İlk ses amplifikatörümü kendim yapmaya LTspice simülasyonuyla başladım

Kendin yap ses sistemlerine ilgim vardı. Transistörlerle küçük bir güç amplifikatörü yapan birinin blog yazısını okuyunca ben de denemek istedim. Kaynak olarak「定本 トランジスタ回路の設計」(Transistör Devre Tasarımı) kitabının 4. bölümü olan「ミニパワー・アンプの設計」(Mini Güç Amplifikatörü Tasarımı) bölümünü kullandım. Kitap, 0,5 W çıkışlı bir amplifikatörü devre değerlerinin nasıl belirleneceğinden ölçümüne kadar çok özenli bir şekilde ele alıyor. Bu işe yeni başlayacak herkese gönülden tavsiye ederim.

Tasarım özellikleri şöyle: 10 kat (20 dB) gerilim kazancı, 8 Ω yükte en az 0,5 W, 20–20 kHz frekans yanıtı ve %1'in altında distorsiyon. Devre, ortak emiterli bir gerilim yükseltme katı ile AB sınıfı push-pull bir akım yükseltme katından oluşuyor. AB sınıfında crossover distorsiyonunu gidermek için diyot eklenmesi ve termal kaçağı önlemek için transistörlerin soğutucuya termal olarak bağlanması gibi konular bana çok şey öğretti.

Ses analizörüm olmadığı için ücretsiz devre simülatörü LTspice ile eksikleri tamamladım. Geçici durum analizinde giriş ve çıkış dalga biçimlerinden kazancı ölçtüğümde, neredeyse tasarlandığı gibi yaklaşık 10 kat (20 dB) çıktı. Ardından FFT ile harmonik bileşenleri inceledim ve .four komutuyla THD'yi (distorsiyon oranını) hesapladığımda yaklaşık %2 sonucunu aldım; bu da kitaptaki değerle hemen hemen aynıydı.

Baskılı devre kartını ilk kez EasyEDA ile tasarlayıp JLCPCB'ye sipariş ettim. Kuponla birlikte yaklaşık 500 yen tuttu, şaşırtıcı derecede ucuzdu ve Çin'den gönderim de yaklaşık bir hafta sürdü. Gerçekten çalışıp çalışmayacağından endişeliydim ama düzgünce ses verdi. Distorsiyon da az; sıradan bir hoparlörden farksız, kulağa çok hoş geliyor. Bir sonraki adımda güç kaynağı devrelerini ve dijital devreleri de denemek istiyorum.

Kaynak: よもつひらさか