Amplificatore rudimentale con transistor PNP

[SediciAmpere]

Importante: la resistenza R1 deve essere almeno da 7W e la resistenza R2 da almeno 1W, il DB140 deve essere montato su un dissipatore da 25 K/W max , meglio se da 20 K/W (di dimensioni maggiori = valore in K/W più basso)

ugophill non tagliare il filo delle cuffie, perché i fili all'interno sono molto sottili e smaltati: sono molto difficili da saldare, compra un jack femmina. Il fusto è la massa, la punta e l'anello sono i segnali left e right

[MarcoD]

Come passatempo, calcolo la potenza alternata sul carico di 50 ohm del mio post 10.

La VRc a riposo è 5 V, al massimo varia fra 0 e 10 V, ossia +/-5 V, 5 Vmax.
Se la considero sinusoidale (quindi senza distorsioni) valre 5 x 0,707 = circa 3,5 V eff
La potenza sulla Rc vale ottimisticamente :
P = V x I = V x (V/R) = 3,5 x 3,5 / 50 = 0,2 watt

Per adattare l'altoparlante da 8 ohm al carico di 50 si deve mettere un trasformatore
con un rapporto di trasformazione in tensione di Radice quadrata di ( 50/8) = 2,5.
(Si deve poi ricalcolare il punto di lavoro considerando la resistenza del primario del trasformatore invece che 50 ohm).

Oppure mettere in serie 6 altoparlanti da 8 ohm! Magari collegandoli con fase opportuna si attiene un fascio acustico direzionale .

Se si adoperasse un altoparlante da 8 ohm senza trasformatore, si dovrebbe mettere in serie un resistore da 50 - 8 = 42 ohm.
La tensione si riduce a 3,5 x 8 /( 42 + 8 ) = 0,56 Veff
La potenza si riduce a 0,56^2/8 = 40 mW, sono pochini, ma qualcosa si dovrebbe sentire

Sarebbe meglio riconsiderare il progetto considerando una tensione di alimentazione più bassa, 6 V ?, e forse uno stadio a collettore comune, che guadagna meno di 1 in tensione, ma ha una impedenza di uscita bassa.

Che ne dite ?

[SediciAmpere]

Ma anche nel calcolo che ho fatto io il transistor non lavora a temperature esagerate, basta un piccolo dissipatore da 25K/W

PS: se applichiamo il segnale tra base e emettitore, come l'ho disegnato io, la PSRR sarà leggermente migliore (in ogni caso pessima)

[ugophill]

Ciao a tutti ragazzi, grazie ancora per le molte risposte.

Sono riuscito a capire qualcosa grazie a questo bellissimo articolo di Elemania http://www.elemania.altervista.org/transistor/BJT/bjt13.html.

Cercando di scimmiottare quanto scritto ho fatto i miei calcoli.

Questo è il circuito:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Partiamo dal fatto che non conosco i valori del segnale di ingresso e quindi sparo un guadagno random, diciamo 10.
In più mi sono accorto che sullo speaker c'è scritta anche la potenza, scritta ormai quasi completamente sbiadita. 2W/8ohm.

I conti che ho effettuato sono:

G=10 (ipotesi precedente)


(ho controllato da più fonti, per questa configurazione dovrebbe valere questa formula)



Ipotizzo di alimentare lo speaker con 0.5W:





Questa tensione però non sfrutta il range di alimentazione del mio alimentatore (12V), cerco allora di estendere la tensione abbassando la corrente, ipotizzo un 80% dei 12V, per non rischiare di tosare il segnale di uscita, quindi 10V circa, 6V di polarizzazione e 4V di escursione segnale che cadranno sullo speaker:






Punto chiave dell'analisi è dimensionare molto maggiore della corrente che scorre nel carico.
Considerando "molto maggiore" == "un ordine di grandezza in più", trovo:



Fisso il valore di tensione del collettore a 6V, metà dell'alimentazione, sulla resistenza cadono 6V:



Dalla relazione :



Non rimane che determinare e del partitore di ingresso, sfrutto ancora la condizione di "molto maggiore" considerando dieci volte più piccola della corrente che scorre in
e


vale:
dove beta è il guadagno di corrente del transistor, valore effimero che non so dove recuperare quindi ipotizzo di 100(valore generico consigliato).
Dunque: il valore sembra grossino per una ma non ho l'esperienza per dirlo, quindi può anche andarmi bene .



Siccome :

Ha senso quello che ho scritto? Lo so che i valori non sono molto "normali" però seguendo questi calcoli il risultato che ottengo è questo.
Adesso provo a fare delle simulazioni ipotizzando una tensione di ingresso 0.6V di picco e posto i risultati.
Il condensatore lo dimensionerò per via sperimentale con il simulatore

Un cordiale saluti a tutti gli utenti,
Ugophill

[MarcoD]

Fisso il valore di tensione del collettore a 6V, metà dell'alimentazione, sulla resistenza R_c cadono 6V:

I calcoli sono corretti, ma attento alle dissipazioni:
V = 6 V; I = 1,35 A; P = 6 x 1,35 = 8 watt nel resistore e all'incirca nel transistor
Se l'alimentatore è da 1,5 A sei al pelo.
Simula con generatore da 1000 Hz, per il condensatore, prova 1000 uF

Quanto alla realtà, prevedo calore, scottature, fumo e componenti danneggiati...

[ugophill]

Buongiorno vi posto le immagini della simulazione effettuata con Falstad, sostituendo l'NPN con un PNP e invertendo la polarità dell'alimentazione.
Il circuito amplifica, e questo è un bene. Purtroppo la potenza sul transistor è troppo alta.
Comunque una prima pietra miliare è stata raggiunta.

Ringrazio tutti per i validissimi consigli e spunti che mi avete dato. Prossimamente cercherò di realizzare la versione fisica.

[MarcoD]

2 watt applicati all'altoparlante da 8 ohm,
corrispondono a 4 V eff ossia +/- 5,6 V max sinusoidali
e ovviamente anche a 0,5 A eff ossia +/- 0,7 A max sinusoidali

Propongo: di collegare direttamente l'altoparlante 8 ohm come Rc,
allora sarà percorso da una corrente continua a riposo di 0,35 A cui viene sovrapposta la corrente alternata di +/-0,35 A max, la massima potenza alternata sarà di 0,5 watt.

Propongo di alimentare il tutto con solo 5 o 6V
Re = 2,2 ohm 1 watt (o se volete due 4,7 ohm 1/2 watt in parallelo)
R2 = 82 ohm 1/2 watt
R1 costituita da un trimmer (potenziometro/reostato) da 250 ohm in serie a 100 ohm.
Si regola il trimmer in modo che la Vce sia uguale alla VRc o in modo che la distorsione in uscita sia minima, e speriamo in bene .

[djnz]

Propongo: di collegare direttamente l'altoparlante 8 ohm come Rc

Si, ok, elettricamente funziona, ma un altoparlante non sarebbe fatto per dissipare permanentemente una continua, e con il cono che lavora sempre in compressione o in trazione. La previsione "calore, scottature, fumo e componenti danneggiati" (su cui concordo) non vorrei che coinvolgesse anche l'altoparlante

[MarcoD]

Si. hai ragione, io avevo aggiunto

e speriamo in bene .

Se va male uno può comperare per 5 € un amplificatorino cinese
o montarsene uno con un LM386N

[djnz]

Purtroppo la potenza sul transistor è troppo alta.

Un amplificatore di potenza in classe A è per forza una stufa. Se invece decidessi di realizzare un totem-pole in classe B, aggiungendo un transistor NPN complementare, la musica cambierebbe (in tutti i sensi )