Lần đầu tự làm ampli âm thanh, tôi thử bắt đầu từ mô phỏng bằng LTspice

Tôi vốn quan tâm đến âm thanh tự chế, và sau khi đọc một bài blog về việc tự làm một ampli công suất nhỏ bằng transistor, tôi cũng muốn tự mình thử. Tài liệu tôi tham khảo là chương 4 「ミニパワー・アンプの設計」(Thiết kế ampli công suất mini) trong cuốn 「定本 トランジスタ回路の設計」(Thiết kế mạch transistor). Sách đi rất kỹ lưỡng qua một ampli công suất ra 0,5W, từ cách chọn giá trị linh kiện cho đến đánh giá, và tôi thật sự giới thiệu cuốn này cho những ai sắp bắt tay vào làm.

Thông số thiết kế gồm: hệ số khuếch đại điện áp 10 lần (20dB), tối thiểu 0,5W trên tải 8Ω, đáp tuyến tần số 20–20kHz, độ méo dưới 1%. Mạch gồm tầng khuếch đại điện áp mắc emitter chung và tầng khuếch đại dòng đẩy kéo class AB. Tôi học được rất nhiều từ chuyện thêm diode để triệt méo giao điểm (crossover) ở class AB, cũng như cách ghép nhiệt transistor với tản nhiệt để chống hiện tượng trôi nhiệt.

Vì không có máy phân tích âm thanh, tôi dùng phần mềm mô phỏng mạch miễn phí LTspice để bù lại. Khi đo hệ số khuếch đại từ dạng sóng vào/ra bằng phân tích quá độ, kết quả khoảng 10 lần (20dB), gần như đúng thiết kế. Sau đó tôi kiểm tra các thành phần hài bằng FFT và tính THD (độ méo hài) bằng lệnh .four, được khoảng 2%, gần như trùng khớp với giá trị trong sách.

Lần đầu tiên tôi thiết kế mạch in bằng EasyEDA và đặt hàng ở JLCPCB. Tính cả coupon chỉ khoảng 500 yên, rẻ đến bất ngờ, và vận chuyển từ Trung Quốc mất khoảng một tuần. Tôi đã lo không biết nó có chạy thật không, nhưng nó phát ra âm thanh đàng hoàng. Méo cũng ít, nghe dễ chịu chẳng khác gì một chiếc loa bình thường. Tiếp theo tôi muốn thử sức với cả mạch nguồn và mạch số.

Nguồn: よもつひらさか