ऑडियो एम्पलीफायर के लिए उपयोग करने के लिए सबसे अच्छा ट्रांजिस्टर

Question

यह शब्द, हम एक ऑडियो एम्पलीफायर डिज़ाइन करेंगे। अब तक हमारे व्याख्यान में, हम अभी भी BJT पर हैं और मैंने जो सुना है, उसके आधार पर, FETs को केवल BJT पर पूरी तरह से एक के विपरीत चर्चा की जाएगी। वैसे भी, मुझे यह एक विचार है कि मैं जल्दी से ट्रांजिस्टर सर्वश्रेष्ठ ऑडियो प्रवर्धन के लिए उपयोग करने की योजना बना सकता हूं। मैंने कुछ सूत्र पढ़े हैं कि कैसे दूसरे ट्रांजिस्टर (BJT / FET) बेहतर हैं, लेकिन अन्य फ़ोरम कहते हैं कि प्रदर्शन घटक पर नहीं बल्कि इस बात पर निर्भर करता है कि ट्रांजिस्टर कैसे ठीक से पक्षपाती है और सर्किट को कैसे ठीक से डिज़ाइन किया गया है।

एक ऑडियो एम्पलीफायर डिजाइन करने में, ट्रांजिस्टर के चार उपप्रकारों में से कौन सबसे अधिक कुशल है? (NPN / PNP / JFET / MOSFET)

वैसे, मेरे प्रोफेसर की आवश्यकता बस यही है: मुझे प्रभावित करें। अभी मेरे समूह ने अभी तक सर्किट (वाट क्षमता, प्रतिबाधा, आदि) की बारीकियों पर फैसला नहीं किया है।

Comments

"NPN / PNP / JFET / MOSFET" ट्रांजिस्टर को वर्गीकृत करने का एक मजेदार तरीका है। पीएनपी और एनपीएन दोनों BJT हैं, जिसमें पूरक ध्रुवीयताएं हैं। जेएफईटी भी पूरक प्रकार में आते हैं: एन-चैनल और पी-चैनल। MOSFETs इसी तरह, एन-चैनल और पी-चैनल। "BJT / JFET / MOSFET" अधिक समझ में आता है, हालांकि ट्रांजिस्टर के अन्य प्रकार के बहुत सारे हैं ।

— फिल फ्रॉस्ट

इससे पहले कि आप यह भी सोचना शुरू करें कि आप किस ट्रांजिस्टर का उपयोग करने जा रहे हैं, यह पता लगाएँ कि क्या पैरामीटर मायने रखता है, और किस प्रकार का एम्पलीफायर उन आवश्यकताओं को पूरी तरह फिट करेगा।

— मैट यंग

@PhilFrost मैं BJT और JFET को कोष्ठक के अंदर रखने वाला था, लेकिन मैं इसके बजाय विशिष्ट गया।

— एलेकाइ

Answer 1

आप कई अलग-अलग प्रकार के BJT से सफलतापूर्वक एक ऑडियो amp बना सकते हैं। यह सर्किट होगा, न कि ट्रांजिस्टर, जो amp को अच्छी तरह से काम करता है। मैं 2N4401 (NPN) और 2N4403 (PNP) जैसे जेलीबीन भागों को चुनूंगा और अंतिम बिजली उत्पादन ट्रांजिस्टर को छोड़कर हर चीज के लिए उनके साथ रहूंगा। बहुत सारे हिस्से उस भूमिका को भर सकते थे। यदि आपके पास अपने पसंदीदा जेलीबीन छोटे सिग्नल ट्रांजिस्टर हैं, तो यदि आप चाहें तो उनका उपयोग करें। जिन लोगों का मैंने उल्लेख किया है, उनका उचित लाभ है और 40 वी तक संभाल सकते हैं, जो आपके प्रोफेसर को प्रभावित करने के लिए एक amp के लिए अनुमति देने के लिए काफी अच्छा होना चाहिए।

अंतिम आउटपुट के रूप में उपयोग करने के लिए बहुत सारे संभावित बिजली ट्रांजिस्टर हैं। यदि आप कुछ वाट के लिए लक्ष्य कर रहे हैं, तो मैं शायद TIP41 (NPN) और TIP42 (PNP) जैसे बुनियादी भागों के साथ जाऊँगा।

फिर भी, यह ट्रांजिस्टर का विकल्प नहीं है जो इस परियोजना को बनाएगा या तोड़ देगा। मेरे द्वारा उल्लेख किए गए ट्रांजिस्टर के साथ आप निश्चित रूप से एक प्रभावशाली ऑडियो amp बना सकते हैं, लेकिन आप एक गड़बड़ भी कर सकते हैं। यह वास्तव में डिजाइन तक है। ऑडियो में, समग्र शोर और हार्मोनिक विरूपण उच्च प्राथमिकताएं हैं। उन सावधान सर्किट डिजाइन और रास्ते में हर कदम पर इन मापदंडों पर ध्यान से आते हैं।

आप JFETs या MOSFETs जैसे अन्य प्रकार के ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकते हैं। उन लोगों को ठीक से उपयोग करने के लिए एक अलग सर्किट टोपोलॉजी की आवश्यकता होगी, लेकिन इसका उपयोग एक अच्छा amp बनाने के लिए भी किया जा सकता है। चूँकि आप बीजेटी के विवरणों पर अधिक अच्छी तरह से विचार कर रहे हैं, इसलिए मैं उनके लिए अभी से रहना चाहूंगा। यह सीखने का एक बेहतरीन अभ्यास होगा। बहुत कम शोर और बहुत कम विरूपण के साथ एक amp को डिजाइन करना तुच्छ नहीं है।

Answer 2

आप संभवतः MOSFETs की तुलना में समान घटकों के लिए BJTs का उपयोग करके अधिक प्रभावी पावर आउटपुट स्टेज बनाएंगे। मैं यह कहने के लिए प्रभावी शब्द का उपयोग करता हूं कि आपके आउटपुट वोल्टेज एक ही बिजली की आपूर्ति के लिए उच्च / बड़ा स्विंग करेंगे, जो कि साधारण पुश-पुल सर्किट में उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि BJT को चालू करने के लिए, आपको केवल 0.6 से 0.7V की आवश्यकता होती है, जबकि कई सौ मिलीमीटर आपूर्ति करने वाले MOSFET प्राप्त करने के लिए आपको 3 या 4 वोल्ट के साथ इसके गेट को चलाने की आवश्यकता हो सकती है।

फिर से, यह एक साधारण एमिटर-फॉलोअर पुश-क्लास क्लास एबी आउटपुट चरण होगा। आप केवल आउटपुट ट्रांजिस्टर को एक सिग्नल के साथ ड्राइव कर सकते हैं जो पावर रेल के लिए प्रतिबंधित है और यदि यह (कहते हैं) 24V डीसी है - तो आपको सिग्नल को ड्राइव करने में सक्षम होना चाहिए जो पावर ट्रांजिस्टर के लिए 22Vp-p है। यह देखते हुए कि प्रत्येक BJT 0.7 वोल्ट (बेस एमिटर जंक्शन के कारण) को "खो देगा", अधिकतम आउटपुट वोल्टेज लगभग 20.6 वोल्ट शिखर से शिखर तक होगा। यदि आप मस्जिदों का उपयोग कर रहे थे, तो यह 14 वोल्ट के शिखर की तरह होगा जो एक सभ्य भार में चरम पर पहुंच जाएगा।

मेरे जवाब में अब तक थोड़ा हाथ लहराता रहा है लेकिन, बस एक सोर्स फॉलोअर के रूप में जुड़े हुए मस्जिदों पर अपना होमवर्क करें और एक को छोटे वीजीएस (थ्रेसहोल्ड) के साथ चुनें और डेटा शीट की जांच करके देखें कि गेट ड्राइव वोल्टेज की कितनी जरूरत है। इसके माध्यम से बहने वाले कुछ सौ मिलीमीटर प्राप्त करने के लिए।

अधिक जटिल डिजाइन हैं जो काम करने में काफी मुश्किल हैं, जहां आउटपुट ट्रांजिस्टर कलेक्टर से जुड़े या नाली से जुड़े होते हैं लेकिन, एक शुरुआत के लिए मैं इन सबसे दूर रहूंगा क्योंकि वे अस्थिर होंगे यदि सावधानी से डिजाइन नहीं किए गए हैं और अधिक सिलिकॉन की आवश्यकता होती है प्रभावी ढंग से काम करने के लिए।

इसलिए, यह देखते हुए कि आपने पावर आउटपुट, स्पीकर लोड या वोल्टेज रेल निर्दिष्ट नहीं किया है, मैं कहूंगा कि BJT पावर आउटपुट स्टेज शायद सबसे अच्छा विकल्प है। अन्य ट्रांजिस्टर के रूप में मैं BJTs के साथ रहना चाहूंगा - उनका उपयोग हजारों अच्छे व्यावसायिक डिजाइनों में किया गया है। आप निश्चित रूप से एक वर्ग ए आउटपुट ट्रांसफार्मर का उपयोग करके एक चरण पर विचार कर सकते हैं - यह शायद विचार करने योग्य है, लेकिन अंतिम ट्रांजिस्टर पूर्वाग्रह के कारण डाउन-साइड दक्षता में नुकसान है।

मैं बस एक बहुत ही सरल आउटपुट स्टेज के लिए चारों ओर एक नज़र रखता हूं जो पूर्वाग्रह व्यवस्था दिखाता है कि आपको एक अच्छे एम्पलीफायर की आवश्यकता होगी और इस एक के बाद एक: -

यह इस साइट से आया है । मैं इसकी सिफारिश कर रहा हूं क्योंकि ऐसा लगता है कि यह एक अच्छा युक्ति है और साइट डायोड / बायसिंग के बिना कट-डाउन संस्करण की भी सिफारिश करती है। मुझे व्यक्तिगत रूप से लगता है कि यह एक शुरुआत के लिए एक अच्छी शुरुआत होगी। साइट एक अच्छी आउटपुट स्टेज बनाने के लिए आवश्यक चीजों के बारे में कई बातों पर चर्चा करती है।

आप मूल डिजाइन ले सकते हैं और इसमें लाभ जोड़ सकते हैं और यदि आप थोड़ा अधिक शोध करते हैं तो व्यक्तिगत ट्रांजिस्टर के लिए ऑप-एम्प को स्वैप कर सकते हैं।

Answer 3

यह थोड़ा देर से जवाब है, लेकिन मुझे उम्मीद है कि यह किसी को एक ही सवाल पूछने में मदद कर सकता है।

मैं BJTs पसंद करता हूं, लेकिन MOSFET का उपयोग करना आसान है और निष्ठा के मामले में BJTs को बेहतर बना सकता है। दोनों उत्कृष्ट परिणाम दे सकते हैं, बस आप जो पसंद करते हैं, उसका उपयोग करें। MOSFETs आम तौर पर उच्च आपूर्ति वोल्टेज (उच्च अधिकतम Vds) को संभाल सकते हैं। तो डिजाइन के साथ जो आपको सबसे अधिक आरामदायक लगता है (गणना वार) और यदि आप दोनों के साथ समान रूप से सहज महसूस करते हैं, random.org का उपयोग करें।

एंडी उर्फ ​​ने जो कहा, उसे जोड़ने के लिए, बस इतना जान लीजिए कि आपको आउटपुट स्विंग के रूप में प्रत्येक रेल के तहत 0.7V प्राप्त करने के लिए एक बहुत ही जटिल डिजाइन की आवश्यकता होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि BJT एम्पलीफायर के एम्पलीफायर चरण को भी इसे चलाने के लिए सिग्नल की आवश्यकता होती है जो आम तौर पर रेल के वोल्टेज में से एक को लगभग 10% कम कर देता है (मुझे उस नंबर पर उद्धृत न करें, यह सिर्फ अंगूठे के सामान्य नियम का उपयोग करता है। )। और मुझे नहीं लगता कि एक ऑप-एम्प एम्पलीफायर एक प्रोफेसर को प्रभावित करेगा। कम से कम जहां मैंने अध्ययन किया, मैं एकमुश्त विफल हो जाता, मैंने एक ऑप-एम्प का उपयोग किया था। और इसके अलावा, अधिकतम आप एक से बाहर निकल सकते हैं (एक सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किए गए ड्राइवर चरण के साथ) 18 डब्ल्यू 8 ओम में - यदि मैं सही ढंग से याद करता हूं तो यह एक NE5532 का उपयोग कर रहा है। सामान्य तौर पर आप केवल एक op amp के साथ 10-15 डब्ल्यू को देख रहे हैं। सबसे पहले, एक सेशन एम्पी को डिजाइन करने के लिए 5 मिनट की आवश्यकता होती है और दूसरी बात यह है कि बिजली खराब होती है।

और जोड़ने के लिए, एक BJT आउटपुट स्टेज को दो डायोड का उपयोग करना विशेष रूप से सबसे अच्छा विचार नहीं है, जब तक कि आप अपने डायोड और ट्रांजिस्टर से पूरी तरह से मेल नहीं खाते हैं और स्वचालित रूप से डायोड और आउटपुट ट्रांजिस्टर कनेक्ट करते हैं। BJT एम्पलीफायरों थर्मल भगोड़ा के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। यदि आप सामान्य सिग्नल डायोड का उपयोग करते हैं, तो संभवतः आप अभ्यास में पाएंगे कि आप बहुत अधिक पूर्वाग्रह के साथ समाप्त होते हैं। यदि आप डायोड - 1N4001 का उपयोग करने जा रहे हैं तो रेक्टिफायर डायोड का उपयोग करें।

Comments

आप एक NE5532 को 8 ओम में नहीं चला सकते। 600 ओम न्यूनतम। किसी भी पैकेज में अधिकतम बिजली अपव्यय 1200mW है। मिलीमीटर के दसियों में अधिकतम उत्पादन वर्तमान उपाय। तुम सपने देख रहे हो।

— user207421

बेशक आप NE5532 के साथ 8 ओम ड्राइव नहीं कर सकते हैं, लेकिन इसे + -22 वी के साथ आपूर्ति की जा सकती है और 8 ओम में 18 डब्ल्यू के लिए बड़े पर्याप्त स्विंग प्राप्त करने के लिए एक पावर स्टेज चला सकते हैं। आमतौर पर, op-amps केवल +18 V की आपूर्ति की जा सकती है

— मार्क K

Answer 4

"प्रदर्शन" को परिभाषित करें। आप "प्रभावकारिता" में क्यों रुचि रखते हैं? ट्रांजिस्टर का उपयोग ऑडियो एम्पलीफायरों में विभिन्न तरीकों से किया जाता है। आपके पास असतत वर्ग-एक सर्किट है जो कुख्यात नीव कंसोल माइक प्री की तरह अच्छी तरह से ओवरड्राइव करता है। कागज पर एक ऑप amp डिज़ाइन का सबसे अच्छा प्रदर्शन होगा (वास्तव में एक पारंपरिक ऑप amp के सामने अलग ट्रांजिस्टर डालना संभवतः प्रदर्शन की सैद्धांतिक सीमा के करीब पहुंचने वाला है)। लेकिन आम तौर पर आपके पास इनपुट ट्रांजिस्टर होते हैं, ट्रांजिस्टर और आउटपुट ट्रांजिस्टर प्राप्त होते हैं।

इनपुट ट्रांजिस्टर कम शोर होना चाहिए। BJT कम शोर हो सकता है यदि सही स्रोत प्रतिबाधा (op amps के लिए आप इस पर डेटाशीट में वोल्टेज शोर / वर्तमान शोर जो 30Hz पर NE5534A के लिए ~ 5.5 / 0.0015 = 3k7 है) को देख सकते हैं। JFET में सुपर कम करंट नॉइज़ है जिससे वे उच्च Z इनपुट के साथ बेहतर शोर प्रदर्शन करेंगे।

लाभ ट्रांजिस्टर कम शोर और उच्च लाभ होना चाहिए। मुझे यकीन नहीं है कि एक अच्छा आउटपुट ट्रांजिस्टर क्या बनाता है। बैंडविड्थ या थर्मल विशेषताओं हो सकता है।