Acest amplificator de putere simplu utilizează doar un singur circuit integrat (I.C.) de tip DIL cu 8 pini și foarte puține componente pasive, motiv pentru care se pretează cu ușurință la miniaturizare. Schema electronică este prezentată în figura și, așa cum se poate observa din aceasta, circuitul integrat utilizat este ULN2283B. VR1 este utilizat pentru a polariza intrarea lui IC1 și reprezintă, de asemenea, reglajul de volum. C1 asigură blocarea componentei continue la intrare, în timp ce C3 este condensatorul de ieșire pentru blocarea componentei continue a integratului. C2 decuplează alimentarea etajului de preamplificare al dispozitivului și ajută astfel la evitarea instabilității la frecvențe joase cauzată de reacția prin liniile de alimentare.
C4 este condensatorul principal de decuplare a alimentării. Câștigul în tensiune al amplificatorului este fixat la o valoare nominală de 140 de ori, fiind prin urmare necesară o tensiune de puțin sub 20 mV R.M.S. la intrare pentru a produce puterea maximă de ieșire. Puterea maximă de ieșire a circuitului variază de la aproximativ 100 mW R.M.S. când se utilizează un difuzor de 80 ohmi, până la aproximativ 600 mW când se folosește o componentă de 8 ohmi. Consumul tipic de curent în repaus este de 14 mA, dar absorbtia de curent crește destul de mult la niveluri ridicate de volum. Când se utilizează un difuzor de 8 ohmi, curentul maxim absorbit poate depăși 100 mA.
1. Recomandări de circuite integrate moderne (DIL-8)
Deoarece circuitul integrat vintage ULN2283B (produs pe vremuri de Sprague/SGS) nu mai este disponibil, cea mai bună abordare este utilizarea unor integrate moderne în capsulă DIL-8 / DIP-8:
- LM386 (Alegerea ideală): Este cel mai răspândit și mai accesibil amplificator audio mic. La fel ca ULN2283B, necesită un număr minim de componente externe.
- Notă de cablare: Pinii nu coincid. La LM386, intrarea de semnal se face pe pinul 3, ieșirea este pe pinul 5, iar alimentarea pozitivă pe pinul 6. Pentru a obține un câștig mare (apropiat de cel de 140 al circuitului original), poți plasa un condensator de 10 \(\mu \)F înseriat cu o rezistență mică de 1.2 kOhm între pinii 1 și 8 ai lui LM386.
- NJM386: Este o versiune îmbunătățită și modernizată a clasicului LM386, produsă de New Japan Radio (NJR), oferind un zgomot de fond mai redus și o fidelitate ușor mai bună.
- TDA2822M: Deși este un integrat stereo (are două amplificatoare în interior), poate fi legat în mod „punte” (Bridge) într-o capsulă DIP-8. Oferă o putere considerabil mai mare la 9V (peste 1W) pe un difuzor de 8 ohmi decât un LM386 simplu.
2. Cum previne condensatorul C2 efectul de „motorboating”
Efectul de „motorboating” își trage numele de la sunetul ritmic, de joasă frecvență (un „pocnit” sau „pâlpâit” repetat, similar cu motorul unei bărci), care apare din cauza instabilității circuitului.
- Problema (Reacția parazită): Când amplificatorul livrează putere către difuzor la volum mare, el absoarbe brusc impulsuri mari de curent din sursa de alimentare (peste 100 mA, conform textului). Acest consum brusc determină o scădere temporară a tensiunii pe liniile de alimentare. Dacă această scădere de tensiune ajunge înapoi la etajul de preamplificare (care este foarte sensibil), ea este interpretată ca un semnal nou, este amplificată din nou și trimisă la ieșire. Se creează astfel o buclă de reacție pozitivă parazită la frecvențe joase.
- Soluția lui C2 (Filtrarea locală): Condensatorul C2 acționează ca un rezervor local de energie dedicat exclusiv etajului de preamplificare din interiorul integratului. El blochează variațiile rapide de tensiune de pe linia principală și menține alimentarea preamplificatorului stabilă și curată, izolându-l de șocurile de curent cerute de etajul final.
3. Sfaturi pentru difuzor și dimensionarea sursei
Pentru ca mini-amplificatorul să funcționeze corect, fără distorsiuni masive și fără să reseteze sursa, componentele periferice trebuie alese corect:
Alegerea difuzorului de 8 Ohmi
- Puterea nominală: Deoarece circuitul debitează în jur de 500 mW – 600 mW RMS pe o sarcină de 8 ohmi, alege un difuzor mic cu o putere nominală de 1W sau 2W. Un difuzor prea mare (de exemplu, o boxă de podea de 50W) va funcționa, dar va suna foarte încet și distorsionat, deoarece integratul nu are destulă putere să îi miște eficient membrana.
- Diametrul: Pentru proiecte miniaturale, difuzoarele cu diametrul între 3 cm și 5 cm (cu magnet de ferită sau neodim) oferă cel mai bun compromis între dimensiune și claritatea sunetului.
Dimensionarea sursei de alimentare
- Curentul minim: Deși consumul în gol (în repaus) este de doar 14 mA, curentul de vârf depășește lejer 100 mA la volum maxim. Sursa ta de alimentare (fie că este un transformator de priză sau un modul de alimentare) trebuie să poată livra un curent continuu de cel puțin 200 mA – 300 mA la o tensiune de 9V pentru a preveni distorsiunile la momentele de vârf muzical.
