컴퓨터 USB와 같은 USB 소켓에서 5V 전원으로 작동하도록 설계된 오디오 증폭기를 USB 증폭기라고합니다.

이 기사에서는 8 옴 3 와트 스피커를 구동하기 위해 컴퓨터 5V USB 포트에서 직접 전원을 공급할 수있는 간단한 3 와트 증폭기 회로를 구축하는 방법을 배웁니다. 이러한 회로를 몇 개 만들고이를 사용하여 한 쌍의 8 Ohm 스피커로 스테레오 출력을 생성 할 수 있습니다.

점에 유의하시기 바랍니다 TDA2822 IC는 현재 사용되지 않습니다. 따라서이 IC를 사용하는 회로를 논의 된 프로젝트 좋은 생각이 아닐 수도 있습니다. 그러나 현재의 디자인은 IC LM4871을 기반으로하고 있으며,이 IC의 주요 기능과 작동 방식에 대해 알아 보겠습니다.

주요 특징

IC는 어떤 종류의 결합없이 작동합니다. 커패시터 , 또는 부트 스트랩 커패시터 또는 스 너버 커패시터
Unity Gain을 통해 극도의 안정성을 보여줍니다.
WSON, VSSOP, SOIC 또는 PDIP 패키징과 함께 제공
외부 이득 제어 네트워크를 설정할 수 있습니다.

중요한 사양 :

IC LM4871D는 3 와트에서 3 옴 또는 4 옴 정격 라우드 스피커를 처리하도록 설계되었습니다.
시리즈의 나머지 모든 버전은 8 옴 스피커로 1.5 와트를 처리하도록 지정되어 있습니다.
IC는 내부적으로 셧다운 전류가 일반적으로 0.6uA로 설정되어 있습니다.
작동 전압 범위는 2.0V ~ 5.5V이며 PC USB 전원으로 작업하기에 완벽합니다.
1kHz에서 8 Ohm 스피커 부하로 최대 총 고조파 왜곡은 약 0.5 %입니다.

핀아웃 사양 및 패키지

다음 이미지는 IC의 핀아웃 세부 정보와 사용 가능한 패키지 모델 및 레이아웃을 보여줍니다.

5V USB 증폭기 회로 작동

부품 목록

모든 저항기 1/4 와트 또는 1/8 와트, 1 % MFR 또는 SMD

20 K = 2 nos
40 K = 2 nos
100K = 3 개 (Rpu 포함)

커패시터

0.39uF 세라믹 = 1 아니오
1uF / 16V 탄탈륨 = 2 nos

반도체

IC LM4871 = 1 아니오

위의 회로도에서 볼 수 있듯이 LM4871에는 연산 증폭기 내부적으로 사용자에게 몇 가지 지정된 방법을 통해 앰프를 구성 할 수있는 옵션을 제공합니다.

첫 번째 증폭기의 이득은 외부에서 관리 할 수있는 반면 두 번째 증폭기는 반전 단위 이득을 사용하여 내부적으로 배선되었습니다.

첫 번째 증폭기의 폐쇄 루프 이득은 Rf / Ri 비율 값을 적절하게 선택하여 결정할 수있는 반면 두 번째 증폭기의 경우 두 개의 40K 저항을 통해 내부적으로 고정되었습니다.

증폭기 # 1의 출력이 증폭기 # 2의 입력으로 구성되어 있으므로 두 증폭기 모두 동일한 값을 가진 신호를 생성 할 수 있습니다. 비록 180도 위상차가있을 수 있습니다.

결과적으로 IC의 차동 이득은 AVD = 2 * (Rf / Ri)가됩니다.

일반적으로 모든 증폭기의 경우 '브리지 모드'설정은 두 개의 출력 Vo1 및 Vo2를 통해 연결된 부하를 지연 적으로 구동하여 구현할 수 있습니다.

브리지 모드로 구성된 증폭기는 부하의 한쪽 끝이 접지선과 연결된 기존의 단일 종단 증폭기와 달리 작동 원리가 다릅니다.

“AC 변압기를 테스트하는 방법 ”

브리지 모드 회로는 부하 또는 라우드 스피커가 푸시 풀 방식으로 전환되므로 단일 종단 증폭기에 비해 더 나은 효율성으로 작동하여 각 대체 주파수 펄스에 대해 이중 전압 스윙을 가능하게합니다.

이것은 실제로 라우드 스피커가 동일한 환경이나 사양에서 싱글 엔드 버전보다 4 배 더 많은 전력을 생산할 수 있도록합니다.

이러한 증가 된 전력을 달성 할 수있는 능력은 앰프가 전류 제한 기 단계 따라서 원하지 않는 클리핑이 없습니다.

차동 브리지 출력의 추가 이점은 연결된 라우드 스피커에 순 DC가 없다는 것입니다. 이것은 VO1과 VO1이 동일한 전압 레벨, 즉 현재의 경우 VDD / 2에서 바이어스되기 때문에 발생합니다. 이를 통해 증폭기는 출력 커플 링 커패시터없이 작동 할 수 있으며 그렇지 않으면 단일 종단 증폭기에서 필수가됩니다.