مسفٹ کا استعمال کرتے ہوئے 100 واٹ پاور ایمپلیفائر سرکٹ

پاور ایمپلیفائر آڈیو الیکٹرانکس کا حصہ ہے۔ یہ ان پٹ سگنل دی گئی طاقت کی زیادہ سے زیادہ حد کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ صوتی الیکٹرانکس میں ، آپریشنل یمپلیفائر سگنل کی وولٹیج میں اضافہ کرتا ہے ، لیکن موجودہ فراہم کرنے سے قاصر ہے ، جس میں بوجھ ڈرائیو کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس ٹیوٹوریل میں ، ہم MOSFETs اور ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے 100W RMS آؤٹ پٹ پاور یمپلیفائر سرکٹ تیار کریں گے جس میں اس سے منسلک 4 ohms مائبادا اسپیکر ہے۔

یمپلیفائرس کے لئے تعمیراتی ٹوپولوجی

ایک یمپلیفائر چین سسٹم میں ، بوجھ سے پہلے آخری یا آخری مرحلے پر پاور یمپلیفائر استعمال ہوتا ہے۔ عام طور پر ، ساؤنڈ ایمپلیفائر سسٹم بلاک ڈایاگرام میں دکھائے گئے ٹاپولوجی کے نیچے استعمال کرتا ہے

جیسا کہ آپ اوپر والے بلاک آریگرام میں دیکھ سکتے ہیں ، پاور یمپلیفائر آخری مرحلہ ہے جو براہ راست بوجھ سے جڑا ہوا ہے۔ عام طور پر ، پاور یمپلیفائر سے پہلے ، سگریٹ پری یمپلیفائر اور وولٹیج کنٹرول امپلیفائر کا استعمال کرتے ہوئے درست کیا جاتا ہے۔ نیز ، کچھ معاملات میں ، جہاں ٹون کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے ، پاور یمپلیفائر سے پہلے ٹون کنٹرول سرکٹری شامل کی جاتی ہے۔

اپنا بوجھ جانیں

آڈیو یمپلیفائر سسٹم کی صورت میں ، یمپلیفائر کا بوجھ اور بوجھ ڈرائیونگ صلاحیت تعمیر میں ایک اہم پہلو ہے۔ ایک طاقت یمپلیفائر کے لئے اہم بوجھ لاؤڈ اسپیکر ہے. پاور یمپلیفائر آؤٹ پٹ بوجھ پر منحصر ہے ، لہذا کسی نا مناسب بوجھ کو جوڑنے سے پاور یمپلیفائر کی کارکردگی کے ساتھ ساتھ استحکام میں بھی سمجھوتہ ہوسکتا ہے۔

لاؤڈ اسپیکر ایک بہت بڑا بوجھ ہے جو دلکش اور مزاحمتی بوجھ کے طور پر کام کرتا ہے۔ پاور یمپلیفائر AC آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے ، اس کی وجہ سے اسپیکر کی رکاوٹ مناسب بجلی کی منتقلی کے لئے ایک اہم عنصر ہے۔

رکاوٹ ایک موجودہ الیکٹرانک سرکٹ یا اجزاء کی مؤثر مزاحمت ہے جو اوہامک مزاحمت اور رد عمل سے متعلق مشترکہ اثرات سے پیدا ہوتی ہے۔

میں آڈیو الیکٹرانکس، مختلف قسم کے لاؤڈ اسپیکر مختلف واقفیت کے ساتھ مختلف واٹ میں دستیاب ہیں۔ پائپ کے اندر پانی کے بہاؤ کے مابین تعلقات کا استعمال کرتے ہوئے اسپیکر کی رکاوٹ کو بخوبی سمجھا جاسکتا ہے۔ پانی کے پائپ کی طرح لاؤڈ اسپیکر کے بارے میں ہی سوچئے ، پائپ سے بہتا ہوا پانی باری باری آڈیو سگنل ہے۔ اب ، اگر پائپ قطر میں بڑا ہو گیا تو ، پانی آسانی سے پائپ کے ذریعے بہہ جائے گا ، پانی کی مقدار زیادہ ہوگی اور اگر ہم قطر کو کم کریں گے تو پائپ سے کم پانی بہہ جائے گا ، لہذا پانی کا حجم ہوگا کم قطر وہ اثر ہے جو اوہامک مزاحمت اور رد عمل سے پیدا ہوتا ہے۔ اگر پائپ قطر میں بڑا ہوجاتا ہے تو ، مائبادا کم ہوگا ، لہذا اسپیکر زیادہ واٹج حاصل کرسکتا ہے اور یمپلیفائر زیادہ سے زیادہ بجلی کی منتقلی کا منظر پیش کرتا ہے اور اگر مائبادی زیادہ ہوجاتا ہے تو امپلیفائر اسپیکر کو کم طاقت فراہم کرے گا۔

مارکیٹ میں مختلف اختیارات کے ساتھ ساتھ اسپیکر کے مختلف حصے دستیاب ہیں ، عام طور پر 4 اوہم ، 8 اوہم ، 16 اوہم اور 32 اوہم ہوتے ہیں ، جن میں سے 4 اور 8 اوہم اسپیکر سستے نرخوں میں وسیع پیمانے پر دستیاب ہیں۔ نیز ، ہمیں یہ سمجھنے کی ضرورت ہے کہ ، 5 واٹ ، 6 واٹ یا 10 واٹ یا اس سے بھی زیادہ کے ساتھ ایک یمپلیفائر آر ایم ایس (روٹ میین اسکوائر) واٹج ہے ، جس کو یمپلیفائر کے ذریعہ مسلسل آپریشن میں ایک خاص بوجھ تک پہنچایا جاتا ہے۔

لہذا ، ہمیں اسپیکر کی درجہ بندی ، یمپلیفائر درجہ بندی ، اسپیکر کی کارکردگی اور مائبادا کے بارے میں محتاط رہنے کی ضرورت ہے۔

سادہ 100W آڈیو یمپلیفائر سرکٹ کی تعمیر

پچھلے سبق میں ، ہم نے 10W پاور یمپلیفائر ، 25W پاور یمپلیفائر اور 50W پاور یمپلیفائر بنایا تھا۔ لیکن اس ٹیوٹوریل میں ، ہم MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے 100 واٹ RMS آؤٹ پٹ پاور پاور یمپلیفائر ڈیزائن کریں گے ۔

100 واٹ یمپلیفائر کی تعمیر میں ، ایک سے زیادہ ٹرانجسٹر اور MOSFETs استعمال کیے جاتے ہیں۔ آئیے اہم MOSFETs اور ٹرانجسٹروں کی تصریح اور پن ڈایاگرام دیکھتے ہیں۔ یمپلیفائر کے بڑھانے کے مرحلے میں ، ہم نے ہائی ولٹیج ٹرانجسٹر MPSA43 استعمال کیا ۔ یہ ایک ہائی وولٹیج NPN ٹرانجسٹر ہے جو ایک یمپلیفائر کے طور پر کام کرتا ہے۔ سے باہر پن MPSA43 NPN ٹرانجسٹر ہے-

ہم نے دو تکمیلی میڈیم پاور ٹرانجسٹر MJE350 اور MJE340 استعمال کیے ۔ MJE350 TO-225 پیکیج میں 500 ایم اے کا PNP ٹرانجسٹر ہے اور یکساں این پی این جوڑی ٹرانجسٹر MJE340 ہے۔ MJE340 میں MJE350 کی طرح ہی تصریح ہے ، لیکن یہ NPN میڈیم پاور ٹرانجسٹر ہے۔

ان دونوں کے لئے پین آؤٹ آریگرام ذیل میں دیئے گئے ہیں۔

آخری مرحلے میں ، دو پاور MOSFETs IRFP244 اور IRFP9240 استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان دونوں کا امتزاج 4 اوہمس بوجھ پر 100 واٹ آر ایم ایس پاور آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔

پاور یمپلیفائر سرکٹ کیلئے مطلوبہ اجزاء

1. ویرو بورڈ (بندیدار یا منسلک کوئی بھی استعمال کیا جاسکتا ہے)
2. کاویہ
3. ٹانکا لگانا تار
4. نیپر اور وائر اسٹرائپر ٹول
5. تاروں
6. ضروریات کے مطابق آڈیو کنیکٹر
7. 5 ملی میٹر موٹائی اور 90 ملی میٹر x 45 ملی میٹر طول و عرض کے ساتھ عمدہ ایلومینیم گرمی کا سنک۔
8. 40V ریل سے ریل بجلی کی فراہمی + 40V GND -40V پاور ٹریک آؤٹ پٹ کے ساتھ
9. 4 اوہمس 100 واٹ اسپیکر
10. مزاحمتی 1/4 ^ویں واٹ (39 آر ، 390 آر ، 1 ^ک ، 1.5 ک ، 4.7 ک ، 15 ک ، 22 ک ، 33 ک ، 47 ک ، 150 ک) - 1 نمبر
11. 330R ریزٹر 1/4 ^ویں واٹ - 3 پی سیز
12. 10 آر ریزسٹر 10 واٹ
13. 0.33R - 7 واٹ - 2 پی سیز
14. 0.22R - 10 واٹ
15. 100nF 100V کپیسیٹر - 2 پی سیز
16. 47uF 100V کپیسیٹر
17. 470pF 100V
18. 470nF 63V
19. 10pF 100V
20. 1n4002 ڈایڈڈ
21. IRFP244
22. IRF9240
23. ایم جے ای 350
24. ایم جے ای 340
25. BC546 - 2 پی سیز
26. MPSA43 - 3 پی سیز

100W آڈیو یمپلیفائر سرکٹ ڈایاگرام اور وضاحت

اس 100 واٹ آڈیو یمپلیفائر کیلئے اسکیمیٹک کے کچھ مراحل ہیں۔ میں پہلے مرحلے پروردن کے آغاز ، ایک فلٹر سیکشن بلاکس ناپسندیدہ تعدد شور. یہ فلٹر سیکشن R3 ، R4 ، اور C1 ، C2 کا استعمال کرتے ہوئے تخلیق کیا گیا ہے۔

سرکٹ کے دوسرے مرحلے پر ، Q1 اور Q2 ، جو MPSA43 ٹرانجسٹر ہیں ، امتیاز یمپلیفائر کے طور پر کام کرتے ہیں اور سگنل کو مزید امپلیفیکیشن مرحلے میں کھلا دیتے ہیں۔

اگلا ، پاور ایمپلیفیکیشن دو MOSFETs ، IRFP244N ، اور IRF9240 میں کیا جاتا ہے۔ یہ دو MOSFETs سرکٹ کا اہم حصہ ہیں۔ یہ دونوں MOSFETs ایک پش پل ڈرائیور (ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ امپلیفیکیشن ٹوپولوجی یا فن تعمیر) کی حیثیت سے کام کر رہے ہیں۔ ان دو MOSFETs Q5 اور Q7 کو چلانے کے ل trans ، ٹرانجسٹر MJE350 اور MJE340 استعمال کیے جاتے ہیں ۔ یہ دو پاور ٹرانجسٹر MOSFETs کو چلانے کے لئے کافی گیٹ کرنٹ فراہم کرتے ہیں۔ R15 اور R14 موجودہ MOSFET گیٹ کو داخل ہونے سے بچانے کے ل limit محدود حریف ہیں ۔ آؤٹ پٹ بوجھ کو inrush موجودہ ڈرائیو سے بچانے کے لئے R12 اور R13 کے لئے بھی ایسا ہی ہوتا ہے۔ آر 18 ایک اعلی واٹج مزاحم ہے جو کیپسیٹر 100 این ایف کے ساتھ کلیمپنگ سرکٹ کا کام کرتا ہے۔ R16 اضافی کثیر تحفظ فراہم کرتا ہے۔

100 واٹ یمپلیفائر سرکٹ کی جانچ ہو رہی ہے

ہم نے سرکٹ کی آؤٹ پٹ کو چیک کرنے کے لئے پروٹیوس نقلی ٹولز کا استعمال کیا۔ ہم نے آؤٹ پٹ کو ورچوئل آسیلوسکوپ میں ماپا۔ آپ ذیل میں دیئے گئے مکمل مظاہرے کی ویڈیو چیک کرسکتے ہیں

ہم سرکٹ کو +/- 40V استعمال کرتے ہوئے پاور بنارہے ہیں اور ان پٹ سائنوسائڈل سگنل فراہم کیا گیا ہے۔ آسکلوسکوپ کا چینل اے (پیلا) آؤٹ پٹ میں 4 اوہم بوجھ کے خلاف منسلک ہوتا ہے اور ان پٹ سگنل پورے چینل بی (بلیو) سے جڑا ہوتا ہے۔

ہم ویڈیو میں ان پٹ سگنل اور بڑھے ہوئے پیداوار کے درمیان آؤٹ پٹ فرق دیکھ سکتے ہیں: -

اس کے علاوہ ، ہم نے آؤٹ پٹ واٹج کو چیک کیا ، یمپلیفائر واٹج ایک سے زیادہ چیزوں پر انتہائی انحصار کرتا ہے ، جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے۔ یہ اسپیکر کی رکاوٹ ، اسپیکر کی کارکردگی ، یمپلیفائر کی کارکردگی ، تعمیراتی ٹوپولاجی ، کل ہم آہنگی والی بگاڑ وغیرہ پر انتہائی انحصار کرتا ہے۔ ہم امپلیفائر واٹٹیج میں انحصار پیدا کرنے والے تمام ممکنہ عوامل پر غور یا حساب نہیں کر سکے۔ اصلی زندگی کا سرکٹ انکار سے مختلف ہے کیونکہ آؤٹ پٹ کی جانچ یا جانچ کرتے وقت بہت سے عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

یمپلیفائر واٹج حساب کتاب

ہم نے یمپلیفائر کے واٹٹیج کا حساب لگانے کے لئے ایک آسان فارمولہ استعمال کیا۔

یمپلیفائر واٹج = V ² / R

ہم نے آؤٹ پٹ میں اے سی ملٹی میٹر منسلک کیا۔ ملٹی میٹر میں دکھائے جانے والا AC وولٹیج چوٹی سے چوٹی AC وولٹیج ہے۔

ہم نے 25-50 ہرٹج کا بہت کم تعدد سائنوسائڈل سگنل فراہم کیا۔ جیسا کہ کم تعدد کی طرح ، یمپلیفائر بوجھ کو زیادہ موجودہ فراہم کرے گا اور ملٹی میٹر AC AC وولٹیج کا صحیح طریقے سے پتہ لگانے کے قابل ہو جائے گا۔

ملٹی میٹر نے + 20.9V AC دکھایا۔ لہذا ، فارمولے کے مطابق ، 4 اوہمس بوجھ پر پاور یمپلیفائر کی پیداوار ہے

یمپلیفائر واٹ = 20.9 ² /4 یمپلیفائر واٹ = 109.20 (100W سے زیادہ تقریبا)

100W آڈیو یمپلیفائر کی تعمیر کے دوران یاد رکھنے والی چیزیں

1. سرکٹ کی تعمیر کرتے وقت ، MOSFETs کو پاور یمپلیفائر مرحلے پر ہیٹ سنک کے ساتھ مناسب طریقے سے جڑنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ بڑی ہیٹ سنک بہتر نتیجہ فراہم کرتی ہے۔ پاور ٹرانجسٹر Q5 اور Q7 کو چھوٹے U شکل ایلومینیم ہیٹس سنکس کے ساتھ گرمی کو مناسب طریقے سے ڈوبنے کی ضرورت ہے۔
2. بہتر نتائج کے ل audio آڈیو گریڈ ریٹیڈ باکس ٹائپ کیپسیٹرز استعمال کرنا اچھا ہے۔
3. آڈیو سے متعلق درخواست کے لئے پی سی بی کا استعمال کرنا ہمیشہ اچھا انتخاب ہے۔
4. امتیازی یمپلیفائر کے نشانات کو مختصر بنائیں ، اور ان پٹ ٹریس کے قریب سے زیادہ سے زیادہ قریب ہوسکیں۔
5. آڈیو سگنل لائنوں کو شور کی لین سے الگ رکھیں۔
6. نشانات کی موٹائی کے بارے میں محتاط رہیں۔ چونکہ یہ 100 واٹ ڈیزائن ہے ، اس سے زیادہ موجودہ راہ کی ضرورت ہے ، لہذا ٹریس کی چوڑائی کو زیادہ سے زیادہ کریں۔ بہتر موجودہ بہاؤ کے لئے زیادہ سے زیادہ ویوس کے ساتھ ڈبل رخا کی ترتیب میں 70 مائکرون کاپر بورڈ استعمال کرنا بہتر ہے۔
7. سرکٹ کے پار گراؤنڈ ہوائی جہاز بنانے کی ضرورت ہے۔ جتنا ممکن ہو زمینی واپسی کا راستہ رکھیں۔

بہتر نتائج حاصل کریں

100 واٹ کے اس ڈیزائن میں ، بہتر آؤٹ پٹ کے لئے کچھ بہتری کی جاسکتی ہے۔

1. مثبت اور منفی پاور ٹریک پر کم سے کم 100V درجہ بندی کے ساتھ 4700uF ڈیکولنگ کیپسیٹر شامل کریں۔
2. بہتر استحکام کے لئے 1٪ ریٹیڈ ایم ایف آر ریزٹرز استعمال کریں۔
3. 1F4002 ڈایڈڈ UF4007 کے ساتھ تبدیل کریں۔
4. ROS کو 1 M پوٹینومیٹر کے ساتھ تبدیل کریں تاکہ بجلی کے MOSFETs میں موجود پرسکونٹ کرنٹ کو کنٹرول کیا جاسکے۔
5. آؤٹ پٹ میں فیوز کا اضافہ کریں ، یہ اسپیکر سے زائد کام یا آؤٹ پٹ شارٹ سرکٹ حالت پر سرکٹ کا تحفظ کرے گا۔

نیز ، دیگر آڈیو یمپلیفائر سرکٹس کو بھی چیک کریں:

• ٹی ڈی اے 2040 کا استعمال کرتے ہوئے 40 واٹ آڈیو یمپلیفائر
• 25 واٹ آڈیو یمپلیفائر سرکٹ
• آپٹ امپ کا استعمال کرتے ہوئے 10 واٹ آڈیو یمپلیفائر
• MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے 50 واٹ پاور یمپلیفائر سرکٹ