Jeg vil gerne præsentere designet af en enkel, men kraftfuld lavfrekvent forstærker, lavet ved hjælp af moderne billige transistorer. De vigtigste fordele ved denne forstærker er nem montering, tilgængelige og billige radiokomponenter, og den færdige forstærker kræver ikke justering og virker med det samme. Forstærkeren udvikler meget høj effekt sammenlignet med lignende kredsløb. Blandt de elektriske parametre vil jeg gerne bemærke den meget høje linearitet i driftsfrekvensområdet fra 20Hz til 20kHz. Sandt nok var den heller ikke uden sine mangler. Dette kredsløb har et øget støjniveau ved høje lydstyrker, men hvis du tager hensyn til enkelheden og tilgængeligheden, er det stadig værd at samle en forstærker, jeg råder især bilentusiaster til en kraftig subwoofer, da kraften i et sådant kredsløb er ganske tilstrækkelig at drive højeffekt importerede hoveder. Fra diagrammet er det tydeligt, at det ikke kunne være enklere. Kredsløbet bruger kun 5 transistorer og flere ekstra radiokomponenter.
For at reducere forstærkerens støjniveau skal du installere en variabel modstand ved indgangen med en modstand på 20 til 100 kOhm; de vil også styre lydstyrken. I dette tilfælde vil der ved lave lydstyrker praktisk talt ikke være nogen støj, og ved høje lydstyrker hører vi næsten ikke støjen, og hvis forstærkeren fungerer med et lavpasfilter ved indgangen (under subwooferen), så vil der ikke være nogen støj overhovedet.
Forstærkeren er i stand til at levere omkring 100 watt i en 8 ohm belastning! hvis der bruges et hoved med en modstand på 4 ohm, så stiger effekten til 150 watt! UMZCH parametre:
Spændingsforstærkning ................................................... ........................20
Forsyningsspænding op................................................... ................................................................... ..+-15…+-50V
Nominel effekt P ved Upit = +-30V ved 4 Ohm................................... ............... ....100W
Maksimal effekt Pmax Upit=+-45V ved 4 Ohm................................... ..150W
Input følsomhed Uin................................................... ......................................1B
Samlet koefficient for alle typer forvrængning ved P=60W 4Ohm, Kd........................0,005%
Forstærkerens hvilestrøm Ixx................................................... ......................................20-25mA
Udgangstrinets hvilestrøm................................................ ........................................0mA
Reproducerbart frekvensbånd ved –3dB niveau, Hz,................................5-100.000
Parametrene er ganske gode, den eneste hindring for at bruge kredsløbet som en bilforstærker er den øgede bipolære strømforsyning, men dette er ikke så stor en hindring, da mange spændingsomformerkredsløb er kendt i dag, et af sådanne kredsløb er baseret på TL494 chip. Kredsløbet er standard og giver dig mulighed for at få op til 200 watt effekt ved transformatorudgangen, hvilket er ganske nok til fuld drift af denne hjemmelavede forstærker. Jeg viser ikke konverterkredsløbet, da dette er et helt andet emne.
Dette lydforstærkerkredsløb blev skabt af alles foretrukne britiske lydingeniør Linsley-Hood. Selve forstærkeren er samlet med kun 4 transistorer. Det ligner et almindeligt lavfrekvent forstærkerkredsløb, men det er kun ved første øjekast. En erfaren radioamatør vil straks forstå, at forstærkerens udgangstrin fungerer i klasse A. Det geniale er, at det er enkelt, og dette kredsløb er et bevis på det. Dette er et superlineært kredsløb, hvor formen på udgangssignalet ikke ændrer sig, det vil sige, at vi ved udgangen får samme signalform som ved indgangen, men allerede forstærket. Kredsløbet er bedre kendt som JLH - ultra lineær klasse A forstærker, og i dag besluttede jeg at præsentere det for dig, selvom ordningen langt fra er ny. Enhver almindelig radioamatør kan samle denne lydforstærker med egne hænder takket være fraværet af mikrokredsløb i designet, hvilket gør den mere tilgængelig.
Sådan laver du en højttalerforstærker
Audio forstærker kredsløb
I mit tilfælde blev der kun brugt indenlandske transistorer, da det ikke er let at finde importerede transistorer og endda standardkredsløbstransistorer. Udgangstrinnet er bygget på kraftfulde indenlandske transistorer i KT803-serien - det er med dem, at lyden virker bedre. Til at drive udgangstrinnet blev der brugt en mellemkrafttransistor af KT801-serien (det var svært at finde). Alle transistorer kan udskiftes med andre (KT805 eller 819 kan bruges i udgangstrinnet). Udskiftninger er ikke kritiske.
Råd: den, der beslutter sig for at "smage" denne hjemmelavede lydforstærker - brug germanium-transistorer, de lyder bedre (IMHO). Der er blevet skabt flere versioner af denne forstærker, alle lyder... guddommelige, jeg kan ikke finde andre ord.
Effekten af det præsenterede kredsløb er ikke mere end 15 watt(plus minus), strømforbrug 2 Ampere (nogle gange lidt mere). Udgangstrinstransistorerne vil varme op selv uden at sende et signal til forstærkerindgangen. Et mærkeligt fænomen, ikke? Men til klasseforstærkere. Ah, dette er et helt normalt fænomen; en stor hvilestrøm er kendetegnende for bogstaveligt talt alle kendte kredsløb i denne klasse.
Videoen viser betjeningen af selve forstærkeren forbundet til højttalerne. Bemærk venligst, at videoen er optaget på en mobiltelefon, men lydkvaliteten kan bedømmes på den måde. For at teste enhver forstærker behøver du kun at lytte til én melodi - Beethovens "Fur Elise". Efter at have tændt for den, bliver det klart, hvilken slags forstærker der er foran dig.
90 % af mikrokredsløbsforstærkerne vil ikke bestå testen, lyden vil blive "brudt", hvæsen og forvrængning kan observeres ved høje frekvenser. Men ovenstående gælder ikke for John Linsleys kredsløb; kredsløbets ultralinearitet giver dig mulighed for fuldstændigt at gentage formen af inputsignalet, hvorved der kun opnås ren forstærkning og en sinusbølge ved udgangen.
Jeg vil med det samme sige, at samlingen af denne forstærker kun er berettiget som et eksperiment, da lydkvaliteten i bedste fald vil være på niveau med billige kinesiske scannermodtagere. Hvis nogen ønsker at bygge en lav-effekt forstærker med bedre lydkvalitet, ved hjælp af et mikrokredsløb TDA 2822 m , kan gå til følgende link:
Bærbar højttaler til afspiller eller telefon på tda2822m chip
Forstærker test foto:
Følgende figur viser en liste over nødvendige dele: 
Næsten enhver af de mellemstore og høje effekt bipolære transistorer kan bruges i kredsløbet n - p - n strukturer, for eksempel KT 817. Det er tilrådeligt at installere en filmkondensator ved indgangen, med en kapacitet på 0,22 - 1 μF. Et eksempel på filmkondensatorer på følgende billede:
Her er en tegning af en printplade fra programmet Sprint-layout: 
Signalet tages fra udgangen af en mp3-afspiller eller telefon, jord og en af kanalerne bruges. I den følgende figur kan du se ledningsdiagrammet for et Jack 3.5 stik til tilslutning til en signalkilde:
Hvis det ønskes, kan denne forstærker, som enhver anden, udstyres med en volumenkontrol ved at tilslutte et 50 KOhm potentiometer i henhold til standardkredsløbet ved hjælp af 1 kanal:
Parallelt med strømforsyningen, hvis der ikke er en højkapacitets elektrolytisk kondensator i strømforsyningen efter diodebroen, skal du installere en elektrolyt på 1000 - 2200 μF, med en driftsspænding større end forsyningsspændingen af kredsløbet.
Et eksempel på en sådan kondensator:
Du kan downloade printkortet til en forstærker på en transistor til sprint-layout-programmet i Mine filer-sektionen på hjemmesiden.
Du kan evaluere lydkvaliteten af denne forstærker ved at se en video af dens funktion på vores kanal.
Strømkilden skal give en stabil eller ustabil bipolær forsyningsspænding på ±45V og en strøm på 5A. Dette ULF-transistorkredsløb er meget enkelt, da udgangstrinnet bruger et par kraftige komplementære Darlington-transistorer. I overensstemmelse med referencekarakteristikkerne kan disse transistorer skifte strøm op til 5A ved en emitter-kollektorforbindelsesspænding på op til 100V.
ULF-kredsløbet er vist på nedenstående figur.
Signalet, der kræver forstærkning gennem den præliminære ULF, føres til et præliminært differentialforstærkertrin bygget på sammensatte transistorer VT1 og VT2. Brugen af et differentialkredsløb i forstærkertrinnet reducerer støjeffekter og sikrer negativ feedback. OS-spændingen leveres til bunden af transistoren VT2 fra udgangen af effektforstærkeren. DC-feedback implementeres gennem modstand R6. Feedback på den variable komponent udføres gennem modstand R6, men dens værdi afhænger af ratingen af kæden R7-C3. Men det skal huskes, at for meget stigning i modstand R7 fører til excitation.
DC-driftstilstanden sikres ved at vælge modstand R6. Udgangstrinnet baseret på Darlington-transistorer VT3 og VT4 fungerer i klasse AB. Dioder VD1 og VD2 er nødvendige for at stabilisere driftspunktet for udgangstrinnet.
Transistor VT5 er designet til at drive udgangstrinnet; dens base modtager et signal fra udgangen af den differentielle forforstærker, samt en konstant forspænding, som bestemmer DC-driftstilstanden for udgangstrinnet.
Alle kondensatorer i kredsløbet skal være designet til en maksimal jævnspænding på mindst 100V. Det anbefales at montere udgangstrinstransistorerne på radiatorer med et areal på mindst 200 cm kvadrat
Det betragtede kredsløb af en simpel to-trins forstærker er designet til brug med hovedtelefoner eller til brug i simple enheder med en forforstærker funktion.
Den første transistor i forstærkeren er forbundet i henhold til et fælles emitterkredsløb, og den anden transistor er forbundet med en fælles kollektor. Det første trin er beregnet til grundlæggende signalforstærkning i form af spænding, og det andet trin forstærker signalet i form af effekt.
Den lave udgangsimpedans på andet trin af en to-trins forstærker, kaldet en emitterfølger, giver dig mulighed for at tilslutte ikke kun højimpedans hovedtelefoner, men også andre typer akustiske signalomformere.
Dette er også et to-trins ULF-kredsløb lavet på to transistorer, men med modsat ledningsevne. Dens hovedtræk er, at forbindelsen mellem kaskaderne er direkte. Den dækkede OOS gennem modstand R3 forspænding fra det andet trin passerer til bunden af den første transistor.
Kondensator SZ, omgår modstand R4, reducerer den negative feedback på vekselstrøm og reducerer derved forstærkningen af VT2. Ved at vælge værdien af modstand R3 indstilles transistorernes driftstilstand.
UMZCH på to transistorer |
Denne ret lette lydeffektforstærker (UMPA) kan loddes med kun to transistorer. Med en forsyningsspænding på 42V DC når forstærkerens udgangseffekt 0,25 W til en 4 ohm belastning. Strømforbruget er kun 23 mA. Forstærkeren fungerer i enkelt-cyklus "A"-tilstand.
Lavfrekvent spænding fra signalkilden nærmer sig volumenkontrollen R1. Dernæst, gennem den beskyttende modstand R3 og kondensatoren C1, vises signalet ved bunden af den bipolære transistor VT1, der er forbundet i henhold til et kredsløb med en fælles emitter. Det forstærkede signal gennem R8 føres til porten på en kraftig felteffekttransistor VT2, forbundet i henhold til et kredsløb med en fælles kilde, og dens belastning er den primære vikling af en step-down transformer. Et dynamisk hoved- eller højttalersystem kan være forbundet til transformatorens sekundære vikling.
I begge transistortrin er der lokal negativ feedback på jævn- og vekselstrøm, samt ved et fælles OOS-kredsløb.
Hvis gatespændingen af en felteffekttransistor stiger, falder drain-source modstanden af dens kanal, og spændingen ved dens drain falder. Dette påvirker også signalniveauet, der kommer ind i den bipolære transistor, hvilket reducerer gate-source spændingen.
Sammen med lokale negative feedback-kredsløb stabiliseres begge transistorers driftsformer således selv ved en lille ændring i forsyningsspændingen. Forstærkningen afhænger af forholdet mellem modstandene af modstande R10 og R7. Zenerdiode VD1 er designet til at forhindre fejl i felteffekttransistoren. Forstærkertrinnet ved VT1 får strøm gennem RC-filteret R12C4. Kondensator C5 blokerer i strømforsyningskredsløbet.
Forstærkeren kan samles på et printkort, der måler 80x50 mm, hvorpå alle elementer er placeret undtagen step-down transformeren og det dynamiske hoved
Forstærkerkredsløbet justeres til den forsyningsspænding, som det vil fungere ved. Til finjustering anbefales det at bruge et oscilloskop, hvis sonde er forbundet til felteffekttransistorens drænterminal. Ved at påføre et sinusformet signal med en frekvens på 100 ... 4000 Hz til forstærkerens indgang, ved at justere afstemningsmodstanden R5, sikrer vi, at der ikke er nogen mærkbar forvrængning af sinusoiden, idet signalamplitudesvinget ved transistorafløbsterminalen er som stort som muligt.
Udgangseffekten af felteffekttransistorforstærkeren er lille, kun 0,25 W, forsyningsspændingen er fra 42V til 60V. Dynamisk hovedmodstand er 4 ohm.
Audiosignalet via variabel modstand R1, derefter R3 og skillekapacitet C1 tilføres forstærkertrinnet på en bipolær transistor i henhold til et fælles emitterkredsløb. Derefter passerer det forstærkede signal fra denne transistor gennem modstanden R10 til felteffekttransistoren.
Transformatorens primære vikling er en belastning for felteffekttransistoren, og et 4-ohm dynamisk hoved er forbundet til sekundærviklingen. Ved forholdet mellem modstande R10 og R7 indstiller vi graden af spændingsforstærkning. For at beskytte den unipolære transistor blev en zenerdiode VD1 tilføjet til kredsløbet.
Alle delværdier er vist i diagrammet. Transformatoren kan bruges som TVK110LM eller TVK110L2, fra rammescanningsenheden på et gammelt TV eller lignende.
UMZCH ifølge Ageevs skema |
Jeg stødte på dette kredsløb i et gammelt nummer af et radiomagasin, indtrykkene fra det var mest behagelige, for det første er kredsløbet så enkelt, at selv en nybegynder radioamatør kan samle det, og for det andet, forudsat at komponenterne virker og montering er korrekt, det kræver ikke justering.
Hvis du er interesseret i dette kredsløb, så kan du finde resten af detaljerne om dets samling i Radio Magazine nr. 8 for 1982.
Højkvalitets transistor ULF |
En simpel transistorforstærker kan være et godt værktøj til at studere enheders egenskaber. Kredsløbene og designerne er ret enkle; du kan selv lave enheden og kontrollere dens funktion, tage målinger af alle parametre. Takket være moderne felteffekttransistorer er det muligt at lave en miniaturemikrofonforstærker af bogstaveligt talt tre elementer. Og tilslut den til en personlig computer for at forbedre lydoptagelsesparametrene. Og samtalepartnerne under samtaler vil høre din tale meget bedre og tydeligere.
Frekvensegenskaber
Lav (lyd) frekvens forstærkere findes i næsten alle husholdningsapparater - stereoanlæg, fjernsyn, radioer, båndoptagere og endda personlige computere. Men der findes også RF-forstærkere baseret på transistorer, lamper og mikrokredsløb. Forskellen mellem dem er, at ULF giver dig mulighed for kun at forstærke signalet ved den lydfrekvens, der opfattes af det menneskelige øre. Transistorlydforstærkere giver dig mulighed for at gengive signaler med frekvenser i området fra 20 Hz til 20.000 Hz.
Følgelig kan selv den enkleste enhed forstærke signalet i dette område. Og det gør det så jævnt som muligt. Forstærkningen afhænger direkte af indgangssignalets frekvens. Grafen over disse mængder er næsten en ret linje. Hvis et signal med en frekvens uden for området påføres forstærkerens indgang, vil kvaliteten af driften og effektiviteten af enheden hurtigt falde. ULF-kaskader samles som regel ved hjælp af transistorer, der arbejder i lav- og mellemfrekvensområdet.
Klasser af drift af lydforstærkere
Alle forstærkningsenheder er opdelt i flere klasser afhængigt af graden af strømgennemstrømning gennem kaskaden i driftsperioden:
- Klasse "A" - strømmen flyder non-stop i hele forstærkertrinets driftsperiode.
- I arbejdsklasse "B" flyder strømmen i en halv periode.
- Klasse "AB" angiver, at strømmen løber gennem forstærkertrinnet i en tid svarende til 50-100% af perioden.
- I tilstand "C" løber elektrisk strøm i mindre end halvdelen af driftstiden.
- ULF-tilstand "D" er blevet brugt i amatørradiopraksis for ganske nylig - lidt over 50 år. I de fleste tilfælde er disse enheder implementeret på basis af digitale elementer og har en meget høj effektivitet - over 90%.
Tilstedeværelsen af forvrængning i forskellige klasser af lavfrekvente forstærkere
Arbejdsområdet for en klasse "A" transistorforstærker er kendetegnet ved forholdsvis små ikke-lineære forvrængninger. Hvis det indkommende signal spytter højere spændingsimpulser ud, får det transistorerne til at blive mættede. I udgangssignalet begynder højere at dukke op i nærheden af hver harmonisk (op til 10 eller 11). På grund af dette fremkommer en metallisk lyd, kun karakteristisk for transistorforstærkere.
Hvis strømforsyningen er ustabil, vil udgangssignalet blive modelleret i amplitude nær netværksfrekvensen. Lyden bliver hårdere på venstre side af frekvensresponsen. Men jo bedre stabilisering af forstærkerens strømforsyning, jo mere kompleks bliver designet af hele enheden. ULF'er, der opererer i klasse "A", har en relativt lav effektivitet - mindre end 20%. Årsagen er, at transistoren konstant er åben, og at der konstant løber strøm gennem den.
For at øge (omend lidt) effektiviteten kan du bruge push-pull kredsløb. En ulempe er, at halvbølgerne af udgangssignalet bliver asymmetriske. Hvis du skifter fra klasse "A" til "AB", vil ikke-lineære forvrængninger stige med 3-4 gange. Men effektiviteten af hele enhedskredsløbet vil stadig stige. ULF-klasserne "AB" og "B" karakteriserer stigningen i forvrængning, når signalniveauet ved indgangen falder. Men selvom du skruer op for lyden, hjælper dette ikke helt med at slippe af med manglerne.
Arbejde i mellemklasser
Hver klasse har flere varianter. For eksempel er der en klasse af forstærkere "A+". I den fungerer indgangstransistorerne (lavspænding) i tilstanden "A". Men højspænding installeret i udgangstrinene fungerer enten i "B" eller "AB". Sådanne forstærkere er meget mere økonomiske end dem, der fungerer i klasse "A". Der er et mærkbart lavere antal ikke-lineære forvrængninger - ikke højere end 0,003%. Bedre resultater kan opnås ved at bruge bipolære transistorer. Driftsprincippet for forstærkere baseret på disse elementer vil blive diskuteret nedenfor.
Men der er stadig et stort antal højere harmoniske i udgangssignalet, hvilket får lyden til at blive karakteristisk metallisk. Der er også forstærkerkredsløb, der fungerer i klasse "AA". I dem er ikke-lineære forvrængninger endnu mindre - op til 0,0005%. Men den største ulempe ved transistorforstærkere eksisterer stadig - den karakteristiske metalliske lyd.
"Alternative" designs
Dette betyder ikke, at de er alternative, men nogle specialister, der er involveret i design og montering af forstærkere til lydgengivelse af høj kvalitet, foretrækker i stigende grad rørdesign. Rørforstærkere har følgende fordele:
- Meget lavt niveau af ikke-lineær forvrængning i udgangssignalet.
- Der er færre højere harmoniske end i transistordesign.
Men der er en stor ulempe, der opvejer alle fordelene - du skal helt sikkert installere en enhed til koordinering. Faktum er, at rørstadiet har en meget høj modstand - flere tusinde ohm. Men højttalerens viklingsmodstand er 8 eller 4 ohm. For at koordinere dem skal du installere en transformer.
Det er selvfølgelig ikke en særlig stor ulempe - der er også transistor-enheder, der bruger transformere til at matche udgangstrinnet og højttalersystemet. Nogle eksperter hævder, at det mest effektive kredsløb er et hybridt - som bruger single-endede forstærkere, der ikke påvirkes af negativ feedback. Desuden fungerer alle disse kaskader i ULF klasse "A" tilstand. Med andre ord bruges en effektforstærker på en transistor som repeater.
Desuden er effektiviteten af sådanne enheder ret høj - omkring 50%. Men du bør ikke kun fokusere på effektivitets- og strømindikatorer - de indikerer ikke den høje kvalitet af lydgengivelse af forstærkeren. Lineariteten af egenskaberne og deres kvalitet er meget vigtigere. Derfor skal du først og fremmest være opmærksom på dem og ikke på magten.
Single-ended ULF kredsløb på en transistor
Den enkleste forstærker, bygget i henhold til et fælles emitterkredsløb, fungerer i klasse "A". Kredsløbet bruger et halvlederelement med en n-p-n struktur. En modstand R3 er installeret i kollektorkredsløbet, hvilket begrænser strømstrømmen. Samlerkredsløbet er forbundet til den positive strømledning, og emitterkredsløbet er forbundet med den negative ledning. Hvis du bruger halvledertransistorer med en p-n-p struktur, vil kredsløbet være nøjagtigt det samme, du skal blot ændre polariteten.
Ved hjælp af en afkoblingskondensator C1 er det muligt at adskille det vekslende indgangssignal fra jævnstrømskilden. I dette tilfælde er kondensatoren ikke en hindring for strømmen af vekselstrøm langs base-emitterbanen. Den indre modstand af emitter-base-forbindelsen repræsenterer sammen med modstande R1 og R2 den enkleste forsyningsspændingsdeler. Typisk har modstand R2 en modstand på 1-1,5 kOhm - de mest typiske værdier for sådanne kredsløb. I dette tilfælde er forsyningsspændingen delt nøjagtigt i halvdelen. Og hvis du forsyner kredsløbet med en spænding på 20 volt, kan du se, at værdien af strømforstærkningen h21 vil være 150. Det skal bemærkes, at HF-forstærkere på transistorer er lavet i henhold til lignende kredsløb, kun de fungerer en lidt anderledes.
I dette tilfælde er emitterspændingen 9 V, og faldet i "E-B" sektionen af kredsløbet er 0,7 V (hvilket er typisk for transistorer på siliciumkrystaller). Hvis vi betragter en forstærker baseret på germanium-transistorer, vil spændingsfaldet i "E-B"-sektionen i dette tilfælde være lig med 0,3 V. Strømmen i kollektorkredsløbet vil være lig med den, der flyder i emitteren. Du kan beregne det ved at dividere emitterspændingen med modstanden R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA. For at beregne værdien af basisstrømmen skal du dividere 9 mA med forstærkningen h21 - 9 mA/150 = 60 μA. ULF-design bruger normalt bipolære transistorer. Dens funktionsprincip er forskellig fra felten.
På modstand R1 kan du nu beregne faldværdien - dette er forskellen mellem basis- og forsyningsspændingen. I dette tilfælde kan basisspændingen findes ved hjælp af formlen - summen af emitterens karakteristika og "E-B" -overgangen. Ved strøm fra en 20 volt kilde: 20 - 9,7 = 10,3. Herfra kan du beregne modstandsværdien R1 = 10,3 V/60 μA = 172 kOhm. Kredsløbet indeholder kapacitans C2, som er nødvendigt for at implementere et kredsløb, gennem hvilket emitterstrømmens vekselkomponent kan passere.
Hvis du ikke installerer kondensator C2, vil den variable komponent være meget begrænset. På grund af dette vil en sådan transistor-baseret lydforstærker have en meget lav strømforstærkning h21. Det er nødvendigt at være opmærksom på det faktum, at i ovenstående beregninger blev basis- og kollektorstrømmene antaget at være ens. Desuden blev basisstrømmen taget for at være den, der strømmer ind i kredsløbet fra emitteren. Det opstår kun, hvis der påføres en forspænding til transistorens basisudgang.
Men det skal tages i betragtning, at kollektor-lækstrøm absolut altid løber gennem basiskredsløbet, uanset tilstedeværelsen af bias. I almindelige emitterkredsløb forstærkes lækstrømmen med mindst 150 gange. Men normalt tages denne værdi kun i betragtning ved beregning af forstærkere baseret på germaniumtransistorer. I tilfælde af brug af silicium, hvor strømmen af "K-B" kredsløbet er meget lille, forsømmes denne værdi simpelthen.
Forstærkere baseret på MOS-transistorer
Felteffekttransistorforstærkeren vist i diagrammet har mange analoger. Herunder brug af bipolære transistorer. Derfor kan vi som et lignende eksempel betragte designet af en lydforstærker samlet i henhold til et kredsløb med en fælles emitter. Billedet viser et kredsløb lavet i henhold til et fælles kildekredsløb. RC-forbindelser er samlet på indgangs- og udgangskredsløbene, så enheden fungerer i klasse "A" forstærkertilstand.
Vekselstrømmen fra signalkilden adskilles fra den direkte forsyningsspænding af kondensatoren C1. Felteffekttransistorforstærkeren skal nødvendigvis have et gatepotentiale, der vil være lavere end den samme kildekarakteristik. I det viste diagram er porten forbundet til den fælles ledning via modstand R1. Dens modstand er meget høj - modstande på 100-1000 kOhm bruges normalt i design. En så stor modstand er valgt, så indgangssignalet ikke shuntes.
Denne modstand tillader næsten ikke elektrisk strøm at passere igennem, som et resultat af hvilket portpotentialet (i mangel af et signal ved indgangen) er det samme som jordens. Ved kilden viser potentialet sig at være højere end jordens, kun på grund af spændingsfaldet over modstand R2. Heraf er det klart, at porten har et lavere potentiale end kilden. Og det er præcis, hvad der kræves for transistorens normale funktion. Det er nødvendigt at være opmærksom på, at C2 og R3 i dette forstærkerkredsløb har samme formål som i det ovenfor diskuterede design. Og indgangssignalet forskydes i forhold til udgangssignalet med 180 grader.
ULF med transformer ved udgangen
Du kan lave en sådan forstærker med dine egne hænder til hjemmebrug. Det udføres efter den ordning, der fungerer i klasse "A". Designet er det samme som dem, der er diskuteret ovenfor - med en fælles emitter. En funktion er, at du skal bruge en transformer til matchning. Dette er en ulempe ved sådan en transistorbaseret lydforstærker.
Transistorens kollektorkredsløb belastes af primærviklingen, som udvikler et udgangssignal, der transmitteres gennem sekundæren til højttalerne. En spændingsdeler er samlet på modstande R1 og R3, som giver dig mulighed for at vælge transistorens driftspunkt. Dette kredsløb leverer forspænding til basen. Alle andre komponenter har samme formål som kredsløbene beskrevet ovenfor.
Push-pull lydforstærker
Det kan ikke siges, at dette er en simpel transistorforstærker, da dens drift er lidt mere kompliceret end dem, der er diskuteret tidligere. I push-pull ULF'er er indgangssignalet opdelt i to halvbølger, forskellige i fase. Og hver af disse halvbølger forstærkes af sin egen kaskade, lavet på en transistor. Efter at hver halvbølge er blevet forstærket, kombineres begge signaler og sendes til højttalerne. Sådanne komplekse transformationer kan forårsage signalforvrængning, da de dynamiske og frekvensegenskaber for to transistorer, selv af samme type, vil være forskellige.
Som et resultat er lydkvaliteten ved forstærkerens udgang væsentligt reduceret. Når en push-pull forstærker fungerer i klasse "A", er det ikke muligt at gengive et komplekst signal med høj kvalitet. Årsagen er, at der konstant løber en øget strøm gennem forstærkerens skuldre, halvbølgerne er asymmetriske, og der opstår faseforvrængninger. Lyden bliver mindre forståelig, og ved opvarmning øges signalforvrængning endnu mere, især ved lave og ultralave frekvenser.
Transformerløs ULF
En transistorbaseret basforstærker lavet ved hjælp af en transformer, på trods af at designet kan have små dimensioner, er stadig ufuldkommen. Transformere er stadig tunge og omfangsrige, så det er bedre at slippe af med dem. Et kredsløb lavet på komplementære halvlederelementer med forskellige typer ledningsevne viser sig at være meget mere effektivt. De fleste moderne ULF'er er lavet præcist i henhold til sådanne ordninger og fungerer i klasse "B".
De to kraftige transistorer, der bruges i designet, fungerer i henhold til et emitterfølgerkredsløb (fælles kollektor). I dette tilfælde overføres indgangsspændingen til udgangen uden tab eller forstærkning. Hvis der ikke er noget signal ved indgangen, så er transistorerne på nippet til at tænde, men er stadig slukket. Når et harmonisk signal påføres indgangen, åbner den første transistor med en positiv halvbølge, og den anden er i cutoff-tilstand på dette tidspunkt.
Følgelig kan kun positive halvbølger passere gennem belastningen. Men de negative åbner den anden transistor og slukker helt for den første. I dette tilfælde vises kun negative halvbølger i belastningen. Som et resultat vises signalet, der forstærkes i effekt, ved enhedens udgang. Et sådant forstærkerkredsløb ved hjælp af transistorer er ret effektivt og kan give stabil drift og højkvalitets lydgengivelse.
ULF-kredsløb på en transistor
Efter at have studeret alle funktionerne beskrevet ovenfor, kan du samle forstærkeren med dine egne hænder ved hjælp af en simpel elementbase. Transistoren kan bruges indenlandske KT315 eller nogen af dens udenlandske analoger - for eksempel BC107. Som belastning skal du bruge hovedtelefoner med en modstand på 2000-3000 Ohm. Der skal påføres en forspænding til bunden af transistoren gennem en 1 MΩ modstand og en 10 μF afkoblingskondensator. Kredsløbet kan strømforsynes fra en kilde med en spænding på 4,5-9 volt, en strøm på 0,3-0,5 A.
Hvis modstand R1 ikke er tilsluttet, vil der ikke være strøm i basen og kollektoren. Men når den er tilsluttet, når spændingen et niveau på 0,7 V og tillader en strøm på omkring 4 μA at flyde. I dette tilfælde vil strømforstærkningen være omkring 250. Herfra kan du lave en simpel beregning af forstærkeren ved hjælp af transistorer og finde ud af kollektorstrømmen - den viser sig at være lig med 1 mA. Efter at have samlet dette transistorforstærkerkredsløb, kan du teste det. Tilslut en belastning til udgangen - hovedtelefoner.
Rør ved forstærkerindgangen med fingeren - en karakteristisk støj skulle fremkomme. Hvis det ikke er der, er strukturen højst sandsynligt monteret forkert. Dobbelttjek alle forbindelser og elementklassificeringer. For at gøre demonstrationen mere overskuelig skal du tilslutte en lydkilde til ULF-indgangen - udgangen fra afspilleren eller telefonen. Lyt til musik og vurder lydkvaliteten.
