Necesito ayuda para diseñar un amplificador de clase ab para alimentar un altavoz de 8 ohmios y 0,2 W para crear un sonido de alarma. Estoy emitiendo una onda sinusoidal a 150 Hz y 5 Vpp 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 averiguo esto a través de las hojas de datos de BJT? ¿Qué busco en ellos para resolver esto por mí mismo? ¿Es el gráfico de ganancia actual que se muestra a continuación?
Buscando ayuda analógica!
P1: Un amplificador AB de clase completa 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 accionados con diodos como cambiadores de voltaje que sí no amplifican el voltaje, solo la corriente. El siguiente ejemplo es solo 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 enviarla directamente a los BJT. Su up envía un voltaje, esto debe estar acoplado por condensadores y luego debe enviar la señal de voltaje a la etapa de amplificación que luego usa la corriente del suministro para impulsar la amplificación BJT. Incluso si elige no acoplar capacitivamente su señal de entrada a la etapa de su amplificador, conectaría la señal up entre los diodos. Notará que incluso entonces, cualquier corriente que provenga del up no es corriente que viaja a través de cualquiera de los BJT. Por lo tanto, no tiene que preocuparse por la ganancia entre su salida up y el amplificador, debe preocuparse por la corriente que fluye a través de R1 y R2 y cuánta ganancia necesitará allí.
P3: Se vuelve discutible si lo que respondí en la P2 es correcto. Esto se debe a que su entrada actual está determinada por R1 y R2 en lugar de la salida de uP.
Es probable que también desee colocar un capacitor adicional entre la salida de su amplificador y Rl (uno mucho más grande que el lado de entrada del amplificador) para aislar los voltajes de CC de la señal de CA que está tratando de enviar al parlante . Esto permitiría que su altavoz funcione de -2,5 V a 2,5 V (por ejemplo) en lugar de 0 a 5 V, que es con lo que se alimentará/funcionará su up.
EDITAR:
para obtener más detalles sobre los valores de los componentes, entonces querrá ver las ganancias de BJT.
Primero, querrá saber con qué voltaje máximo querrá manejar su altavoz. Usando la ley de Ohm y la relación con el poder, puede usar V ^ 2 / R = P. O V = raíz cuadrada (P*R). Eso le daría V = 1.26V pero eso es solo en CC. Una onda sinusoidal con potencia equivalente a CC sería sqrt (2) veces eso o 1.79V. Y dado que es una onda sinusoidal, sería +/- 1.79V o 3.58Vpp. Ese 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 hacer funcionar el altavoz: 0.158 amperios, pero una vez más, eso es en CC, por lo que su corriente máxima será sqrt (2) veces que para CA o 0,224 amperios. Su diagrama de Hfe muestra que su ganancia actual varía de 70 a 170, así que elija un número allí y vea si funcionará. 100 es un buen lugar para comenzar. Si desea 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 miliamperios. Comenzaría allí con la polarización de su resistencia. Suponga que caen 0,7 V en cada diodo, Vcc es 5 V y R1 y R2 son iguales. Eso significa caídas de 3,6/2 V o 1,8 V en cada resistencia. 1,8 V/0,00224 A = 803 ohmios. Yo empezaría por ahí 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 punto de partida.
Una palabra de precaución, no tome los valores que he dado aquí y los coloque ciegamente en una PCB de producción. Está destinado a fallar miserablemente. Tome el circuito y los valores de los componentes que se dan aquí, cree el circuito en una placa de prueba y luego juegue con él o modifíquelo hasta que lo entienda antes de intentar colocarlo en una placa de circuito impreso. Todos los valores aquí son estimaciones y conjeturas de primer orden. Además, NO use 12 V o 19 V para controlar un parlante delicado como ese a menos que desee ver muchos diodos, transistores y parlantes que liberan todo su humo mágico.
hwengmgr
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