100W低音炮放大电路

低音炮是一种扬声器,它产生低频的音频信号。第一个低音炮放大器由Ken Kreisler于1970年开发。它基本上用于提高音频信号的低音质量。在这里,我们设计了一个低音炮放大器,从20 Hz到200Hz的低频下产生音频信号,并具有100W的输出功率,用于驱动4欧姆负载。

低音炮放大器电路原理

首先过滤音频信号以删除高频信号,并仅允许低频信号通过它。然后使用电压放大器放大该低频信号。然后使用晶体管驱动的AB功率放大器放大该低功率信号。

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100W低音炮放大器电路图

100w低音扬声器放大器电路图
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电路组件:

成分
价值
R1.
6K.
R2.
6K.
R3.
130 k
R4.
22K.
R5.
15K.
R6.
3.2 k
R7.
300欧姆
R8.
30欧姆
R9,R10
3 K
C1,C2
0.1uf,电解质
C3,C5,C6
10佛罗里达大学,电解质
C4
1UF,电解质
Q1
2n222a.
Q2
提示41.
Q3
提示41.
Q4
TIP147,PNP.
D1,D2
1N4007
双供货
+ / -30 v

低音炮放大器电路设计:

音频过滤器设计:

在这里,我们设计了使用Opamp LM7332设计了一个Sallen Key低通滤波器。假设切断频率为200Hz,假设质量因数为0.707。还假设磁极的数量等于1和C1的值等于0.1UF,C2的值可以计算为0.1UF。假设R1和R2相同,可以通过将已知值代替等式中的已知值来找到该值

R1 = r2 = q /(2 * pi * fc * c2)

这为每个电阻器提供了5.6K的值。这里我们选择6K电阻R1和R2。因为我们想要一个闭环增益滤波器,我们不需要在非反相端电阻,它被短路到输出端。

预放大器设计:

前置放大器基于晶体管2N222A的A类操作。由于所需的输出功率为100W并且负载电阻为4欧姆,因此我们需要30V的电源电压。

假设收集器静态电流为1mA和集电极静态电压为电源电压的一半,即15V,计算负载电阻值等于15k。

R5 =(VCC / 2ICQ)

基准电流由,iB.= icq / hFe.

取代价值,hFe.或交流电流增益,我们将基极电流变为0.02mA。偏置电流,我偏见假设是基本电流的十倍,即0.2mA。

假设发射极电压为电源电压的12%,即3.6V。然后基准电压,VB等于Ve +0.7,即4.3V。

然后根据给定的R3和R4的值:

R3 = (Vcc - Vb)/ I偏见和r4 = vb / i偏见

代入这些值,我们得到R3等于130k R4等于22K

发射极电阻计算为3.6K (Ve/Ie)。然而,这个电阻在两个电阻之间共享,R6和R7,其中R7被用作反馈电阻,以减少C4的去耦效应。R7的值是通过R5和增益的值计算出来的,结果等于300欧姆。R6的值等于3.2K。

由于C4的电容电抗应小于发射极电阻,因此计算C4的值等于1UF。

功率放大器设计:

功率放大器采用达林顿晶体管TIP142和TIP147在AB类模式下设计。偏置二极管的选择使其热特性与达林顿晶体管相等。在这里选择1 n4007。

由于低偏置电流需要大量偏置电阻,因此选择R9等于3K。

驱动器级用于向功率放大器提供高阻抗输入。在这里,我们在A类模式中使用功率晶体管Tip41。发射极电阻器R8由发射极电压,VE(1 / 2Vcc-0.7)和发射极电流的值给出,即(等于集电极电流,即0.5A),并且发现等于28.6欧姆。在这里,我们选择30欧姆电阻。

Bootstrap电阻R10的值应该是为Darlington晶体管提供高阻抗。在这里,我们选择r10是3k。

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低音炮放大器电路操作:

音频信号通过使用OPAMP的Sallen Key低通滤波器进行过滤,这样只有低于和等于200Hz的频率才通过,并剩余过滤。这个低频信号通过耦合电容C3传递到晶体管Q1的输入端。晶体管在A类模式下工作,在其输出端产生一个放大的输入信号。放大后的信号通过Q2转换为高阻抗信号,并给出AB类功率放大器。两个达林顿晶体管工作时,一个导电为正半周,另一个导电为负半周,从而产生一个全周期的输出信号。发射极电阻R11和R13用于减少匹配晶体管之间的任何差异。使用二极管以确保最小的交叉失真。这个高功率输出信号然后被用来驱动一个低阻抗的扬声器或低音炮,大约4欧姆。亚博彩票下载注意,这里我们使用了一个8欧姆电阻作为测试目的。

低音炮放大器电路的应用:

  1. 该电路可用于家庭影院系统,以驱动低音炮以产生高质量,高低音音乐。
  2. 该电路还可以用作低频信号的功率放大器。
电路的局限性:
  1. 滤波器电路倾向于增加音频信号的DC电平,从而导致偏置中的破坏。
  2. 使用线性装置导致功耗耗散,从而降低了电路的效率。
  3. 它是一个理论电路和输出包含失真。
  4. 该电路不提供任何去除噪声信号的措施,因此输出可能含有噪声干扰。

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