Erőteljes tranzisztoros erősítő. A legjobb minőségű hangerősítő ULF kimeneti blokkok sémái leírással

Az alacsony frekvenciájú erősítő (ULF) egy ilyen eszköz az elektromos rezgések erősítésére, amelyek megfelelnek az emberi fül által hallható frekvenciatartománynak, azaz az ULF-nek a 20 Hz-től 20 kHz-ig terjedő frekvenciatartományban kell erősödnie, de egyes ULF-ek hatótávolsága legfeljebb 200 kHz. Az ULF önálló eszközként is összeszerelhető, vagy összetettebb eszközökben is használható - TV-k, rádiók, rádiók stb.

Ennek az áramkörnek az a sajátossága, hogy a TDA1552 mikroáramkör 11. kimenete vezérli az üzemmódokat - Normál vagy MUTE.

C1, C2 - bypass blokkoló kondenzátorok, a szinuszos jel állandó komponensének levágására szolgálnak. Elektrolit kondenzátorokat nem szabad használni. A TDA1552 chipet kívánatos hővezető paszta segítségével hűtőbordára helyezni.

A bemutatott áramkörök elvileg hídáramkörök, mivel egy TDA1558Q mikroösszeállítás tokban 4 erősítő csatorna van, ezért az 1-2 és 16-17 érintkezők párban vannak összekötve, és mindkét csatornáról a C1 és C2 kondenzátorokon keresztül kapnak bemeneti jeleket. . De ha erősítőre van szüksége négy hangszóróhoz, akkor használhatja az alábbi áramköri opciót, bár a teljesítmény 2-szer kisebb lesz csatornánként.

A tervezés alapja a TDA1560Q H osztályú mikroegység, melynek maximális teljesítménye eléri a 40 W-ot, 8 ohmos terhelés mellett. Az ilyen teljesítményt a kondenzátorok működése miatt megközelítőleg megduplázott feszültség biztosítja.

Az erősítő kimeneti teljesítménye a TDA2030-ra szerelt első áramkörben 60 W 4 ohm terhelés mellett és 80 W 2 ohm terhelés mellett; TDA2030A 80 W 4 ohmos és 120 W 2 ohmos terhelésnél. A figyelembe vett ULF második áramköre már 14 watt kimeneti teljesítménnyel rendelkezik.

Ez egy tipikus kétcsatornás ULF. Egy kis passzív rádiós komponensekkel ezen a chipen kiváló sztereó erősítőt állíthat össze csatornánként 1 watt kimeneti teljesítménnyel.

Microassembly TDA7265 - egy meglehetősen erős kétcsatornás Hi-Fi osztályú AB erősítő egy tipikus Multiwatt csomagban, a mikroáramkör megtalálta a rést a kiváló minőségű sztereó technológiában, Hi-Fi osztályban. Az egyszerű kapcsolóáramkörök és a kiváló paraméterek a TDA7265-öt tökéletesen kiegyensúlyozott és kiváló megoldássá tették kiváló minőségű rádióamatőr berendezések építéséhez.

Először egy próbaverziót állítottak össze kenyérsütőtáblán, pontosan a fenti linken található adatlap szerint, és sikeresen tesztelték S90 hangszórókon. A hang jó, de valami hiányzott. Egy idő után úgy döntöttem, hogy a módosított áramkörnek megfelelően átalakítom az erősítőt.

A Micro Assembly egy AB osztályú négyes erősítő, amelyet kifejezetten autóipari audio alkalmazásokhoz terveztek. Erre a mikroáramkörre alapozva minimális rádióalkatrész felhasználásával több kiváló minőségű ULF változat is megépíthető. A mikroáramkör kezdő rádióamatőröknek ajánlható különféle akusztikai rendszerek otthoni összeszereléséhez.

Az erősítő áramkör fő előnye ezen a mikroegységen a négy független csatorna jelenléte. Ez a teljesítményerősítő AB üzemmódban működik. Különféle sztereó jelek erősítésére használható. Ha szükséges, csatlakozhat egy autó vagy egy személyi számítógép hangszórórendszeréhez.

A TDA8560Q csak egy erősebb analógja a TDA1557Q chipnek, amely széles körben ismert a rádióamatőrök számára. A fejlesztők csak a végfokozatot erősítették meg, aminek köszönhetően az ULF tökéletes kétohmos terhelésre.

Az LM386 mikroegység egy kész teljesítményerősítő, amely kisfeszültségű kivitelben is használható. Például amikor az áramkört akkumulátor táplálja. Az LM386 feszültségerősítése körülbelül 20. De külső ellenállások és kapacitások csatlakoztatásával 200-ig állíthatja az erősítést, és a kimeneti feszültség automatikusan egyenlő lesz a tápfeszültség felével.

Az LM3886 mikroegység kiváló minőségű erősítő 68 watt 4 ohmra vagy 50 watt 8 ohmra. A csúcs pillanatában a kimeneti teljesítmény elérheti a 135 wattot. A mikroáramkörre széles feszültségtartomány alkalmazható, 20 és 94 V között. Ezenkívül használhat bipoláris és unipoláris tápegységeket is. Az ULF harmonikus együtthatója 0,03%. Ráadásul ez a teljes 20-20 000 Hz-es frekvenciatartományra vonatkozik.

Az áramkör két IC-t használ tipikus csatlakozásban - a KR548UH1 mikrofonerősítőt (a PTT-be telepítve) és a (TDA2005) hídkapcsolatban terminálerősítőként (az eredeti kártya helyett a sziréna házába szerelve). Akusztikus sugárzóként módosított, mágneses fejjel ellátott riasztószipent használnak (a piezo emitterek nem alkalmasak). A fejlesztés abból áll, hogy szétszereljük a szirénát és kidobjuk a natív magassugárzót egy erősítővel. Mikrofon - elektrodinamikus. Elektret mikrofon használatakor (például kínai kézibeszélőkből) a mikrofon kondenzátorral való csatlakozási pontját + 12V-ra kell kötni egy ~ 4,7K ellenálláson keresztül (a gomb után!). A K548UH1 visszacsatoló áramkör 100K-os ellenállását jobb ~ 30-47K ellenállásra helyezni. Ez az ellenállás a hangerő beállítására szolgál. Jobb, ha a TDA2004 chipet egy kis radiátorra telepíti.

Teszteléshez és üzemeltetéshez - hűtővel a motorháztető alatt és érintővel az utastérben. Ellenkező esetben elkerülhetetlen az öngerjesztés miatti sikítás. A trimmer ellenállása úgy állítja be a hangerőt, hogy ne legyen erős hangtorzulás és öngerjesztés. Elégtelen hangerő (például rossz mikrofon) és az adó tiszta teljesítménytartaléka esetén növelheti a mikrofonerősítő erősítését a visszacsatoló áramkörben lévő trimmer értékének többszöri növelésével (amely 100K-nak felel meg a rendszerhez). Jó értelemben - kellene egy másik primamba, ami nem engedi az áramkör öngerjesztését - valamilyen fázisváltó lánc, vagy a gerjesztési frekvencia szűrője. Bár a rendszer és komplikációk nélkül jól működik

A becses figyelmébe ajánlott erősítő könnyen összeszerelhető, borzasztóan könnyen beállítható (valójában nem is igényel), nem tartalmaz különösebben szűkös alkatrészt, ugyanakkor nagyon jó karakterisztikával rendelkezik és könnyen ráhúzza az ún. hi-fi, amelyet a legtöbb polgár annyira szeret.Az erősítő 4 és 8 ohmos terhelésen tud működni, áthidalható 8 ohmos terhelésig, miközben 200 wattot ad a terhelésre.

Főbb jellemzők:

Tápfeszültség, V .................................................. ...................±35
Áramfelvétel néma üzemmódban, mA ................................... 100
Bemeneti impedancia, kOhm ................................................... ........ 24
Érzékenység (100 W, 8 Ohm), V................................................ ....... ...... 1.2
Kimeneti teljesítmény (KG=0,04%), W................................. .. ...... 80
Reprodukálható frekvencia tartomány, Hz ................................... 10 - 30000
Jel-zaj arány (nem súlyozott), dB................................................ -73

Az erősítő teljesen diszkrét elemekre épül, mindenféle műveleti erősítők és egyéb trükkök nélkül. 4 ohmos terhelés és 35 V tápfeszültség mellett az erősítő akár 100 watt teljesítményt is kifejleszt. Ha 8 ohmos terhelést kell csatlakoztatni, akkor a teljesítmény +/-42 V-ra növelhető, ebben az esetben ugyanazt a 100 wattot kapjuk.Erősen nem ajánlott a tápfeszültséget 42 V-nál nagyobbra növelni, ellenkező esetben kimeneti tranzisztorok nélkül maradhat. Híd üzemmódban 8 ohmos terhelést kell alkalmazni, különben ismét elveszítjük minden reményünket a kimeneti tranzisztorok túlélésére. Egyébként figyelembe kell venni, hogy a terhelésben nincs védelem a rövidzárlat ellen, ezért vigyázni kell.Az erősítő áthidalott üzemmódban történő használatához az MT bemenetet egy másik erősítő kimenetére kell rögzíteni, amelynek bemenetére a jel kerül. A fennmaradó bemenet közös vezetékre van zárva. Az R11 ellenállás a kimeneti tranzisztorok nyugalmi áramának beállítására szolgál. A C4 kondenzátor meghatározza az erősítés felső határát, és nem szabad csökkentenie - kapjon öngerjesztést magas frekvencián.
Minden ellenállás 0,25 W, kivéve az R18, R12, R13, R16, R17. Az első három 0,5 W-os, az utolsó kettő 5 W-os. A HL1 LED nem a szépséget szolgálja, így nem kell szuperfényes diódát ragasztani az áramkörbe, és ki kell adni az előlapra. A diódának a leggyakoribb zöld színnek kell lennie - ez fontos, mivel a más színű LED-ek feszültségesése eltérő.Ha valakinek hirtelen nem volt szerencséje, és nem tudta megszerezni az MJL4281 és MJL4302 kimeneti tranzisztorokat, akkor azokat MJL21193 és MJL21194-re lehet cserélni.A legjobb, ha többfordulatú R11 változó ellenállást veszünk, bár egy normál is megfelelő. Nincs itt semmi kritikus - csak kényelmesebb a nyugalmi áram beállítása.

A legegyszerűbb tranzisztoros erősítő jó eszköz lehet az eszközök tulajdonságainak tanulmányozására. A sémák és a tervek meglehetősen egyszerűek, önállóan gyárthatja az eszközt, ellenőrizheti működését, mérheti az összes paramétert. A modern térhatású tranzisztoroknak köszönhetően szó szerint három elemből lehet miniatűr mikrofonerősítőt készíteni. A hangrögzítési paraméterek javítása érdekében csatlakoztassa egy személyi számítógéphez. És a beszélgetőpartnerek a beszélgetések során sokkal jobban és tisztábban hallják a beszédet.

Frekvencia jellemzők

Alacsony (hang)frekvenciás erősítők szinte minden háztartási készülékben megtalálhatók - zenei központokban, televíziókban, rádiókban, rádiókban és még személyi számítógépekben is. De vannak nagyfrekvenciás erősítők a tranzisztorokon, lámpákon és mikroáramkörökön is. Különbségük az, hogy az ULF csak az emberi fül által érzékelt hangfrekvencia jelének erősítését teszi lehetővé. A tranzisztoros hangerősítők lehetővé teszik a 20 Hz és 20 000 Hz közötti frekvenciájú jelek reprodukálását.

Ezért a legegyszerűbb eszköz is képes felerősíteni a jelet ebben a tartományban. És ezt a lehető legegyenletesebben teszi. Az erősítés közvetlenül függ a bemeneti jel frekvenciájától. Ezen mennyiségek függésének grafikonja szinte egyenes. Ha viszont az erősítő bemenetére tartományon kívüli frekvenciájú jel kerül, a munka minősége és a készülék hatékonysága gyorsan csökken. Az ULF-kaszkádokat általában alacsony és közepes frekvenciatartományban működő tranzisztorokra szerelik fel.

Az audioerősítők működési osztályai

Az összes erősítő eszköz több osztályra van osztva, attól függően, hogy milyen fokú áram folyik át a kaszkádon a működési időszak alatt:

1. "A" osztály - az áram megállás nélkül folyik az erősítő fokozat teljes működési ideje alatt.
2. A "B" munkaosztályban az áram az időszak feléig folyik.
3. Az "AB" osztály azt jelzi, hogy az áram az erősítő fokozaton az időtartam 50-100%-ának megfelelő ideig folyik át.
4. "C" üzemmódban az elektromos áram az üzemidőnek kevesebb mint feléig folyik.
5. A "D" módú ULF-et a rádióamatőr gyakorlatban a közelmúltban használták - valamivel több mint 50 éve. A legtöbb esetben ezeket az eszközöket digitális elemek alapján valósítják meg, és nagyon magas hatásfokkal rendelkeznek - több mint 90%.

A torzítás jelenléte az alacsony frekvenciájú erősítők különböző osztályaiban

Az "A" osztályú tranzisztoros erősítő munkaterületét meglehetősen kicsi, nem lineáris torzítások jellemzik. Ha a bejövő jel nagyobb feszültségű impulzusokat bocsát ki, ez a tranzisztorok telítődését okozza. A kimeneti jelben minden harmonikus közelében magasabb felharmonikusok kezdenek megjelenni (10 vagy 11-ig). Emiatt csak a tranzisztoros erősítőkre jellemző fémes hang jelenik meg.

Instabil tápellátás esetén a kimeneti jelet a hálózati frekvencia közelében amplitúdó szerint modellezzük. A hang durvább lesz a frekvenciaválasz bal oldalán. De minél jobb az erősítő teljesítménystabilizálása, annál bonyolultabb lesz a teljes eszköz kialakítása. Az "A" osztályban működő ULF-ek hatékonysága viszonylag alacsony - kevesebb, mint 20%. Ennek az az oka, hogy a tranzisztor folyamatosan be van kapcsolva, és folyamatosan áram folyik rajta.

A hatékonyság (bár jelentéktelen) növelése érdekében push-pull áramköröket használhat. Egyik hátránya, hogy a kimenő jel félhullámai aszimmetrikussá válnak. Ha az "A" osztályból az "AB" osztályba vált, a nemlineáris torzítás 3-4-szeresére nő. De az eszköz teljes áramkörének hatékonysága továbbra is növekedni fog. Az "AB" és "B" ULF osztályok a torzítás növekedését jellemzik a bemeneti jelszint csökkenésével. De még ha fel is tekered a hangerőt, ez nem segít teljesen megszabadulni a hiányosságoktól.

Munka középfokú osztályokban

Minden osztálynak több fajtája van. Például van egy "A +" erősítők osztálya. Ebben a bemeneti tranzisztorok (kisfeszültségű) "A" módban működnek. A végfokozatba szerelt nagyfeszültség azonban „B” vagy „AB” fokozatban működik. Az ilyen erősítők sokkal gazdaságosabbak, mint az "A" osztályúak. Észrevehetően kisebb a nemlineáris torzítások száma - legfeljebb 0,003%. Bipoláris tranzisztorok használatával jobb eredmények érhetők el. Az alábbiakban tárgyaljuk az erősítők működési elvét ezeken az elemeken.

Ennek ellenére a kimeneti jelben nagyszámú magasabb harmonikus található, ami fémessé teszi a hangzást. Vannak olyan erősítő áramkörök is, amelyek az "AA" osztályban működnek. Ezekben a nemlineáris torzítás még kisebb - akár 0,0005%. De a tranzisztoros erősítők fő hátránya továbbra is fennáll - jellegzetes fémes hang.

"Alternatív" minták

Nem mondható, hogy ezek alternatívák, csupán néhány szakember, aki a jó minőségű hangvisszaadást biztosító erősítők tervezésében és összeszerelésében vesz részt, egyre inkább a csöves kialakításokat részesíti előnyben. A csöves erősítők a következő előnyökkel rendelkeznek:

1. Nagyon alacsony szintű nemlineáris torzítás a kimeneti jelben.
2. Kevesebb magasabb harmonikus van, mint a tranzisztoros kivitelben.

De van egy hatalmas mínusz, amely meghaladja az összes előnyt - feltétlenül telepítenie kell egy eszközt a koordinációhoz. Az a tény, hogy a csőkaszkád nagyon nagy ellenállással rendelkezik - több ezer ohm. De a hangszóró tekercsellenállása 8 vagy 4 ohm. Ahhoz, hogy megfeleljenek ezeknek, transzformátort kell telepítenie.

Ez persze nem túl nagy hátrány - vannak olyan tranzisztoros eszközök is, amelyek transzformátorokat használnak a végfokozat és a hangszórórendszer összehangolására. Egyes szakértők azzal érvelnek, hogy a leghatékonyabb áramkör a hibrid - amelyben olyan egyvégű erősítőket használnak, amelyekre nem terjed ki a negatív visszacsatolás. Ezenkívül mindezek a kaszkádok az ULF "A" osztályú üzemmódban működnek. Más szóval, egy tranzisztoros teljesítményerősítőt használnak átjátszóként.

Ezenkívül az ilyen eszközök hatékonysága meglehetősen magas - körülbelül 50%. De nem szabad csak a hatékonyság- és teljesítménymutatókra összpontosítania - ezek nem beszélnek az erősítő hangvisszaadásának kiváló minőségéről. Sokkal fontosabb a jellemzők linearitása és minősége. Ezért elsősorban rájuk kell figyelni, nem pedig a hatalomra.

Az egyvégű ULF vázlata egy tranzisztoron

A legegyszerűbb erősítő, amely a közös emitteráramkör szerint épül fel, az "A" osztályban működik. Az áramkör n-p-n szerkezetű félvezető elemet használ. A kollektorkörbe egy R3 ellenállás van beépítve, amely korlátozza az átfolyó áramot. A kollektor áramkör a pozitív tápvezetékhez, az emitter áramkör pedig a negatívhoz csatlakozik. A p-n-p felépítésű félvezető tranzisztorok használata esetén az áramkör pontosan ugyanaz lesz, csak a polaritást kell felcserélni.

A C1 csatolókondenzátor segítségével lehetőség van a váltakozó áramú bemeneti jel leválasztására a DC forrástól. Ebben az esetben a kondenzátor nem akadályozza a váltakozó áram áramlását az alap-emitter út mentén. Az emitter-bázis átmenet belső ellenállása az R1 és R2 ellenállásokkal együtt a legegyszerűbb tápfeszültségosztó. Az R2 ellenállás ellenállása általában 1-1,5 kOhm - az ilyen áramkörök legjellemzőbb értékei. Ebben az esetben a tápfeszültség pontosan a felére oszlik. És ha az áramkört 20 voltos feszültséggel táplálja, akkor láthatja, hogy a h21 áramerősítés értéke 150 lesz. Meg kell jegyezni, hogy a tranzisztorokon lévő HF erősítők hasonló áramkörök szerint készülnek, csak működnek kicsit másképp.

Ebben az esetben az emitter feszültsége 9 V, és az „E-B” áramköri szakasz csökkenése 0,7 V (ami jellemző a szilíciumkristályos tranzisztorokra). Ha figyelembe vesszük a germánium tranzisztorokon alapuló erősítőt, akkor ebben az esetben a feszültségesés az „EB” szakaszban 0,3 V lesz. A kollektoráramkörben lévő áram egyenlő lesz az emitterben folyó árammal. Kiszámíthatja úgy, hogy az emitter feszültségét elosztja az R2 - 9V / 1 kOhm = 9 mA ellenállással. Az alapáram értékének kiszámításához 9 mA-t el kell osztani a h21 - 9mA / 150 \u003d 60 μA erősítéssel. Az ULF-konstrukciók általában bipoláris tranzisztorokat használnak. Működésének elve eltér a terepen.

Az R1 ellenálláson most kiszámíthatja a csökkenési értéket - ez az alap és a tápfeszültség közötti különbség. Ebben az esetben az alapfeszültséget a képlet segítségével találhatjuk meg - az emitter jellemzőinek összege és az "E-B" átmenet. 20 V-os tápellátás esetén: 20 - 9,7 \u003d 10,3. Innen számítható ki az R1 = 10,3V / 60 μA = 172 kOhm ellenállásérték. Az áramkör C2 kapacitást tartalmaz, amely szükséges annak az áramkörnek a megvalósításához, amelyen keresztül az emitteráram váltakozó komponense áthaladhat.

Ha nem telepíti a C2 kondenzátort, a változó komponens nagyon korlátozott lesz. Emiatt egy ilyen tranzisztoros audioerősítő nagyon alacsony h21 áramerősítéssel rendelkezik. Figyelni kell arra, hogy a fenti számításokban a bázis- és a kollektoráramokat egyenlőnek feltételeztük. Sőt, az alapáramnak azt vettük, amely az emitterből az áramkörbe áramlik. Ez csak akkor fordul elő, ha előfeszítő feszültséget kapcsolunk a tranzisztor alapjának kimenetére.

De szem előtt kell tartani, hogy a kollektor szivárgási árama abszolút mindig, az előfeszítés jelenlététől függetlenül, szükségszerűen átfolyik az alapáramkörön. A közös emitterrel rendelkező áramkörökben a szivárgási áram legalább 150-szeresére nő. De általában ezt az értéket csak a germánium tranzisztorokon alapuló erősítők kiszámításakor veszik figyelembe. Szilícium használata esetén, ahol a "K-B" áramkör árama nagyon kicsi, ezt az értéket egyszerűen figyelmen kívül hagyják.

MIS tranzisztoros erősítők

Az ábrán látható térhatású tranzisztoros erősítőnek sok analógja van. Beleértve a bipoláris tranzisztorok használatát. Ezért hasonló példának tekinthetjük egy közös emitteráramkör szerint összeállított hangerősítő kialakítását. A képen egy közös forrású áramkör szerint készült áramkör látható. Az R-C csatlakozások a bemeneti és kimeneti áramkörökön vannak felszerelve, így a készülék „A” osztályú erősítő üzemmódban működik.

A jelforrás váltakozó áramát a C1 kondenzátor választja el az egyenáramú tápfeszültségtől. Ügyeljen arra, hogy a térhatású tranzisztoros erősítő kapupotenciálja kisebb legyen, mint a forrásé. A bemutatott diagramon a kapu egy közös vezetékhez van csatlakoztatva egy R1 ellenálláson keresztül. Ellenállása nagyon nagy - általában 100-1000 kOhm ellenállásokat használnak a tervekben. Ekkora ellenállást úgy választanak meg, hogy a bemeneti jel ne legyen söntölve.

Ez az ellenállás szinte nem engedi át az elektromos áramot, aminek következtében a kapu potenciálja (jel hiányában a bemeneten) megegyezik a talajéval. A forrásnál a potenciál nagyobb, mint a talajé, csak az R2 ellenállás feszültségesése miatt. Ebből világosan látszik, hogy a kapu potenciálja alacsonyabb, mint a forrásé. Ugyanis ez szükséges a tranzisztor normál működéséhez. Meg kell jegyezni, hogy a C2 és R3 ebben az erősítő áramkörben ugyanazt a célt szolgálja, mint a fent tárgyalt kialakításnál. A bemeneti jel pedig 180 fokkal eltolódik a kimeneti jelhez képest.

ULF kimeneti transzformátorral

Egy ilyen erősítőt saját kezével készíthet otthoni használatra. Az "A" osztályban működő séma szerint hajtják végre. A kialakítás megegyezik a fentebb tárgyalttal - közös emitterrel. Az egyik jellemző - transzformátort kell használni az illesztéshez. Ez egy ilyen tranzisztoros hangerősítő hátránya.

A tranzisztor kollektoráramköre primer tekercssel van terhelve, amely kimenő jelet fejleszt a szekunderen keresztül a hangszórókhoz. Az R1 és R3 ellenállásokon feszültségosztó van összeszerelve, amely lehetővé teszi a tranzisztor működési pontjának kiválasztását. Ennek az áramkörnek a segítségével előfeszítő feszültséget kap a bázis. Az összes többi alkatrésznek ugyanaz a célja, mint a fent tárgyalt áramköröknek.

push-pull audio erősítő

Ez nem jelenti azt, hogy ez egy egyszerű tranzisztoros erősítő, mivel a működése kicsit bonyolultabb, mint a korábban tárgyaltaké. A push-pull ULF-ben a bemeneti jel két különböző fázisú félhullámra oszlik. És ezeket a félhullámokat mindegyik saját kaszkádja erősíti fel, amely tranzisztoron készül. Minden félhullám felerősítése után mindkét jelet egyesítik és elküldik a hangszóróknak. Az ilyen összetett átalakítások jeltorzulást okozhatnak, mivel két, akár azonos típusú tranzisztor dinamikus és frekvenciatulajdonságai eltérőek lesznek.

Ennek eredményeként jelentősen csökken a hangminőség az erősítő kimenetén. Amikor egy "A" osztályú push-pull erősítő működik, nem lehet összetett jelet jó minőségben reprodukálni. Ennek oka, hogy a megnövekedett áram folyamatosan folyik át az erősítő karjain, a félhullámok aszimmetrikusak, fázistorzulások lépnek fel. A hang kevésbé érthetővé válik, melegítéskor a jeltorzítás még jobban megnő, különösen alacsony és ultra-alacsony frekvenciákon.

Transzformátor nélküli ULF

A tranzisztoron lévő alacsony frekvenciájú erősítő, amely transzformátorral készült, annak ellenére, hogy a kialakítás kis méretű lehet, még mindig tökéletlen. A transzformátorok még mindig nehezek és terjedelmesek, ezért a legjobb, ha megszabadulunk tőlük. Sokkal hatékonyabb áramkör készül különböző típusú vezetőképességű komplementer félvezető elemeken. A legtöbb modern ULF-et pontosan ilyen sémák szerint hajtják végre, és a "B" osztályban működnek.

A tervezésben használt két nagy teljesítményű tranzisztor az emitter követő áramkör (közös kollektor) szerint működik. Ebben az esetben a bemeneti feszültség veszteség és erősítés nélkül kerül a kimenetre. Ha nincs jel a bemeneten, akkor a tranzisztorok a bekapcsolás határán vannak, de még mindig ki vannak kapcsolva. Ha harmonikus jelet adunk a bemenetre, az első tranzisztor pozitív félhullámmal nyit, a második pedig levágási módban van.

Ezért csak pozitív félhullámok haladhatnak át a terhelésen. De a negatívak kinyitják a második tranzisztort, és teljesen blokkolják az elsőt. Ebben az esetben csak negatív félhullámok vannak a terhelésben. Ennek eredményeként a teljesítményben felerősített jel a készülék kimenetén van. Egy ilyen tranzisztoros erősítő áramkör meglehetősen hatékony, és képes stabil működést, kiváló minőségű hangvisszaadást biztosítani.

ULF áramkör egy tranzisztoron

A fenti jellemzők tanulmányozása után saját kezűleg összeállíthat egy erősítőt egy egyszerű elemalapra. A tranzisztor belföldön használható KT315 vagy bármely külföldi analógja - például BC107. Terhelésként fejhallgatót kell használni, amelynek ellenállása 2000-3000 ohm. A tranzisztor alapjára előfeszítő feszültséget kell adni egy 1 MΩ-os ellenálláson és egy 10 µF-os leválasztó kondenzátoron keresztül. Az áramkör 4,5-9 V feszültségű, 0,3-0,5 A áramerősségű forrásból táplálható.

Ha az R1 ellenállás nincs csatlakoztatva, akkor nem lesz áram az alapban és a kollektorban. De csatlakoztatáskor a feszültség eléri a 0,7 V szintet, és körülbelül 4 μA áramot enged át. Ebben az esetben az áramerősség körülbelül 250 lesz. Innentől kezdve elvégezheti a tranzisztoros erősítő egyszerű számítását, és megtudhatja a kollektor áramát - kiderül, hogy 1 mA. Miután összeállította ezt a tranzisztoros erősítő áramkört, tesztelheti. Csatlakoztassa a terhelés fejhallgatót a kimenethez.

Érintse meg az erősítő bemenetét az ujjával - jellegzetes zajnak kell megjelennie. Ha nincs ott, akkor valószínűleg a kialakítás helytelenül van összeállítva. Ellenőrizze újra az összes csatlakozást és az elem besorolását. A bemutató világosabbá tétele érdekében csatlakoztasson egy hangforrást az ULF bemenethez – a lejátszó vagy a telefon kimenetéhez. Hallgasson zenét, és értékelje a hangminőséget.

Erőteljes ötcsatornás alacsony frekvenciájú erősítő áramkör otthoni audioközponthoz minimális költséggel

Ebben a cikkben az oldalon rádióamatőr, megfontolunk egy másik egyszerű rádióamatőr sémát - alacsony frekvenciájú erősítő otthoni audioközponthoz.

Ennek jellemzője erősítő alacsony költséggel, kellően magas paraméterekkel. Erősítő kombinált séma szerint épül fel, amelyben van egy nagy teljesítményű alacsony frekvenciájú csatorna (40 W), amely 400 Hz-ig reprodukálja a frekvenciákat, és egy sztereó erősítő, amelynek csatornái kétcsatornás középtartomány (300-) szerint készülnek. 4000 Hz) - nagyfrekvenciás (3000-30000 Hz) séma 2x18 ked teljesítménnyel És így az erősítő teljes kimenő teljesítménye 106 W. Minden csatornához különálló akusztikai rendszereket használnak, amelyeket külön esetekben készítenek. Összesen öt hangszóró van: alacsony frekvenciájú alsó és kettő-két közepes és magas hangsugárzó.

Az erősítő azonos típusú és nem drága elemalapon készül - TDA2030A (KR174UN19A) mikroáramkörök és két KT818GM és KT819GM ​​tranzisztor. Az erősítő 200 W-os transzformátorral működik.

A kisfrekvenciás csatorna sematikus diagramja az 1. ábrán látható:

Az X1, X2, X3 csatlakozók sztereó jelet kapnak, névleges feszültsége 0,8 volt. A mikroáramkör 18 W-ig képes teljesítményt kifejleszteni, és ennek az értéknek a növelése érdekében a mikroáramkör kimenetét a VT1, VT2 tranzisztorokon lévő push-pull kaszkád erősíti meg, amely 15 W-nál nagyobb teljesítménnyel kezd működni. A kaszkádkört az a tény különbözteti meg, hogy a tranzisztorok kollektorai össze vannak kötve, ami lehetővé teszi egy közös radiátor használatát a végfokozathoz. Az A1 chip külön hűtőbordát igényel.

Az erősítő kártya (4. ábra) úgy készült, hogy a mikroáramkör és a tranzisztorok egymással szemben lévő éleken helyezkedjenek el.

A középnagyfrekvenciás erősítő áramköre a 2. ábrán látható:

Csak egy sztereó csatorna diagramja látható, a második pontosan ugyanaz. Az egyik sztereó csatorna AF-je az X1, X2 csatlakozókra van táplálva. A középfrekvenciás erősítő az A1-es chipen, a nagyfrekvenciás erősítő pedig A2-es. A mikroáramkörök egy közös radiátorra vannak felszerelve. Ezért a nyomtatott áramköri lapon (5. ábra) az egyik szélén mikroáramkörök találhatók.

Összességében az erősítőnek két ilyen kártyája van - egy minden sztereó csatornához. A táblán három jumper található, rögzítőhuzallal készült. Az egyik jel az RF erősítőhöz kerül (kívánatos, hogy árnyékolt vezeték legyen), a másik kettő pedig az RF erősítő tápellátása. A jumperek a nyomtatott vezetékek oldalán találhatók, és a legrövidebb irányban helyezkednek el.

A lapok közötti kapcsolatok és a tápellátás sémája a 3. ábrán látható. A tápegység nem stabilizált, teljesítmény transzformátoron, híd egyenirányítón és simító kondenzátorokon készül.

A sztereó jel az előerősítő kimenetéről 0,8 V névleges feszültséggel az XP1 csatlakozóba kerül. Az R1-R5 trimmerek közvetlenül a csatlakozó mellett találhatók, hogy beállítsák a sztereó erősítők hangszintjének és az alacsony frekvenciájú csatornának az arányát egy adott helyiségben. A transzformátor egy régi csöves TV TC200 transzformátorán alapul. Minden másodlagos tekercset eltávolítottak, és helyette két újat tekercseltek fel - egyenként 50 menet PEV 1,06-ot. Csatlakoztassa a tekercseket a diagramnak megfelelően.

A radiátorok U alakú alumínium profilból készülnek, amelyet álmennyezetekhez használnak. Minden radiátorhoz két darab kb. 15 cm hosszú darabot vágunk A teljes felület felületének növelése érdekében minden centiméteren keresztül egy lyukat fúrunk és egy M4-es menetet vágunk. Ezekbe a lyukakba 55 mm hosszú M4-es csavarokat csavarunk, így kapunk egy tűlemezes radiátort (6. ábra):

A hangszórók a legolcsóbb dinamikus hangszórókat használják 4 ohmos hangtekerccsel. Minden hangszórórendszer 4 hangszórót tartalmaz (7. ábra). Az alacsony frekvenciájú hangszóró 4 hangszórót tartalmaz 10GDSH-2, magas frekvenciájú hangszórókat - négy 4-GDV-1, középfrekvenciás hangszórót - 5GDSH-4.

Az akusztikai rendszerek 20 mm vastag forgácslapokból készülnek, amelyeket szekrényes bútorok gyártásához használnak. A 8., 9., 10. ábrákon látható nyersdarabok méretei pontosan ezt a faforgácslapvastagságot veszik figyelembe.

A fázisreflex cső 100 mm-es műanyag szennyvízcsatorna szürke csőből készül, 150 mm hosszú. A csövet Moment-1 ragasztóval ragasztjuk a furatba.

Volt vágy egy erősebb "A" osztályú erősítő összeszerelésére. Miután elolvasta a megfelelő mennyiségű releváns szakirodalmat, és kiválasztotta a legfrissebb verziót a felkínált közül. Ez egy 30 W-os erősítő volt, ami paramétereit tekintve illett a csúcskategóriás erősítőkhöz.

Az eredeti nyomtatott áramköri lapok meglévő nyomvonalán nem szándékoztam változtatni, azonban az eredeti teljesítménytranzisztorok hiánya miatt megbízhatóbb kimeneti fokozatot választottam a 2SA1943 és 2SC5200 tranzisztorok felhasználásával. Ezeknek a tranzisztoroknak a használata végül lehetővé tette az erősítő nagy kimeneti teljesítményének biztosítását. Az alábbi erősítő verzióm sematikus diagramja.

Ez az e séma szerint Toshiba 2SA1943 és 2SC5200 tranzisztorokkal összeállított kártyák képe.

Ha jól megnézed, a nyomtatott áramköri lapon az összes alkatrész mellett látható, hogy vannak előfeszítő ellenállások, 1 W-os karbon típusúak. Kiderült, hogy hőstabilabbak. Bármely nagyteljesítményű erősítő működése során hatalmas mennyiségű hő keletkezik, ezért az elektronikus alkatrész melegítés közbeni értékének állandó megőrzése fontos feltétele a készülék minőségi működésének.

Az erősítő összeszerelt változata körülbelül 1,6 A áramerősséggel és 35 V feszültséggel működik. Ennek eredményeként a végfokozatban 60 watt folyamatos teljesítmény disszipálódik a tranzisztorokban. Azt kell mondanom, hogy ez csak egyharmada annak az erőnek, amelyet képesek ellenállni. Próbáld elképzelni, mennyi hő szabadul fel a radiátorokon, ha 40 fokra melegítik őket.

Az erősítő teste kézzel készített alumíniumból. 3 mm vastag fedőlap és szerelőlap. A radiátor két részből áll, teljes méretei 420 x 180 x 35 mm. Rögzítőelemek - csavarok, többnyire rozsdamentes acél süllyesztett fejjel és M5 vagy M3 menettel. A kondenzátorok száma hatra nőtt, összkapacitásuk 220 000 mikrofarad. Az áramellátáshoz 500 W-os toroid transzformátort használtak.

Erősítő tápegység

Jól látható az erősítő berendezés, amelyen megfelelő kialakítású réz gumiabroncsok vannak. Egy kis toroid került a tápellátás szabályozására a DC védelmi áramkör vezérlése alatt. Az áramkörben RF szűrő is található. Minden egyszerűsége ellenére, azt kell mondanom, hogy megtévesztő egyszerűség, ennek az erősítőnek a topológiáját és a hangot úgymond minden erőfeszítés nélkül állítja elő, ami viszont magában foglalja a végtelen erősítésének lehetőségét.

Az erősítő oszcillogramjai

Roll-off 3 dB 208 kHz-en

Szinuszhullám 10 Hz és 100 Hz

Szinuszhullám 1 kHz és 10 kHz

100 kHz és 1 MHz jelek

Négyszög 10 Hz és 100 Hz

Négyszöghullám 1 kHz és 10 kHz

Teljes teljesítmény 60 W, szimmetrialezárás 1 kHz-en

Így világossá válik, hogy az egyszerű és jó minőségű UMZCH-tervezés nem feltétlenül integrált áramkörök felhasználásával történik - mindössze 8 tranzisztor teszi lehetővé a tisztességes hang elérését egy fél nap alatt összeszerelhető áramkörrel.