Audiovahvistimen suunnitteluprosessi

Abstract

Opinnäytetyössä tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa AB-luokan audiovahvistin, jonka suunnittelussa käytetty pohjana toista AB-luokan vahvistinta. Työssä perehdyttiin audiovahvistimen suunnitteluprosessiin ja sen toimintaan, minkä pohjalta tehtiin toiminnaltaan parempi audiovahvistin.

Työssä esiteltiin eri audiovahvistin tyyppejä, niiden hyötyjä ja haittoja ja missä niitä nykyisin mahdollisesti käytetään. Tämän lisäksi tutkittiin audiovahvistimen eri lohkoja ja niiden vaikutusta ja tehtävää audiovahvistimen toiminnassa. Uuden muunnellun version suunnittelussa pohjana olleesta vahvistimesta käytettiin Altium-piirisuunnitteluohjelmaa ja sen toimivuutta tarkasteltiin LTSpice simulaatio-ohjelmaa käyttäen.

Simulaatiotuloksissa haluttiin erityisesti tarkkailla suunnitellun vahvistimen taajuusvastetta ja ulostulevan signaalin laatua ja vahvistuksen toimivuutta eri taajuuksilla.

Tuloksissa nähdään suuri muutos ulostulosignaalin laadussa ja vahvistuksessa korkeissa 20kHz:iä lähestyvissä taajuuksissa. Taajuusvasteessa muutos ei ollut kovin suuri, ja sitä voitaisiin mahdollisesti parantaa esimerkiksi käyttämällä toista operaatiovahvistinta ja muuttamalla komponenttien arvoja.

The aim of this thesis was to design and build a class AB audio amplifier by using another amplifier as the base for the design. The thesis delved into the design process and functionality of an audio amplifier with the goal of creating an improved version of it.

The work was carried out by studying different types of audio amplifiers, the different parts of an audio amplifier and their function in the workings of the amplifier circuit. The Altium circuit design software was used for designing the new modified version based off the existing amplifier, and its functionality was tested using the LTSpice simulation software.

In the simulation results, attention was paid to observing the frequency response of the amplifier and the quality of the output signal and amplification at different frequencies. The results show increased improvement in the quality of the output signal and amplification at higher frequencies. There were no significant changes in the frequency response.