Dva ULF obvody na tranzistorech. Tranzistorové zesilovače

- Souseda omrzelo klepání na baterii. Zesílil hudbu, aby ho nebylo slyšet.
(Z audiofilského folklóru).

Epigraf je ironický, ale audiofil nemusí být nutně „nemocný v hlavě“ s fyziognomií Joshe Ernesta na briefingu o vztazích s Ruskou federací, která „spěchá“, protože sousedé jsou „šťastní“. Někdo chce doma poslouchat vážnou hudbu jako v sále. K tomu je nutná kvalita aparatury, která se pro příznivce decibelů hlasitosti jako takové prostě nevejde tam, kde mají rozumní lidé, ale pro ty druhé jde tato mysl z cen vhodných zesilovačů (UMZCH, audio frekvence zesilovač). A někdo na cestě má touhu připojit se k užitečným a vzrušujícím oblastem činnosti - k technice reprodukce zvuku a elektronice obecně. Které jsou v digitální době neodmyslitelně spjaty a mohou se stát vysoce ziskovou a prestižní profesí. Prvním krokem v této záležitosti, optimálním ve všech ohledech, je vyrobit zesilovač vlastníma rukama: právě UMZCH umožňuje s počátečním školením na základě školní fyziky na stejném stole přejít od nejjednodušších struktur na půl večera (které však „zpívají“ dobře) k nejsložitějším celkům, přes které se dobrá skála kapela bude hrát s radostí.Účelem této publikace je pokrýt první etapy této cesty pro začátečníky a možná říci něco nového zkušeným.

Prvoci

Pro začátek si tedy zkusme vyrobit zesilovač zvuku, který prostě funguje. Abyste se mohli důkladně ponořit do zvukového inženýrství, budete si muset postupně osvojit poměrně hodně teoretického materiálu a nezapomenout obohacovat svou znalostní základnu postupem. Ale jakákoli „chytrost“ je snáze stravitelná, když vidíte a cítíte, jak to funguje „v hardwaru“. Ani v tomto článku se to dále neobejde bez teorie - v tom, co potřebujete vědět na začátku a co lze vysvětlit bez vzorců a grafů. Mezitím bude stačit, když budete moci používat multitester.

Poznámka: pokud jste ještě nepájeli elektroniku, mějte na paměti, že její součásti se nesmí přehřívat! Páječka - do 40 W (lepší než 25 W), maximální povolená doba pájení bez přerušení je 10 s. Pájený přívod pro chladič přidržujeme 0,5-3 cm od místa pájení ze strany pouzdra přístroje lékařskou pinzetou. Nesmí se používat kyseliny a jiná aktivní tavidla! Pájka - POS-61.

Vlevo na Obr.- nejjednodušší UMZCH, "který prostě funguje." Lze jej osadit jak na germaniové, tak na křemíkové tranzistory.

Na tomto drobku je vhodné zvládnout základy nastavení UMZCH s přímými propojeními mezi kaskádami, které dávají nejčistší zvuk:

• Před prvním zapnutím se zátěž (reproduktor) vypne;
• Místo R1 připájíme řetěz konstantního odporu 33 kOhm a proměnného (potenciometru) 270 kOhm, tzn. první poznámka. čtyřikrát menší a druhý cca. dvojnásobek nominální hodnoty oproti originálu podle schématu;
• Přivedeme napájení a otáčením jezdce potenciometru v místě označeném křížkem nastavíme zadaný kolektorový proud VT1;
• Odpojíme napájení, připájeme dočasné odpory a změříme jejich celkový odpor;
• Jako R1 nastavíme jmenovitý odpor ze standardní řady nejblíže měřenému;
• R3 nahradíme konstantním řetězem 470 Ohm + potenciometr 3,3 kOhm;
• Stejně jako podle odstavců. 3-5, včetně nastavení napětí na polovinu napájecího napětí.

Bod a, odkud je signál veden do zátěže, je tzv. střední bod zesilovače. V UMZCH s unipolárním výkonem je v něm nastavena polovina jeho hodnoty a v UMZCH s bipolárním výkonem - nula vzhledem ke společnému vodiči. Tomu se říká úprava vyvážení zesilovače. V unipolárním UMZCH s kapacitním oddělením zátěže není nutné jej při nastavování vypínat, ale je lepší si na to zvyknout reflexivně: nesymetrický 2-pólový zesilovač s připojenou zátěží může spálit vlastní výkonné a drahé výstupní tranzistory , nebo dokonce „nový, dobrý“ a velmi drahý výkonný reproduktor.

Poznámka: komponenty, které vyžadují výběr při nastavování zařízení v rozvržení, jsou na schématech označeny buď hvězdičkou (*) nebo apostrofem (‘).

Uprostřed na stejném Obr.- jednoduchý UMZCH na tranzistorech, který již vyvíjí výkon až 4-6 W při zátěži 4 ohmy. I když funguje, stejně jako předchozí, v tzv. třídy AB1, nejsou určeny pro Hi-Fi zvuk, ale pokud vyměníte pár takových zesilovačů třídy D (viz níže) v levných čínských počítačových reproduktorech, jejich zvuk se znatelně zlepší. Zde se naučíme další trik: výkonné výstupní tranzistory musí být umístěny na radiátorech. Komponenty, které vyžadují dodatečné chlazení, jsou ve schématech zakroužkovány tečkovanou čarou; ne však vždy; někdy - s uvedením požadované rozptylové plochy chladiče. Úprava tohoto UMZCH - vyvážení s R2.

Vpravo na Obr.- ještě ne 350W monstrum (jak bylo ukázáno na začátku článku), ale už docela solidní bestie: jednoduchý 100W tranzistorový zesilovač. Můžete přes něj poslouchat hudbu, ale ne Hi-Fi, pracovní třída je AB2. Nicméně pro hodnocení místa na piknik nebo venkovního setkání, školního shromáždění nebo malého obchodního patra je to docela vhodné. Amatérská rocková kapela, která má pro nástroj takový UMZCH, může úspěšně vystupovat.

V tomto UMZCH se objevují další 2 triky: za prvé, ve velmi výkonných zesilovačích je třeba ochladit kaskádu nahromadění výkonného výstupu, takže VT3 je umístěn na radiátor od 100 m2. viz Pro výkon VT4 a VT5 jsou zapotřebí radiátory od 400 metrů čtverečních. viz Za druhé, UMZCH s bipolárním napájením nejsou bez zátěže vůbec vyvážené. Jeden nebo druhý výstupní tranzistor přejde do cutoff a konjugovaný přejde do saturace. Pak při plném napájecím napětí mohou proudové rázy při vyvažování zničit výstupní tranzistory. Proto je pro vyvážení (R6, uhodli jste?) zesilovač napájen z +/-24 V a místo zátěže je součástí drátový rezistor 100 ... 200 Ohm. Mimochodem, vlnovky v některých rezistorech ve schématu jsou římské číslice, které označují jejich požadovaný výkon pro odvod tepla.

Poznámka: zdroj energie pro tento UMZCH potřebuje výkon 600 wattů nebo více. Vyhlazovací filtrační kondenzátory - od 6800 uF do 160 V. Paralelně s elektrolytickými kondenzátory IP jsou zapnuty keramické kondenzátory 0,01 uF, aby se zabránilo samobuzení při ultrazvukových frekvencích, které mohou okamžitě spálit výstupní tranzistory.

Na terénní pracovníky

Na stopě. rýže. - další možnost pro poměrně výkonný UMZCH (30 W a s napájecím napětím 35 V - 60 W) na výkonných tranzistorech s efektem pole:

Zvuk z něj již čerpá z požadavků na vstupní Hi-Fi (pokud ovšem UMZCH funguje na odpovídajících akustických systémech, reproduktorech). Výkonní pracovníci v terénu nepotřebují k nahromadění mnoho energie, takže neexistuje žádná kaskáda před zapnutím napájení. Ani výkonné tranzistory s efektem pole nespálí reproduktory při žádných poruchách - samy se rychleji vypálí. Také nepříjemné, ale stále levnější než výměna drahé hlavy basového reproduktoru (GG). Vyvážení a obecně přizpůsobení tomuto UMZCH není nutné. Má jen jednu nevýhodu, jako design pro začátečníky: výkonné tranzistory s efektem pole jsou mnohem dražší než bipolární pro zesilovač se stejnými parametry. Požadavky na IP jsou stejné jako dříve. příležitost, ale jeho výkon je potřeba od 450 wattů. Radiátory - od 200 m2. cm.

Poznámka: není třeba stavět výkonné UMZCH na tranzistorech s efektem pole například pro spínané zdroje. počítač. Když se je pokoušíte „nahnat“ do aktivního režimu potřebného pro UMZCH, buď jednoduše vyhoří, nebo vydávají slabý zvuk, ale „žádný“ v kvalitě. Totéž platí například pro výkonné vysokonapěťové bipolární tranzistory. z horizontálního skenování starých televizorů.

Přímo nahoru

Pokud jste již udělali první kroky, pak bude zcela přirozené chtít stavět Hi-Fi třídy UMZCH, aniž byste zacházeli příliš hluboko do teoretické džungle. K tomu budete muset rozšířit přístrojový park – potřebujete osciloskop, generátor zvukové frekvence (GZCH) a střídavý milivoltmetr s možností měření stejnosměrné složky. Jako prototyp pro opakování je lepší vzít UMZCH E. Gumeli, podrobně popsaný v Rádiu č. 1 pro rok 1989. K jeho stavbě budete potřebovat pár levných cenově dostupných součástek, ale kvalita odpovídá velmi vysokým požadavkům: výkon do 60 W, šířka pásma 20-20 000 Hz, nerovnoměrnost frekvenční odezvy 2 dB, faktor nelineárního zkreslení (THD) 0,01 %, hladina vlastního šumu -86 dB. Nastavení zesilovače Gumeli je však poměrně obtížné; když to zvládneš, můžeš se ujmout každého jiného. Některé nyní známé okolnosti však založení tohoto UMZCH značně zjednodušují, viz níže. S ohledem na tuto skutečnost a skutečnost, že ne každému se podaří dostat do rozhlasového archivu, by bylo vhodné hlavní body zopakovat.

Schémata jednoduchého vysoce kvalitního UMZCH

Schémata UMZCH Gumeli a jejich specifikace jsou uvedeny na obrázku. Radiátory výstupních tranzistorů - od 250 m2. viz UMZCH podle obr. 1 a od 150 m2. viz varianta podle obr. 3 (číslování je původní). Tranzistory předvýstupního stupně (KT814/KT815) jsou osazeny na radiátorech ohýbaných z hliníkových desek 75x35 mm tloušťky 3 mm. Nemá cenu nahrazovat KT814 / KT815 KT626 / KT961, zvuk se znatelně nezlepšuje, ale je velmi obtížné jej stanovit.

Tento UMZCH je velmi kritický pro napájení, topologii instalace a obecně, proto musí být upraven v konstrukčně hotové podobě a pouze se standardním napájecím zdrojem. Při pokusu o napájení ze stabilizované IP okamžitě vyhoří výstupní tranzistory. Proto na Obr. jsou uvedeny výkresy originálních desek plošných spojů a návod k sestavení. K nim lze dodat, že za prvé, pokud je při prvním spuštění patrné „buzení“, bojují s ním změnou indukčnosti L1. Za druhé, vedení dílů nainstalovaných na deskách nesmí být delší než 10 mm. Za třetí, je velmi nežádoucí měnit topologii instalace, ale pokud je to velmi nutné, musí být na straně vodičů rámové stínění (zemní smyčka, na obrázku barevně zvýrazněná) a napájecí cesty musí projít mimo něj.

Poznámka: zlomy ve stopách, ke kterým jsou připojeny báze výkonných tranzistorů - technologické, pro ustavení, po kterém jsou zataveny kapkami pájky.

Zřízení tohoto UMZCH je značně zjednodušeno a riziko, že se v procesu používání setkáte s „excitací“, se sníží na nulu, pokud:

• Minimalizujte propojovací kabeláž umístěním desek na vysoce výkonné tranzistorové chladiče.
• Zcela opusťte konektory uvnitř a celou instalaci proveďte pouze pájením. Pak nebudete potřebovat R12, R13 ve výkonné verzi nebo R10 R11 v méně výkonné (na schématech jsou tečkované).
• Pro vnitřní kabeláž použijte minimální délku bezkyslíkových měděných audio vodičů.

Při splnění těchto podmínek nedochází k problémům s buzením a založení UMZCH se redukuje na rutinní postup, popsaný na Obr.

Dráty pro zvuk

Zvukové kabely nejsou nečinnou fikcí. Potřeba jejich využití v současné době je nepopiratelná. V mědi s příměsí kyslíku se na čelech kovových krystalitů vytváří nejtenčí oxidový film. Oxidy kovů jsou polovodiče a pokud je proud v drátu slabý bez konstantní složky, dochází ke zkreslení jeho tvaru. Teoreticky by se zkreslení na myriádach krystalitů měla vzájemně kompenzovat, ale zbývá jen velmi málo (zdá se, že kvůli kvantovým nejistotám). Dost na to, aby si toho všimnuli nároční posluchači na pozadí nejčistšího zvuku moderních UMZCH.

Výrobci a obchodníci bez výčitek svědomí podsouvají obyčejnou elektrickou měď místo bezkyslíkaté mědi – nelze jedno od druhého pouhým okem rozeznat. Existuje však oblast, kam padělek nejde jednoznačně: kroucený dvoulinkový kabel pro počítačové sítě. Vložte mřížku s dlouhými segmenty vlevo, buď se nespustí vůbec, nebo bude neustále selhávat. Rozptyl impulsů, víte.

Když se ještě mluvilo o audio drátech, autor si uvědomil, že se v zásadě nejedná o prázdné tlachání, tím spíše, že bezkyslíkaté dráty se v té době již dlouho používaly ve speciálních zařízeních, s nimiž byl dobře obeznámen. druh činnosti. Pak jsem to vzal a nahradil běžný kabel mých sluchátek TDS-7 podomácku vyrobeným z „vitukha“ s pružnými lankovými dráty. Zvuk podle sluchu se u analogových stop neustále zlepšuje, tzn. na cestě od studiového mikrofonu na disk, nikdy nedigitalizovaný. Nahrávky na vinylu vyrobené pomocí technologie DMM (Direct Meta lMastering, přímé nanášení kovu) zněly obzvlášť jasně. Poté byla interbloková úprava veškerého domácího zvuku převedena na „vitushny“. Pak si zlepšení zvuku začali všímat úplně náhodní lidé, byli lhostejní k hudbě a nebyli předem varováni.

Jak vyrobit propojovací vodiče z kroucené dvoulinky, viz dále. video.

Video: propojovací vodiče kroucené dvoulinky udělej si sám

Ohebná „vituha“ bohužel brzy zmizela z prodeje – špatně držela v krimpovaných konektorech. Pro informaci čtenářů však ohebný „vojenský“ drát MGTF a MGTFE (stíněný) je vyroben pouze z bezkyslíkaté mědi. Padělání je nemožné, protože. na běžné mědi se izolace z fluoroplastové pásky šíří poměrně rychle. MGTF je nyní široce dostupný a je mnohem levnější než značkové, zaručené audio dráty. Má to jednu nevýhodu: nelze to udělat barevně, ale to lze opravit pomocí značek. Existují také bezkyslíkové vodiče vinutí, viz níže.

Teoretická mezihra

Jak je vidět, již na samém počátku zvládnutí zvukové techniky jsme se museli vypořádat s pojmem Hi-Fi (High Fidelity), vysoká věrnost reprodukce zvuku. Hi-Fi přichází v různých úrovních, které jsou v žebříčku další. hlavní parametry:

1. Pásmo reprodukovatelných frekvencí.
2. Dynamický rozsah - poměr v decibelech (dB) maximálního (špičkového) výstupního výkonu k úrovni vlastního šumu.
3. Hladina vlastního hluku v dB.
4. Faktor nelineárního zkreslení (THD) při jmenovitém (dlouhodobém) výstupním výkonu. SOI při špičkovém výkonu se předpokládá 1 % nebo 2 % v závislosti na technice měření.
5. Nepravidelnosti v amplitudově-frekvenční charakteristice (AFC) v reprodukovatelném frekvenčním pásmu. Pro reproduktory - samostatně na nízké (LF, 20-300 Hz), střední (MF, 300-5000 Hz) a vysoké (HF, 5000-20 000 Hz) zvukové frekvence.

Poznámka: poměr absolutních hladin libovolných hodnot I v (dB) je definován jako P(dB) = 20lg(I1/I2). Pokud I1

Při navrhování a stavbě reproduktorů musíte znát všechny jemnosti a nuance Hi-Fi, a pokud jde o domácí Hi-Fi UMZCH pro domácnost, než přejdete k nim, musíte jasně porozumět požadavkům na jejich výkon. potřebné pro hodnocení dané místnosti, dynamický rozsah (dynamika), úroveň vlastního šumu a SOI. Dosáhnout frekvenčního pásma 20-20 000 Hz z UMZCH s blokací na okrajích 3 dB a nerovnoměrností frekvenční odezvy ve středním rozsahu 2 dB na moderní elementové bázi není příliš obtížné.

Hlasitost

Výkon UMZCH není samoúčelný, měl by poskytovat optimální hlasitost reprodukce zvuku v dané místnosti. Lze ji určit pomocí křivek stejné hlasitosti, viz obr. Přirozený hluk v obytných prostorách je tišší než 20 dB; 20 dB je divočina v naprostém klidu. Úroveň hlasitosti 20 dB vzhledem k prahu slyšitelnosti je prahem srozumitelnosti – šepot je stále slyšet, ale hudba je vnímána pouze jako fakt její přítomnosti. Zkušený hudebník pozná, který nástroj hraje, ale ne přesně na jaký.

40 dB - běžná hlučnost dobře izolovaného městského bytu v klidné oblasti nebo venkovského domu - představuje práh srozumitelnosti. Hudbu od prahu srozumitelnosti po práh srozumitelnosti lze poslouchat s hlubokou korekcí frekvenční odezvy především v basech. K tomu je do moderních UMZCH zavedena funkce MUTE (mute, mutation, not mutation!), která zahrnuje resp. korekčních obvodů v UMZCH.

90 dB je úroveň hlasitosti symfonického orchestru ve velmi dobré koncertní síni. 110 dB dokáže vydat rozšířený orchestr v sále s jedinečnou akustikou, kterých na světě není více než 10, to je práh vnímání: hlasitější zvuky jsou s úsilím vůle vnímány i jako významově odlišitelné, ale už otravný hluk. Zóna hlasitosti v obytných prostorách 20-110 dB je zónou plné slyšitelnosti a 40-90 dB je zónou nejlepší slyšitelnosti, ve které nepřipravení a nezkušení posluchači plně vnímají význam zvuku. Pokud v něm samozřejmě je.

Napájení

Spočítat výkon aparatury pro danou hlasitost v poslechové oblasti je snad hlavním a nejtěžším úkolem elektroakustiky. Pro sebe, v podmínkách je lepší přejít od akustických systémů (AS): vypočítat jejich výkon pomocí zjednodušené metody a vzít nominální (dlouhodobý) výkon UMZCH rovný špičkovým (hudebním) reproduktorům. V tomto případě UMZCH těm reproduktorům znatelně nepřidá své zkreslení, ty už jsou hlavním zdrojem nelinearity ve zvukové cestě. Ale UMZCH by neměl být příliš silný: v tomto případě může být úroveň vlastního hluku nad prahem slyšitelnosti, protože. je uvažována z napěťové úrovně výstupního signálu při maximálním výkonu. Pokud to uvážíme velmi zjednodušeně, pak pro místnost běžného bytu nebo domu a reproduktory s normální charakteristickou citlivostí (zvukový výstup) můžeme stopu. Optimální hodnoty výkonu UMZCH:

• Až 8 čtverečních. m - 15-20 W.
• 8-12 m2 m - 20-30 W.
• 12-26 m2 m - 30-50 W.
• 26-50 m2 m - 50-60 W.
• 50-70 m2 m - 60-100 wattů.
• 70-100 m2 m - 100-150 wattů.
• 100-120 m2 m - 150-200 wattů.
• Přes 120 m2. m - se stanoví výpočtem podle akustického měření na místě.

Dynamika

Dynamický rozsah UMZCH je určen stejnými křivkami hlasitosti a prahovými hodnotami pro různé stupně vnímání:

1. Symfonická hudba a jazz se symfonickým doprovodem - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideální, 70 dB (90 dB - 20 dB) přijatelné. Zvuk s dynamikou 80-85 dB v městském bytě nerozezná od ideálu žádný odborník.
2. Další vážné hudební žánry - 75 dB je výborných, 80 dB je nad střechu.
3. Pops jakéhokoli druhu a filmové soundtracky - 66 dB pro oči je dost, protože. tyto opusy jsou již komprimovány v úrovních až 66 dB a při nahrávání dokonce až 40 dB, takže můžete poslouchat cokoli.

Dynamický rozsah UMZCH, správně zvolený pro danou místnost, je považován za rovný jeho vlastní hladině hluku, brané se znaménkem +, jedná se o tzv. odstup signálu od šumu.

SOI

Nelineární zkreslení (NI) UMZCH jsou složky spektra výstupního signálu, které nebyly na vstupu. Teoreticky je nejlepší „zatlačit“ NI pod úroveň jeho vlastního hluku, ale technicky je to velmi obtížně realizovatelné. V praxi berou v úvahu tzv. maskovací efekt: při úrovních hlasitosti pod cca. 30 dB se zužuje rozsah frekvencí vnímaných lidským uchem, stejně jako schopnost rozlišovat zvuky podle frekvence. Hudebníci slyší noty, ale je těžké posoudit zabarvení zvuku. U lidí bez hudebního sluchu je maskovací efekt pozorován již při 45-40 dB hlasitosti. Proto UMZCH s THD 0,1 % (-60 dB od úrovně hlasitosti 110 dB) bude běžným posluchačem posouzen jako Hi-Fi a s THD 0,01 % (-80 dB) lze považovat za ne zkreslení zvuku.

Lampy

Poslední tvrzení možná způsobí odmítnutí, až zuřivé, mezi přívrženci elektronkových obvodů: říkají, že skutečný zvuk vydávají pouze elektronky, a ne ledajaké, ale určité typy osmičkových. Uklidněte se, pánové – zvláštní lampový zvuk není fikce. Důvodem jsou zásadně odlišná spektra zkreslení pro elektronky a tranzistory. Což je zase dáno tím, že se tok elektronů v lampě pohybuje ve vakuu a kvantové efekty se v něm neprojevují. Tranzistor je kvantové zařízení, kde se v krystalu pohybují menší nosiče náboje (elektrony a díry), což je obecně nemožné bez kvantových efektů. Spektrum elektronkových zkreslení je proto krátké a čisté: jsou v něm zřetelně vysledovány pouze harmonické do 3. - 4. a kombinačních složek je velmi málo (součty a rozdíly frekvencí vstupního signálu a jejich harmonických). Proto se v dobách vakuových obvodů SOI nazýval harmonický koeficient (KH). U tranzistorů lze spektrum zkreslení (pokud jsou měřitelné, rezervace je náhodné, viz dále) vysledovat až k 15. a vyšším složkám a kombinačních frekvencí je v něm více než dost.

Na počátku polovodičové elektroniky pro ně konstruktéři tranzistorových UMZCH brali obvyklou "trubkovou" SOI 1-2%; zvuk s lampovým spektrem zkreslení této velikosti je běžným posluchačem vnímán jako čistý. Mimochodem, samotný koncept Hi-Fi tehdy neexistoval. Ukázalo se - znějí nudně a hlucho. V procesu vývoje tranzistorové technologie bylo vyvinuto porozumění tomu, co je Hi-Fi a co je pro něj potřeba.

V současné době jsou rostoucí bolesti tranzistorové technologie úspěšně překonány a boční frekvence na výstupu dobrého UMZCH jsou stěží zachyceny speciálními metodami měření. A obvody lamp lze považovat za přešly do kategorie umění. Jeho základ může být jakýkoliv, proč tam nemůže jít elektronika? Zde by se hodila analogie s fotografií. Nikdo nemůže popřít, že moderní digitální zrcadlovka dává obraz nezměrně jasnější, detailnější, hlubší co do jasu a barevného rozsahu než překližková krabice s harmonikou. Ale někdo s nejlepším Nikonem "cvaká obrázky" jako "tohle je můj tlustý kocour se opil jako parchant a spí s roztaženými tlapami" a někdo se Smena-8M na černobílém filmu Svemov fotí, před kterým lidé se mačkají na prestižní výstavě.

Poznámka: a ještě jednou klid - není všechno tak špatné. Nízkopříkonové lampy UMZCH k dnešnímu dni zbyly alespoň jedno a neméně důležité použití, pro které jsou technicky nezbytné.

Experimentální stojan

Mnoho milovníků zvuku, kteří se sotva naučili pájet, okamžitě „jdou do lamp“. To si v žádném případě nezaslouží odsouzení, naopak. Zájem o původ je vždy oprávněný a užitečný a elektronika se na lampách stala takovou. První počítače byly elektronkové a palubní elektronická výbava první kosmické lodi byla také elektronková: v té době už existovaly tranzistory, které však nemohly odolat mimozemskému záření. Mimochodem, za nejpřísnějšího utajení vznikly také trubkové ... mikroobvody! Mikrolampy se studenou katodou. Jediná známá zmínka o nich v otevřených zdrojích je ve vzácné knize Mitrofanova a Pickersgila „Moderní přijímací-zesilovací lampy“.

Ale dost textů, pojďme na věc. Pro ty, kteří si rádi hrají s lampami na obr. - schéma stolní lampy UMZCH, navržené speciálně pro experimenty: SA1 spíná provozní režim výstupní lampy a SA2 spíná napájecí napětí. Obvod je dobře známý v Ruské federaci, mírné vylepšení se dotklo pouze výstupního transformátoru: nyní můžete nejen „řídit“ svůj vlastní 6P7S v různých režimech, ale také zvolit poměr spínání mřížky obrazovky pro jiné lampy v ultralineárním režimu ; u velké většiny výstupních pentod a paprskových tetrod je to buď 0,22-0,25, nebo 0,42-0,45. Výrobu výstupního transformátoru viz níže.

Kytaristé a rockeři

To je případ, kdy se bez lamp neobejdete. Jak víte, elektrická kytara se stala plnohodnotným sólovým nástrojem poté, co předzesílený signál ze snímače začal procházet speciální předponou - fuser - záměrně zkreslující její spektrum. Bez toho byl zvuk struny příliš ostrý a krátký, protože. elektromagnetický snímač reaguje pouze na režimy svých mechanických kmitů v rovině ozvučnice nástroje.

Brzy se objevila nepříjemná okolnost: zvuk elektrické kytary s fixačním zařízením nabývá plné síly a jasu až při vysokých hlasitostech. To je patrné zejména u kytar se snímačem humbucker, který vydává ten nejvíce „zlý“ zvuk. Ale co začátečník, nucený zkoušet doma? Nechoďte do sálu hrát, když přesně nevíte, jak tam bude nástroj znít. A právě milovníci rocku chtějí poslouchat své oblíbené věci v plné šťávě a rockeři jsou vesměs slušní a nekonfliktní lidé. Alespoň ti, kteří se zajímají o rockovou hudbu, a ne o pobuřující prostředí.

Ukázalo se tedy, že fatální zvuk se objevuje na úrovních hlasitosti přijatelných pro obytné prostory, pokud je UMZCH trubice. Důvodem je specifická interakce spektra signálu z fixační jednotky s čistým a krátkým spektrem harmonických elektronek. Zde se opět hodí přirovnání: černobílá fotografie může být mnohem výraznější než barevná, protože. ponechává pouze obrys a světlo pro sledování.

Ti, kteří potřebují elektronkový zesilovač ne pro experimenty, ale z technické nutnosti, nemají čas na dlouhé zvládnutí složitostí elektronkové elektroniky, jsou zapálení pro ostatní. UMZCH v tomto případě je lepší udělat bez transformátoru. Přesněji s jednokoncovým přizpůsobovacím výstupním transformátorem, který pracuje bez konstantního předpětí. Tento přístup výrazně zjednodušuje a urychluje výrobu nejsložitější a nejkritičtější sestavy lampy UMZCH.

"Beztransformátorový" lampový koncový stupeň UMZCH a předzesilovače k ​​němu

Vpravo na Obr. je uvedeno schéma beztransformátorového koncového stupně elektronky UMZCH a vlevo jsou možnosti pro předzesilovač k němu. Nahoře - s tónovým ovládáním podle klasického schématu Baksandal, které poskytuje poměrně hluboké nastavení, ale vnáší do signálu malá fázová zkreslení, která mohou být značná při provozu UMZCH na 2-pásmovém reproduktoru. Níže je jednodušší předzesilovač s tónovou regulací, která nezkresluje signál.

Ale vraťme se na konec. V řadě zahraničních zdrojů je tento obvod považován za zjevení, nicméně shodný s ním, s výjimkou kapacity elektrolytických kondenzátorů, se nachází v sovětské Radioamatérské příručce z roku 1966. Tlustá kniha o 1060 stranách. Tehdy nebyl internet a databáze na discích.

Na stejném místě, vpravo na obrázku, jsou stručně, ale jasně popsány nedostatky tohoto schématu. Vylepšené, ze stejného zdroje, uvedené na stezce. rýže. napravo. V něm je stínící mřížka L2 napájena ze středu anodového usměrňovače (anodové vinutí výkonového transformátoru je symetrické) a stínící mřížka L1 přes zátěž. Pokud místo vysokoimpedančních reproduktorů zapnete odpovídající transformátor s konvenčním reproduktorem, jako v předchozím. obvod, výstupní výkon je cca. 12 W, protože aktivní odpor primárního vinutí transformátoru je mnohem menší než 800 ohmů. SOI tohoto koncového stupně s transformátorovým výkonem - cca. 0,5 %

Jak vyrobit transformátor?

Hlavními nepřáteli kvality výkonného signálového nízkofrekvenčního (zvukového) transformátoru jsou magnetické rozptylové pole, jehož siločáry jsou uzavřené, obcházejí magnetický obvod (jádro), vířivé proudy v magnetickém obvodu (Foucaultovy proudy) a v menší míře magnetostrikce v jádře. Kvůli tomuto jevu nedbale sestavený transformátor „zpívá“, bzučí nebo skřípe. Proti Foucaultovým proudům se bojuje snížením tloušťky desek magnetického obvodu a jejich dodatečnou izolací lakem při montáži. U výstupních transformátorů je optimální tloušťka desek 0,15 mm, maximální přípustná je 0,25 mm. Pro výstupní transformátor by se neměly brát tenčí desky: faktor plnění jádra (centrálního jádra magnetického obvodu) ocelí klesne, průřez magnetického obvodu bude muset být zvětšen, aby se získal daný výkon, který pouze zvýší zkreslení a ztráty v něm.

V jádru audio transformátoru pracujícího s konstantním předpětím (např. anodový proud koncového stupně s jedním koncem) musí být malá (určená výpočtem) nemagnetická mezera. Přítomnost nemagnetické mezery na jedné straně snižuje zkreslení signálu z konstantního zkreslení; na druhou stranu v běžném magnetickém obvodu zvyšuje rozptylové pole a vyžaduje větší jádro. Proto musí být nemagnetická mezera vypočtena v optimu a provedena co nejpřesněji.

Pro transformátory pracující s magnetizací je optimální typ jádra vyroben z desek Shp (děrované), poz. 1 na Obr. V nich se při průniku jádra vytvoří nemagnetická mezera, a proto je stabilní; jeho hodnota je uvedena v pasu pro desky nebo měřena sadou sond. Bludné pole je minimální, protože boční větve, kterými se magnetický tok uzavírá, jsou plné. Desky Shp se často používají k montáži jader transformátorů bez magnetizace, protože Desky Shp jsou vyrobeny z vysoce kvalitní transformátorové oceli. V tomto případě je jádro sestaveno v překrytí (desky jsou umístěny se zářezem v jednom nebo druhém směru) a jeho průřez se zvětší o 10% proti vypočtenému.

Je lepší navíjet transformátory bez magnetizace na jádra USh (snížená výška s rozšířenými okny), poz. 2. V nich je snížení rozptylového pole dosaženo snížením délky magnetické dráhy. Protože desky USh jsou dostupnější než desky Shp, často se z nich vyrábí také jádra transformátorů s magnetizací. Poté se provede montáž jádra v řezu: sestaví se balíček W-desek, položí se pás nevodivého nemagnetického materiálu o tloušťce rovné hodnotě nemagnetické mezery, zakryje se třmen z balíku svetrů a stažený k sobě sponou.

Poznámka:"Audio" signálové magnetické obvody typu ShLM pro výstupní transformátory kvalitních elektronkových zesilovačů jsou málo použitelné, mají velké rozptylové pole.

Na pos. 3 je schéma rozměrů jádra pro výpočet transformátoru, na pos. 4 konstrukce navíjecího rámu a na poz. 5 - vzory jeho detailů. Co se týče transformátoru pro "beztransformátorový" koncový stupeň, je lepší to udělat na SLMme s přesahem, protože. zkreslení je zanedbatelné (proud zkreslení se rovná proudu rastru obrazovky). Hlavním úkolem je vytvořit vinutí co nejkompaktnější, aby se snížilo rozptylové pole; jejich aktivní odpor bude stále mnohem menší než 800 ohmů. Čím více volného místa v oknech zůstalo, tím lépe dopadl transformátor. Proto se vinutí natáčí do otáčení (pokud není navíjecí stroj, je to hrozný stroj) z co nejtenčího drátu, koeficient uložení anodového vinutí pro mechanický výpočet transformátoru se bere jako 0,6. Drát vinutí je značky PETV nebo PEMM, mají jádro bez kyslíku. Není nutné brát PETV-2 nebo PEMM-2, mají zvětšený vnější průměr díky dvojitému lakování a rozptylové pole bude větší. Primární vinutí je navinuto jako první, protože. je to jeho rozptylové pole, které nejvíce ovlivňuje zvuk.

Železo pro tento transformátor je třeba hledat s otvory v rozích desek a svorek (viz obrázek vpravo), protože. "Pro úplné štěstí" se v dalším provádí montáž magnetického obvodu. pořadí (samozřejmě vinutí s přívody a vnější izolací by již mělo být na rámu):

1. Připravte napůl zředěný akrylový lak nebo, staromódním způsobem, šelak;
2. Desky s propojkami se rychle nalakují na jedné straně a co nejrychleji se vloží do rámu, aniž by se silně tlačily. První deska je umístěna lakovanou stranou dovnitř, další - nelakovanou stranou k lakované první atd.;
3. Když je okno rámu plné, nasadí se svorky a pevně se utáhnou šrouby;
4. Po 1-3 minutách, kdy se zjevně zastaví vytlačování laku z mezer, se desky znovu přikládají, dokud se okno nezaplní;
5. Opakujte odstavce. 2-4, dokud není okno pevně zabalené ocelí;
6. Jádro se opět pevně stáhne a vysuší na baterii nebo podobně. 3-5 dní.

Jádro sestavené touto technologií má velmi dobrou deskovou izolaci a ocelovou výplň. Ztráty v důsledku magnetostrikce nejsou vůbec detekovány. Ale mějte na paměti - pro jádra jejich permalloy tato technika není použitelná, protože. silnými mechanickými vlivy se magnetické vlastnosti permalloy nenávratně zhorší!

Na mikročipech

UMZCH na integrovaných obvodech (IC) nejčastěji dělají ti, kteří se spokojí s kvalitou zvuku až po průměrné Hi-Fi, ale více je přitahuje levnost, rychlost, snadnost montáže a naprostá absence jakýchkoliv nastavovacích procedur, které vyžadují speciální znalosti . Jednoduše, zesilovač na mikroobvodech je nejlepší volbou pro figuríny. Klasikou žánru je zde UMZCH na TDA2004 IC, stojící na sérii, nedej bože, 20 let, vlevo na obr. Výkon - až 12 W na kanál, napájecí napětí - 3-18 V unipolární. Plocha radiátoru - od 200 m2. maximální výkon viz. Výhodou je schopnost pracovat na velmi nízkém odporu, až 1,6 Ohm, zátěži, která umožňuje odebrat plný výkon při napájení z palubní sítě 12 V a 7-8 W - s 6V napájení např. na motorce. Výstup TDA2004 ve třídě B je ale nekomplementární (na tranzistorech stejné vodivosti), takže zvuk rozhodně není Hi-Fi: THD 1 %, dynamika 45 dB.

Modernější TDA7261 neposkytuje lepší zvuk, ale výkonnější, až 25 W, protože. horní mez napájecího napětí zvýšena na 25V. TDA7261 lze provozovat téměř ze všech palubních sítí, kromě letadel 27 V. Pomocí závěsných komponentů (páskování, vpravo na obrázku) může TDA7261 pracovat v mutačním režimu a se St-By (Stand By , wait) funkce, která přepne UMZCH do režimu minimální spotřeby, když po určitou dobu není žádný vstupní signál. Vybavení stojí peníze, takže pro stereo budete potřebovat pár TDA7261 s radiátory od 250 m2. viz pro každého.

Poznámka: pokud vás lákají zesilovače s funkcí St-By, mějte na paměti, že od nich nečekejte reproduktory širší než 66 dB.

„Superekonomický“ z hlediska výkonu TDA7482, vlevo na obrázku, pracující v tzv. třídy D. Takovým UMZCH se někdy říká digitální zesilovače, což není pravda. Pro skutečnou digitalizaci jsou vzorky úrovně odebírány z analogového signálu při kvantovací frekvenci alespoň dvojnásobku nejvyšší reprodukovatelné frekvence, hodnota každého vzorku je zaznamenána v kódu pro opravu chyb a uložena pro budoucí použití. UMZCH třída D - pulzní. V nich je analog přímo konvertován na sekvenci vysokofrekvenčních pulzně šířkově modulovaných (PWM) pulzů, které jsou přiváděny do reproduktoru přes dolní propust (LPF).

Zvuk třídy D nemá nic společného s Hi-Fi: THD 2 % a dynamika 55 dB pro UMZCH třídy D jsou považovány za velmi dobré ukazatele. A TDA7482 zde musím říci, že výběr není optimální: jiné společnosti specializující se na třídu D vyrábějí UMZCH IC levněji a vyžadují méně páskování, například řada Paxx D-UMZCH, vpravo na obr.

Z TDA je třeba poznamenat 4kanálový TDA7385, viz obrázek, na který se dá sestavit dobrý zesilovač pro reproduktory až střední Hi-Fi včetně, s frekvenčním oddělením na 2 pásma nebo pro systém se subwooferem. Filtrace nízkofrekvenčních a středních vysokých frekvencí se v obou případech provádí na vstupu na slabý signál, což zjednodušuje konstrukci filtrů a umožňuje hlubší oddělení pásem. A pokud je akustika subwoofer, pak 2 kanály TDA7385 mohou být přiděleny pro sub-ULF můstkového obvodu (viz níže) a zbývající 2 mohou být použity pro střední a vysoké frekvence.

UMZCH pro subwoofer

Subwoofer, který lze přeložit jako „subwoofer“ nebo doslova „subwoofer“ reprodukuje frekvence do 150-200 Hz, v tomto rozsahu lidské ucho prakticky nedokáže určit směr ke zdroji zvuku. U reproduktorů se subwooferem je reproduktor „subwoofer“ umístěn v samostatném akustickém provedení, jedná se o subwoofer jako takový. Subwoofer je umístěn v zásadě tak, jak je to pohodlnější, a stereo efekt zajišťují samostatné MF-HF kanály s vlastními malými reproduktory, na jejichž akustický design nejsou kladeny žádné zvlášť vážné požadavky. Znalci se shodují, že je stále lepší poslouchat stereo s plným oddělením kanálů, ale subwooferové systémy výrazně šetří peníze nebo práci na basové cestě a usnadňují umístění akustiky v malých místnostech, a proto jsou oblíbené u spotřebitelů s normálním sluchem a nijak zvlášť náročné.

„Únik“ středních a vysokých frekvencí do subwooferu az něj do vzduchu velmi kazí stereo, ale pokud ostře „odříznete“ subbasy, což je mimochodem velmi obtížné a drahé, pak velmi dojde k nepříjemnému skokovému efektu zvuku. Proto se filtrování kanálů v systémech subwooferu provádí dvakrát. Na vstupu jsou MF-HF s basovými "ocásky" ozvláštněny elektrickými filtry, které nepřetěžují cestu MF-HF, ale zajišťují plynulý přechod do subbasů. Basy se středobasovými „ocasy“ jsou spojeny a přiváděny do samostatného UMZCH pro subwoofer. Středy jsou dodatečně filtrovány, aby se stereo nezhoršilo, v subwooferu je již akustické: subwoofer je umístěn např. v přepážce mezi rezonančními komorami subwooferu, které nepropouštějí středy ven, viz. vpravo na Obr.

Na UMZCH pro subwoofer je kladena řada specifických požadavků, z nichž za hlavní považují „figuríny“ co největší výkon. To je úplně špatně, pokud řekněme výpočet akustiky pro místnost udával špičkový výkon W pro jeden reproduktor, pak výkon subwooferu potřebuje 0,8 (2W) nebo 1,6W. Pokud jsou například reproduktory S-30 vhodné pro místnost, je potřeba subwoofer 1,6x30 \u003d 48 wattů.

Mnohem důležitější je zajistit absenci fázových a přechodných zkreslení: pokud odejdou, určitě dojde ke skoku zvuku. U THD je přijatelné do 1% Zkreslení basů této úrovně není slyšitelné (viz křivky stejné hlasitosti) a „konce“ jejich spektra v nejlépe slyšitelné středové oblasti se ze subwooferu nedostanou.

Aby nedocházelo k fázovým a přechodovým zkreslením, je zesilovač pro subwoofer stavěn podle tkzv. můstkový obvod: výstupy 2 stejných UMZCH jsou zapnuty v opačném směru přes reproduktor; signály na vstupech jsou v protifázi. Absence fázového a přechodového zkreslení v můstkovém obvodu je způsobena úplnou elektrickou symetrií výstupních signálových cest. Identita zesilovačů, které tvoří ramena můstku, je zajištěna použitím spárovaných UMZCH na IC, vyrobených na stejném čipu; to je snad jediný případ, kdy je zesilovač na mikroobvodech lepší než diskrétní.

Poznámka: výkon můstku UMZCH se nezdvojnásobuje, jak si někteří myslí, je určen napájecím napětím.

Příklad můstkového obvodu UMZCH pro subwoofer v místnosti do 20 m2. m (bez vstupních filtrů) na IC TDA2030 je uveden na Obr. vlevo, odjet. Další filtrování středního pásma je prováděno obvody R5C3 a R'5C'3. Plocha radiátoru TDA2030 - od 400 m2. viz Můstkové UMZCH s otevřeným výstupem mají nepříjemnou vlastnost: při nesymetrickém můstku se v zatěžovacím proudu objevuje konstantní složka, která může vyřadit reproduktor, a ochranné obvody na subbasu často selhávají a vypínají reproduktor, když není potřeba. Proto je lepší chránit drahý „dubovo“ woofer nepolárními bateriemi elektrolytických kondenzátorů (barevně zvýrazněných a schéma jedné baterie je uvedeno na postranním panelu.

Něco málo o akustice

Akustický design subwooferu je zvláštní téma, ale protože je zde uveden nákres, je také zapotřebí vysvětlení. Materiál pouzdra - MDF 24 mm. Rezonátorové trubice jsou vyrobeny z dostatečně odolného nezvonivého plastu, například polyetylenu. Vnitřní průměr trubek je 60 mm, výstupky dovnitř jsou 113 mm ve velké komoře a 61 v malé. U konkrétní reproduktorové hlavy bude nutné subwoofer překonfigurovat pro co nejlepší basy a zároveň pro co nejmenší dopad na stereo efekt. Naladění trubek trvá zjevně delších délek a zatlačením dovnitř a ven dosáhne požadovaného zvuku. Vnější výstupky trubek nemají vliv na zvuk, jsou pak odříznuty. Nastavení potrubí jsou na sobě závislá, takže si musíte pohrát.

Sluchátkový zesilovač

Sluchátkový zesilovač se vyrábí ručně nejčastěji ze 2 důvodů. První je pro poslech "na cestách", tzn. mimo domov, když výkon zvukového výstupu přehrávače nebo smartphonu nestačí k vytvoření „tlačítek“ nebo „lopuchu“. Druhý je pro špičková domácí sluchátka. Hi-Fi UMZCH do běžného obýváku je potřeba s dynamikou do 70-75 dB, ale dynamický rozsah těch nejlepších moderních stereo sluchátek přesahuje 100 dB. Zesilovač s takovou dynamikou je dražší než některá auta a jeho výkon bude od 200 wattů na kanál, což je pro běžný byt příliš: poslech při velmi nízkém výkonu kazí zvuk, viz výše. Proto má smysl vyrobit nízkopříkonový, ale s dobrou dynamikou samostatný zesilovač speciálně pro sluchátka: ceny za domácí UMZCH s takovou hmotností jsou zjevně příliš vysoké.

Schéma nejjednoduššího sluchátkového zesilovače na tranzistorech je uvedeno v poz. 1 Obr. Zvuk – kromě čínských „tlačítek“ funguje ve třídě B. Neliší se ani účinností – 13mm lithiové baterie vydrží při plné hlasitosti 3-4 hodiny. Na pos. 2 - Klasické TDA pro sluchátka na cesty. Zvuk ale dává celkem slušné, až průměrné Hi-Fi, v závislosti na parametrech digitalizace stopy. Amatérských vylepšení páskování TDA7050 je nespočet, ale přechod zvuku na další úroveň třídy zatím nikdo nedosáhl: samotná „mikruha“ to neumožňuje. TDA7057 (poz. 3) je prostě funkčnější, ovládání hlasitosti zapojíte na běžném, nikoliv duálním, potenciometru.

UMZCH pro sluchátka na TDA7350 (poz. 4) je již navržen tak, aby vytvořil dobrou individuální akustiku. Právě na tomto IC se montují sluchátkové zesilovače ve většině domácích UMZCH střední a vyšší třídy. UMZCH pro sluchátka na KA2206B (poz. 5) je již považován za profesionální: jeho maximální výkon 2,3 W stačí k pohonu tak vážných izodynamických „lopuchů“, jako jsou TDS-7 a TDS-15.

Nejjednodušší tranzistorový zesilovač může být dobrým nástrojem pro studium vlastností zařízení. Schémata a návrhy jsou poměrně jednoduché, můžete zařízení samostatně vyrábět a kontrolovat jeho provoz, měřit všechny parametry. Díky moderním tranzistorům s efektem pole je možné vyrobit miniaturní mikrofonní zesilovač doslova ze tří prvků. A připojte jej k osobnímu počítači, abyste zlepšili parametry záznamu zvuku. A účastníci rozhovoru během rozhovorů uslyší vaši řeč mnohem lépe a jasněji.

Kmitočtové charakteristiky

Zesilovače nízké (zvukové) frekvence jsou dostupné téměř ve všech domácích spotřebičích – hudebních centrech, televizích, rádiích, rádiích a dokonce i osobních počítačích. Existují však také vysokofrekvenční zesilovače na tranzistorech, lampách a mikroobvodech. Jejich rozdíl je v tom, že ULF umožňuje zesílit signál pouze zvukové frekvence, kterou vnímá lidské ucho. Tranzistorové audio zesilovače umožňují reprodukovat signály s frekvencemi v rozsahu od 20 Hz do 20 000 Hz.

Proto je i to nejjednodušší zařízení schopno zesílit signál v tomto rozsahu. A dělá to co nejrovnoměrněji. Zisk závisí přímo na frekvenci vstupního signálu. Graf závislosti těchto veličin je téměř přímkový. Pokud je naopak na vstup zesilovače přiveden signál s frekvencí mimo rozsah, kvalita práce a účinnost zařízení se rychle sníží. Kaskády ULF jsou zpravidla sestaveny na tranzistorech pracujících v rozsahu nízkých a středních frekvencí.

Provozní třídy audio zesilovačů

Všechna zesilovací zařízení jsou rozdělena do několika tříd v závislosti na tom, jaký stupeň proudu prochází kaskádou během doby provozu:

1. Třída "A" - proud teče nepřetržitě po celou dobu provozu zesilovacího stupně.
2. Ve třídě práce "B" proud teče polovinu doby.
3. Třída "AB" znamená, že proud protéká zesilovacím stupněm po dobu rovnající se 50-100 % periody.
4. V režimu „C“ teče elektrický proud méně než polovinu provozní doby.
5. Režim "D" ULF se v radioamatérské praxi používá poměrně nedávno - něco málo přes 50 let. Ve většině případů jsou tato zařízení realizována na bázi digitálních prvků a mají velmi vysokou účinnost – přes 90 %.

Přítomnost zkreslení v různých třídách nízkofrekvenčních zesilovačů

Pracovní oblast tranzistorového zesilovače třídy "A" se vyznačuje spíše malým nelineárním zkreslením. Pokud příchozí signál vydává vyšší napěťové impulsy, způsobí to saturaci tranzistorů. Ve výstupním signálu se v blízkosti každé harmonické začnou objevovat vyšší harmonické (až 10 nebo 11). Z tohoto důvodu se objevuje kovový zvuk, charakteristický pouze pro tranzistorové zesilovače.

Při nestabilním napájení bude výstupní signál modelován v amplitudě blízké síťové frekvenci. Zvuk bude tvrdší na levé straně frekvenční odezvy. Čím lepší je ale výkonová stabilizace zesilovače, tím složitější se stává konstrukce celého zařízení. ULF pracující ve třídě "A" mají relativně nízkou účinnost - méně než 20%. Důvodem je, že tranzistor je neustále zapnutý a neustále jím protéká proud.

Pro zvýšení (i když nevýznamné) účinnosti můžete použít push-pull obvody. Jednou nevýhodou je, že půlvlny výstupního signálu se stávají asymetrickými. Pokud přejdete z třídy "A" do "AB", nelineární zkreslení se zvýší 3-4krát. Ale účinnost celého obvodu zařízení se stále zvýší. ULF třídy "AB" a "B" charakterizují nárůst zkreslení s poklesem úrovně signálu na vstupu. Ale ani když zvýšíte hlasitost, nepomůže to k úplnému zbavení se nedostatků.

Práce ve středních třídách

Každá třída má několik odrůd. Například existuje třída zesilovačů "A +". V něm tranzistory na vstupu (nízkonapěťové) pracují v režimu „A“. Ale vysokonapěťové, instalované v koncových stupních, pracují buď v "B" nebo v "AB". Takové zesilovače jsou mnohem ekonomičtější než zesilovače pracující ve třídě "A". Znatelně menší počet nelineárních zkreslení – ne vyšší než 0,003 %. Lepších výsledků lze dosáhnout použitím bipolárních tranzistorů. Princip činnosti zesilovačů na těchto prvcích bude diskutován níže.

Ale přesto je ve výstupním signálu velké množství vyšších harmonických, díky čemuž je zvuk charakteristický kovový. Existují také zesilovací obvody, které pracují ve třídě "AA". V nich je nelineární zkreslení ještě menší – až 0,0005 %. Ale hlavní nevýhoda tranzistorových zesilovačů stále existuje - charakteristický kovový zvuk.

"Alternativní" designy

Nedá se říci, že by byly alternativní, jen někteří specialisté zabývající se konstrukcí a montáží zesilovačů pro kvalitní reprodukci zvuku stále více preferují elektronkové provedení. Elektronkové zesilovače mají následující výhody:

1. Velmi nízká úroveň nelineárního zkreslení ve výstupním signálu.
2. Existuje méně vyšších harmonických než u tranzistorových konstrukcí.

Ale je tu jedno obrovské mínus, které převažuje nad všemi výhodami - musíte určitě nainstalovat zařízení pro koordinaci. Faktem je, že kaskáda trubek má velmi vysoký odpor - několik tisíc ohmů. Ale odpor vinutí reproduktoru je 8 nebo 4 ohmy. Abyste jim odpovídali, musíte nainstalovat transformátor.

To samozřejmě není příliš velký nedostatek - existují i ​​tranzistorová zařízení, která používají transformátory pro přizpůsobení koncového stupně a reproduktorové soustavy. Někteří odborníci tvrdí, že nejúčinnějším obvodem je hybridní - ve kterém se používají zesilovače s jedním koncem, které nejsou pokryty negativní zpětnou vazbou. Všechny tyto kaskády navíc pracují v režimu ULF třídy "A". Jinými slovy, tranzistorový výkonový zesilovač se používá jako opakovač.

Kromě toho je účinnost takových zařízení poměrně vysoká - asi 50%. Neměli byste se však soustředit pouze na ukazatele účinnosti a výkonu - nevypovídají o vysoké kvalitě reprodukce zvuku zesilovačem. Mnohem důležitější je linearita charakteristik a jejich kvalita. Proto je třeba věnovat pozornost především jim, a ne moci.

Schéma jednopólového ULF na tranzistoru

Nejjednodušší zesilovač, postavený podle obvodu se společným emitorem, pracuje ve třídě "A". Obvod využívá polovodičový prvek s n-p-n strukturou. V kolektorovém okruhu je instalován odpor R3, který omezuje protékající proud. Kolektorový obvod je připojen ke kladnému napájecímu vodiči a obvod emitoru je připojen k zápornému pólu. V případě použití polovodičových tranzistorů s p-n-p strukturou bude obvod úplně stejný, jen bude potřeba přepólovat.

Pomocí vazebního kondenzátoru C1 je možné oddělit vstupní střídavý signál od stejnosměrného zdroje. V tomto případě kondenzátor není překážkou toku střídavého proudu po dráze báze-emitor. Vnitřní odpor přechodu emitor-báze je spolu s odpory R1 a R2 nejjednodušším děličem napájecího napětí. Rezistor R2 má obvykle odpor 1-1,5 kOhm - nejtypičtější hodnoty pro takové obvody. V tomto případě je napájecí napětí rozděleno přesně na polovinu. A pokud obvod napájíte napětím 20 voltů, můžete vidět, že hodnota proudového zesílení h21 bude 150. Je třeba poznamenat, že VF zesilovače na tranzistorech jsou vyrobeny podle podobných obvodů, pouze fungují trochu jinak.

V tomto případě je napětí emitoru 9 V a úbytek v části obvodu „E-B“ je 0,7 V (což je typické pro tranzistory na bázi křemíkových krystalů). Uvažujeme-li zesilovač na bázi germaniových tranzistorů, pak v tomto případě bude úbytek napětí v sekci „EB“ 0,3 V. Proud v kolektorovém obvodu bude roven tomu, který teče v emitoru. Můžete vypočítat vydělením napětí emitoru odporem R2 - 9V / 1 kOhm = 9 mA. Pro výpočet hodnoty základního proudu je nutné vydělit 9 mA ziskem h21 - 9 mA / 150 \u003d 60 μA. Konstrukce ULF obvykle používají bipolární tranzistory. Princip jeho práce je odlišný od pole.

Na rezistoru R1 nyní můžete vypočítat hodnotu poklesu - to je rozdíl mezi základním a napájecím napětím. V tomto případě lze základní napětí zjistit vzorcem - součtem charakteristik emitoru a přechodu "E-B". Při napájení ze zdroje 20 V: 20 - 9,7 \u003d 10,3. Odtud můžete vypočítat hodnotu odporu R1 = 10,3 V / 60 μA = 172 kOhm. Obvod obsahuje kapacitu C2, která je nezbytná pro realizaci obvodu, kterým může procházet střídavá složka proudu emitoru.

Pokud nenainstalujete kondenzátor C2, bude variabilní složka velmi omezená. Z tohoto důvodu bude mít takový tranzistorový audio zesilovač velmi nízký proudový zisk h21. Je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že ve výše uvedených výpočtech se předpokládalo, že základní a kolektorové proudy jsou stejné. Navíc byl za základní proud považován ten, který proudí do obvodu z emitoru. Dochází k němu pouze tehdy, když je na výstup báze tranzistoru přivedeno předpětí.

Je však třeba mít na paměti, že naprosto vždy, bez ohledu na přítomnost předpětí, kolektorový svodový proud nutně protéká základním obvodem. V obvodech se společným emitorem se svodový proud zvýší nejméně 150krát. Ale obvykle se tato hodnota bere v úvahu pouze při výpočtu zesilovačů založených na germaniových tranzistorech. V případě použití křemíku, ve kterém je proud obvodu "K-B" velmi malý, je tato hodnota prostě zanedbaná.

MIS tranzistorové zesilovače

Tranzistorový zesilovač s efektem pole znázorněný na obrázku má mnoho analogů. Včetně použití bipolárních tranzistorů. Proto můžeme za podobný příklad považovat návrh zesilovače zvuku sestaveného podle obvodu se společným emitorem. Na fotografii je obvod vyrobený podle obvodu se společným zdrojem. R-C spoje jsou sestaveny na vstupních a výstupních obvodech tak, aby zařízení pracovalo v režimu zesilovače třídy „A“.

Střídavý proud ze zdroje signálu je oddělen od stejnosměrného napájecího napětí kondenzátorem C1. Ujistěte se, že tranzistorový zesilovač s efektem pole musí mít hradlový potenciál, který bude nižší než u zdroje. V prezentovaném schématu je brána připojena ke společnému vodiči přes odpor R1. Jeho odpor je velmi velký - v konstrukcích se obvykle používají odpory 100-1000 kOhm. Tak velký odpor je volen proto, aby nedocházelo k bočnímu posunu signálu na vstupu.

Tento odpor téměř neprochází elektrickým proudem, v důsledku čehož je potenciál brány (při absenci signálu na vstupu) stejný jako potenciál země. U zdroje je potenciál vyšší než potenciál země, pouze díky poklesu napětí na odporu R2. Z toho je zřejmé, že potenciál hradla je nižší než u zdroje. Konkrétně je to nutné pro normální fungování tranzistoru. Je třeba poznamenat, že C2 a R3 v tomto obvodu zesilovače mají stejný účel jako ve výše uvedené konstrukci. A vstupní signál je posunut vzhledem k výstupnímu signálu o 180 stupňů.

ULF s výstupním transformátorem

Takový zesilovač si můžete vyrobit vlastníma rukama pro domácí použití. Provádí se podle schématu, které funguje ve třídě "A". Konstrukce je stejná, jak bylo uvedeno výše - se společným emitorem. Jedna vlastnost - pro přizpůsobení je nutné použít transformátor. To je nevýhoda takového tranzistorového audio zesilovače.

Kolektorový obvod tranzistoru je zatížen primárním vinutím, které vyvíjí výstupní signál přenášený přes sekundár do reproduktorů. Na rezistorech R1 a R3 je namontován dělič napětí, který umožňuje zvolit pracovní bod tranzistoru. Pomocí tohoto obvodu je do báze přiváděno předpětí. Všechny ostatní komponenty mají stejný účel jako výše uvedené obvody.

push-pull audio zesilovač

To neznamená, že se jedná o jednoduchý tranzistorový zesilovač, protože jeho provoz je o něco komplikovanější než u výše uvedených. V push-pull ULF je vstupní signál rozdělen do dvou půlvln, které se liší fází. A každá z těchto půlvln je zesílena vlastní kaskádou, vyrobenou na tranzistoru. Po zesílení každé půlvlny jsou oba signály spojeny a odeslány do reproduktorů. Takové složité převody mohou způsobit zkreslení signálu, protože dynamické a frekvenční vlastnosti dvou, dokonce i stejného typu, tranzistorů se budou lišit.

V důsledku toho je kvalita zvuku na výstupu zesilovače výrazně snížena. Když pracuje push-pull zesilovač ve třídě "A", není možné reprodukovat složitý signál ve vysoké kvalitě. Důvodem je, že rameny zesilovače neustále protéká zvýšený proud, půlvlny jsou nesymetrické, dochází k fázovým zkreslením. Zvuk se stává méně srozumitelným a při zahřátí se zkreslení signálu ještě zvyšuje, zejména na nízkých a ultranízkých frekvencích.

ULF bez transformátoru

Nízkofrekvenční zesilovač na tranzistoru, vyrobený pomocí transformátoru, navzdory skutečnosti, že konstrukce může mít malé rozměry, je stále nedokonalý. Transformátory jsou stále těžké a objemné, takže je nejlepší se jich zbavit. Mnohem účinnější obvod je vyroben na komplementárních polovodičových prvcích s různými typy vodivosti. Většina moderních ULF se provádí přesně podle takových schémat a pracuje ve třídě "B".

Dva výkonné tranzistory použité v návrhu pracují podle obvodu sledovače emitoru (společný kolektor). V tomto případě je vstupní napětí přenášeno na výstup bez ztráty a zesílení. Pokud na vstupu není žádný signál, pak jsou tranzistory na pokraji zapnutí, ale stále jsou vypnuté. Když je na vstup přiveden harmonický signál, první tranzistor se otevře s kladnou půlvlnou, zatímco druhý je v tomto okamžiku v režimu cutoff.

Zátěží tedy mohou procházet pouze kladné půlvlny. Ale záporné otevírají druhý tranzistor a úplně blokují první. V tomto případě jsou v zátěži pouze záporné půlvlny. Výsledkem je, že výkonově zesílený signál je na výstupu zařízení. Takový obvod tranzistorového zesilovače je poměrně účinný a je schopen zajistit stabilní provoz a vysoce kvalitní reprodukci zvuku.

ULF obvod na jednom tranzistoru

Po prostudování všech výše uvedených funkcí můžete sestavit zesilovač vlastníma rukama na jednoduché základně prvků. Tranzistor lze použít doma KT315 nebo jakýkoli z jeho zahraničních analogů - například BC107. Jako zátěž je třeba použít sluchátka, jejichž odpor je 2000-3000 ohmů. Na bázi tranzistoru musí být přivedeno předpětí přes odpor 1 MΩ a oddělovací kondenzátor 10 µF. Obvod lze napájet ze zdroje napětí 4,5-9 V, proud - 0,3-0,5 A.

Pokud není připojen odpor R1, pak v bázi a kolektoru nebude proud. Ale při zapojení dosáhne napětí úrovně 0,7 V a nechá protékat proud asi 4 μA. V tomto případě bude proudový zisk asi 250. Odtud můžete provést jednoduchý výpočet tranzistorového zesilovače a zjistit kolektorový proud - ukáže se, že je 1 mA. Po sestavení tohoto obvodu tranzistorového zesilovače jej můžete otestovat. K výstupu připojte zátěž - sluchátka.

Dotkněte se prstem vstupu zesilovače - měl by se objevit charakteristický šum. Pokud tam není, pak je návrh s největší pravděpodobností sestaven nesprávně. Znovu zkontrolujte všechna připojení a jmenovité hodnoty prvků. Pro zpřehlednění ukázky připojte ke vstupu ULF zdroj zvuku – výstup z přehrávače nebo telefonu. Poslouchejte hudbu a oceňte kvalitu zvuku.

Použití kvalitního zesilovače zvýší detaily a realističnost vašich oblíbených hudebních reprodukcí.

Udělej si sám zesilovač 100W / 200W

Na vstupu prvního tranzistoru je umístěn proměnný odpor 47 kΩ, který zároveň snižuje hlučnost zesilovače.

Při minimální hlasitosti není hluk slyšet a při maximální je maskován užitečným signálem.

Parametry produktu: 150W do 4ohmové zátěže a 100W do 8ohmové zátěže.

Druhý postrádá nevýhody prvního, pokud jde o hluk. Zesilovač pracuje ve třídě B, diody D2-D3-D4 nastavují tento režim činnosti na výstupní tranzistory VT4-VT5.

Tranzistory VT3-VT5 jsou instalovány na chladiči pomocí tepelné pasty přes izolační těsnění.

Do-it-yourself ULF lze použít v aktivním reproduktoru, subwoofer s reprodukcí basů je výborný.

V tomto článku na našem webu www.site vám řekneme, jak samostatně sestavit zesilovače zvuku, což vám ušetří peníze na nákup hotových modelů.

Jaký je nejlepší výkonový zesilovač?

Neexistuje jednotný názor na to, jaký typ zesilovače je nejlepší. V současné době je možné samostatně sestavit dva typy audio zesilovačů:

V nedávné minulosti byly populární modely lamp. Vyznačují se zvýšenou velikostí a zvýšenou spotřebou energie. Ale zároveň jsou lepší než jejich konkurenti v kvalitě zvuku.
Tranzistorové zesilovače mají kompaktní velikost a nízkou spotřebu energie. Zároveň poskytují vynikající kvalitu zvuku.

Jak začít?

Nejprve se musíte rozhodnout o výkonu budoucího zesilovače. Standardní parametr výkonu pro použití zesilovače doma je úroveň 30 - 50 wattů. Pokud potřebujete vyrobit takový, který bude použit pro akce velkého rozsahu, výkon může být 200-300 wattů.

Pro práci potřebujeme následující nástroje:

• Sada šroubováků.
• Multimetr.
• Páječka.
• Materiál pro výrobu těla.
• Elektrické díly.
• Textolit pro desky plošných spojů.

Desky plošných spojů jsou vlastně základem pro budoucí zesilovač. Sbírat ho doma není těžké.

Chcete-li vyrobit desku s plošnými spoji vlastníma rukama, budete potřebovat:

• Textolit s měděnou fólií.
• Čisticí prostředek.
• Žehlička pro domácnost.
• Samolepicí čínský film.
• Laserová tiskárna.
• Vrták pro práci s deskou.

Kousek bavlněné látky nebo gázového polštářku. Z textolitu jsme vyřízli polotovar budoucí desky. Na každé straně ponechte centimetrový okraj. Pomocí saponátu je nutné zpracovat kousek textolitu, aby měděná fólie získala růžovou barvu. Umyjeme obrobek, který jsme vyrobili, a pečlivě ho posloucháme.

Samolepicí fólii nalepíme na list A4. Na tiskárně vytiskneme polotovar budoucí desky. Doporučuje se nastavit zásobu toneru do tiskárny na maximum. Na pracovní plochu položte překližku, starou knihu a položte desku fólií nahoru. Vše zakryjeme kancelářským papírem a opatrně rozehřejeme horkou žehličkou. Zahřátí trvá asi 1 minutu.

Na nahřátou desku naneseme plošný spoj z listu papíru. Vršek desky přikryjeme listem papíru a nahříváme žehličkou po dobu 30 sekund. Vyhlazuje vzorek tampónem v příčných a podélných pohybech. Počkejte, až obrobek vychladne, a poté z něj můžete odstranit substrát.

Jak účtovat poplatek?

Pro výrobu je nutné umístit na desku všechny dráhy použité pro rádiové komponenty. Tuto práci můžete provést pomocí CD markeru a poté desku naleptat chloridem železitým. Bohužel chlorid železitý má vysokou cenu, takže jej mnoho lidí nahrazuje samostatně připraveným roztokem stolní soli a síranu měďnatého.

Poměry připravené směsi:

1. Kuchyňská sůl - 200 gramů.
2. Síran měďnatý - 100 gramů.
3. 1 litr teplé vody.

Po smíchání všech složek spusťte beztukové a čisté hřebíky nebo kovové výrobky do nádoby.

Firma Metalist se specializuje na výrobu různých typů kovových konstrukcí. Klientům společnosti jsou nabízeny jak standardní kovové konstrukce, tak i možnost jejich výroby dle individuálních zakázek. Detaily a kovové výrobky na zakázku jsou nabízeny za přijatelné ceny a jejich výroba probíhá v co nejkratším čase.

Sestavení zesilovače

V počáteční fázi jsou použité rádiové komponenty instalovány na desce plošných spojů. Zvažte polaritu a výkon všech použitých komponent. Tuto práci provádějte plně v souladu se stávajícím schématem, čímž se vyhnete nebezpečí zkratu. Po dokončení montáže desky můžete přistoupit k výrobě pouzdra.

Rozměry budoucího zesilovače závisí na rozměrech desky a použitém zdroji. Použít můžete i hotová tovární pouzdra ze starých zesilovačů. Pouzdro můžeme doporučit vyrobit ručně z dřevotřísky. Následně vyrobené pouzdro snadno dozdobíte dýhou nebo samolepicí fólií.

Před finální montáží je nutné provést zkušební provoz zesilovače. Napájecí zdroj, deska a všechny použité komponenty jsou nainstalovány. Tím je práce na výrobě zesilovače vlastníma rukama dokončena a můžete si vychutnat vysoce kvalitní zvuk.

Nízkofrekvenční zesilovače (ULF) se používají k převodu slabých signálů převážně zvukového rozsahu na výkonnější signály, které jsou přijatelné pro přímé vnímání prostřednictvím elektrodynamických nebo jiných zvukových zářičů.

Všimněte si, že vysokofrekvenční zesilovače až do frekvencí 10 ... 100 MHz jsou postaveny podle podobných schémat, celý rozdíl nejčastěji spočívá v tom, že hodnoty kapacit kondenzátorů takových zesilovačů klesají. tolikrát, kolikrát frekvence vysokofrekvenčního signálu převyšuje frekvenci nízkofrekvenčního signálu.

Jednoduchý jednotranzistorový zesilovač

Nejjednodušší ULF, vyrobený podle schématu se společným emitorem, je znázorněn na obr. 1. Jako náklad byla použita telefonní kapsle. Povolené napájecí napětí pro tento zesilovač je 3 ... 12 V.

Je žádoucí určit hodnotu předpětí R1 (desítky kΩ) experimentálně, protože jeho optimální hodnota závisí na napájecím napětí zesilovače, odporu telefonní kapsle a koeficientu přenosu konkrétní instance tranzistoru .

Rýže. 1. Schéma jednoduchého ULF na jeden tranzistor + kondenzátor a rezistor.

Pro výběr počáteční hodnoty odporu R1 je třeba vzít v úvahu, že jeho hodnota by měla být asi stokrát nebo vícekrát větší než odpor zahrnutý v zatěžovacím obvodu. Pro výběr předpětí se doporučuje zapojit do série konstantní rezistor s odporem 20 ... 30 kOhm a proměnný s odporem 100 ... 1 000 kOhm, poté použitím zvukového signálu s malou amplitudou na vstup zesilovače, například z magnetofonu nebo přehrávače, otáčením knoflíku s proměnným odporem pro dosažení nejlepší kvality signálu při nejvyšší hlasitosti.

Hodnota kapacity přechodového kondenzátoru C1 (obr. 1) se může pohybovat v rozmezí od 1 do 100 mikrofaradů: čím větší je hodnota této kapacity, tím nižší frekvence může ULF zesílit. Pro zvládnutí techniky zesilování nízkých frekvencí se doporučuje experimentovat s výběrem hodnot prvků a provozních režimů zesilovačů (obr. 1 - 4).

Vylepšené možnosti jednotranzistorového zesilovače

Složité a vylepšené ve srovnání se schématem na obr. 1 obvody zesilovače jsou znázorněny na Obr. 2 a 3. Ve schématu na Obr. 2, zesilovací stupeň navíc obsahuje frekvenčně závislý obvod záporné zpětné vazby (rezistor R2 a kondenzátor C2), který zlepšuje kvalitu signálu.

Rýže. 2. Schéma jednotranzistorového ULF s řetězcem frekvenčně závislé negativní zpětné vazby.

Rýže. 3. Jednotranzistorový zesilovač s děličem pro dodávání předpětí do báze tranzistoru.

Rýže. 4. Jednotranzistorový zesilovač s automatickým nastavením předpětí pro bázi tranzistoru.

Ve schématu na Obr. 3 je předpětí k bázi tranzistoru nastaveno „tuhěji“ pomocí děliče, což zlepšuje kvalitu zesilovače při změně jeho provozních podmínek. V obvodu na obr. 1 je použito „automatické“ nastavení předpětí založené na zesilovacím tranzistoru. 4.

Dvoustupňový tranzistorový zesilovač

Zapojením dvou jednoduchých zesilovacích stupňů do série (obr. 1) získáte dvoustupňový ULF (obr. 5). Zesílení takového zesilovače se rovná součinu zesílení jednotlivých stupňů. Není však snadné dosáhnout velkého stabilního zesílení s následným zvýšením počtu stupňů: zesilovač se s největší pravděpodobností samobudí.

Rýže. 5. Schéma jednoduchého dvoustupňového basového zesilovače.

Nový vývoj nízkofrekvenčních zesilovačů, jejichž obvody jsou v posledních letech často citovány na stránkách časopisů, je zaměřen na dosažení minimálního koeficientu nelineárního zkreslení, zvýšení výstupního výkonu, rozšíření šířky pásma zesílených frekvencí atd.

Přitom při nastavování různých zařízení a provádění experimentů je často potřeba jednoduchý ULF, který lze sestavit za pár minut. Takový zesilovač by měl obsahovat minimální počet deficitních prvků a pracovat v širokém rozsahu napájecího napětí a zátěžového odporu.

ULF obvod na polním a křemíkovém tranzistoru

Schéma jednoduchého nízkofrekvenčního výkonového zesilovače s přímým zapojením mezi kaskádami je na Obr. 6 [Rl 3/00-14]. Vstupní impedance zesilovače je určena hodnotou potenciometru R1 a může se pohybovat od stovek ohmů až po desítky megaohmů. Výstup zesilovače lze připojit k zátěži s odporem 2 ... 4 až 64 ohmů a vyšším.

Při vysokoodporové zátěži lze tranzistor KT315 použít jako VT2. Zesilovač je provozuschopný v rozsahu napájecího napětí od 3 do 15 V, i když jeho přijatelný výkon je zachován i při poklesu napájecího napětí na 0,6 V.

Kondenzátor C1 lze volit od 1 do 100 mikrofaradů. V druhém případě (C1 \u003d 100 μF) může ULF pracovat ve frekvenčním pásmu od 50 Hz do 200 kHz a výše.

Rýže. 6. Schéma jednoduchého nízkofrekvenčního zesilovače na dvou tranzistorech.

Amplituda vstupního signálu ULF by neměla překročit 0,5 ... 0,7 V. Výstupní výkon zesilovače se může pohybovat od desítek mW do jednotek W v závislosti na zatěžovacím odporu a velikosti napájecího napětí.

Nastavení zesilovače spočívá ve výběru rezistorů R2 a R3. S jejich pomocí je napětí na odtoku tranzistoru VT1 nastaveno na 50 ... 60% napětí zdroje energie. Tranzistor VT2 musí být instalován na desku chladiče (radiátor).

Trať-kaskáda ULF s přímým připojením

Na Obr. 7 ukazuje schéma dalšího navenek jednoduchého ULF s přímými spoji mezi kaskádami. Tento způsob zapojení zlepšuje frekvenční odezvu zesilovače v nízkofrekvenční oblasti, obvod jako celek je zjednodušen.

Rýže. 7. Schematické schéma třístupňového ULF s přímou vazbou mezi stupni.

Ladění zesilovače je zároveň komplikováno tím, že odpor každého zesilovače je třeba volit individuálně. Zhruba poměr rezistorů R2 a R3, R3 a R4, R4 a R BF by měl být v rozmezí (30 ... 50) ku 1. Rezistor R1 by měl být 0,1 ... 2 kOhm. Výpočet zesilovače znázorněný na Obr. 7 lze nalézt v literatuře, např. [P 9/70-60].

Schémata kaskádových ULF na bipolárních tranzistorech

Na Obr. 8 a 9 ukazují kaskádové ULF obvody na bipolárních tranzistorech. Takové zesilovače mají poměrně vysoký zisk Ku. Zesilovač na Obr. 8 má Ku=5 ve frekvenčním pásmu od 30 Hz do 120 kHz [MK 2/86-15]. ULF podle schématu na Obr. 9 s harmonickým koeficientem menším než 1 % má zesílení 100 [RL 3/99-10].

Rýže. 8. Kaskádové ULF na dvou tranzistorech se ziskem = 5.

Rýže. 9. Kaskádové ULF na dvou tranzistorech se ziskem = 100.

Ekonomický ULF na třech tranzistorech

U přenosných elektronických zařízení je důležitým parametrem účinnost VLF. Schéma takového ULF je znázorněno na Obr. 10 [RL 3/00-14]. Zde je použito kaskádové zapojení tranzistoru VT1 s efektem pole a bipolárního tranzistoru VT3 a tranzistor VT2 je zapnut tak, že stabilizuje pracovní bod VT1 a VT3.

Se zvýšením vstupního napětí tento tranzistor posune přechod VT3 emitor-báze a sníží hodnotu proudu procházejícího tranzistory VT1 a VT3.

Rýže. 10. Schéma jednoduchého ekonomického nízkofrekvenčního zesilovače na třech tranzistorech.

Stejně jako ve výše uvedeném zapojení (viz obr. 6) lze vstupní impedanci tohoto ULF nastavit v rozsahu od desítek ohmů do desítek megaohmů. Jako zátěž byla použita telefonní zápalka, například TK-67 nebo TM-2V. Telefonní kapsle spojená se zástrčkou může současně sloužit jako vypínač napájení obvodu.

Napájecí napětí ULF se pohybuje od 1,5 do 15 V, i když zařízení zůstává funkční, i když napájecí napětí klesne na 0,6 V. V rozsahu napájecího napětí 2 ... 15 V je proud spotřebovaný zesilovačem popsán výrazem :

1(µA) = 52 + 13*(navýšení)*(navýšení),

kde Upit je napájecí napětí ve voltech (V).

Pokud vypnete tranzistor VT2, proud spotřebovaný zařízením se zvýší o řád.

Dvoukaskádový ULF s přímým propojením mezi kaskádami

Příklady ULF s přímým zapojením a minimálním výběrem provozního režimu jsou obvody na Obr. 11 - 14. Mají vysoký zisk a dobrou stabilitu.

Rýže. 11. Jednoduchý dvoustupňový ULF pro mikrofon (nízká hladina šumu, vysoký zisk).

Rýže. 12. Dvoustupňový nízkofrekvenční zesilovač na bázi tranzistorů KT315.

Rýže. 13. Dvoustupňový nízkofrekvenční zesilovač na bázi tranzistorů KT315 - možnost 2.

Mikrofonní zesilovač (obr. 11) se vyznačuje nízkou úrovní vlastního šumu a vysokým ziskem [MK 5/83-XIV]. Jako mikrofon BM1 byl použit mikrofon elektrodynamického typu.

Telefonní kapsle může také fungovat jako mikrofon. Stabilizace pracovního bodu (počáteční předpětí na základě vstupního tranzistoru) zesilovačů na Obr. 11 až 13 se provádí v důsledku poklesu napětí na odporu emitoru druhého zesilovacího stupně.

Rýže. 14. Dvoustupňová ULF s tranzistorem řízeným polem.

Zesilovač (obr. 14), který má vysoký vstupní odpor (asi 1 MΩ), je vyroben na tranzistoru s efektem pole VT1 (sledovač zdroje) a bipolární - VT2 (se společným).

Kaskádový nízkofrekvenční tranzistorový zesilovač s efektem pole, který má rovněž vysokou vstupní impedanci, je znázorněn na Obr. 15.

Rýže. 15. schéma jednoduchého dvoustupňového ULF na dvou tranzistorech s efektem pole.

ULF obvody pro práci s nízkoohmovou zátěží

Typické ULF, navržené pro provoz na nízkoodporové zátěži a mající výstupní výkon desítky mW nebo více, jsou znázorněny na Obr. 16, 17.

Rýže. 16. Jednoduchý ULF pro práci s nízkoodporovou zátěží.

Elektrodynamickou hlavu BA1 lze připojit k výstupu zesilovače, jak je znázorněno na obr. 16, nebo v diagonále mostu (obr. 17). Je-li zdroj tvořen dvěma bateriemi (akumulátory) zapojenými do série, lze výstup hlavice BA1 podle schématu připojit přímo k jejich středu, bez kondenzátorů C3, C4.

Rýže. 17. Obvod nízkofrekvenčního zesilovače se zařazením nízkoodporové zátěže v diagonále můstku.

Pokud potřebujete obvod pro jednoduchou elektronku ULF, pak lze takový zesilovač sestavit i na jednu elektronku, viz naše stránky elektroniky v příslušné sekci.

Literatura: Shustov M.A. Praktický obvod (kniha 1), 2003.

Opravy v příspěvku: na Obr. 16 a 17 je místo diody D9 instalován řetězec diod.

Nyní na internetu najdete obrovské množství obvodů pro různé zesilovače na mikroobvodech, hlavně řady TDA. Mají poměrně dobré vlastnosti, dobrou účinnost a nejsou tak drahé, v souvislosti s tím jsou tak oblíbené. Na jejich pozadí však zůstávají nezaslouženě zapomenuty tranzistorové zesilovače, které, ač náročné na nastavení, jsou neméně zajímavé.

Obvod zesilovače

Výběr jmenovitých hodnot zesilovačů

Deska zesilovače:

(Staženo: 405)

Mnou vyrobený zesilovač