Amplificador de clase AB Ayuda de diseño

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Necesito ayuda para diseñar un amplificador clase ab para alimentar un altavoz de 8 ohmios de 0.2W para crear un sonido de alarma. Estoy emitiendo una onda sinusoidal a 150Hz y 5Vpp desde un microprocesador TI.

Preguntas 1: ¿Un amplificador de clase AB amplifica la corriente, no el voltaje correcto?

Tengo un par de transistores NPN y PNP, 2N3904 y 2N3906.

Pregunta 2: Si Q1 es correcta. ¿Mi uP podrá generar suficiente corriente para que estos BJT se amplifiquen? ¿O necesito algún tipo de preamplificador o algo antes de llegar al amplificador AB?

Pregunta 3: ¿Cómo puedo resolver esto a través de las hojas de datos de BJT? ¿Qué busco en ellos para resolver esto por mí mismo? ¿Es la gráfica de ganancia actual que se muestra a continuación?

Buscando ayuda analógica!

    
pregunta EE_Eric

1 respuesta

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Q1: un amplificador de clase AB completo podría amplificar el voltaje y la corriente. Sospecho que te refieres a una topología específica de un amplificador de clase AB. Y por lo que describe, sospecho que se refiere a dos transistores impulsados con diodos como desplazadores de voltaje que sí no amplifican el voltaje, solo la corriente. El siguiente ejemplo es solo de Clase B, pero será suficiente para una alarma.


Amplificador Push-Pull clase B

P2: Si su circuito esperado es similar a la imagen de arriba, entonces no debería usar la corriente de la UP para enviar directamente a los BJT. Su uP envía un voltaje, esto debe ser acoplado por condensadores y luego debe enviar la señal de voltaje a la etapa de amplificación, que luego utiliza la corriente de la fuente para controlar la amplificación BJT. Incluso si elige no acoplar capacitivamente su señal de entrada a su etapa de amplificador, vinculará la señal de uP entre los diodos. Notarías que incluso entonces, cualquier corriente proveniente de la UP no es actual y viaja a través de BJT. Por lo tanto, no tiene que preocuparse por la ganancia entre la salida de uP y el amplificador, tiene que preocuparse por la corriente que fluye a través de R1 y R2 y la cantidad de ganancia que necesitará allí.

Q3: se vuelve discutible si lo que respondí en Q2 es correcto. Esto se debe a que su entrada actual está determinada por R1 y R2 y no por la salida de uP.

Es probable que también desee colocar un condensador adicional entre la salida de su amplificador y Rl (mucho más grande que el lado de entrada al amplificador) para aislar los voltajes de CC de la señal de CA que está intentando enviar. al orador. Esto permitiría que su altavoz funcione de -2.5V a 2.5V (por ejemplo) en lugar de de 0 a 5V, que es con lo que se alimentará / operará su uP.

EDITAR:
Para obtener más detalles sobre los valores de los componentes, querrá ver las ganancias de BJT.

Primero querrá saber con qué voltaje máximo querrá conducir su altavoz. Usando la ley de Ohmios y la relación con el poder, puede usar V ^ 2 / R = P. O V = sqrt (P * R). Eso le daría V = 1.26 V pero eso es solo en DC. Una onda sinusoidal con una potencia equivalente a DC sería sqrt (2) veces eso o 1.79V. Y como es una onda sinusoidal, sería de +/- 1.79V o 3.58Vpp. Es un rango bastante grande, pero dentro de la capacidad operativa de una fuente de alimentación de 5V.

Usando la otra forma de la ecuación de potencia P = I ^ 2 * R, puede encontrar la corriente máxima con la que querrá conducir el altavoz: 0.158 amperios, pero una vez más, está en DC, por lo que su corriente máxima será sqrt (2) veces que para CA o 0.224 amperios. Su gráfico de Hfe muestra que su ganancia actual varía de 70 a 170, así que escoja un número allí y vea si funcionará. 100 es un buen lugar para comenzar. Si desea tener la capacidad de generar 0.224 amperios, con una ganancia de 100, necesitará que la entrada al transistor sea de 0.00224 o 2.24 miliAmps. Comenzaría allí con su resistencia sesgada. Suponga que 0.7 V caen a través de cada diodo, Vcc es 5V y R1 y R2 son iguales. Eso significa que 3.6 / 2 V o 1.8V caen a través de cada resistencia. 1.8V / 0.00224A = 803 ohms. Yo empezaría allí y vería si funciona.

Para los condensadores de acoplamiento, iría tan grande como los tenga dentro de lo razonable. 1uF a 100uF es probablemente un buen lugar para comenzar.

Una palabra de advertencia, no tome los valores que he dado aquí y colóquelos a ciegas en un PCB de producción. Está destinado a fallar miserablemente. Tome el circuito y los valores de los componentes dados aquí. Cree el circuito en una placa de pruebas y luego juegue con / modifíquelo hasta que lo entienda antes de intentar colocarlo en una PCB. Todos los valores aquí son estimaciones y conjeturas de primer orden. Además, NO use 12V o 19V para manejar un altavoz delicado de esa manera, a menos que quiera ver muchos diodos, transistores y altavoces que liberan todo su humo mágico.

    
respondido por el horta

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