Modern, ucuz transistörler kullanılarak yapılmış basit ama güçlü bir düşük frekanslı amplifikatörün tasarımını sunmak istiyorum. Bu amplifikatörün ana avantajları, montaj kolaylığı, erişilebilir ve ucuz radyo bileşenleridir ve bitmiş amplifikatör, ayarlama gerektirmez ve hemen çalışır. Amplifikatör benzer devrelere göre çok yüksek güç geliştirir. Elektriksel parametreler arasında, 20Hz ila 20kHz arasındaki çalışma frekansı aralığındaki çok yüksek doğrusallığa dikkat çekmek isterim. Doğru, onun da eksiklikleri yoktu. Bu devrenin yüksek ses seviyelerinde artan bir gürültü seviyesi var, ancak basitliği ve erişilebilirliği hesaba katarsanız, yine de bir amplifikatör monte etmeye değer, özellikle araba meraklılarına güçlü bir subwoofer tavsiye ediyorum, çünkü böyle bir devrenin gücü oldukça yeterli yüksek güçlü ithal kafaları sürmek için. Diyagramdan daha basit olamayacağı açıktır. Devre yalnızca 5 transistör ve birkaç ek radyo bileşeni kullanıyor.
Amplifikatörün gürültü seviyesini azaltmak için girişe 20 ila 100 kOhm dirençli değişken bir direnç takmanız gerekecektir; bunlar ayrıca ses seviyesini de kontrol edecektir. Bu durumda, düşük ses seviyelerinde neredeyse hiç gürültü olmayacak ve yüksek ses seviyelerinde gürültüyü neredeyse hiç duymuyoruz ve amplifikatör girişte (subwoofer'ın altında) bir alçak geçiş filtresiyle çalışıyorsa, o zaman gürültü olmayacaktır. hiç de.
Amplifikatör, 8 ohm'luk bir yüke yaklaşık 100 watt verme kapasitesine sahiptir! 4 ohm dirençli bir kafa kullanılırsa güç 150 watt'a çıkar! UMZCH parametreleri:
Gerilim kazancı.................................................. ................. ........20
Besleme gerilimi Yukarı................................................................ ................................................................... ..+-15…+-50V
Upit'te nominal güç P = 4 Ohm'da +-30V....................................... .............. ....100W
Maksimum güç Pmax Upit=+-45V, 4 Ohm'da................................... ..150W
Giriş hassasiyeti Uin................................................. ......................................1B
P=60W 4Ohm, Kd'de tüm distorsiyon türlerinin toplam katsayısı.................................%0,005
Amplifikatör hareketsiz akım Ixx................................................. ...... ....................................20-25mA
Çıkış katının hareketsiz akımı.................................................. ......................................................0mA
–3dB düzeyinde tekrarlanabilir frekans bandı, Hz,................................5-100.000
Parametreler oldukça iyi, devreyi araba amplifikatörü olarak kullanmanın önündeki tek engel artan bipolar güç kaynağı, ancak bu o kadar da büyük bir engel değil, çünkü bugün birçok voltaj dönüştürücü devresi biliniyor, bu tür devrelerden biri 494 TL çip. Devre standarttır ve transformatör çıkışında bu ev yapımı amplifikatörün tam çalışması için oldukça yeterli olan 200 watt'a kadar güç elde etmenizi sağlar. Bu tamamen farklı bir konu olduğu için dönüştürücü devresini göstermiyorum.
Bu ses yükseltici devresi herkesin en sevdiği İngiliz ses mühendisi Linsley-Hood tarafından oluşturuldu. Amplifikatörün kendisi yalnızca 4 transistörle birleştirilmiştir. Sıradan bir düşük frekanslı amplifikatör devresine benziyor, ancak bu yalnızca ilk bakışta. Deneyimli bir radyo amatörü, amplifikatörün çıkış katının A sınıfında çalıştığını hemen anlayacaktır. İşin dahiyane yanı, basit olmasıdır ve bu devre de bunun kanıtıdır. Bu, çıkış sinyalinin şeklinin değişmediği, yani çıkışta giriştekiyle aynı sinyal şeklini aldığımız, ancak zaten güçlendirilmiş olduğu süper doğrusal bir devredir. Devre daha çok JLH olarak bilinir - ultra doğrusal A sınıfı amplifikatör ve bugün şema yeni olmaktan uzak olmasına rağmen bunu size sunmaya karar verdim. Sıradan bir radyo amatörü, tasarımdaki mikro devrelerin bulunmaması sayesinde bu ses amplifikatörünü kendi elleriyle monte edebilir ve bu da onu daha erişilebilir kılar.
Hoparlör amplifikatörü nasıl yapılır
Ses yükseltici devresi
Benim durumumda ithal transistörleri ve hatta standart devre transistörlerini bulmak kolay olmadığından sadece yerli transistörler kullanıldı. Çıkış aşaması, KT803 serisinin güçlü yerli transistörleri üzerine inşa edilmiştir - onlarla birlikte ses daha iyi görünür. Çıkış aşamasını sürmek için KT801 serisinin orta güçte bir transistörü kullanıldı (bulmak zordu). Tüm transistörler başkalarıyla değiştirilebilir (çıkış aşamasında KT805 veya 819 kullanılabilir). Değiştirmeler kritik değildir.
Tavsiye: Kim bu ev yapımı ses amplifikatörünü "tatmaya" karar verirse - germanyum transistörleri kullanın, daha iyi ses çıkarırlar (IMHO). Bu amplifikatörün çeşitli versiyonları oluşturuldu, hepsi ses veriyor... muhteşem, başka kelime bulamıyorum.
Sunulan devrenin gücü 15 watt'tan fazla değil(artı eksi), akım tüketimi 2 Amper (bazen biraz daha fazla). Çıkış katı transistörleri, amplifikatör girişine bir sinyal göndermeden bile ısınacaktır. Garip bir olay, değil mi? Ancak sınıf amplifikatörleri için. Ah, bu tamamen normal bir olgudur; büyük bir hareketsiz akım, kelimenin tam anlamıyla bu sınıfın bilinen tüm devrelerinin ayırt edici özelliğidir.
Video, hoparlörlere bağlı amplifikatörün çalışmasını gösterir. Videonun bir cep telefonuyla çekildiğini ancak ses kalitesinin bu şekilde değerlendirilebileceğini lütfen unutmayın. Herhangi bir amplifikatörü test etmek için yalnızca tek bir melodiyi dinlemeniz gerekir: Beethoven'ın "Fur Elise" şarkısı. Açtıktan sonra önünüzde ne tür bir amplifikatör olduğu belli oluyor.
Mikro devre amplifikatörlerin %90'ı testi geçemeyecek, ses "kırılacak", yüksek frekanslarda hırıltı ve bozulma gözlemlenebilecek. Ancak yukarıdakiler John Linsley'in devresi için geçerli değildir; devrenin ultra doğrusallığı, giriş sinyalinin şeklini tamamen tekrarlamanıza olanak tanır, böylece çıkışta yalnızca saf kazanç ve sinüs dalgası elde edersiniz.
Bu amplifikatörün montajının yalnızca bir deney olarak haklı olduğunu hemen söyleyeceğim, çünkü ses kalitesi en iyi ihtimalle ucuz Çin tarayıcı alıcıları seviyesinde olacaktır. Birisi bir mikro devre kullanarak daha iyi ses kalitesine sahip düşük güçlü bir amplifikatör oluşturmak isterse TDA 2822 m , aşağıdaki bağlantıya gidebilirsiniz:
Tda2822m çipinde oynatıcı veya telefon için taşınabilir hoparlör
Amplifikatör test fotoğrafı:
Aşağıdaki şekilde gerekli parçaların listesi gösterilmektedir: 
Devrede orta ve yüksek güçlü bipolar transistörlerin hemen hepsi kullanılabilir n - p - n yapılar, örneğin KT 817. Girişe 0,22 - 1 μF kapasiteli bir film kapasitörünün takılması tavsiye edilir. Aşağıdaki fotoğrafta film kapasitörlerine bir örnek:
İşte programdan baskılı devre kartının çizimi Sprint Düzeni: 
Sinyal bir mp3 çalar veya telefonun çıkışından alınır, toprak ve kanallardan biri kullanılır. Aşağıdaki şekilde bir sinyal kaynağına bağlanmak için Jack 3.5 fişinin kablo bağlantı şemasını görebilirsiniz:
İstenirse, bu amplifikatör, diğerleri gibi, 1 kanal kullanarak standart devreye göre 50 KOhm'luk bir potansiyometre bağlayarak bir ses kontrolü ile donatılabilir:
Güç kaynağına paralel olarak, diyot köprüsünden sonra güç kaynağında yüksek kapasiteli elektrolitik kondansatör yoksa, çalışma voltajı devrenin besleme voltajından daha yüksek olan 1000 - 2200 μF'lik bir elektrolit takmanız gerekir.
Böyle bir kapasitörün bir örneği:
Sprint – yerleşim programı için bir transistördeki amplifikatörün baskılı devre kartını web sitesinin Dosyalarım bölümünden indirebilirsiniz.
Bu amplifikatörün ses kalitesini kanalımızdaki çalışma videosunu izleyerek değerlendirebilirsiniz.
Güç kaynağı, ±45V'luk sabit veya dengesiz iki kutuplu besleme voltajı ve 5A'lik bir akım sağlamalıdır. Bu ULF transistör devresi çok basittir, çünkü çıkış aşamasında bir çift güçlü tamamlayıcı Darlington transistörü kullanılır. Referans özelliklerine uygun olarak bu transistörler, 100V'a kadar emitör-kollektör bağlantı voltajında 5A'ya kadar akımı anahtarlayabilir.
ULF devresi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Ön ULF yoluyla amplifikasyon gerektiren sinyal, kompozit transistörler VT1 ve VT2 üzerine kurulu bir ön diferansiyel amplifikatör aşamasına beslenir. Amplifikatör aşamasında diferansiyel devrenin kullanılması gürültü etkilerini azaltır ve negatif geri besleme sağlar. İşletim sistemi voltajı, güç amplifikatörünün çıkışından transistör VT2'nin tabanına beslenir. DC geri beslemesi R6 direnci aracılığıyla uygulanır. Değişken bileşen üzerindeki geri bildirim, R6 direnci aracılığıyla gerçekleştirilir, ancak değeri, R7-C3 zincirinin derecelendirmelerine bağlıdır. Ancak R7 direncindeki çok fazla artışın uyarılmaya yol açtığı unutulmamalıdır.
DC çalışma modu, R6 direnci seçilerek sağlanır. Darlington transistörleri VT3 ve VT4'e dayanan çıkış aşaması AB sınıfında çalışır. Çıkış aşamasının çalışma noktasını stabilize etmek için VD1 ve VD2 diyotlarına ihtiyaç vardır.
Transistör VT5, çıkış aşamasını tahrik etmek için tasarlanmıştır; tabanı, diferansiyel ön amplifikatörün çıkışından bir sinyalin yanı sıra çıkış aşamasının DC çalışma modunu belirleyen sabit bir ön gerilim voltajı alır.
Devredeki tüm kapasitörler en az 100V maksimum DC voltajına göre tasarlanmalıdır. Çıkış kademesi transistörlerinin en az 200 cm kare alana sahip radyatörlere monte edilmesi tavsiye edilir.
Basit bir iki aşamalı amplifikatörün dikkate alınan devresi, kulaklıklarla kullanılmak üzere veya ön amplifikatör işlevine sahip basit cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Amplifikatörün ilk transistörü ortak bir yayıcı devresine göre bağlanır ve ikinci transistör ortak bir toplayıcıya bağlanır. İlk aşama, voltaj açısından temel sinyal amplifikasyonu için tasarlanmıştır ve ikinci aşama, sinyali güç açısından güçlendirir.
Verici takipçisi adı verilen iki aşamalı bir amplifikatörün ikinci aşamasının düşük çıkış empedansı, yalnızca yüksek empedanslı kulaklıkları değil aynı zamanda diğer akustik sinyal dönüştürücü türlerini de bağlamanıza olanak tanır.
Bu aynı zamanda iki transistör üzerinde yapılmış, ancak zıt iletkenliğe sahip iki aşamalı bir ULF devresidir. Başlıca özelliği, basamaklar arasındaki bağlantının doğrudan olmasıdır. Kapsanan OOS, ikinci aşamadan R3 öngerilim voltajı yoluyla birinci transistörün tabanına geçer.
Kondansatör SZ, direnç R4'ü atlar, alternatif akımdaki negatif geri beslemeyi azaltır, böylece VT2 kazancını azaltır. Direnç R3'ün değeri seçilerek transistörlerin çalışma modu ayarlanır.
İki transistörde UMZCH |
Oldukça hafif olan bu ses güç amplifikatörü (UMPA), yalnızca iki transistör kullanılarak lehimlenebilir. 42V DC besleme voltajıyla amplifikatörün çıkış gücü, 4 ohm'luk bir yükte 0,25 W'a ulaşır. Akım tüketimi yalnızca 23 mA'dir. Amplifikatör tek çevrimli “A” modunda çalışır.
Sinyal kaynağından gelen düşük frekanslı voltaj, R1 ses seviyesi kontrolüne yaklaşıyor. Daha sonra, koruyucu direnç R3 ve kapasitör C1 aracılığıyla, ortak bir yayıcıya sahip bir devreye göre bağlanan iki kutuplu transistör VT1'in tabanında sinyal belirir. R8 aracılığıyla güçlendirilmiş sinyal, ortak bir kaynağa sahip bir devreye göre bağlanan güçlü bir alan etkili transistör VT2'nin kapısına beslenir ve yükü, bir düşürücü transformatörün birincil sargısıdır.Dinamik bir kafa veya hoparlör sistemi olabilir transformatörün sekonder sargısına bağlanır.
Her iki transistör kademesinde de, doğru ve alternatif akıma ilişkin yerel negatif geri beslemenin yanı sıra ortak bir OOS devresi bulunmaktadır.
Alan etkili bir transistörün geçit voltajı artarsa, kanalının drenaj kaynağı direnci azalır ve drenajındaki voltaj azalır. Bu aynı zamanda bipolar transistöre giren sinyal seviyesini de etkiler ve bu da geçit kaynağı voltajını azaltır.
Yerel negatif geri besleme devreleriyle birlikte, her iki transistörün çalışma modları, besleme voltajında hafif bir değişiklik olması durumunda bile bu şekilde dengelenir. Kazanç, R10 ve R7 dirençlerinin dirençlerinin oranına bağlıdır. Zener diyot VD1, alan etkili transistörün arızalanmasını önlemek için tasarlanmıştır. VT1'deki amplifikatör aşamasına R12C4 RC filtresi aracılığıyla güç sağlanır. Kondansatör C5 güç kaynağı devresinde bloke oluyor.
Amplifikatör, üzerine düşürücü transformatör ve dinamik kafa dışındaki tüm elemanların yerleştirildiği 80x50 mm ölçülerinde bir baskılı devre kartı üzerine monte edilebilir.
Amplifikatör devresi çalışacağı besleme voltajına ayarlanır. İnce ayar için, probu alan etkili transistörün boşaltma terminaline bağlanan bir osiloskop kullanılması önerilir. Amplifikatör girişine 100 ... 4000 Hz frekansında sinüzoidal bir sinyal uygulayarak, ayar direncini R5 ayarlayarak, transistör drenaj terminalindeki sinyal genlik salınımıyla sinüzoidde gözle görülür bir bozulma olmamasını sağlıyoruz. mümkün olduğunca büyük.
Alan etkili transistörlü amplifikatörün çıkış gücü küçüktür, yalnızca 0,25 W, besleme voltajı 42V ila 60V arasındadır. Dinamik kafa direnci 4 ohm'dur.
Değişken direnç R1, ardından R3 ve ayırma kapasitansı C1 aracılığıyla ses sinyali, ortak bir yayıcı devresine göre iki kutuplu bir transistör üzerindeki amplifikatör aşamasına beslenir. Daha sonra, bu transistörden yükseltilmiş sinyal, R10 direncinden alan etkili transistöre geçer.
Transformatörün birincil sargısı, alan etkili transistör için bir yüktür ve ikincil sargıya dört ohm'luk bir dinamik kafa bağlanır. R10 ve R7 dirençlerinin oranına göre voltaj amplifikasyonunun derecesini belirliyoruz. Tek kutuplu transistörü korumak için devreye bir zener diyot VD1 eklendi.
Tüm parça değerleri şemada gösterilmiştir. Transformatör, eski bir TV veya benzerinin kare tarama ünitesinden TVK110LM veya TVK110L2 gibi kullanılabilir.
Ageev’in şemasına göre UMZCH |
Bu devreyle bir radyo dergisinin eski sayısında karşılaştım, ondan gelen izlenimler çok hoştu, birincisi devre o kadar basit ki acemi bir radyo amatörünün bile monte edebileceği ve ikincisi, bileşenlerin çalışması şartıyla ve montaj doğrudur, ayar gerektirmez.
Bu devreyle ilgileniyorsanız, geri kalan ayrıntıları 1982 tarihli Radyo Dergisi No. 8'deki montajında bulabilirsiniz.
Yüksek kaliteli transistör ULF |
Basit bir transistörlü amplifikatör, cihazların özelliklerini incelemek için iyi bir araç olabilir. Devreler ve tasarımlar oldukça basittir, cihazı kendiniz yapıp çalışmasını kontrol edebilir, tüm parametrelerin ölçümlerini alabilirsiniz. Modern alan etkili transistörler sayesinde, tam anlamıyla üç elementten minyatür bir mikrofon amplifikatörü yapmak mümkündür. Ve ses kayıt parametrelerini iyileştirmek için kişisel bir bilgisayara bağlayın. Konuşma sırasında muhataplarınız da konuşmanızı çok daha iyi ve net duyacak.
Frekans özellikleri
Düşük (ses) frekanslı amplifikatörler hemen hemen tüm ev aletlerinde bulunur - stereo sistemler, televizyonlar, radyolar, kayıt cihazları ve hatta kişisel bilgisayarlar. Ancak transistörlere, lambalara ve mikro devrelere dayalı RF amplifikatörleri de vardır. Aralarındaki fark, ULF'nin sinyali yalnızca insan kulağı tarafından algılanan ses frekansında yükseltmenize izin vermesidir. Transistörlü ses yükselticileri, 20 Hz ila 20.000 Hz aralığında frekanslara sahip sinyalleri yeniden üretmenizi sağlar.
Sonuç olarak, en basit cihaz bile sinyali bu aralıkta yükseltebilir. Ve bunu mümkün olduğu kadar eşit bir şekilde yapıyor. Kazanç doğrudan giriş sinyalinin frekansına bağlıdır. Bu miktarların grafiği neredeyse düz bir çizgidir. Amplifikatör girişine aralığın dışında frekansa sahip bir sinyal uygulanırsa, cihazın çalışma kalitesi ve verimliliği hızla düşecektir. ULF kaskadları, kural olarak düşük ve orta frekans aralıklarında çalışan transistörler kullanılarak monte edilir.
Ses amplifikatörlerinin çalışma sınıfları
Tüm yükseltici cihazlar, çalışma süresi boyunca kademeden geçen akımın derecesine bağlı olarak birkaç sınıfa ayrılır:
- Sınıf “A” - amplifikatör aşamasının tüm çalışma süresi boyunca akım kesintisiz olarak akar.
- "B" çalışma sınıfında akım yarım dönem boyunca akar.
- “AB” sınıfı, akımın amplifikatör aşamasından periyodun %50-100'üne eşit bir süre boyunca aktığını gösterir.
- “C” modunda, elektrik akımı çalışma süresinin yarısından daha az bir süre boyunca akar.
- ULF modu “D” amatör radyo uygulamalarında oldukça yakın zamanda - 50 yıldan biraz fazla bir süredir kullanılmaktadır. Çoğu durumda, bu cihazlar dijital unsurlar temelinde uygulanır ve% 90'ın üzerinde çok yüksek bir verime sahiptir.
Çeşitli düşük frekanslı amplifikatör sınıflarında bozulmanın varlığı
"A" sınıfı bir transistörlü amplifikatörün çalışma alanı, oldukça küçük doğrusal olmayan bozulmalarla karakterize edilir. Gelen sinyal daha yüksek voltaj darbeleri yayıyorsa, bu durum transistörlerin doymasına neden olur. Çıkış sinyalinde, her harmoniğin yanında daha yüksek olanlar (10 veya 11'e kadar) görünmeye başlar. Bu nedenle, yalnızca transistörlü amplifikatörlerin karakteristik özelliği olan metalik bir ses ortaya çıkar.
Güç kaynağı kararsızsa, çıkış sinyali ağ frekansına yakın bir genlikte modellenecektir. Frekans tepkisinin sol tarafında ses daha sert hale gelecektir. Ancak amplifikatörün güç kaynağının stabilizasyonu ne kadar iyi olursa, tüm cihazın tasarımı da o kadar karmaşık hale gelir. “A” sınıfında çalışan ULF'ler nispeten düşük bir verime sahiptir -% 20'den az. Bunun nedeni transistörün sürekli açık olması ve üzerinden sürekli akım geçmesidir.
Verimliliği (biraz da olsa) artırmak için itme-çekme devrelerini kullanabilirsiniz. Bir dezavantajı, çıkış sinyalinin yarım dalgalarının asimetrik hale gelmesidir. “A” sınıfından “AB” sınıfına geçerseniz doğrusal olmayan distorsiyonlar 3-4 kat artacaktır. Ancak tüm cihaz devresinin verimliliği yine de artacaktır. ULF sınıfları “AB” ve “B”, girişteki sinyal seviyesi azaldıkça distorsiyondaki artışı karakterize eder. Ancak sesi açsanız bile bu, eksikliklerden tamamen kurtulmanıza yardımcı olmayacaktır.
Orta sınıflarda çalışın
Her sınıfın birkaç çeşidi vardır. Örneğin, “A+” amplifikatör sınıfı vardır. İçinde giriş transistörleri (düşük voltaj) “A” modunda çalışır. Ancak çıkış aşamalarına kurulan yüksek voltajlı olanlar ya “B” ya da “AB” olarak çalışır. Bu tür amplifikatörler “A” sınıfında çalışan amplifikatörlerden çok daha ekonomiktir. Doğrusal olmayan distorsiyonların sayısı gözle görülür derecede daha düşüktür; %0,003'ten yüksek değildir. Bipolar transistörler kullanılarak daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Bu elemanlara dayalı amplifikatörlerin çalışma prensibi aşağıda tartışılacaktır.
Ancak çıkış sinyalinde hala çok sayıda yüksek harmonik vardır ve bu da sesin karakteristik olarak metalik olmasına neden olur. Ayrıca “AA” sınıfında çalışan yükselteç devreleri de bulunmaktadır. İçlerinde doğrusal olmayan bozulmalar daha da azdır -% 0,0005'e kadar. Ancak transistörlü amplifikatörlerin ana dezavantajı hala mevcuttur - karakteristik metalik ses.
"Alternatif" tasarımlar
Bu onların alternatif olduğu anlamına gelmiyor ancak yüksek kaliteli ses üretimi için amplifikatörlerin tasarımı ve montajıyla ilgilenen bazı uzmanlar giderek daha fazla tüp tasarımlarını tercih ediyor. Tüp amplifikatörleri aşağıdaki avantajlara sahiptir:
- Çıkış sinyalinde çok düşük düzeyde doğrusal olmayan bozulma.
- Transistör tasarımlarına göre daha az yüksek harmonik vardır.
Ancak tüm avantajlardan daha ağır basan çok büyük bir dezavantaj var - koordinasyon için kesinlikle bir cihaz kurmanız gerekiyor. Gerçek şu ki, tüp aşamasının çok yüksek bir direnci var - birkaç bin Ohm. Ancak hoparlör sargı direnci 8 veya 4 Ohm'dur. Bunları koordine etmek için bir transformatör kurmanız gerekir.
Elbette bu çok büyük bir dezavantaj değil - çıkış aşamasını ve hoparlör sistemini eşleştirmek için transformatörleri kullanan transistörlü cihazlar da var. Bazı uzmanlar, en etkili devrenin, negatif geri beslemeden etkilenmeyen tek uçlu amplifikatörlerin kullanıldığı hibrit devre olduğunu savunuyor. Üstelik tüm bu kaskadlar ULF sınıfı “A” modunda çalışır. Başka bir deyişle, tekrarlayıcı olarak transistör üzerindeki güç amplifikatörü kullanılır.
Üstelik bu tür cihazların verimliliği oldukça yüksektir - yaklaşık% 50. Ancak yalnızca verimlilik ve güç göstergelerine odaklanmamalısınız - bunlar amplifikatörün ses üretiminin yüksek kalitesini göstermez. Karakteristiklerin doğrusallığı ve kalitesi çok daha önemlidir. Bu nedenle güce değil, öncelikle onlara dikkat etmeniz gerekiyor.
Bir transistörde tek uçlu ULF devresi
Ortak bir yayıcı devresine göre inşa edilen en basit amplifikatör “A” sınıfında çalışır. Devre, n-p-n yapısına sahip bir yarı iletken eleman kullanır. Kollektör devresine akım akışını sınırlayan bir direnç R3 takılmıştır. Kollektör devresi pozitif güç kablosuna, yayıcı devre ise negatif kabloya bağlanır. P-n-p yapısına sahip yarı iletken transistörler kullanırsanız devre tamamen aynı olacaktır, sadece polariteyi değiştirmeniz yeterlidir.
Bir dekuplaj kapasitörü C1 kullanarak, alternatif giriş sinyalini doğru akım kaynağından ayırmak mümkündür. Bu durumda kapasitör, baz-yayıcı yolu boyunca alternatif akımın akışına engel teşkil etmez. Verici-taban bağlantısının iç direnci, R1 ve R2 dirençleriyle birlikte en basit besleme voltajı bölücüsünü temsil eder. Tipik olarak, R2 direnci 1-1,5 kOhm'luk bir dirence sahiptir - bu tür devreler için en tipik değerler. Bu durumda besleme voltajı tam olarak ikiye bölünür. Devreye 20 Volt voltajla güç verirseniz, h21 akım kazancının değerinin 150 olacağını görebilirsiniz. Transistörlerdeki HF amplifikatörlerinin benzer devrelere göre yapıldığına dikkat edilmelidir, sadece çalışırlar biraz farklı.
Bu durumda yayıcı voltajı 9 V'tur ve devrenin "E-B" bölümündeki düşüş 0,7 V'tur (bu, silikon kristallerdeki transistörler için tipiktir). Germanyum transistörlerine dayalı bir amplifikatör düşünürsek, bu durumda "E-B" bölümündeki voltaj düşüşü 0,3 V olacaktır. Kollektör devresindeki akım, yayıcıda akan akıma eşit olacaktır. Verici voltajını R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA direncine bölerek hesaplayabilirsiniz. Temel akımın değerini hesaplamak için 9 mA'yı h21 - 9 mA/150 = 60 μA kazancına bölmeniz gerekir. ULF tasarımları genellikle bipolar transistörler kullanır. Çalışma prensibi sahadakilerden farklıdır.
Direnç R1'de artık düşme değerini hesaplayabilirsiniz - bu, taban ve besleme voltajları arasındaki farktır. Bu durumda, baz voltajı, yayıcının özelliklerinin ve “E-B” geçişinin toplamı olan formül kullanılarak bulunabilir. 20 Voltluk bir kaynaktan beslendiğinde: 20 - 9,7 = 10,3. Buradan R1 = 10,3 V/60 μA = 172 kOhm direnç değerini hesaplayabilirsiniz. Devre, yayıcı akımın alternatif bileşeninin geçebileceği bir devreyi uygulamak için gerekli olan C2 kapasitansını içerir.
C2 kondansatörünü takmazsanız değişken bileşen çok sınırlı olacaktır. Bu nedenle, böyle bir transistör bazlı ses yükselticisinin akım kazancı h21 çok düşük olacaktır. Yukarıdaki hesaplamalarda beyz ve kolektör akımlarının eşit kabul edildiğine dikkat etmek gerekir. Ayrıca baz akımı, emitörden devreye akan akım olarak alındı. Yalnızca transistörün taban çıkışına bir ön gerilim uygulandığında meydana gelir.
Ancak, kolektör kaçak akımının, önyargının varlığına bakılmaksızın kesinlikle her zaman temel devre üzerinden aktığı dikkate alınmalıdır. Ortak emitör devrelerinde kaçak akım en az 150 kat artırılır. Ancak genellikle bu değer yalnızca germanyum transistörlerine dayalı amplifikatörler hesaplanırken dikkate alınır. “K-B” devresinin akımının çok küçük olduğu silikon kullanılması durumunda bu değer basitçe ihmal edilir.
MOS transistörlerine dayalı amplifikatörler
Diyagramda gösterilen alan etkili transistör amplifikatörünün birçok analogu vardır. Bipolar transistörlerin kullanılması dahil. Bu nedenle benzer bir örnek olarak ortak yayıcıya sahip bir devreye göre monte edilmiş bir ses yükselticisinin tasarımını düşünebiliriz. Fotoğraf, ortak bir kaynak devresine göre yapılmış bir devreyi göstermektedir. Cihazın “A” sınıfı amplifikatör modunda çalışması için giriş ve çıkış devrelerine R-C bağlantıları monte edilmiştir.
Sinyal kaynağından gelen alternatif akım, C1 kondansatörü ile doğrudan besleme voltajından ayrılır. Alan etkili transistör amplifikatörünün mutlaka aynı kaynak karakteristiğinden daha düşük bir kapı potansiyeline sahip olması gerekir. Gösterilen şemada kapı, R1 direnci aracılığıyla ortak kabloya bağlanmıştır. Direnci çok yüksektir - tasarımlarda genellikle 100-1000 kOhm'luk dirençler kullanılır. Bu kadar büyük bir direnç, giriş sinyalinin şöntlenmemesi için seçilmiştir.
Bu direnç, elektrik akımının geçmesine neredeyse izin vermez, bunun sonucunda kapı potansiyeli (girişte sinyal olmadığında) toprakla aynı olur. Kaynakta potansiyel, yalnızca R2 direncindeki voltaj düşüşü nedeniyle toprağınkinden daha yüksek çıkıyor. Bundan, geçidin kaynaktan daha düşük bir potansiyele sahip olduğu açıktır. Ve bu tam olarak transistörün normal çalışması için gerekli olan şeydir. Bu amplifikatör devresindeki C2 ve R3'ün yukarıda ele alınan tasarımdaki ile aynı amaca sahip olmasına dikkat etmek gerekir. Ve giriş sinyali çıkış sinyaline göre 180 derece kaydırılır.
Çıkışta transformatör bulunan ULF
Ev kullanımı için böyle bir amplifikatörü kendi ellerinizle yapabilirsiniz. “A” sınıfında çalışan şemaya göre gerçekleştirilir. Tasarım, ortak bir yayıcıyla yukarıda tartışılanlarla aynıdır. Bir özelliği, eşleştirme için bir transformatör kullanmanız gerekmesidir. Bu, böyle bir transistör bazlı ses amplifikatörünün bir dezavantajıdır.
Transistörün kolektör devresi, ikincilden hoparlörlere iletilen bir çıkış sinyali geliştiren birincil sargı tarafından yüklenir. Transistörün çalışma noktasını seçmenizi sağlayan R1 ve R3 dirençlerine bir voltaj bölücü monte edilmiştir. Bu devre tabana öngerilim voltajı sağlar. Diğer tüm bileşenler yukarıda tartışılan devrelerle aynı amaca sahiptir.
İtme-çekme ses amplifikatörü
Bunun basit bir transistörlü amplifikatör olduğu söylenemez çünkü çalışması daha önce tartışılanlardan biraz daha karmaşıktır. İtme-çekme ULF'lerinde giriş sinyali, fazları farklı olan iki yarım dalgaya bölünür. Ve bu yarım dalgaların her biri, bir transistör üzerinde oluşturulan kendi kademesi tarafından güçlendirilir. Her yarım dalga güçlendirildikten sonra her iki sinyal birleştirilir ve hoparlörlere gönderilir. Bu tür karmaşık dönüşümler, aynı tipte olsa bile iki transistörün dinamik ve frekans özellikleri farklı olacağından sinyal bozulmasına neden olabilir.
Sonuç olarak amplifikatör çıkışındaki ses kalitesi önemli ölçüde azalır. “A” sınıfında bir itme-çekme amplifikatörü çalıştığında, karmaşık bir sinyali yüksek kalitede yeniden üretmek mümkün değildir. Bunun nedeni, artan akımın amplifikatörün omuzlarından sürekli olarak akması, yarım dalgaların asimetrik olması ve faz bozulmalarının meydana gelmesidir. Ses daha az anlaşılır hale gelir ve ısıtıldığında sinyal bozulması özellikle düşük ve ultra düşük frekanslarda daha da artar.
Trafosuz ULF
Tasarımın küçük boyutlara sahip olmasına rağmen, bir transformatör kullanılarak yapılan transistör bazlı bas amplifikatörü hala kusurludur. Transformatörler hala ağır ve hacimlidir, bu yüzden onlardan kurtulmak daha iyidir. Farklı iletkenliğe sahip tamamlayıcı yarı iletken elemanlardan yapılan devrenin çok daha verimli olduğu ortaya çıkıyor. Modern ULF'lerin çoğu tam olarak bu şemalara göre yapılır ve "B" sınıfında çalışır.
Tasarımda kullanılan iki güçlü transistör, emitör takipçi devresine (ortak kollektör) göre çalışmaktadır. Bu durumda giriş voltajı kayıp veya kazanç olmadan çıkışa iletilir. Girişte sinyal yoksa, transistörler açılmanın eşiğindedir ancak yine de kapalıdır. Girişe harmonik sinyal uygulandığında birinci transistör pozitif yarım dalga ile açılır, ikincisi ise bu anda kesme modundadır.
Sonuç olarak yükten yalnızca pozitif yarım dalgalar geçebilir. Ancak negatif olanlar ikinci transistörü açar ve birinciyi tamamen kapatır. Bu durumda yükte yalnızca negatif yarım dalgalar görünür. Sonuç olarak, güçte yükseltilen sinyal cihazın çıkışında görünür. Transistörleri kullanan böyle bir amplifikatör devresi oldukça etkilidir ve kararlı çalışma ve yüksek kaliteli ses üretimi sağlayabilir.
Bir transistörde ULF devresi
Yukarıda açıklanan tüm özellikleri inceledikten sonra, basit bir eleman tabanı kullanarak amplifikatörü kendi ellerinizle monte edebilirsiniz. Transistör yerli KT315 veya yabancı analoglarından herhangi birini (örneğin BC107) kullanabilir. Yük olarak 2000-3000 Ohm dirençli kulaklık kullanmanız gerekiyor. Transistörün tabanına 1 MΩ'luk bir direnç ve 10 μF'lik bir dekuplaj kapasitörü aracılığıyla bir öngerilim voltajı uygulanmalıdır. Devre, 4,5-9 Volt voltajlı, 0,3-0,5 A akımlı bir kaynaktan beslenebilir.
R1 direnci bağlı değilse, tabanda ve toplayıcıda akım olmayacaktır. Ancak bağlandığında voltaj 0,7 V seviyesine ulaşır ve yaklaşık 4 μA'lık bir akımın akmasına izin verir. Bu durumda akım kazancı yaklaşık 250 olacaktır. Buradan transistörleri kullanarak amplifikatörün basit bir hesaplamasını yapabilir ve kollektör akımını öğrenebilirsiniz - 1 mA'ya eşit olduğu ortaya çıkar. Bu transistörlü amplifikatör devresini monte ettikten sonra test edebilirsiniz. Çıkışa bir yük bağlayın - kulaklıklar.
Amplifikatör girişine parmağınızla dokunun; karakteristik bir ses görünmelidir. Orada değilse, büyük olasılıkla yapı yanlış monte edilmiştir. Tüm bağlantıları ve eleman derecelendirmelerini bir kez daha kontrol edin. Gösterimi daha net hale getirmek için ULF girişine, oynatıcıdan veya telefondan gelen çıkışa bir ses kaynağı bağlayın. Müzik dinleyin ve ses kalitesini değerlendirin.
