Vysoce věrné umzch obvody. Zpravodajský a analytický portál "čas elektroniky" Návrh obvodů koncových stupňů koncových zesilovačů

Výstupní stupně založené na "dvojkách"

Jako zdroj signálu použijeme generátor střídavého proudu s laditelnou výstupní impedancí (od 100 Ohm do 10,1 kOhm) s krokem 2 kOhm (obr. 3). Při testování VC při maximální výstupní impedanci generátoru (10,1 kOhm) tedy do určité míry přiblížíme provozní režim testovaného VC obvodu s otevřeným OOS a ve druhém (100 Ohm) - do okruhu s uzavřeným OOS.

Hlavní typy kompozitních bipolárních tranzistorů (BT) jsou znázorněny na Obr. 4. Nejčastěji se ve VC používá kompozitní Darlingtonův tranzistor (obr. 4 a) založený na dvou tranzistorech stejné vodivosti ("Double" Darlington), méně často - Shiklaiův kompozitní tranzistor (obr. 4b) ze dvou tranzistorů různé vodivosti se záporným proudem OS a ještě méně často - kompozitní tranzistor Bryston (Bryston, obr. 4 c).
"Diamantový" tranzistor - druh Shiklai složeného tranzistoru - je znázorněn na obr. 4 g. Na rozdíl od Shiklaiho tranzistoru je u tohoto tranzistoru díky "proudovému zrcadlu" kolektorový proud obou tranzistorů VT 2 a VT 3 téměř stejný. Někdy se používá Shiklai tranzistor s koeficientem přenosu větším než 1 (obr. 4e). V tomto případě K P \u003d 1+ R 2 / R 1. Podobné obvody lze získat také na tranzistorech s efektem pole (FET).

1.1. Koncové stupně založené na "dvojkách". „Dva“ je koncový stupeň push-pull s tranzistory zapojenými podle Darlingtonova, Shiklaiova nebo jejich kombinací (kvazikomplementární stupeň, Bryston atd.). Typický push-pull koncový stupeň na "dvojce" Darlington je znázorněn na obr. 5. Pokud jsou emitorové odpory R3, R4 (obr. 10) vstupních tranzistorů VT 1, VT 2 připojeny k protilehlým napájecím sběrnicím, pak budou tyto tranzistory pracovat bez proudového odpojení, tedy v režimu třídy A.

Podívejme se, co dává párování výstupních tranzistorů pro dva „Darlingty“ (obr. 13).

Na Obr. 15 ukazuje obvod VK použitý v jednom z profesionálních a onálních zesilovačů.

Méně populární ve VK je schéma Shiklai (obr. 18). Na počátku vývoje tranzistorových obvodů UMZCH byly oblíbené kvazikomplementární koncové stupně, kdy horní rameno bylo provedeno podle Darlingtonova schématu a spodní rameno podle Shiklaiho schématu. V původní verzi je však vstupní impedance ramen VK asymetrická, což vede k dalším zkreslením. Upravená verze takového VC s Baxandallovou diodou, která je použita jako přechod báze-emitor tranzistoru VT 3, je na Obr. 20.

Kromě uvažovaných „dvojek“ existuje modifikace VK Bryston, u které vstupní tranzistory řídí tranzistory jedné vodivosti emitorovým proudem a tranzistory jiné vodivosti kolektorovým proudem (obr. 22). Podobná kaskáda může být také implementována na tranzistorech s efektem pole, např. Lateral MOSFET (obr. 24).

Hybridní koncový stupeň podle Shiklaiova obvodu s tranzistory s efektem pole jako výstupem je znázorněn na obr. 28. Uvažujme obvod paralelního zesilovače na tranzistorech s efektem pole (obr. 30).

Jako efektivní způsob zvýšení a stabilizace vstupního odporu "dvojky" se navrhuje použít na jejím vstupu vyrovnávací paměť, např. emitorový sledovač s generátorem proudu v emitorovém obvodu (obr. 32).

Z uvažovaných „dvojek“ dopadl nejhůře z hlediska fázové odchylky a šířky pásma VK Shiklai. Podívejme se, co může dát použití bufferu pro takovou kaskádu. Pokud se místo jednoho bufferu použijí dva na tranzistorech různé vodivosti, zapojené paralelně (obr. 35), pak lze očekávat další zlepšení parametrů a zvýšení vstupního odporu. Ze všech uvažovaných dvoustupňových obvodů se z hlediska nelineárního zkreslení nejlépe osvědčil Shiklaiův obvod s tranzistory s efektem pole. Podívejme se, co dá instalace paralelního bufferu na jeho vstupu (obr. 37).

Parametry zkoumaných koncových stupňů jsou shrnuty v tabulce. 1.

Analýza tabulky nám umožňuje vyvodit následující závěry:
- jakýkoli VC z "dvojky" na BT jako zátěž UN se špatně hodí pro práci v UMZCH s vysokou věrností;
- charakteristiky VC s FET na výstupu závisí jen málo na odporu zdroje signálu;
- vyrovnávací stupeň na vstupu kterékoli z "dvojky" na BT zvyšuje vstupní impedanci, snižuje indukční složku výstupu, rozšiřuje šířku pásma a činí parametry nezávislými na výstupní impedanci zdroje signálu;
- VK Shiklai s FET na výstupu a paralelním bufferem na vstupu (obr. 37) má nejvyšší charakteristiky (minimální zkreslení, maximální šířka pásma, nulová fázová odchylka v audio rozsahu).

Výstupní stupně založené na "trojkách"

V kvalitních UMZCH se častěji používají třístupňové struktury: Darlingtonovy trojice, Shiklai s výstupními tranzistory Darling tón, Shiklai s výstupními tranzistory Bryston a další kombinace. Jedním z nejoblíbenějších koncových stupňů v současnosti je VC na bázi kompozitního Darlingtonova tranzistoru tří tranzistorů (obr. 39). Na Obr. 41 ukazuje VC s kaskádovým větvením: vstupní opakovače současně pracují na dvou kaskádách, které zase také pracují každá na dvou kaskádách, a třetí stupeň je připojen ke společnému výstupu. Výsledkem je, že na výstupu takového VC pracují quad tranzistory.

Obvod VC, ve kterém jsou jako výstupní tranzistory použity kompozitní Darlingtonovy tranzistory, je znázorněn na Obr. 43. Parametry VC na obr. 43 lze výrazně zlepšit, pokud je na jeho vstupu zařazena osvědčená paralelní vyrovnávací kaskáda (obr. 44).

Varianta VK Shiklai podle schématu na obr. 4 g s použitím kompozitních tranzistorů Bryston je na Obr. 46. Na Obr. Obrázek 48 ukazuje variantu VC na bázi Shiklaiových tranzistorů (obr. 4e) s koeficientem přenosu asi 5, ve které vstupní tranzistory pracují ve třídě A (obvody tepelné stabilizace nejsou znázorněny).

Na Obr. 51 ukazuje VC podle struktury předchozího obvodu pouze s jednotkovým ziskem. Recenze bude neúplná, pokud se nezastavíme u obvodu koncového stupně s korekcí nelinearity Hawksforda (Hawksford), znázorněného na obr. 53. Tranzistory VT 5 a VT 6 jsou kompozitní Darlingtonovy tranzistory.

Výstupní tranzistory nahraďme polem řízenými tranzistory typu Lateral (obr. 57

Zvýšení spolehlivosti zesilovačů eliminací průchozích proudů, které jsou zvláště nebezpečné při ořezávání vysokofrekvenčních signálů, usnadňují antisaturační obvody výstupních tranzistorů. Varianty takových řešení jsou znázorněny na Obr. 58. Přes horní diody je přebytečný proud báze vybíjen do kolektoru tranzistoru při přiblížení k saturačnímu napětí. Saturační napětí výkonných tranzistorů je obvykle v rozsahu 0,5 ... 1,5 V, což se přibližně shoduje s úbytkem napětí na přechodu báze-emitor. V první variantě (obr. 58 a) nedosahuje vlivem přídavné diody v základním obvodu napětí emitor-kolektor saturačního napětí asi o 0,6 V (úbytek napětí na diodě). Druhý obvod (obr. 58b) vyžaduje volbu rezistorů R 1 a R 2. Spodní diody v obvodech jsou určeny k rychlému vypínání tranzistorů pulzními signály. Podobná řešení se používají u vypínačů.

Pro zlepšení kvality v UMZCH často vyrábějí samostatný napájecí zdroj, zvýšený o 10 ... 15 V pro vstupní stupeň a napěťový zesilovač a snížený pro výstupní stupeň. V tomto případě, aby se předešlo selhání výstupních tranzistorů a snížilo se přetížení předvýstupních tranzistorů, je nutné použít ochranné diody. Zvažte tuto možnost pomocí příkladu úpravy obvodu na Obr. 39. V případě nárůstu vstupního napětí nad napájecí napětí výstupních tranzistorů se otevřou přídavné diody VD 1, VD 2 (obr. 59), přebytek proudu báze tranzistorů VT 1, VT 2 je vybité na napájecí sběrnice koncových tranzistorů. V tomto případě není dovoleno zvyšovat vstupní napětí nad napájecí úrovně pro koncový stupeň VC a kolektorový proud tranzistorů VT 1, VT 2 klesá.

Předpojaté obvody

Dříve byl pro účely zjednodušení v UMZCH místo předpětí použit samostatný zdroj napětí. Mnohé z uvažovaných obvodů, zejména koncové stupně s paralelním sledovačem na vstupu, nepotřebují předpětí, což je jejich další výhodou. Nyní uvažujme typické posuvné obvody, které jsou uvedeny na Obr. 60, 61.

Stabilní generátory proudu. V moderním UMZCH je široce používána řada typických obvodů: diferenciální kaskáda (DC), proudový reflektor ("proudové zrcadlo"), obvod pro posun úrovně, kaskáda (se sériovým a paralelním napájením, druhá se také nazývá "prolomená kaskáda"), generátor stabilního proudu (GTS) atd. Jejich správnou aplikací lze výrazně zlepšit technické vlastnosti UMZCH. Parametry hlavních schémat GTS (obr. 62 - 6 6) vyhodnotíme pomocí simulace. Budeme vycházet ze skutečnosti, že GTS je zátěží OSN a je zapojena paralelně s VC. Zkoumáme jeho vlastnosti pomocí techniky podobné studiu VC.

Proudové reflektory

Uvažovaná schémata HTS - , jedná se o variantu dynamické zátěže pro jednocyklové UN. V UMZCH s jedním diferenciálním stupněm (DC) používají k organizaci protidynamického zatížení v OSN strukturu "proudového zrcadla" nebo, jak se také nazývá, "proudového reflektoru" (OT). Tato struktura UMZCH byla typická pro zesilovače Holton, Hafler aj. Hlavní obvody proudových reflektorů jsou na obr. 67. Mohou být buď s jednotkovým koeficientem prostupu (přesněji blízko 1), nebo s větší či menší jednotkou (odrážeče proudu stupnice). V napěťovém zesilovači je proud OT do 3 ... 20 mA: Všechny OT tedy vyzkoušíme při proudu např. asi 10 mA podle zapojení na Obr. 68.

Výsledky testu jsou uvedeny v tabulce 1. 3.

Jako příklad reálného zesilovače je navržen obvod výkonového zesilovače S. BOCK, publikovaný v časopise Radiomir, 201 1 , č. 1, str. 5-7; č. 2, str. 5 - 7 Radiotechnika №№ 11, 12/06

Autorovým cílem bylo sestrojit koncový zesilovač vhodný pro ozvučení „vesmíru“ o prázdninách, a na diskotéky. Samozřejmě jsem chtěl, aby se vešel do relativně malého pouzdra a dal se snadno přenášet. Dalším požadavkem na něj je dostupnost komponent. Ve snaze dosáhnout Hi-Fi kvality jsem zvolil komplementárně vyvážený obvod koncového stupně. Maximální výstupní výkon zesilovače byl nastaven na 300 wattů (do zátěže 4 ohmy). Při tomto výkonu je výstupní napětí přibližně 35 V. Proto UMZCH vyžaduje bipolární napájecí napětí v rozmezí 2x60 V. Obvod zesilovače je na obr. 1. UMZCH má asymetrický vstup. Vstupní stupeň je tvořen dvěma diferenciálními zesilovači.

A. PETROV, Radiomír, 201 1 , č. 4 - 12

Úvodní slovo
Kapitola 1. Obecné informace o UMZCH
Kapitola 2. Historie, architektura a negativní zpětná vazba
Kapitola 3 Úvod do výkonových zesilovačů
Kapitola 4
Kapitola 5. Závěrečná fáze I
Kapitola 6 Výstupní stupeň II
Kapitola 7 Korekce, rychlost přeběhu a stabilita
Kapitola 8 Zdroje napájení a poměr odmítnutí napájecího zdroje (PSRR)
Kapitola 9 Výkonové zesilovače třídy A
Kapitola 10 Výkonové zesilovače třídy G
Kapitola 11
Kapitola 12 Tepelná kompenzace a dynamika přenosu tepla
Kapitola 13 Ochrana zesilovače a reproduktorů
Kapitola 14. Uzemnění a některé další praktické otázky
Kapitola 15. Testování, bezpečnostní požadavky

Vydavatel: DMK Press
Rok: 2011
Stránky: 528
ISBN: 978-5-94074-702-4
Formát: PDF
ruský jazyk
Velikost: 13 Mb
Stáhnout: Douglas S. Modern Amplifier Circuitry
Pokud jsou nalezeny "nefunkční" odkazy, můžete zanechat komentář a odkazy budou v blízké budoucnosti obnoveny.

Obvod nízkofrekvenčního výkonového zesilovače

Nízkofrekvenční výkonové zesilovače mají jako hlavní úkol zesílení signálu o frekvenci od 10 Hz do 20 000 Hz. Takové zesilovače se používají jak v průmyslových projektech a zařízeních, tak v každodenním životě. Mnoho milovníků elektronických technologií nezávisle vytváří ULF doma pomocí hotových obvodů. Bude však velmi obtížné sestavit schéma takového zařízení, protože obvody zesilovačů jsou velmi specifické a vyžadují určité znalosti. Podrobnosti o konstrukčních prvcích a principu činnosti jsou popsány v tutoriálu autorů Zavyalov S. A. a Murasov K. V. s názvem "Obvody nízkofrekvenčního výkonového zesilovače"
Tato příručka je aktuální i dnes, přestože byla vydána již v roce 2010. Obsahuje nejen teoretické poznatky o základních konceptech fungování zesilovačů, ale také praktické implementace, které pomohou zafixovat si všechny informace v hlavě a převést je do reálného zařízení.

Zesilování frekvence zvuku může být transformátorové a beztransformátorové, jednostranné a push-pull nebo můstek. Dříve byly téměř všechny obvody transformátorové. Jeden z nich je uveden níže.

Rýže. 1. Obvod transformátoru

Nejvýraznějším nedostatkem byl objem hotového zařízení a jeho hmotnost. Transformátor musel být přirozeně navíjen samostatně, což ne každý dokázal. Velkou oblibu si proto začaly získávat beztransformátorové obvody a obvody sestavené na tranzistorech.

Obvod jednoduchého ULF na tranzistorech se výrazně vyznačuje kompaktností a snadnou montáží.

Rýže. 2. Schéma jednoduchého ULF na tranzistorech

Celý obvod je napájen z "Krony" nebo zdroje stejnosměrného napětí 9V.

Následující obvod je také bez transformátoru, ale s více elektronickými součástkami.

Rýže. 3. Beztransformátorový obvod

Je uznáván mnoha radioamatéry, je docela snadné sestavit. Výstupní výkon se ukazuje být poměrně významný, počínaje 100 W, což je již dostačující pro seriózní zesilovač. Připojením takového zesilovače v můstkovém obvodu je docela možné očekávat výkon až 500 wattů. Vstupní napětí je bipolární v tomto případě je asi 45 - 50 voltů. Pokud chcete napájet takový obvod ze sítě, budete muset sestavit další jednoduchý bipolární usměrňovač.

- 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 pár takových zesilovačů třídy D (viz níže) vyměníte 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 nahromaděnou kaskádu 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 se řadí na další místo. 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 jít z 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 čtverečních. 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 nativní 6P7S v různých režimech, ale také zvolit poměr spínání mřížky obrazovky pro jiné lampy v ultra-lineárním 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.

„Transformerless“ UMZCH lampový koncový stupeň 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 běžný, nikoliv duální, potenciometr.

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.

Výkonové zesilovače (PA) jsou navrženy pro přenos vysokých výkonů signálu bez zkreslení do zátěže s nízkou impedancí. Obvykle jsou to výstupní stupně vícestupňových zesilovačů. Hlavním úkolem PA je alokovat co největší výkon signálu v zátěži, napěťové zesílení v něm je vedlejším faktorem.

Hlavní úkoly při návrhu UM jsou:

◆ zajištění režimu přizpůsobení výstupní impedance PA se zátěží za účelem přenosu maximálního výkonu na zátěž;

◆ dosažení minimálních nelineárních zkreslení signálu;

◆ dosažení maximální účinnosti.

UM jsou klasifikovány podle:

◆ způsob zesílení - pro jednocyklový a dvoucyklový;

◆ metoda přizpůsobení - pro transformátor a bez transformátoru;

◆ získat třídu - do tříd A, B, AB, C, D.

Jako konstrukční metody lze použít:

◆ graficko-analytické (stavba CZT apod.);

◆ průměrnými parametry.

U všech dříve uvažovaných zesilovacích kaskád se předpokládalo. Že pracují v režimu třídy A. Volba pracovního bodu klidu, například pro BT, (viz obrázek 2.10) se provádí tak, aby vstupní signál zcela pasoval na lineární úsek vstupu I–V charakteristika tranzistoru a hodnota já b 0 byla umístěna uprostřed tohoto lineárního úseku. Na výstupu CVC tranzistoru v režimu třídy A je pracovní bod ( já do 0, U Na 0) je umístěn uprostřed zátěžové přímky tak, aby hodnoty amplitudy signálů nepřekročily limity zátěžové přímky, kde jsou změny kolektorového proudu přímo úměrné změnám základního proudu. Protože režim A je charakterizován provozem tranzistorů v téměř lineárních úsecích jejich I–V charakteristiky, bude mít PA v tomto režimu minimální NI (obvykle KG≤1%).

Při provozu v režimu třídy A je tranzistor neustále zapnutý, proto je úhel cutoff (polovina času během doby, kdy je tranzistor otevřený) φ zbytek= 180°. Ke spotřebě energie zdroje dochází kdykoli, proto se kaskády pracující v režimu třídy A vyznačují nízkou účinností (ideálně - 50 %, reálně - (35 ... 45) %). Režim zesílení třídy A v PA se používá v případech, kdy je vyžadován minimální NI a výkon a účinnost nejsou kritické.

Výkonnější varianty koncových stupňů pracují v režimu třídy B, vyznačující se tím φ zbytek=90° (obrázek 4.1).

Obrázek 4.1. Režim třídy B

V klidovém režimu je tranzistor uzavřen a nespotřebovává energii ze zdroje, ale otevírá se pouze po dobu poloviny periody vstupního signálu. Relativně nízká spotřeba energie umožňuje získat účinnost až 70 % ve třídě B PA. Režim třídy B se obvykle používá v push-pull PA. Hlavní nevýhodou třídy B PA je vysoká úroveň NI ( KG≤10%).

Režim třídy AB zaujímá střední hodnotu mezi režimy třídy A a B a používá se v push-pull PA. V klidovém režimu protéká tranzistorem malý klidový proud já do 0 (obrázek 4.2), který přivádí hlavní část pracovní půlvlny vstupního harmonického signálu do CVC sekce s relativně nízkou nelinearitou.

Obrázek 4.2. Třída režimu AB

Mezní úhel v režimu třídy AB dosahuje (120…130)°, účinnost a NI jsou průměrné mezi hodnotami pro režimy třídy A a B.

V režimu třídy C je tranzistor uzamčen předpětím U cm(obrázek 4.3), φ zbytek\u003d 90 °, proto jsou PA třídy C hospodárnější než PA třídy B.

Obrázek 4.3. Režim třídy C

NI je však vysoká v režimu třídy C, takže třída C se používá hlavně v generátorech a rezonančních zesilovačích, kde jsou vyšší harmonické složky odfiltrovány rezonančním obvodem v zátěžovém obvodu.

U výkonných zesilovačů - převodníků se používá režim třídy D nebo klíčový režim činnosti zesilovacích prvků. Tento režim v kombinaci s pulzně šířkovou modulací umožňuje výkonné ekonomické PA, vč. a pro audio vysílací systémy.

Aktivní prvek v PA tedy může pracovat jak bez proudového omezení (třída A), tak s omezením (třídy AB, B, C, D). Třída zisku je dána polohou pracovního bodu v klidu.

Tak jako jednocyklový beztransformátorový PA již uvažované kaskády s OE (OI) a OK (OS) lze aplikovat na výkonné BT nebo FETy a emitorový (zdrojový) sledovač je účinný při nízkém odporu (řádově několik ohmů) zatížení. Hlavní nevýhoda takových kaskád je v režimu koordinace se zátěží, účinnost je ≤25 %.

Jednotaktový transformátor PA mají účinnost ≤ 50 % díky optimálnímu přizpůsobení zátěži pomocí transformátoru (obrázek 4.4).

Obrázek 4.4. Jednopólový transformátor PA

Odpor AC zátěže je:

R n ≈ ≈ R n· n²,

kde n je transformační poměr, n=U 1 /U 2 .

Tato kaskáda má omezené použití v moderních obvodech PA kvůli řadě významných nevýhod:

◆ nízká účinnost;

◆ velké frekvenční zkreslení způsobené transformátorem;

◆ velké NI způsobené předpětím transformátoru;

◆ nemožnost implementace ve formě IC.

Transformátorové PA jsou podrobně popsány v klasických učebnicích na UK např. v.

Push-pull PA se díky možnosti použití režimů AB, B, C a D vyznačují lepší energetickou náročností. Obrázek 4.5 ukazuje schéma push-pull PA s připojením transformátoru .

Obrázek 4.5. Push-pull transformátor PA

Když tento PA pracuje v režimu třídy B, není zde žádný odporový obvod R b2. Transformátor Tp 1 porovnává vstup PA se zdrojem signálu, transformátor Tp 2 shoduje výstupní impedanci PA s odporem zátěže. Transformátor Tp 1 plní také funkce fázového měniče (fázování jeho vinutí viz obrázek 4.5).

Zesílení signálu v uvažovaném PA probíhá ve dvou hodinových cyklech zařízení. První cyklus je doprovázen zesílením kladné půlvlny harmonického signálu pomocí tranzistoru VT 2, druhý - zesílením záporné půlvlny harmonického signálu pomocí VT 1 .

Grafický a energetický výpočet push-pull transformátoru PA nebo push-pull je poměrně plně prezentován například v klasických učebnicích o zesilovacích zařízeních. Energetický výpočet ukazuje, že účinnost takového PA ve skutečnosti dosahuje asi 70 %, což je přibližně 1,5krát více než u jednocyklových PA.

Při výběru typu pro PA je třeba vzít v úvahu skutečnost, že napětí je přibližně 2 E do, což je vysvětleno sumací E do a napětí na primární sekci vinutí Tp 2 .

Protože každý tranzistor propouští proud pouze po dobu jedné poloviny vlny harmonického signálu, má režim třídy B nejlepší využití proudu tranzistoru.

Jak bylo uvedeno výše, nepřítomnost klidového proudu ve třídě B PA vede k významnému NI. Kvůli nelinearitě vstupní I–V charakteristiky má výstupní signál v push-pull PA třídy B přechodná zkreslení typu „krok“ (obrázek 4.6).

Obrázek 4.6. Zkreslení signálu v push-pull transformátoru PA

Snížení NI je možné přepnutím do režimu třídy AB (viz obrázky 4.2 a 4.6). Protože klidové proudy v režimu třídy AB jsou malé, prakticky neovlivňují energetickou náročnost PA.

Vzhledem k tomu, že transformátor je velmi "nepohodlným" prvkem při výrobě PA ve formě IC a zavádí značné zkreslení do výstupního signálu zesilovače, PA s transformátory mají v moderních obvodech CU omezené použití.

V moderní elektronice nejpoužívanější beztransformátorový push-pull PA . Takové PA mají dobré hmotnostní a rozměrové charakteristiky a jsou jednoduše implementovány ve formě IC.

Je možné sestavit push-pull beztransformátorový PA podle blokového schématu na obrázku 4.7.

Obrázek 4.7. Strukturní schéma PA pomocí FI

Zde je FI fázově invertovaný předzesilovací stupeň (budič), PA je zesilovací stupeň push-pull.

Lze použít jako ovladač rozdělená kaskáda zatížení (Obrázek 4.8).

Obrázek 4.8. Kaskáda rozdělení zátěže

Dá se ukázat, že kdy , .

Navzdory takovým výhodám, jako je jednoduchost a nízká frekvence a nelineární zkreslení, má kaskáda sdíleného zatížení omezené použití kvůli malému K 0 a různé R ven, což vede k asymetrii frekvenční charakteristiky výstupů v oblastech HF a LF.

Mnohem častěji používané FI na bázi diferenciální kaskády (DK) (obrázek 4.9).

Obrázek 4.9. Fázově invertovaná kaskáda založená na DC

DC bude dále zvažováno, ale prozatím poznamenáváme, že skrz R e poteče dvojnásobek klidového proudu tranzistorů VT1 a VT2 a následně i hodnota rezistoru R e ve fázově invertovaném kaskádovém zapojení je poloviční oproti výpočtu kaskády s OE.

Při uvažování např. levé poloviny fázově invertovaného stupně je vidět, že v emitorovém obvodu tranzistoru VT1 (zapojeného s OE) je R e a paralelně k němu vstupní odpor tranzistoru VT2 (propojený s OB), R vstup≈1/S 0 .

Obvykle brát R e>>R vstup(nebo vyměnit R e ekvivalent vysokého odporu ve formě zdroje stabilního proudu, který bude zvažován později spolu s DC), takže můžete nahradit místo R os do výrazu pro hloubku POOST (viz pododdíl 3.2) R vstup:

A = 1+ S 0 · R vstup ≈ 1 + S 0 /S 0 = 2

Proto můžeme předpokládat, že ve fázově obrácené kaskádě existuje POOST s hloubkou rovnou dvěma. Vzhledem k tomu, že vzhledem k emitoru VT2 je tranzistor VT1 zapojen podle obvodu s OK, je snadné ukázat, že pokud jsou parametry tranzistorů shodné K 01 ≈K 02 ≈K 0/2, tzn. koeficienty přenosu napětí ramen fázově invertované kaskády založené na DC se rovnají polovině přenosového koeficientu kaskády s OE.

Poměrně hojně se používá FI na komplementárních tranzistorech, jehož obvodová varianta je na obrázku 4.10.

Obrázek 4.10. FI na komplementární BT

Použití komplementární dvojice tranzistorů VT1 a VT2 s různou vodivostí, ale stejnými parametry (například KT315-KT361, KT502-KT503, KT814-KT815 atd.) umožňuje invertovat fázi vstupního signálu 180° na prvním výstupu.

Kromě výše diskutovaných kaskád se kaskády s OE používají také jako fázově invertované, zapojené podle blokového schématu na obrázku 4.11. Všimněte si, že FI sestavený podle takového schématu má nerovnováhu ve frekvenční a fázové odezvě výstupů.

Obrázek 4.11. FI založené na kaskádách s OE

Jako koncový stupeň PA, připojený k výstupům FI, lze použít stupeň, jehož jedna z variant je znázorněna na obr. 4.12.

Obrázek 4.12. Koncový stupeň PA s FI

V této kaskádě je možné použít režimy tříd B, AB, C. Mezi výhody kaskády patří možnost použití výkonných tranzistorů stejného typu vodivosti. Při použití bipolárního zdroje je možné přímo připojit zátěž, což umožňuje obejít se bez vazebního kondenzátoru na výstupu, který má obvykle velkou kapacitu a rozměry, a proto je obtížně realizovatelný v mikro- design.

Obecně platí, že v PA vyrobených podle blokového schématu zobrazeného na obrázku 4.7 nelze dosáhnout vysoké účinnosti kvůli nutnosti použití režimu třídy A ve FI.

Push-pull beztransformátorové PA vyrobené na komplementárních tranzistorech mají mnohem lepší parametry. Takovým UM se říká posilovače . Existují zesilovače napětí a zesilovače proudu. Protože napěťové zesílení je obvykle prováděno předstupněm vícestupňového zesilovače a zátěž PA je obvykle nízkoodporová, nejvíce se používají koncové stupně ve formě proudového zesilovače.

Obrázek 4.13 ukazuje schéma nejjednodušší verze proudového zesilovače třídy B na komplementárních tranzistorech a bipolárním napájení.

Obrázek 4.13. Proudový zesilovač třídy B

Když je na vstup zesilovače přivedena kladná půlvlna vstupního harmonického signálu, otevře se tranzistor VT1 a zátěží protéká proud. Když je na vstup zesilovače přivedena záporná půlvlna vstupního harmonického signálu, otevře se tranzistor VT2 a proud protéká zátěží v opačném směru. Tedy na Rn bude generován výstupní signál.

Zařazení tranzistorů s OK umožňuje získat nízký výstupní odpor, který je nezbytný pro přizpůsobení nízkoodporové zátěži, aby se na něj přenesl maximální výstupní výkon. Velká vstupní impedance umožňuje dobře sladit pódium s napěťovým předzesilovačem. Kvůli 100% POOSN K 0 ≈1.

Díky použití bipolárního zdroje je možné galvanické spojení stupně se zátěží, což umožňuje použití proudových zesilovačů ve stejnosměrných zesilovačích. Kromě toho je tato okolnost velmi příznivá při implementaci zesilovače ve formě IC.

Významnou nevýhodou uvažovaného boosteru je velký NI ( KG>10 %), což omezuje jeho praktické použití. Bez tohoto nedostatku je proudový zesilovač třídy AB, jehož zapojení je znázorněno na obrázku 4.14.

Obrázek 4.14. Proudový zesilovač třídy AB

Počáteční klidové proudy tranzistorových bází se zde nastavují pomocí rezistorů R b1 a R b2 a také diod VD 1 a VD 2. V integrované verzi jsou jako diody použity diodově zapojené tranzistory. Připomeňme, že úbytek napětí na propustné diodě je Δφ≈0,7 V a v křemíkových integrovaných obvodech diody provádějí parametrickou tepelnou stabilizaci (viz podkapitola 2.6). Pro lepší přizpůsobení předchozímu zesilovacímu stupni je zaveden odpor R acc.

Při kladné půlvlně vstupního harmonického signálu se dioda VD 1 zablokuje a na základě VT 1 bude hlídán vstupní potenciál, což povede k jeho odblokování a vytvoření kladné půlvlny výstupu. harmonický signál na odporu zátěže Při záporné půlvlně vstupního harmonického signálu pracují VD 2 a VT 2 a na zátěži se tvoří záporná půlvlna výstupního harmonického signálu.

Pro zvýšení výstupního výkonu lze použít boostery na kompozitních tranzistorech zapojených podle Darlingtonova obvodu (obrázek 4.15), u kterých je koeficient proudového přenosu roven součinu koeficientů proudového přenosu báze tranzistorů VT 1 a VT 2 , a jednočipová implementace této struktury je možná, například kompozitní tranzistor KT829.

Obrázek 4.15. Darlingtonův diagram

Z tranzistorů s efektem pole v PA jsou vhodnější tranzistory MOS s indukovanými kanály typu n a p, které mají stejný vzor předpětí v obvodu hradlo-zdroj jako bipolární, ale mají lineárnější vstupní I–V charakteristiku , což vede k nižší I–V charakteristice. Schéma PA na PT specifikovaného typu je na obrázku 4.16.

Obrázek 4.16. UM v pátek

V této kaskádě se kladný OS pro napájení zavádí zapojením rezistoru Rs do série s Rs. Přesně A výstupní napětí je přivedeno přes kondenzátor a slouží jako "napěťový boost", který zvyšuje napájecí napětí předsvorkového stupně v půlcyklu, ve kterém klesá proud tranzistoru VT 1. To umožňuje odstranit z něj dostatečnou amplitudu napětí nezbytnou pro ovládání koncového sledovače zdroje, zvyšuje výstupní výkon a účinnost zesilovače. Podobné schéma "zvýšení napětí" je také použito v PA na BT.

Široce se používají PA, ve kterých se jako předstupně používají operační zesilovače. Obrázky 4.17a,b ukazují odpovídající obvody PA pro režimy třídy B a AB.

Obrázek 4.17. PA na bázi operačních zesilovačů

Tyto příklady ilustrují další směr vývoje UM - využití obecné ochrany životního prostředí, která slouží zejména ke snižování hladiny NI.

Podrobnější popis obvodů PA je obsažen v.