50 واٹ پاور ایمپلیفائر سرکٹ میسفٹس کا استعمال کرتے ہوئے

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 کا استعمال کرتے ہوئے 50 واٹ RMS آؤٹ پٹ پاور یمپلیفائر بنائیں گے جس میں اس سے منسلک 8 ohms مائبادا اسپیکر ہوگا۔

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۔

آڈیو الیکٹرانکس میں ، مختلف قسم کے لاؤڈ اسپیکر مختلف واقفیت کے ساتھ مختلف واٹج 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 ہو جاتا ہے ، تو یہ مائبادا کم ہوگا ،لہذا اسپیکر زیادہ سے زیادہ واٹج حاصل کرسکتا ہے اور یمپلیفائر زیادہ سے زیادہ بجلی کی منتقلی کا منظر پیش کرتا ہے اور اگر یہ رکاوٹ زیادہ بڑھ جاتا ہے تو یمپلیفائر 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 50W یمپلیفائر کی تعمیر

پچھلے سبق میں ، ہم نے 10 واٹ پاور یمپلیفائر ، 25 واٹ پاور یمپلیفائر اور 40 واٹ پاور یمپلیفائر بنایا۔ لیکن اس ٹیوٹوریل میں ، ہم MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے 50 واٹ RMS آؤٹ پٹ پاور پاور یمپلیفائر ڈیزائن کریں گے ۔ پچھلے سبق میں ، ہم نے 25 واٹ کے لئے اور 40 واٹ یمپلیفائر کے لئے سرشار پاور یمپلیفائر آئی سی ، ٹی ڈی اے2040 استعمال کیا ، لیکن اس ڈیزائن میں ، ہم 50 واٹ پاور آؤٹ پٹ حاصل کرنے کے لئے اعزازی جوڑی N اور P چینل MOSFETs استعمال کریں گے۔ پیداوار کافی مستحکم ہوگی اور ٹی ایچ ڈی کم سے کم ہوگی۔ ہم اس کے ساتھ 8 اوہم لوڈ کریں گے۔

ہم نے دو بڑے پیمانے پر مشہور تکمیلی MOSFETs IRF530N اور IRF9530N کا استعمال کیا جو مقامی دکانوں کے ساتھ ساتھ آن لائن اسٹوروں میں بھی وسیع پیمانے پر دستیاب ہیں۔

مذکورہ شبیہہ میں ، بائیں طرف IRF530N ہے اور دائیں ایک IRF9530N ہے۔ دونوں ایک ٹو 220 اے بی پیکج ہیں۔

وہ دو موسفٹ 8 اوہمس 50 واٹ آر ایم ایس اسپیکر کو چلانے کے لئے پش پل آپریشن تیار کرتے ہیں۔

اجزاء کی ضرورت ہے

سرکٹ کی تعمیر کے لئے ہمیں مندرجہ ذیل اجزاء کی ضرورت ہے۔

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. 2 ملی میٹر موٹائی اور 50 ملی میٹر x 30 ملی میٹر طول و عرض کے ساتھ عمدہ ایلومینیم گرمی کا سنک۔
7. 35V ریل سے ریل بجلی کی فراہمی + 35V GND -35V پاور ٹریک آؤٹ پٹ کے ساتھ
8. 8 اوہمس 50 واٹ اسپیکر
9. مزاحمتی (10R ، 300R ، 560R ، 680R ، 820R ، 1.2k ، 2.2k ، 10 ک ، 15 ک) - 1Nos۔
10. مزاحمتی (2.7 ک ، 4.7 ک ، 47 ک) - 2 نمبر
11. 100uF 63V کپیسیٹر
12. 47uF 63V کپیسیٹر - 2 پی سیز
13. 68nF 100V
14. 220pF 50V
15. 1n4002 ڈایڈڈ
16. IRF530
17. IRF9530
18. .1uH ایئر کور انڈکٹر 5A کی درجہ بندی کی گئی
19. بی سی 556 -2 پی سیز
20. BC546 - 2 پی سیز

سرکٹ ڈایاگرام اور وضاحت

اس 50 واٹ آڈیو یمپلیفائر کیلئے اسکیمیٹک کے کچھ مراحل ہیں۔ پرورش کے آغاز میں ، ایک کم پاس فلٹر اعلی تعدد شور کو روکتا ہے۔ یہ کم پاس فلٹر R1 ، R2 ، اور C1 کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے۔ ریزسٹرس R1 اور R2 کے دو آپریشن ہیں ، پہلے یہ لو پاس فلٹر کا ایک حصہ ہے ، دوسرا ، یہ ایک وولٹیج ڈیوائڈر کے ساتھ ساتھ موجودہ لیمیئر بھی ہے۔

سرکٹ کے دوسرے مرحلے پر ، Q1 ، اور Q2 ، جو BC556 ٹرانجسٹر ہیں ، ایک امتیاز یمپلیفائر کے طور پر کام کرتے ہیں۔

اگلا ، پاور ایمپلیفیکیشن دو MOSFETs ، IRF530N اور IRF9530 میں کیا جاتا ہے۔ یہ دو MOSFETs تکمیلی اور مماثل جوڑی ہیں۔ دو موسفٹ میں ایک جیسی تصریح ہے ، لیکن ایک این چینل ہے اور دوسرا پی چینل ہے۔ یہ سرکٹ کا ایک اہم حصہ ہے۔ 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 ، Q3 اور Q4 ڈرائیو کرنے کے لئے ، BC546 استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ دونوں ٹرانجسٹر MOSFETs کو کافی گیٹ ڈرائیو مہیا کرتے ہیں۔ R15 ایک اعلی واٹج مزاحم ہے جو کیپسیٹر 68nF کے ساتھ کلیمپنگ سرکٹ کے طور پر کام کرتا ہے اور 8 اوہمس لاؤڈ اسپیکر کو مستحکم طولانی فراہم کرنے کے لئے 1uH انڈکٹر شامل کیا جاتا ہے۔

50 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 +/- 35V استعمال کرتے ہوئے پاور بنارہے ہیں اور ان پٹ سینوسائڈیل سگنل فراہم کیا گیا ہے۔ آسیلوسکوپ کا چینل اے (پیلا) آؤٹ آؤٹ بوجھ کے خلاف آؤٹ پٹ میں 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 کو ایک سادہ فارمولا استعمال کیا یمپلیفائر کے واٹ کا تخمینہ -

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 + 20.1V AC دکھایا۔ تو ، فارمولے کے مطابق ، 8 اوہمس بوجھ پر پاور یمپلیفائر کی پیداوار ہے

یمپلیفائر واٹ = 20.1 ² /8 یمپلیفائر واٹ = 50.50 (50W تقریبا)

50W پاور 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۔
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 50 واٹ ڈیزائن ہے ، اس سے زیادہ بڑے موجودہ راستے کی ضرورت ہے ، لہذا ٹریس کی چوڑائی کو زیادہ سے زیادہ کریں۔
7. سرکٹ کے پار گراؤنڈ ہوائی جہاز بنانے کی ضرورت ہے۔ جتنا ممکن ہو زمینی واپسی کا راستہ رکھیں۔

بہتر نتائج حاصل کریں

اس 50 واٹ ڈیزائن میں ، بہتر آؤٹ پٹ کے لئے کچھ بہتری کی جاسکتی ہے۔

1. مثبت اور منفی پاور ٹریک پر کم از کم 63V درجہ بندی کے ساتھ 220uF 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. .25uH 5A کے ساتھ ایئر کور کے بجائے ٹورائیڈل انڈکٹر استعمال کریں۔
6. آؤٹ پٹ میں فیوز کا اضافہ کریں ، اس سے اسپیکر اوور ڈرائیو یا آؤٹ پٹ شارٹ سرکٹ حالت میں سرکٹ کی حفاظت ہوگی۔

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