Amplificador de audio de baja energía utilizando el temporizador 555

Las estrategias típicas de amplificación de audio utilizan circuitos de potencia excesiva para impulsar un altavoz en zonas como un auditorio u otra sala. Sin embargo, para fines que implican el uso de altavoces pequeños para necesidades de bajo rango, podemos satisfacer las necesidades desarrollando un amplificador de baja potencia con una potencia presente similar a 200 mA.

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En este artículo describimos el precepto, el diseño y el funcionamiento de un amplificador de audio de baja potencia que utiliza un temporizador 555. El temporizador 555 genera una señal de alimentación que es modulada por la señal de audio amplificada para proporcionar una señal modulada. Esta señal se utiliza para accionar un pequeño altavoz.

Precepto del circuito amplificador de audio de baja energía:

Aquí este circuito se basa en el precepto de la amplificación de audio utilizando el amplificador operacional y la modulación de anchura de pulso utilizando el temporizador 555. La señal de audio se amplifica utilizando el amplificador operacional de bajo ruido TL071 y se introduce en el pin de gestión del temporizador 555. El temporizador 555 se utiliza como multivibrador estable que produce una señal oscilante. Esta señal es modulada por la señal de audio, de forma que la anchura del pulso de salida varía con respecto a la tensión en el pin de gestión (la señal de audio), provocando la modulación de la anchura del pulso.

diagrama de circuito del temporizador 555 como amplificador:

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Diseño de circuitos de amplificación de audio de baja potencia:

En este caso, el diseño del circuito es un proceso sencillo que implica sólo dos pasos: el diseño de la parte del preamplificador y el diseño de la parte del multivibrador.

Aquí estamos utilizando un amplificador operacional TL071 de entrada JFET de bajo ruido con una entrada de polarización baja y un precio excesivo de unos 13V/µs. Se diseña una comunidad de divisores de tensión utilizando dos resistencias de 47K cada una, de modo que la tensión de 6V se utiliza para el terminal no inversor del OPAMP. Suponiendo que nuestra adquisición requerida es de unos 22(V/V) o 27,2dB y que el valor de una de las muchas resistencias sugeridas es de unos 1K, calculamos que el valor de otra resistencia es de unos 22K. Como la impedancia de salida es baja para este amplificador, utilizamos una resistencia de aproximadamente 1K en la salida para conectarla al pin de gestión del temporizador 555.

El siguiente paso en el curso del diseño consiste en diseñar el circuito del temporizador 555 como un circuito estable. En la conexión del circuito normal para el temporizador 555 como multivibrador estable, utilizamos dos resistencias para cada carga y descarga del condensador. Sin embargo, para proporcionar el precio de descarga anterior, aquí utilizamos un diodo 1N4007 como sustituto de la resistencia. En este caso, nuestra frecuencia de salida requerida es de unos 145 KHz y, suponiendo que el valor del condensador es de unos 10nF, podemos calcular que el valor de la resistencia de umbral es de unos 1K (la resistencia de cabeza del 1N4007 es de unos 1Ohms).

Presentación asociada - Circuito amplificador de subwoofer de 100w

Amplificador de audio de baja potencia mediante la simulación de un circuito con temporizador 555:

Una vez diseñado el circuito, el paso siguiente consiste en simular el circuito del temporizador. Aquí observamos una serie de pasos para simular el circuito utilizando el programa de software Multisim.

1. El maniquí de simulación del micrófono se elige entre los dispositivos de LabView bajo el menú Simular.
2. Los parámetros necesarios se ajustan en consecuencia (el tiempo de grabación y el precio de la muestra).
3. El circuito diseñado se construye con el programa de software y el micrófono se relaciona con la entrada en el circuito.
4. Se elige un maniquí con altavoz de los dispositivos de LabView en el menú Simular y se relaciona como salida con el circuito
5. La configuración de la simulación interactiva se consigue ajustando el tiempo máximo igual o superior al tiempo de grabación.
6. Mientras se realiza la simulación del circuito, el botón "Reproducir" del altavoz aparece atenuado y, en cuanto termina la simulación, el botón se activa.

¿Cómo funciona el temporizador 555 como circuito amplificador?

El funcionamiento del circuito se divide en dos segmentos: la operación de preamplificación (amplificación de la señal eléctrica) y la operación de modulación de la anchura del latido. La operación de amplificación la realiza el amplificador operacional de bajo ruido TL071. La señal de audio entrante se detecta mediante el micrófono y se transforma en una señal eléctrica de bajo voltaje. Esta señal de CA de bajo voltaje llega al terminal no inversor del OPAMP mediante un condensador electrolítico de 1uF, que bloquea la presencia de CC de la señal de audio.

Esta señal se amplifica mediante el amplificador operacional con una adquisición que se basa en los valores de las resistencias de señalización. Aquí el OPAMP funciona en modo lineal para hacer que la tensión en el terminal no inversor sea igual a la tensión de salida utilizando la comunidad de sugerencia. Esta señal amplificada se transmite al pin de gestión del temporizador 555 mediante el condensador (para eliminar el elemento de corriente continua) y la resistencia. Aquí el temporizador 555 funciona en modo inestable, con la frecuencia de la señal de salida decidida por la mezcla de las resistencias R1 y C1.

Sin embargo, como aquí utilizamos la tensión de gestión, la anchura del impulso de salida varía con la tensión de gestión. La señal de salida del proveedor producida por el temporizador 555 se modula con la tensión de audio y la señal modulada resultante se utiliza para el accionamiento del altavoz. Aquí el altavoz no responde a la señal de frecuencia excesiva, aunque sí al valor de CC de la señal modulada, por lo que la señal de audio aparece amplificada.

temporizador 555 como circuito amplificador Propósitos:

1. Esta utilidad puede utilizarse para desarrollar técnicas musicales de bajo consumo utilizadas en los automóviles.
2. Puede utilizarse en aulas con zonas restringidas.

Limitaciones del circuito amplificador de audio:

1. Este circuito sólo es adecuado para altavoces de baja potencia.
2. el temporizador 555 no produce una señal de ciclo de trabajo del 50%.
3. Este circuito es teórico y requerirá modificaciones en la implementación del {hardware}.