2.cose.isu.edu/~chiustev/courses/EE4429/LTSpiceModelTutorial.pdf

pai il pica numai daca pomeneste de ltspice...

au la facultate platforma profi de orcad, cu pspice cu tot.

[ratza_sb]

Am mai intrebat care trebuie sa fie amplificarea la intrarea in etajul de putere( nu am stiut cum se calculeaza) pentru ca un AO 741 e alimentat la 18V, deci nu e prea ok daca am nevoie de o tensiune mai mare. Am mai gasit pe google ca ar fi un 741M care e alimentat la 22 V insa nu exista modelul pentru simulare in OrCad.

 

Foloseşte operaţionale uzuale pentru cea mai mare parte din gain, iar ultima o laşi în seama finalului. Spre exemplu, pui două etaje cu operaţional, fiecare de 30dB, deci A = 1000. Vei avea 1Vrms la ieşire, deci nu mai eşti limitat de alimentare, iar etajul final va fi alimentat de la o tensiune mai mare şi trebuie să aibe un cîştig de 25dB, care nu-i aşa greu de obţinut.