Dremel ile Yapılan PCB Audio Güç Amplifikatöründe Stabilite ve Performans İyileştirmeleri
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Dremel kullanılarak PCB üzerinde yapılan bir audio güç amplifikatörü projesinde, çeşitli stabilite önlemleri alınarak cihazın performansı ve güvenilirliği artırılmıştır. Bu çalışma, özellikle opamp tabanlı sınıf B çıkış aşaması içeren amplifikatörlerde karşılaşılan osilasyon ve gürültü sorunlarına yönelik pratik çözümler sunmaktadır.
Tasarımda Yapılan Stabilite İyileştirmeleri
Ayrıca Bakınız
Bypass Kapasitörleri
Opamp'in pozitif girişine besleme yapan voltaj bölücü devresine paralel olarak bypass kapasitörleri eklenmiştir. Bu kapasitörler, yüksek frekanslı gürültülerin girişe ulaşmasını engelleyerek sinyal kalitesini artırır ve opamp girişindeki kararsızlıkları azaltır.
Düşük Geçiş Filtresi
Sinyal girişine yerleştirilen düşük geçiş filtresi, özellikle cep telefonu gibi düşük empedanslı kaynaklardan gelen sinyallerde ortaya çıkan yüksek frekanslı gürültüyü azaltmak için kullanılmıştır. Bu filtre, giriş sinyalindeki istenmeyen bileşenleri bastırarak amplifikatörün daha temiz bir çıkış üretmesini sağlar.
Geri Besleme Direncine Paralel Kapasitör/Direnç Ağı
Yüksek frekanslarda amplifikatör kazancını düşürmek amacıyla geri besleme direncine paralel bir kapasitör ve direnç ağı eklenmiştir. Bu ağ, opamp'ın büyük sinyal salınımları sırasında osilasyon yapmasını engeller. Böylece, amplifikatör kararlı bir şekilde çalışır ve çıkış sinyalinde istenmeyen titreşimler oluşmaz.
Performans ve Çalışma Koşulları
Amplifikatör, 30 voltluk tek besleme kaynağı ile 4 ohm yükte yaklaşık 14 watt güç çıkışı sağlamaktadır. 2 ohm yükte ise çıkış gücü yaklaşık 20 watt'a ulaşabilmektedir. Bu değerler, sınıf B çıkış aşaması ve NE5534 opamp kullanılarak elde edilmiştir. NE5534 opamp'ın 13 V/µs slew rate değeri, yüksek hızlı sinyal işleme için uygundur.
Sınıf B Çıkış Aşaması ve Bozulma
Amplifikatör, baz biası olmayan konvansiyonel bir sınıf B çıkış aşaması kullanmaktadır. Bu yapıda, 14 kHz ve üzeri frekanslarda küçük çapta crossover bozulması gözlemlenmiştir. Ancak, bu bozulma yaklaşık 0.5 mikro saniye sürelidir ve 1 MHz üzerinde olduğu için hoparlör bobini tarafından büyük ölçüde filtrelenir. Yine de, özellikle piyano müziğinde hafif bir sertlik algılanabilmektedir.
Yapısal ve Montaj Detayları
Manhattan Tarzı Yapı
Amplifikatör, Manhattan tarzı yapıya benzer bir yöntemle tasarlanmıştır. Ancak klasik Manhattan yapısında, bakır pedler PCB yüzeyine yapıştırılırken, bu projede Dremel ile PCB üzerindeki bakır pedler doğrudan kesilmiştir. Bu yöntem, RF devrelerde kullanılan klasik Manhattan yapısına göre biraz daha az ideal olabilir ancak pratik ve dayanıklı bir çözüm sunar.
Lehimleme ve Montaj
Lehimleme işlemi 600-770 derece arasında yapılmış, lehim bağlantıları parlak ve sağlamdır. Bu da devrenin mekanik ve elektriksel dayanıklılığını artırmaktadır. Amplifikatör ayrıca bir soğutucuya monte edilmiştir; bu sayede ısıl yönetim sağlanarak cihazın uzun süre stabil çalışması mümkün kılınmıştır.
Kullanılan Bileşenler ve Gelecek İyileştirmeler
Opamp: NE5534, yüksek slew rate ve düşük bozulma ile tercih edilmiştir.
Transistörler: Darlington çıkış aşaması denenmiş ancak daha düşük çıkış gücü nedeniyle tercih edilmemiştir.
Potansiyometre: Mevcut potansiyometrenin yerine daha küçük PCB tipi bir potansiyometre entegre edilmesi planlanmaktadır.
Giriş Filtresi: Giriş filtresi doğrudan PCB üzerine entegre edilecektir.
Sonuç
Bu proje, basit bileşenlerle ve dikkatli stabilite önlemleriyle, düşük maliyetli ve fonksiyonel bir audio güç amplifikatörü tasarımının mümkün olduğunu göstermektedir. Dremel ile PCB üzerinde yapılan kesimler ve Manhattan tarzı montaj, deneysel elektronik projelerde alternatif bir yöntem olarak değerlendirilebilir. Yüksek frekanslarda ortaya çıkan küçük çaplı bozulmalar ve osilasyon sorunları, uygun filtreleme ve geri besleme düzenekleriyle kontrol altına alınabilir.
"Amplifikatörün iç yapısı, klasik Manhattan tarzına benzer ancak pedler PCB yüzeyinde değil, doğrudan kesilmiştir. Bu, RF devrelerde ideal olmasa da pratik bir çözümdür."
















