دائرة مكبر الصوت باستخدام OpAmp LM386

دايرة مكبر الصوت LM386

اتعلمنا في بوست سابق عن دايرة تكبير الاشارات (أو الصوت) باستخدام الترانزستور، وجه الوقت اللي نستكشف فيه نوع تاني من انواع الدواير دي.

Output video

الـ Operational Amplifier أو باختصار الـ Op-Amp ببساطة من أفضل الاختراعات اللي أحدثت ثورة في علم الإلكترونيات. في النهاية هو عبارة عن دايرة إلكترونية موجودة داخل IC، والدايرة دي برضه بتعتمد على الترانزستور والدايرة اللي احنا عملناها قبل كدة او بعض الدواير الأخرى ولكن في النهاية ترانزستور برضه. الفكرة إنه بيختصر علينا وقت كبير جدا ومجهود في تصميم الدواير دي.

الـLM386

الـopamp ليه اشكال كتير وانواع كتير بخصائص مختلفة، اشهر نوع منه اسمه LM741 ودا اسهل واحد في الاستخدام بس مميزاته قليلة. تاني أشهر نوع هو الـ 386 ودا مشهور في استخدامات تكبير الصوت، ودا لأنه بيعمل noise قليلة وبيطلع power كبيرة نسبيا بالنسبة لحجمه.

نسبة التكبير x20 يعني بيكبر الإشارة اللي داخلة 20 مرة. ودي ممكن تتحكم فيها وتزودها عن كدة، ممكن توصل لحد 200 وهنقول ازاي بنعمل كدة.

يعني ايه تكبير 20 مرة؟

فلنفترض انه اشارة الصوت اللي داخلة للمكبر هي اللي بالازرق، ونفترض انه اقصى قيمة ليها Vpeak 1V دا معناه انها بتطلع لحد 1 فولت وتنزل لحد -1 فولت، فلو المكبر بيكبر الاشارة اللي داخلة 20 مرة، دا معناه انه هيكبر الـ 1 فولت يخليه 20، والـ -1 هيبقا -20 فولت.

The pins

1,8 gain

بيتحكم في نسبة التكبير من 20 إلى 200

2, inverting input (-)

3, non-inverting input(+)

باختصار أي Op-Amp ليه اتنين input واحد – وواحد +، حسب التطبيق بتدخل اﻹشارة عليهم بشكل معين. في التطبيق بتاعنا هنوصل السالب بالأرضي والموجب باﻹشارة.

4, GND

5, output

ممكن يشغل أي سماعة مقاومتها 4 اوم، لحد 32 اوم.

الـ386 يقدر يطلع أقصى قدرة 0.7 واط، حسب السماعة والباور سبلاي.

6, Vcc

بياخد جهد من 4.5 فولت لحد 12 فولت.

7, bypass

دا بنحط عليه مكثف عشان يقلل تأثير الـnoise ويحسن جودة الصوت.

يعني ايه 0.7 واط؟ بس؟

متتفاجئش، يمكن الرقم يظهر صغير في اﻷول بس هتتصدم لما تسمع قد ايه عالي الـ0.7 واط دول. العلاقة بين ارتفاع الصوت والقدرة معقدة شوية وبتدرس في هندسة الصوتيات، المشروع دا للهواة مش أكتر، بس الفكرة في حاجة:

مضاعفة القدرة بتديك 3 ديسيبل صوت أعلى فقط

يعني لو ضاعفت القدرة من 500 لـ 1000 واط، الصوت هيعلى تلات درجات بس على مقياس الديسيبل.

عشان تحس بالموضوع بص على الصورة دي.

الدايرة

1- محتاجين ندخل صوت أو اشارة للموجب بتاع الـop amp، اﻹشارة دي هنعديها على مكثف اﻷول عشان نشيل الـDC منها، وبعدين ندخلها على مقاومة متغيرة اللي بتشتغل كأنها Voltage Divider بحيث تعلي الصوت وتوطيه بإنها تصغر الإشارة اللي داخلة وتكبرها. هنستخدم هنا AUX cable او اسمه العلمي TRS او TRRS اختصار لـ Tip, Ring and Sleeve. ودا ممكن نجيبه من أي سماعة قديمة.

احيانا بيكونوا 3 او 4 اسلاك، واحد للسماعة اليمين وواحد للشمال وواحد ارضي، ولو 4 يبقا واحد للميكروفون. احنا هنحتاج واحد بس اليمين او الشمال مع الارضي.

الارضي غالبا بيكون sleeve او اخر حلقة تحت زي الصورة. بنختبر بالافوميتر ونشوف انهي سلك مناسب ونستخدمه. ممكن تلحم سلك فيه لأنه هيكون ضعيف شوية ومش هيخش في البريد بورد.

2- البينات 1 و 8. ممكن توصل عليهم المكثف زي الدايرة او توصل بينهم شورت سيركت وخلاص. مش هتفرق كتير. في الفيديو انا وصلت بينهم بزرار، لما بضغط عليه بيعمل شورت بين 1 و 8، ولما بفتحه بيقفل.

الفكرة في حاجة، انك لو استخدمت باور سبلاي 5 فولت، فدا معناه انه الاشارة ممكن تتمرجح swings من 2.5 فولت لـ -2.5 فولت. فلو انت مدخل اشارة كبيرة اصلا، وكبرتها 20 مرة، والـopamp عايز يطلع اشارة من 20 لـ -20، مش هيعرف، لأنه أقصى حاجة بالنسباله 2.5 فولت. فبالتالي ممكن متسمعش صوت اصلا او تسمع شوشرة. ما بالك لو استخدمت ال 200؟ هتلاقي الصوت عالي جدا فوق الوصف وهتحتاج 12 فولت عشان الخرج يوصل من 6 ل -6 فولت.

3- المكثف على البين 7 بيفلتر الاشارة اللي داخلة للـ opamp.

4- المكثف على البطارية فوق بيفلتر الجهد اللي جاي من البطارية، عشان الـic لو جايلها باور فيها noise اصلا، يبقا طبيعي الخرج يبقا فيه noise فاحنا بنحاول نتفادى الموضوع دا قدر الامكان.

5- المكثفات على الدخل والخرج عشان يشيلوا الـDC من الاشارة، لأن المكثف بيعدي الاشارات الـAC فقط.

اتمنى يكون مقال مفيد، وإلى المشروع القادم.