pasos / proceso del diseño del amplificador multietapa

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Tengo un proyecto para una de mis clases y es diseñar un amplificador multietapa bjt. Puedo usar cualquier combinación de npn o pnp y cualquier tipo de sesgo que escoja, pero tengo algunas restricciones dadas por el profesor que son para usar un voltaje de entrada, frecuencia de audio y salida de potencia establecidos. Sé cómo realizar el análisis dc / ac, ganancia y etcétera de un circuito que ya está construido, pero no estoy seguro de cómo diseñar un circuito para darme la frecuencia de salida deseada para alimentar el altavoz de 8 ohmios para el proyecto. Estoy buscando orientación sobre los pasos apropiados del diseño, como (Primero hacer / calcular X), (Segundo hacer / calcular Y), (Tercero hacer / calcular Z) y así sucesivamente. Publicaré las guías para el circuito en caso de que alguien esté interesado, pero NO quiero que nadie trabaje el circuito por mí, solo una guía sobre cómo hacerlo yo mismo.

Selección de salida de potencia del amplificador de audio: 3.2 W, 5.6 W, 7.1 W, 8.4 W, 11.5 W y 16.3 W

Selección del voltaje de entrada del amplificador de audio (pico): 150mVpeak, 200mVpeak, 250mVpeak

Frecuencia de audio: 20 Hz - 20 KHz

    
pregunta 1fastk

3 respuestas

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Lo que realmente estás preguntando es cómo diseñar un circuito para ciertas especificaciones. No hay una sola respuesta o método para eso, y realmente no sé cómo enseñarlo. Pero, esta habilidad es lo que marca la diferencia entre un EE realmente bueno y uno que simplemente aumenta los números.

El primer requisito es que debe tener un entendimiento intuitivo de lo que hacen los distintos componentes básicos a su disposición. Luego, piensa creativamente en las formas de conectarlos para lograr su objetivo. Lo haces mucho con circuitos simples, te preguntas por qué no funcionan como es debido, tienes el momento "aha", lo arreglas, haz lo siguiente, repítelo varias veces.

Si comienza a hacer esto alrededor del séptimo grado a más tardar, tendrá cierta intuición por parte de la universidad cuando el profesor le asigne el diseño de un amplificador de potencia de audio. Esa es una de las cosas que inevitablemente intentaste, y fracasaste varias veces, para diseñar por tu cuenta. A estas alturas, es probable que tenga un pequeño amplificador de audio que haya diseñado usted mismo.

Eventualmente, habrá corrido a través de sub-circuitos comunes que realizan funciones que parecen surgir a menudo dentro de circuitos más grandes. Estos incluyen seguidores de emisores, amplificadores de emisores comunes, etapas de salida push-pull, etc. Habrá jugado con diferentes formas de desviar las etapas de transistores simples. Ha analizado otros circuitos y ha visto cómo los EE experimentados han resuelto problemas particulares. Algunos te impresionaron como "Oye, esa es una idea genial" , y guardaste esa idea en tu propio cerebro. Ahora es su propia manera fresca de abordar ese problema en particular. Aún mejor, generaliza el concepto y lo usa de nuevas maneras cuando sea apropiado.

Esas son todas partes del diseño real. Eso es un proceso creativo, como lo es para controlar el arranque a través de números para ver cuáles son las corrientes y voltajes en un circuito existente.

Sin embargo, ninguna de las anteriores le indica cómo profundizar y diseñar el circuito. Como dije, no sé cómo enseñar eso, entonces te digo que vuelvas al 7º grado y comiences a hacer pequeños ajustes.

Desde sus primeros experimentos, ha aprendido mucho más sobre la teoría, por lo que ahora comprende por qué sus intentos anteriores hicieron ruidos por su cuenta, hicieron estallar transistores, sonaron muy malos, etc. También le han enseñado a los ojos - abrir matemáticas de realimentación negativa, y entender cosas como la disipación de potencia, cómo calcular las corrientes y voltajes en un circuito de transistores, y cosas por el estilo. Ahora tienes ganas de diseñar un mejor amplificador con todas las cosas nuevas que has aprendido. Incluso te han asignado esa tarea como tarea, por lo que no puedes esperar para comenzar. Les mostrarás el mejor amplificador que se le ocurrió a un estudiante. ¡No hay nada mejor que esto!

Si en este momento, después de varios años en la universidad, no tienes idea de por dónde empezar, estás en el camino equivocado en tu carrera. Podrá hacer fuerza bruta o copiar su camino a través de algunos problemas, pero es demasiado tarde para que pueda ser realmente bueno en eso. Cambie a marketing o postule a cargos electivos o algo así.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Tienes que comenzar con el propósito de tu circuito, ya sea un amplificador final o un amplificador de potencia. Ya sea para tener corriente o ganancia de voltaje, ..

Luego decidirás sobre una topología. Como si es un CFB o un amplificador vfb, clase a o clase b ...

A continuación, calcula los parámetros de inactividad para las etapas.

A partir de eso, se pueden definir parámetros individuales, dispositivos de salida, disipadores de calor, .....

No es posible discutir en términos generales.

    
respondido por el dannyf
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Paso # 1: realice un diseño ClassA, tomando 0.25 voltios hasta suficiente oscilación de voltaje para proporcionar 3,2 vatios en una carga resistiva de 8_ohm, utilizando un acoplamiento capacitivo desde el colector del transistor final hasta la carga de 8ohm. ¿Puedes hacer esto con una sola etapa? ¿Cuál es esa etapa es un Darlington? Con una carga de corriente constante, operando a 5 amperios y 20 voltios (con riel de 40 voltios); Supongo que la oscilación máxima de 20 voltios proporcionará 3,2 vatios a una carga de 8 ohmios.

Dada una ganancia de etapa es GM * Rload, y un Icollector de 5 amperios produce Gm de 5 / 0.026 = 200 amps / voltio, un simple Darlington es un buen punto de partida.

(editar) Sin embargo, 5 amperios y 40 voltios son 200 vatios de inactividad, para producir solo 3,2 vatios en el altavoz. Por lo tanto, las personas consideran clase B o AB, donde la corriente de ralentí de 0.1 amp a 40 voltios es solo de 4 vatios. Luego, tiene distorsión cruzada, donde la señal de salida incluye transitorios de programa de música con cruce por cero que se correlacionan con la música PERO NO ENERGÍA ARMÓNICA y a nuestros oídos realmente no les gusta la energía no armónica. Por supuesto, los analizadores de distorsión forzan la energía no fundamental en (1) armónicos o (2) ruido, por lo que la basura de cruce por cero se introduce en la clase de "ruido", cuando el problema real es la correlación entre la música y ZC-- -p.ej ZC no es "ruido".

    
respondido por el analogsystemsrf

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