Contacte  

Circuitul este un amplificator universal simplu care folosește tranzistori. Amplificator de sunet de casă puternic și de înaltă calitate. Principiul de funcționare a amplificatorului

Cel mai simplu amplificator pe tranzistori poate fi un instrument bun pentru studierea proprietăților dispozitivelor. Circuitele și designul sunt destul de simple, puteți face singur dispozitivul și verifica funcționarea acestuia, luați măsurători ale tuturor parametrilor. Datorită tranzistoarelor moderne cu efect de câmp, este posibil să se realizeze unul în miniatură din literalmente trei elemente. amplificator de microfon. Și conectați-l la un computer personal pentru a îmbunătăți parametrii de înregistrare a sunetului. Iar interlocutorii din timpul conversațiilor îți vor auzi discursul mult mai bine și mai clar.

Caracteristicile frecvenței

Amplificatoarele de joasă frecvență (audio) se găsesc în aproape toate aparatele de uz casnic - sisteme stereo, televizoare, radiouri, casetofone și chiar calculatoare personale. Există însă și amplificatoare RF bazate pe tranzistori, lămpi și microcircuite. Diferența dintre ele este că ULF vă permite să amplificați doar semnalul frecventa audio, care este perceput de urechea umană. Amplificatoarele audio cu tranzistori vă permit să reproduceți semnale cu frecvențe în intervalul de la 20 Hz la 20.000 Hz.

În consecință, chiar și cel mai simplu dispozitiv poate amplifica semnalul în acest interval. Și face acest lucru cât mai uniform posibil. Câștigul depinde direct de frecvența semnalului de intrare. Graficul acestor mărimi este aproape o linie dreaptă. Dacă la intrarea amplificatorului este aplicat un semnal cu o frecvență în afara intervalului, calitatea funcționării și eficiența dispozitivului vor scădea rapid. Cascadele ULF sunt asamblate, de regulă, folosind tranzistori care funcționează în intervalele de frecvență joasă și medie.

Clasele de funcționare ale amplificatoarelor audio

Toate dispozitivele de amplificare sunt împărțite în mai multe clase, în funcție de gradul de curgere a curentului prin cascadă în timpul perioadei de funcționare:

  1. Clasa „A” - curentul circulă fără oprire pe toată perioada de funcționare a etapei amplificatorului.
  2. În clasa de muncă „B” curge curent pentru o jumătate de perioadă.
  3. Clasa „AB” indică faptul că curentul trece prin treapta amplificatorului pentru un timp egal cu 50-100% din perioadă.
  4. În modul „C”. curent electric a trecut mai puțin de jumătate din timpul de funcționare.
  5. Modul ULF „D” a fost folosit în practica radioamatorilor destul de recent - puțin peste 50 de ani. În cele mai multe cazuri, aceste dispozitive sunt implementate pe baza de elemente digitale și au o eficiență foarte mare - peste 90%.

Prezența distorsiunii în diferite clase de amplificatoare de joasă frecvență

Zona de lucru a unui amplificator cu tranzistor de clasă „A” este caracterizată de distorsiuni neliniare destul de mici. Dacă semnalul de intrare emite impulsuri cu mai multe înaltă tensiune, acest lucru face ca tranzistoarele să devină saturate. În semnalul de ieșire, în apropierea fiecărei armonice încep să apară cele mai mari (până la 10 sau 11). Din aceasta cauza apare un sunet metalic, caracteristic doar amplificatoarelor cu tranzistori.

Dacă sursa de alimentare este instabilă, semnalul de ieșire va fi modelat în amplitudine aproape de frecvența rețelei. Sunetul va fi pe partea stângă raspuns in frecventa mai dur. Dar cu cât stabilizarea sursei de alimentare a amplificatorului este mai bună, cu atât designul întregului dispozitiv devine mai complex. ULF-urile care funcționează în clasa „A” au o eficiență relativ scăzută - mai puțin de 20%. Motivul este că tranzistorul este deschis în mod constant și curentul circulă constant prin el.

Pentru a crește (deși ușor) eficiența, puteți utiliza circuite push-pull. Un dezavantaj este că semi-undele semnalului de ieșire devin asimetrice. Dacă treceți de la clasa „A” la „AB”, distorsiunile neliniare vor crește de 3-4 ori. Dar eficiența întregului circuit al dispozitivului va crește în continuare. Clasele ULF „AB” și „B” caracterizează creșterea distorsiunii pe măsură ce nivelul semnalului la intrare scade. Dar chiar dacă măriți volumul, acest lucru nu vă va ajuta să scăpați complet de deficiențe.

Lucrați în clasele intermediare

Fiecare clasă are mai multe soiuri. De exemplu, există o clasă de amplificatoare „A+”. În ea, tranzistoarele de intrare (de joasă tensiune) funcționează în modul „A”. Dar cele de înaltă tensiune instalate în treptele de ieșire funcționează fie în „B” fie în „AB”. Astfel de amplificatoare sunt mult mai economice decât cele care funcționează în clasa „A”. Există un număr semnificativ mai mic de distorsiuni neliniare - nu mai mare de 0,003%. Rezultate mai bune pot fi obținute folosind tranzistoare bipolare. Principiul de funcționare al amplificatoarelor bazate pe aceste elemente va fi discutat mai jos.

Dar încă există număr mare armonici mai mari în semnalul de ieșire, determinând sunetul să devină caracteristic metalic. Există, de asemenea, circuite de amplificare care funcționează în clasa „AA”. În ele, distorsiunile neliniare sunt chiar mai mici - până la 0,0005%. Dar principalul dezavantaj al amplificatoarelor cu tranzistori încă există - sunetul metalic caracteristic.

Modele „alternative”.

Asta nu înseamnă că sunt alternative, dar unii specialiști implicați în proiectarea și asamblarea amplificatoarelor pentru reproducerea sunetului de înaltă calitate acordă din ce în ce mai mult preferință design-urilor cu tuburi. Amplificatoarele cu tuburi au următoarele avantaje:

  1. Nivel foarte scăzut de distorsiune neliniară a semnalului de ieșire.
  2. Există mai puține armonice superioare decât în ​​modelele de tranzistori.

Dar există un dezavantaj uriaș care depășește toate avantajele - cu siguranță trebuie să instalați un dispozitiv pentru coordonare. Faptul este că treapta tubului are o rezistență foarte mare - câteva mii de ohmi. Dar rezistența înfășurării difuzorului este de 8 sau 4 ohmi. Pentru a le coordona, trebuie să instalați un transformator.

Desigur, acesta nu este un dezavantaj foarte mare - există și dispozitive cu tranzistori care folosesc transformatoare pentru a se potrivi cu treapta de ieșire și sistem de difuzoare. Unii experți susțin că cel mai mult schema eficienta se dovedește a fi hibrid - în care se folosesc amplificatoare cu un singur capăt care nu sunt acoperite de negativ feedback. Mai mult, toate aceste cascade funcționează în modul ULF clasa „A”. Cu alte cuvinte, un amplificator de putere pe un tranzistor este folosit ca repetitor.

Mai mult, eficiența unor astfel de dispozitive este destul de mare - aproximativ 50%. Dar nu ar trebui să vă concentrați doar pe indicatorii de eficiență și putere - ei nu vorbesc despre calitate superioară reproducerea sunetului prin amplificator. Linearitatea caracteristicilor și calitatea acestora sunt mult mai importante. Prin urmare, trebuie să le acordați atenție în primul rând, și nu puterii.

Circuit ULF cu un singur capăt pe un tranzistor

Cel mai simplu amplificator, construit conform unui circuit emițător comun, funcționează în clasa „A”. Circuitul folosește un element semiconductor cu o structură n-p-n. În circuitul colectorului este instalată o rezistență R3, limitând fluxul de curent. Circuitul colector este conectat la firul de alimentare pozitiv, iar circuitul emițător este conectat la firul negativ. În cazul utilizării tranzistoarelor semiconductoare cu structura p-n-p circuitul va fi exact același, trebuie doar să schimbați polaritatea.

Folosind un condensator de decuplare C1, este posibil să se separe semnalul de intrare alternativ de sursa de curent continuu. În acest caz, condensatorul nu este un obstacol în calea fluxului de curent alternativ de-a lungul căii bază-emițător. Rezistența internă a joncțiunii emițător-bază împreună cu rezistențele R1 și R2 reprezintă cel mai simplu divizor de tensiune de alimentare. De obicei, rezistența R2 are o rezistență de 1-1,5 kOhm - cele mai tipice valori pentru astfel de circuite. În acest caz, tensiunea de alimentare este împărțită exact la jumătate. Și dacă alimentați circuitul cu o tensiune de 20 de volți, puteți vedea că valoarea câștigului de curent h21 va fi de 150. Trebuie remarcat faptul că amplificatoarele HF pe tranzistoare sunt realizate conform circuitelor similare, doar că funcționează un putin diferit.

În acest caz, tensiunea emițătorului este de 9 V și scăderea în secțiunea „E-B” a circuitului este de 0,7 V (ceea ce este tipic pentru tranzistoarele pe cristale de siliciu). Dacă luăm în considerare un amplificator bazat pe tranzistoare cu germaniu, atunci în acest caz căderea de tensiune în secțiunea „E-B” va fi egală cu 0,3 V. Curentul din circuitul colector va fi egal cu cel care curge în emițător. O puteți calcula împărțind tensiunea emițătorului la rezistența R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA. Pentru a calcula valoarea curentului de bază, trebuie să împărțiți 9 mA la câștigul h21 - 9 mA/150 = 60 μA. Modelele ULF folosesc de obicei tranzistori bipolari. Principiul său de funcționare este diferit de cel de câmp.

Pe rezistorul R1, acum puteți calcula valoarea căderii - aceasta este diferența dintre tensiunile de bază și de alimentare. În acest caz, tensiunea de bază poate fi găsită folosind formula - suma caracteristicilor emițătorului și tranziția „E-B”. Când este alimentat de la o sursă de 20 volți: 20 - 9,7 = 10,3. De aici se poate calcula valoarea rezistenței R1 = 10,3 V/60 μA = 172 kOhm. Circuitul conține capacitatea C2, care este necesară pentru implementarea unui circuit prin care poate trece componenta alternativă a curentului emițătorului.

Dacă nu instalați condensatorul C2, componenta variabilă va fi foarte limitată. Din această cauză, un astfel de amplificator audio pe bază de tranzistori va avea un câștig de curent foarte scăzut h21. Este necesar să se acorde atenție faptului că în calculele de mai sus s-au presupus că curenții de bază și de colector sunt egali. Mai mult, curentul de bază a fost considerat a fi cel care curge în circuit de la emițător. Apare numai dacă la ieșirea de bază a tranzistorului este aplicată o tensiune de polarizare.

Dar trebuie luat în considerare faptul că curentul de scurgere a colectorului curge întotdeauna prin circuitul de bază, indiferent de prezența polarizării. În circuitele emițătoare comune, curentul de scurgere este amplificat de cel puțin 150 de ori. Dar, de obicei, această valoare este luată în considerare numai la calcularea amplificatoarelor bazate pe tranzistoare cu germaniu. În cazul utilizării siliciului, în care curentul circuitului „K-B” este foarte mic, această valoare este pur și simplu neglijată.

Amplificatoare bazate pe tranzistoare MOS

Amplificator pornit tranzistoare cu efect de câmp, prezentat în diagramă, are mulți analogi. Inclusiv utilizarea tranzistoarelor bipolare. Prin urmare, putem lua în considerare, ca exemplu similar, proiectarea unui amplificator audio asamblat conform unui circuit cu un emițător comun. Fotografia prezintă un circuit realizat conform unui circuit sursă comun. Conexiunile R-C sunt asamblate pe circuitele de intrare și de ieșire, astfel încât dispozitivul să funcționeze în modul amplificator clasa „A”.

Curentul alternativ de la sursa de semnal este separat de tensiunea de alimentare directă prin condensatorul C1. Amplificatorul cu tranzistor cu efect de câmp trebuie să aibă în mod necesar un potențial de poartă care va fi mai mic decât caracteristica aceleiași surse. În diagrama prezentată, poarta este conectată la firul comun prin rezistența R1. Rezistența sa este foarte mare - rezistențele de 100-1000 kOhm sunt de obicei folosite în proiecte. O rezistență atât de mare este aleasă astfel încât semnalul de intrare să nu fie șuntat.

Această rezistență aproape că nu permite trecerea curentului electric, drept urmare potențialul de poartă (în absența unui semnal la intrare) este același cu cel al pământului. La sursă, potențialul se dovedește a fi mai mare decât cel al pământului, doar din cauza căderii de tensiune pe rezistența R2. Din aceasta rezultă clar că poarta are un potențial mai mic decât sursa. Și asta este exact ceea ce este necesar pentru funcționarea normală a tranzistorului. Este necesar să se acorde atenție faptului că C2 și R3 din acest circuit amplificator au același scop ca și în designul discutat mai sus. Și semnalul de intrare este deplasat față de semnalul de ieșire cu 180 de grade.

ULF cu transformator la ieșire

Puteți face un astfel de amplificator cu propriile mâini pentru uz casnic. Se realizează conform schemei care funcționează în clasa „A”. Designul este același cu cel discutat mai sus - cu un emițător comun. O caracteristică este că trebuie să utilizați un transformator pentru potrivire. Acesta este un dezavantaj al unui astfel de amplificator audio pe bază de tranzistori.

Circuitul colector al tranzistorului este încărcat înfăşurare primară, care dezvoltă un semnal de ieșire transmis prin secundar către difuzoare. Un divizor de tensiune este asamblat pe rezistențele R1 și R3, ceea ce vă permite să selectați punctul de funcționare al tranzistorului. Acest circuit furnizează tensiune de polarizare la bază. Toate celelalte componente au același scop ca și circuitele discutate mai sus.

Amplificator audio push-pull

Nu se poate spune că acesta este un simplu amplificator cu tranzistor, deoarece funcționarea lui este puțin mai complicată decât cele discutate mai devreme. În ULF-urile push-pull, semnalul de intrare este împărțit în două semi-unde, diferite ca fază. Și fiecare dintre aceste semi-unde este amplificată de propria sa cascadă, realizată pe un tranzistor. După ce fiecare jumătate de undă a fost amplificată, ambele semnale sunt combinate și trimise către difuzoare. Astfel de transformări complexe pot provoca distorsiuni ale semnalului, deoarece proprietățile dinamice și de frecvență ale două tranzistoare, chiar și de același tip, vor fi diferite.

Ca urmare, calitatea sunetului la ieșirea amplificatorului este redusă semnificativ. Când un amplificator push-pull funcționează în clasa „A”, nu este posibil să se reproducă un semnal complex de înaltă calitate. Motivul este că curentul crescut trece constant prin umerii amplificatorului, semi-undele sunt asimetrice și apar distorsiuni de fază. Sunetul devine mai puțin inteligibil, iar atunci când este încălzit, distorsiunea semnalului crește și mai mult, mai ales la frecvențe joase și ultra-joase.

ULF fără transformator

Un amplificator de bas pe baza de tranzistori realizat folosind un transformator, în ciuda faptului că designul poate avea dimensiuni mici, este încă imperfect. Transformatoarele sunt încă grele și voluminoase, așa că este mai bine să scapi de ele. Un circuit realizat pe elemente semiconductoare complementare cu diverse tipuri conductivitate. Majoritatea ULF-urilor moderne sunt realizate exact conform unor astfel de scheme și funcționează în clasa „B”.

Cele două tranzistoare puternice utilizate în proiectare funcționează conform unui circuit de urmărire emițător (colector comun). În acest caz, tensiunea de intrare este transmisă la ieșire fără pierderi sau câștig. Dacă nu există semnal la intrare, atunci tranzistoarele sunt pe punctul de a se porni, dar sunt încă oprite. Când un semnal armonic este aplicat la intrare, primul tranzistor se deschide cu o semiundă pozitivă, iar al doilea este în modul de tăiere în acest moment.

În consecință, numai semi-undele pozitive pot trece prin sarcină. Dar cei negativi deschid al doilea tranzistor și îl opresc complet pe primul. În acest caz, în sarcină apar doar semi-unde negative. Ca urmare, semnalul amplificat în putere apare la ieșirea dispozitivului. Un astfel de circuit amplificator tranzistor este destul de eficient și poate oferi muncă stabilă, reproducere a sunetului de înaltă calitate.

Circuit ULF pe un tranzistor

După ce ați studiat toate caracteristicile descrise mai sus, puteți asambla amplificatorul cu propriile mâini folosind o bază de element simplu. Tranzistorul poate fi folosit domestic KT315 sau oricare dintre ele analog străin- de exemplu BC107. Ca sarcină, trebuie să utilizați căști cu o rezistență de 2000-3000 ohmi. La baza tranzistorului trebuie aplicată o tensiune de polarizare printr-un rezistor de 1 MΩ și un condensator de decuplare de 10 μF. Circuitul poate fi alimentat de la o sursă cu o tensiune de 4,5-9 Volți, un curent de 0,3-0,5 A.

Dacă rezistența R1 nu este conectată, atunci nu va exista curent în bază și colector. Dar atunci când este conectat, tensiunea atinge un nivel de 0,7 V și permite să curgă un curent de aproximativ 4 μA. În acest caz, câștigul de curent va fi de aproximativ 250. De aici puteți face un calcul simplu al amplificatorului folosind tranzistori și puteți afla curentul colectorului - se dovedește a fi egal cu 1 mA. După ce ați asamblat acest circuit amplificator tranzistor, îl puteți testa. Conectați o sarcină la ieșire - căști.

Atingeți intrarea amplificatorului cu degetul - ar trebui să apară un zgomot caracteristic. Dacă nu este acolo, atunci cel mai probabil structura a fost asamblată incorect. Verificați de două ori toate conexiunile și evaluările elementelor. Pentru a face demonstrația mai clară, conectați o sursă de sunet la intrarea ULF - ieșirea de la player sau telefon. Ascultați muzică și evaluați calitatea sunetului.

Recent, o anumită persoană a cerut să-i construiască un amplificator de putere suficientă și canale de amplificare separate pentru joasă, medie și frecvente inalte. Înainte de aceasta, l-am adunat de mai multe ori pentru mine ca experiment și, trebuie să spun, experimentele au avut mare succes. Calitatea sunetului este egală difuzoare ieftine Nu e bun nivel înalt acest lucru se îmbunătățește considerabil în comparație, de exemplu, cu opțiunea de utilizare a filtrelor pasive în difuzoare. În plus, devine posibil să se schimbe destul de ușor frecvențele de încrucișare și câștigul fiecărei benzi individuale și, astfel, este mai ușor să se obțină un răspuns uniform în frecvență pe întreaga cale de amplificare a sunetului. Amplificatorul folosea circuite gata făcute care au fost testate anterior de mai multe ori în modele mai simple.

Diagrama bloc

Figura de mai jos prezintă schema circuitului canalului 1:

După cum se poate observa din diagramă, amplificatorul are trei intrări, dintre care una oferă o posibilitate simplă de a adăuga un preamplificator-corector pentru un player de vinil (dacă este necesar), un comutator de intrare, un control de ton al preamplificatorului (tot trei -banda, cu niveluri HF/MF/LF reglabile), control volum, bloc de filtrare pentru trei benzi cu ajustare a nivelului de castig al fiecarei benzi cu posibilitatea dezactivarii filtrarii si o sursa de alimentare pentru amplificatoare finale de mare putere (nestabilizate) si un stabilizator pentru partea „cu curent scăzut” (etape de amplificare preliminare).

Bloc preamplificator-timbre

A fost folosită o diagramă, care a fost testată de mai multe ori înainte, care, în ciuda simplității și disponibilității detaliilor, arată destul de caracteristici bune. Diagrama (ca toate cele ulterioare) a fost publicată odată în revista „Radio” și apoi publicată de mai multe ori pe diferite site-uri de pe Internet:

Etapa de intrare pe DA1 conține un comutator de nivel de câștig (-10; 0; +10 dB), care simplifică potrivirea întregului amplificator cu surse de semnal de diferite niveluri, iar controlul tonului este asamblat direct pe DA2. Circuitul nu este capricios la unele variații ale valorilor elementelor și nu necesită nicio ajustare. Ca amplificator operațional, puteți utiliza orice microcircuite utilizate în căile audio ale amplificatoarelor, de exemplu, aici (și în circuitele ulterioare) am încercat BA4558, TL072 și LM2904 importate. Oricare va face, dar este mai bine, desigur, să alegeți opțiuni de amplificator operațional cu cel mai scăzut nivel de zgomot posibil și performanță ridicată (factor de variație a tensiunii de intrare). Acești parametri pot fi vizualizați în cărți de referință (fișe de date). Desigur, nu este deloc necesar să folosiți această schemă specială aici, este foarte posibil, de exemplu, să nu faceți un bloc de ton cu trei benzi, ci un bloc de tonuri obișnuit (standard). Dar nu un circuit „pasiv”, ci cu etape de potrivire de amplificare la intrare și ieșire pe tranzistori sau un amplificator operațional.

Bloc de filtrare

Dacă doriți, puteți găsi și o mulțime de circuite de filtrare, deoarece acum există suficiente publicații pe tema amplificatoarelor cu mai multe benzi. Pentru a face această sarcină mai ușoară și doar ca exemplu, voi enumera aici câteva scheme posibile găsite în diverse surse:

- circuitul pe care l-am folosit în acest amplificator, deoarece frecvențele de încrucișare s-au dovedit a fi exact ceea ce avea nevoie „clientul” - 500 Hz și 5 kHz și nu a trebuit să recalculez nimic.

- al doilea circuit, mai simplu pe un op-amp.

Și un alt circuit posibil, folosind tranzistori:

După cum a scris deja al dumneavoastră, am ales prima schemă din cauza filtrării destul de calitative a benzilor și a corespondenței frecvențelor de separare a benzilor cu cele specificate. Numai la ieșirile fiecărui canal (bandă) au fost adăugate controale simple ale nivelului de câștig (cum s-a făcut, de exemplu, în al treilea circuit, folosind tranzistori). Regulatoarele pot fi furnizate de la 30 la 100 kOhm. Amplificatoarele operaționale și tranzistoarele din toate circuitele pot fi înlocuite cu unele moderne de import (ținând cont de pinout!) pentru a obține parametri mai buni a circuitului. Toate aceste circuite nu necesită nicio ajustare decât dacă trebuie să schimbați frecvențele de încrucișare. Din păcate, nu pot oferi informații despre recalcularea acestor frecvențe de încrucișare, deoarece circuitele au fost căutate ca exemple „gata făcute” și descrieri detaliate nu a fost inclusă cu ele.

Capacitatea de a dezactiva filtrarea pe canalele MF și HF a fost adăugată la circuitul blocului de filtrare (primul dintre cele trei circuite). În acest scop, au fost instalate două întrerupătoare cu buton de tip P2K, cu ajutorul cărora puteți închide pur și simplu punctele de conectare ale intrărilor filtrului - R10C9 cu ieșirile corespunzătoare - „ieșire HF” și „ieșire MF”. În acest caz, semnalul audio complet este transmis prin aceste canale.

Amplificatoare de putere

De la ieșirea fiecărui canal de filtru, semnalele HF-MF-LF sunt transmise la intrările amplificatoarelor de putere, care pot fi, de asemenea, asamblate folosind oricare dintre circuitele cunoscute, în funcție de puterea necesarăîntregul amplificator. Am făcut UMZCH după schema de mult cunoscută din revista „Radio”, nr. 3, 1991, p. 51. Aici ofer un link către „sursa originală”, deoarece există multe opinii și dispute cu privire la această schemă cu privire la „calitatea ei”. Faptul este că, la prima vedere, acesta este un circuit amplificator de clasă „B” cu prezența inevitabilă a distorsiunii „în trepte”, dar nu este așa. Circuitul utilizează controlul curent al tranzistoarelor etajului de ieșire, ceea ce vă permite să scăpați de aceste deficiențe în timpul pornirii normale, standard. În același timp, circuitul este foarte simplu, nu este critic pentru piesele utilizate și chiar și tranzistoarele nu necesită o selecție preliminară specială a parametrilor se scufundă în perechi fără distanțiere izolatoare, deoarece bornele colectorului sunt conectate la punctul „ieșire”, ceea ce simplifică foarte mult instalarea amplificatorului:

La configurare, este IMPORTANT să selectați modurile corecte de funcționare ale tranzistoarelor etapei pre-finale (prin selectarea rezistențelor R7R8) - la bazele acestor tranzistoare în modul „repaus” și fără sarcină la ieșire (dinamică ) ar trebui să existe o tensiune în intervalul 0,4-0,6 volți. Tensiunea de alimentare pentru astfel de amplificatoare (respectiv 6 dintre ele) a fost crescută la 32 de volți odată cu înlocuirea tranzistoarelor de ieșire cu 2SA1943 și 2SC5200, rezistența rezistențelor R10R12 ar trebui, de asemenea, crescută la 1,5 kOhm (pentru a „face viața mai ușoară” pentru diodele zener din circuitul de alimentare a amplificatoarelor operaționale de intrare). Op-amp-urile au fost înlocuite și cu BA4558, caz în care circuitul „zero setting” (ieșirile 2 și 6 din diagramă) nu mai este necesar și, în consecință, pinout-ul se modifică la lipirea microcircuitului. Ca rezultat, atunci când a fost testat, fiecare amplificator care folosește acest circuit a produs o putere de până la 150 de wați (pe termen scurt) cu un grad de încălzire complet adecvat al radiatorului.

Sursa de alimentare ULF

Două transformatoare cu blocuri de redresoare și filtre au fost folosite ca sursă de alimentare conform schemei obișnuite, standard. Pentru a alimenta canalele de bandă de joasă frecvență (canale stânga și dreapta) - un transformator de 250 de wați, un redresor bazat pe ansambluri de diode, cum ar fi MBR2560 sau similar, și condensatori de 40.000 uF x 50 volți în fiecare braț de putere. Pentru canalele de frecvență medie și înaltă - un transformator de 350 de wați (preluat de la un receptor Yamaha ars), un redresor - un ansamblu de diode TS6P06G și un filtru - doi condensatori de 25.000 uF x 63 volți pentru fiecare braț de putere. Toate condensatoarele cu filtru electrolitic sunt manevrate de condensatoare cu film cu o capacitate de 1 microfarad x 63 volți.

În general, sursa de alimentare poate avea un transformator, desigur, dar cu puterea corespunzătoare. Puterea amplificatorului în ansamblu în acest caz este determinată numai de capacitățile sursei de alimentare. Toate preamplificatoarele (bloc de timbre, filtre) sunt alimentate și de la unul dintre aceste transformatoare (eventual de la oricare dintre ele), dar printr-o unitate stabilizatoare bipolară suplimentară asamblată pe un MS de tip KREN (sau importat) sau folosind oricare dintre circuitele standard de tranzistori.

Design amplificator de casă

Acesta a fost, poate, cel mai dificil moment în producție, deoarece nu exista o carcasă gata făcută potrivită și a trebuit să vin cu posibile opțiuni :-)) Pentru a nu sculpta o grămadă de calorifere separate, am decis să folosesc un carcasa radiatorului de la un amplificator de mașină cu 4 canale, destul de mare ca dimensiune, ceva de genul acesta:

Toate „internele” au fost, desigur, eliminate, iar aspectul s-a dovedit cam așa (din păcate, nu am făcut o fotografie corespunzătoare):

— după cum puteți vedea, șase plăci terminale UMZCH și o placă au fost instalate în acest capac al radiatorului preamplificator-bloc de timbru. Placa bloc filtrant nu se mai potrivea, asa ca a fost fixata de o structura din colt de aluminiu care apoi a fost adaugata (se vede in poze). De asemenea, în acest „cadru” au fost instalate transformatoare, redresoare și filtre de alimentare.

Vederea (din față) cu toate comutatoarele și comenzile s-a dovedit astfel:

Vedere din spate, cu terminale de ieșire pentru difuzoare și cutie de siguranțe (din moment ce nu există circuite protectie electronica nu au fost realizate din cauza lipsei de spațiu în proiectare și pentru a nu complica designul):

Ulterior, cadrul din colț ar trebui, desigur, acoperit cu panouri decorative pentru a da produsului un aspect mai „comercializat”, dar acest lucru va fi făcut chiar de „client”, după gustul său personal. Dar, în general, în ceea ce privește calitatea sunetului și puterea, designul s-a dovedit a fi destul de decent. Autorul materialului: Andrey Baryshev (în special pentru site site-ul web).

  • 20.09.2014

    Evaluările componentelor pasive de montare pe suprafață sunt marcate conform anumitor standarde și nu corespund direct numerelor imprimate pe pachet. Articolul prezintă aceste standarde și vă va ajuta să evitați greșelile atunci când înlocuiți componentele cipului. Baza producției de echipamente electronice și informatice moderne este tehnologia de montare la suprafață sau tehnologia SMT (SMT - Surface Mount Technology). ...

  • 21.09.2014

    Figura prezintă un circuit al unui comutator tactil simplu pe 555 IC. Temporizatorul 555 funcționează în modul comparator. Când plăcile se ating, comparatorul comută, care la rândul său controlează tranzistorul cu colector deschis VT1. O sarcină externă poate fi conectată la un colector „deschis” și alimentată de la o sursă de alimentare externă sau internă, alimentare externă …

  • 12.12.2015

    Preamplificatorul dinamic al microfonului folosește două canale amplificator operațional uA739. Ambele canale de preamplificare sunt aceleași, așa că doar unul este prezentat în diagramă. Intrarea non-inversoare a amplificatorului operațional este alimentată cu o tensiune de alimentare de 50%, care este setată de rezistențele R1 și R4 (divizor de tensiune), iar această tensiune este utilizată simultan de două canale ale amplificatorului. Circuitul R3C3 este...

  • 23.09.2014

    Un ceas cu o indicație statică are o strălucire mai strălucitoare a indicatorilor în comparație cu o indicație dinamică, diagrama unui astfel de ceas este prezentată în Figura 1. Dispozitivul de control al indicatorului este decodorul K176ID2, acest microcircuit va oferi o luminozitate suficient de mare; Indicator LED. Microcircuitele K561IE10 sunt folosite ca contoare, fiecare conținând 20a de patru biți...


Amplificatoarele cu tranzistori, în ciuda apariției unor amplificatoare cu microcircuite mai moderne, nu și-au pierdut relevanța. Obținerea unui microcircuit nu este uneori atât de ușoară, dar tranzistorii pot fi îndepărtați din aproape orice dispozitiv electronic, motiv pentru care radioamatorii pasionați acumulează uneori munți din aceste părți. Pentru a le găsi o întrebuințare, vă propun să asamblați un simplu amplificator cu tranzistori putere, a cărei asamblare se poate descurca chiar și un începător.

Sistem

Circuitul este format din 6 tranzistoare și poate dezvolta o putere de până la 3 wați atunci când este alimentat cu o tensiune de 12 volți. Această putere este suficientă pentru a suna o cameră mică sau un loc de muncă. Tranzistorii T5 și T6 din circuit formează etapa de ieșire în locul lor, puteți instala analogii domestici KT814 și KT815. Condensatorul C4, care este conectat la colectorii tranzistorilor de ieșire, separă componenta DC a semnalului de ieșire, motiv pentru care acest amplificator poate fi utilizat fără o placă de protecție a difuzoarelor. Chiar dacă amplificatorul se defectează în timpul funcționării și apare o tensiune constantă la ieșire, acesta nu va trece dincolo de acest condensator și difuzoarele sistemului de difuzoare vor rămâne intacte. Este mai bine să utilizați un condensator de separare a filmului C1 la intrare, dar dacă nu aveți unul la îndemână, va fi unul ceramic. Analogii diodelor D1 și D2 din acest circuit sunt 1N4007 sau KD522 domestic. Difuzorul poate fi folosit cu o rezistență de 4-16 Ohmi, cu cât rezistența este mai mică, cu atât mai multa putere va dezvolta schema.

(descărcări: 686)


Ansamblu amplificator

Circuitul este asamblat pe o placă de circuit imprimat de 50x40 mm, un desen în format Sprint-Layout este atașat articolului. Placa de circuit imprimat dată trebuie să fie reflectată la imprimare. După gravarea și îndepărtarea tonerului de pe placă, găurile sunt găurite, cel mai bine este să folosiți un burghiu de 0,8 - 1 mm, iar pentru găuri pentru tranzistorii de ieșire și un bloc terminal de 1,2 mm.


După găurirea găurilor, este recomandabil să cositoriți toate pistele, reducându-le astfel rezistența și protejând cuprul de oxidare. Apoi piesele mici sunt lipite - rezistențe, diode, urmate de tranzistori de ieșire, bloc de borne, condensatori. Conform diagramei, colectorii tranzistorilor de ieșire trebuie să fie conectați pe această placă, această conexiune are loc prin scurtcircuitarea „spatelor” tranzistorilor cu un fir sau un radiator, dacă se folosește unul. Trebuie instalat un radiator dacă circuitul este încărcat pe un difuzor cu o rezistență de 4 ohmi sau dacă la intrare este furnizat un semnal de volum mare. În alte cazuri, tranzistoarele de ieșire se încălzesc cu greu și nu necesită răcire suplimentară.


După asamblare, asigurați-vă că spălați orice flux rămas de pe șine și verificați placa pentru erori de asamblare sau scurtcircuite între șinele adiacente.

Configurarea și testarea amplificatorului

Odată ce asamblarea este completă, puteți aplica puterea plăcii amplificatorului. Un ampermetru trebuie conectat la golul dintr-unul dintre firele de alimentare pentru a monitoriza consumul de curent. Aplicam putere și ne uităm la citirile ampermetrului fără a aplica un semnal la intrare, amplificatorul ar trebui să consume aproximativ 15-20 mA. Curentul de repaus este stabilit de rezistența R6 pentru a-l crește, trebuie să reduceți rezistența acestui rezistor. Curentul de repaus nu trebuie crescut prea mult, deoarece Generarea de căldură pe tranzistoarele de ieșire va crește. Dacă curentul de repaus este normal, puteți aplica un semnal la intrare, de exemplu, muzică de la un computer, telefon sau player, puteți conecta un difuzor la ieșire și puteți începe să ascultați. Deși amplificatorul are un design simplu, oferă o calitate a sunetului foarte acceptabilă. Pentru a reda două canale simultan, stânga și dreapta, circuitul trebuie asamblat de două ori. Vă rugăm să rețineți că, dacă sursa de semnal este situată departe de placă, aceasta trebuie conectată cu un fir ecranat, altfel interferențele și interferențele nu vor fi evitate. Astfel, acest amplificator este complet universal datorită consumului scăzut de curent și dimensiunii compacte a plăcii. Poate fi folosit atât ca parte a difuzoarelor computerului, cât și la crearea unui mic stationar centru muzical. Asamblare fericită.

Editorii site-ului web „Two Schemes” prezintă un amplificator de joasă frecvență simplu, dar de înaltă calitate, bazat pe tranzistori MOSFET. Circuitul său ar trebui să fie bine cunoscut radioamatorilor și audiofililor, deoarece are deja aproximativ 20 de ani. Circuitul a fost dezvoltat de celebrul Anthony Holton, motiv pentru care se numește uneori VLF Holton. Sistemul de amplificare a sunetului are o distorsiune armonică scăzută, care nu depășește 0,1%, cu o putere de încărcare de aproximativ 100 wați.

Acest amplificator este o alternativă la popularele amplificatoare din seria TDA și la cele pop similare, deoarece la un cost ceva mai mare poți obține un amplificator cu caracteristici net mai bune.

Marele avantaj al sistemului este designul său simplu și treapta de ieșire, constând din 2 tranzistoare MOS ieftine. Amplificatorul poate funcționa cu difuzoare cu impedanță de 4 și 8 ohmi. Singura ajustare care trebuie făcută în timpul pornirii este setarea valorii curentului de repaus a tranzistoarelor de ieșire.

Schema schematică a UMZCH Holton


Amplificator Holton pe MOSFET - schema de circuit

Circuitul este un amplificator clasic în două trepte, constă dintr-un amplificator de intrare diferențială și un amplificator de putere simetric, în care funcționează o pereche de tranzistoare de putere. Diagrama sistemului este prezentată mai sus.

PCB


Placă de circuit imprimat ULF - vedere finală

Aici este arhiva cu Fișiere PDF placa de circuit imprimat — .

Principiul de funcționare a amplificatorului

Tranzistorii T4 (BC546) și T5 (BC546) funcționează în configurație amplificator diferentialși sunt proiectate pentru a fi alimentate de o sursă de curent construită pe tranzistoarele T7 (BC546), T10 (BC546) și rezistențele R18 (22 ohmi), R20 (680 ohmi) și R12 (22 ohmi). Semnalul de intrare este alimentat la două filtre: un filtru trece-jos, construit din elementele R6 (470 Ohm) și C6 (1 nf) - limitează componentele de înaltă frecvență ale semnalului și un filtru trece-bandă, format din C5 (1 μF), R6 și R10 (47 kohm), limitând componentele semnalului la frecvențe infra-joase.

Sarcina amplificatorului diferenţial este rezistoarele R2 (4,7 kΩ) şi R3 (4,7 kΩ). Tranzistoarele T1 (MJE350) și T2 (MJE350) reprezintă o altă etapă de amplificare, iar sarcina acesteia este tranzistoarele T8 (MJE340), T9 (MJE340) și T6 (BD139).

Condensatorii C3 (33 pf) și C4 (33 pf) contracarează excitația amplificatorului. Condensatorul C8 (10 nf) conectat în paralel cu R13 (10 kom/1 V) îmbunătățește răspunsul tranzitoriu al ULF, care este important pentru semnalele de intrare în creștere rapidă.

Tranzistorul T6, împreună cu elementele R9 (4,7 ohmi), R15 (680 ohmi), R16 (82 ohmi) și PR1 (5 ohmi), vă permite să setați polaritatea corectă a treptelor de ieșire a amplificatorului în repaus. Folosind un potențiometru, este necesar să setați curentul de repaus al tranzistorilor de ieșire în intervalul 90-110 mA, ceea ce corespunde unei căderi de tensiune între R8 (0,22 Ohm/5 W) și R17 (0,22 Ohm/5 W) în intervalul 20-25 mV. Consumul total de curent în modul inactiv al amplificatorului ar trebui să fie în jur de 130 mA.

Elementele de ieșire ale amplificatorului sunt MOSFET-urile T3 (IRFP240) și T11 (IRFP9240). Aceste tranzistoare sunt instalate ca un urmăritor de tensiune cu un curent de ieșire maxim mare, astfel încât primele 2 trepte trebuie să conducă o amplitudine suficient de mare pentru semnalul de ieșire.

Rezistoarele R8 și R17 au fost utilizate în principal pentru măsurarea rapidă a curentului de repaus al tranzistoarelor amplificatoarelor de putere, fără a interfera cu circuitul. Ele pot fi utile și în cazul extinderii sistemului cu o altă pereche de tranzistoare de putere, din cauza diferențelor de rezistență canale deschise tranzistoare.

Rezistoarele R5 (470 Ohm) și R19 (470 Ohm) limitează viteza de încărcare a capacității tranzistorului de trecere și, prin urmare, limitează gama de frecvente amplificator Diodele D1-D2 (BZX85-C12V) protejează tranzistoare puternice. Cu ele, tensiunea la pornire în raport cu sursele de alimentare ale tranzistoarelor nu trebuie să fie mai mare de 12 V.

Placa de amplificare oferă spațiu pentru condensatoarele de filtru de putere C2 (4700 µF/50 V) și C13 (4700 µF/50 V).


Tranzistor de casă ULF pe MOSFET

Controlul este alimentat printr-un filtru RC suplimentar construit pe elementele R1 (100 Ohm/1 V), C1 (220 μF/50 V) și R23 (100 Ohm/1 V) și C12 (220 μF/50 V).

Alimentare pentru UMZCH

Circuitul amplificator oferă o putere care ajunge la 100 W real (undă sinusoidală efectivă), cu o tensiune de intrare de aproximativ 600 mV și o rezistență de sarcină de 4 ohmi.


Amplificator Holton pe o placă cu detalii

Transformatorul recomandat este un toroid de 200 W cu o tensiune de 2x24 V. După rectificare și netezire, ar trebui să obțineți alimentare bipolară a amplificatoarelor de putere în regiunea de +/-33 volți. Designul prezentat aici este un modul amplificator mono cu parametri foarte buni, construit pe tranzistoare MOSFET, care poate fi folosit ca unitate separată sau ca parte a acestuia.