تقویت کننده ترانزیستور - دستگاه، مونتاژ، راهنمایی. تقویت کننده توان فرکانس پایین ترانزیستوری بدون oos

تقویت کننده های ترانزیستوری با فرکانس پایین. تقویت کننده های قدرت

به درخواست بازدیدکنندگان سایت، مقاله ای را به طور کامل به تقویت کننده های ترانزیستور اختصاص می دهم. در درس هشتم کمی به مبحث تقویت کننده ها - مراحل تقویت در ترانزیستورها پرداختیم، بنابراین با کمک این مقاله سعی می کنم تمام شکاف های موجود در رابطه با تقویت کننده های ترانزیستوری را برطرف کنم. مقداری مبنای نظریارائه شده در اینجا هم برای تقویت کننده های ترانزیستوری و هم برای تقویت کننده های لوله معتبر است. در ابتدای مقاله، انواع و روش های اصلی روشن کردن مراحل تقویت مورد بررسی قرار می گیرد، در پایان مقاله مزایا و معایب اصلی ترانسفورماتورهای تک سر و تقویت کننده های بدون ترانسفورماتور را بررسی خواهیم کرد و به بررسی بیشتر خواهیم پرداخت. به ویژه به ترانسفورماتور فشار کش و تقویت کننده های بدون ترانسفورماتور نگاه کنید، زیرا آنها اغلب استفاده می شوند و علاقه زیادی را نشان می دهند. در پایان مقاله نیز مانند دروس قبلی، کار عملی خواهد بود. در واقع، این مقاله هیچ تفاوتی با دروس ندارد، با این تفاوت که این مقاله و تمام مقالات بعدی خواهند داشت. عناوین خاص، که به شما امکان می دهد به صورت اختیاری موضوعی را برای مطالعه انتخاب کنید. در هر صورت برای انتخاب با خیال راحت هر یک از موضوعات زیر باید حتما طی کنید دوره کاملشامل 10 درس

تقویت مرحله ترانزیستور مرسوم است که ترانزیستور را با مقاومت ها، خازن ها و سایر قطعاتی که شرایط عملیاتی آن را به عنوان تقویت کننده فراهم می کند، صدا می زنند. برای بازتولید با صدای بلند نوسانات فرکانس صوتی، تقویت کننده ترانزیستور باید حداقل باشد دو - سه مرحله ای . در تقویت کننده های حاوی چندین آبشار، آبشارها متمایز می شوند پیش تقویت و خروجی، یا نهایی، آبشار . مرحله خروجی را آخرین مرحله آمپلی فایر می گویند که برای تلفن ها یا هد اسپیکر داینامیک کار می کند و مقدماتی همه مراحل جلوی آن است. وظیفه یک یا چند مرحله از پیش تقویت، افزایش ولتاژ فرکانس صوتی به مقدار لازم برای عملکرد ترانزیستور مرحله خروجی است. از ترانزیستور مرحله خروجی، لازم است قدرت نوسانات فرکانس صوتی را به سطح لازم برای عملکرد هد دینامیک افزایش دهید. برای مراحل خروجی ساده ترین تقویت کننده های ترانزیستوری، آماتورهای رادیویی اغلب از ترانزیستورهای کم مصرف استفاده می کنند، مانند مراحل پیش آمپلی فایر. این با تمایل به مقرون‌به‌صرفه‌تر کردن تقویت‌کننده‌ها توضیح داده می‌شود، که به ویژه برای طراحی‌های قابل حمل با باتری مهم است. توان خروجی چنین تقویت کننده هایی کوچک است - از چند ده تا 100 - 150 مگاوات، اما حتی برای کار با تلفن ها یا هدهای پویا کم مصرف نیز کافی است. اگر موضوع صرفه جویی در انرژی از منابع قدرت چندان قابل توجه نباشد، به عنوان مثال، هنگام تغذیه تقویت کننده ها از یک شبکه روشنایی الکتریکی، از ترانزیستورهای قدرتمند در مراحل خروجی استفاده می شود. اصل عملکرد یک تقویت کننده متشکل از چند مرحله چیست؟ نموداری از یک تقویت کننده فرکانس پایین دو مرحله ای ترانزیستوری ساده را در (شکل 1) مشاهده می کنید. آن را با دقت در نظر بگیرید. ترانزیستور V1 در مرحله اول تقویت کننده کار می کند، ترانزیستور V2 در مرحله دوم کار می کند. در اینجا مرحله اول مرحله پیش تقویت و مرحله دوم مرحله خروجی است. بین آنها - خازن جداسازی C2. اصل کار هر یک از آبشارهای این آمپلی فایر مشابه و مشابه اصل کار یک آمپلی فایر تک مرحله ای است که برای شما آشناست. تفاوت فقط در جزئیات است: بار ترانزیستور V1 مرحله اول مقاومت R2 است و بار ترانزیستور V2 مرحله خروجی تلفن های B1 است (یا اگر سیگنال خروجی به اندازه کافی قوی باشد، سر بلندگو). بایاس به پایه ترانزیستور مرحله اول از طریق مقاومت R1 و به پایه ترانزیستور مرحله دوم - از طریق مقاومت R3 تغذیه می شود. هر دو مرحله توسط یک منبع مشترک Ui.p تغذیه می شوند که می تواند باتری سلول های گالوانیکی یا یکسو کننده باشد. حالت های عملکرد ترانزیستورها با انتخاب مقاومت های R1 و R3 تنظیم می شود که با ستاره در نمودار نشان داده شده است.

برنج. 1 تقویت کننده ترانزیستوری دو مرحله ای.

عملکرد تقویت کننده به طور کلی به شرح زیر است. سیگنال الکتریکی، از طریق خازن C1 به ورودی مرحله اول تغذیه می شود و ترانزیستوری شده V1، از مقاومت بار R2 از طریق خازن جداکننده C2 ​​وارد ورودی مرحله دوم می شود. در اینجا توسط ترانزیستور V2 تقویت می شود و تلفن های B1 که در مدار جمع کننده ترانزیستور قرار دارد به صدا تبدیل می شود. نقش خازن C1 در ورودی تقویت کننده چیست؟ این دو کار را انجام می دهد: آزادانه ولتاژ سیگنال متناوب را به ترانزیستور منتقل می کند و از اتصال پایه به امیتر از طریق منبع سیگنال جلوگیری می کند. تصور کنید که این خازن در مدار ورودی نیست و منبع سیگنال تقویت شده یک میکروفون الکترودینامیک با مقاومت داخلی کم است. چه اتفاقی خواهد افتاد؟ از طریق مقاومت کم میکروفون، پایه ترانزیستور به امیتر متصل می شود. ترانزیستور خاموش می شود زیرا بدون ولتاژ بایاس اولیه کار می کند. فقط در نیم سیکل منفی ولتاژ سیگنال باز می شود. و نیم چرخه های مثبت، که ترانزیستور را حتی بیشتر می بندند، توسط آن "قطع" می شوند. در نتیجه ترانزیستور سیگنال تقویت شده را مخدوش می کند. خازن C2 مراحل تقویت کننده را در جریان متناوب متصل می کند. باید به خوبی از جزء متغیر سیگنال تقویت شده عبور کند و مؤلفه ثابت مدار کلکتور ترانزیستور مرحله اول را به تاخیر بیندازد. اگر همراه با جزء متغیر، خازن نیز جریان مستقیم را هدایت کند، حالت عملکرد ترانزیستور مرحله خروجی مختل شده و صدا دچار اعوجاج یا کاملاً ناپدید می شود. خازن هایی که این عملکرد را انجام می دهند نامیده می شوند خازن های کوپلینگ، انتقالی یا جداکننده . خازن های ورودی و انتقال باید کل باند فرکانس سیگنال تقویت شده - از کمترین تا بالاترین را به خوبی عبور دهند. این نیاز توسط خازن هایی با ظرفیت حداقل 5 میکروفاراد برآورده می شود. استفاده از خازن های کوپلینگ با ظرفیت بالا در تقویت کننده های ترانزیستوری با مقاومت نسبتاً پایین ترانزیستورهای ورودی توضیح داده می شود. خازن کوپلینگ جریان متناوب با مقاومت خازنی را ارائه می دهد که هر چه کوچکتر باشد، ظرفیت آن بزرگتر خواهد بود. و اگر معلوم شود که از مقاومت ورودی ترانزیستور بزرگتر است، بخشی از ولتاژ روی آن کاهش می یابد. جریان متناوب، بیشتر از مقاومت ورودی ترانزیستور است که باعث از دست دادن بهره می شود. ظرفیتخازن کوپلینگ باید حداقل 3 تا 5 برابر کمتر از مقاومت ورودی ترانزیستور باشد.بنابراین، خازن هایی با ظرفیت های بزرگ در ورودی و همچنین برای ارتباط بین مراحل ترانزیستور قرار می گیرند. در اینجا معمولاً از خازن های الکترولیتی با اندازه کوچک با رعایت اجباری قطبیت گنجاندن آنها استفاده می شود. اینها بیشترین هستند مشخصاتعناصر تقویت کننده LF ترانزیستوری دو مرحله ای. برای تثبیت اصل عملکرد یک تقویت کننده فرکانس پایین دو مرحله ای ترانزیستوری، من پیشنهاد می کنم ساده ترین گزینه های مدارهای تقویت کننده را در عمل جمع آوری، تنظیم و آزمایش کنیم. (در پایان مقاله، گزینه هایی برای کار عملی پیشنهاد می شود، اکنون باید طرحی از ساده ترین تقویت کننده دو مرحله ای را جمع آوری کنید تا به سرعت عبارات نظری را در عمل ردیابی کنید).

تقویت کننده های ساده و دو مرحله ای

نمودارهای شماتیک دو نوع از چنین تقویت کننده ای در (شکل 2) نشان داده شده است. آنها، در اصل، تکرار مدار تقویت کننده ترانزیستوری هستند که اکنون جدا شده است. فقط آنها جزئیات جزئیات را نشان می دهند و سه عنصر اضافی را معرفی می کنند: R1، C3 و S1. مقاومت R1 - منبع بار نوسانات فرکانس صوتی (گیرنده آشکارساز یا پیکاپ)؛ СЗ - خازنی که سر B1 بلندگو را در فرکانس های صوتی بالاتر مسدود می کند. S1 - کلید برق. در تقویت کننده روی (شکل 2، الف) ترانزیستورهای ساختار p - n - p، در تقویت کننده روی (شکل 2، ب) - ساختارهای n - p - n. از این نظر، قطبیت روشن کردن باتری هایی که آنها را تغذیه می کنند متفاوت است: یک ولتاژ منفی به کلکتورهای ترانزیستورهای نوع اول تقویت کننده اعمال می شود و یک ولتاژ مثبت به کلکتورهای ترانزیستورهای نوع دوم اعمال می شود. قطبیت روشن کردن خازن های الکترولیتی نیز متفاوت است. بقیه آمپلی فایرها دقیقا همینطور هستند.

برنج. 2 تقویت کننده های فرکانس پایین دو مرحله ای روی ترانزیستورهای ساختار p - n - p (a) و روی ترانزیستورهای ساختار n - p - n (b).

در هر یک از این گزینه های تقویت کننده، ترانزیستورهایی با ضریب انتقال جریان ساکن h21e 20 - 30 یا بیشتر می توانند کار کنند. در مرحله پیش تقویت (اول) لازم است یک ترانزیستور با ضریب h21e بزرگ قرار دهید - نقش بار B1 مرحله خروجی را می توان توسط هدفون، یک کپسول تلفن DEM-4m انجام داد. برای تغذیه تقویت کننده، از یک باتری 3336 لیتری (که معمولاً باتری مربع نامیده می شود) استفاده کنید یا منبع تغذیه اصلی(که در درس نهم پیشنهاد شده بود). مونتاژ پیش تقویت کننده روشن است تخته نان ، سپس مشخصات آن را به تخته مدار چاپیاگر چنین تمایلی ایجاد شود. ابتدا روی تخته نان فقط قطعات مرحله اول و خازن C2 را سوار کنید. بین سمت راست (طبق نمودار) خروجی این خازن و هادی زمینی منبع تغذیه، هدفون را روشن کنید. اگر اکنون ورودی تقویت کننده به جک های خروجی وصل شده باشد، به عنوان مثال: یک گیرنده آشکارساز تنظیم شده به یک ایستگاه رادیویی، یا هر منبع سیگنال ضعیف دیگری به آن وصل شده باشد، صدای ارسال رادیویی یا سیگنال منبع متصل در گوشی ها ظاهر می شود. انتخاب مقاومت مقاومت R2 (درست مانند هنگام تنظیم حالت عملکرد تقویت کننده تک ترانزیستوری، آنچه در درس هشتم در مورد آن صحبت کردم)، صدا را زیاد کن. در این حالت، میلی‌متر موجود در مدار کلکتور ترانزیستور باید جریانی برابر با 0.4 - 0.6 میلی آمپر را نشان دهد. با ولتاژ منبع تغذیه 4.5 ولت، این مزیت ترین حالت کار برای این ترانزیستور است. سپس جزئیات مرحله دوم (خروجی) آمپلی فایر را سوار کنید، گوشی ها را به مدار جمع کننده ترانزیستور آن تبدیل کنید. اکنون تلفن ها باید به طور قابل توجهی بلندتر باشند. حتی ممکن است صدای بلندتری داشته باشند پس از انتخاب مقاومت R4 که جریان کلکتور ترانزیستور را روی 0.4 - 0.6 میلی آمپر تنظیم می کند. در غیر این صورت می توانید انجام دهید: تمام قسمت های تقویت کننده را سوار کنید، با انتخاب مقاومت های R2 و R4 (با توجه به جریان مدار جمع کننده یا ولتاژ کلکتور ترانزیستور) حالت های ترانزیستور توصیه شده را انتخاب کنید و تنها پس از آن عملکرد آن را برای بازتولید صدا بررسی کنید. این راه بیشتر فنی است. و برای بیشتر تقویت کننده پیچیده، و شما باید عمدتاً با چنین تقویت کننده هایی سر و کار داشته باشید ، این تنها مورد صحیح است. امیدوارم متوجه شده باشید که توصیه من در مورد راه اندازی یک تقویت کننده دو مرحله ای به طور یکسان برای هر دو گزینه آن صدق می کند. و اگر ضرایب انتقال جریان ترانزیستورهای آنها تقریباً یکسان باشد ، حجم صدای تلفن ها - بارهای تقویت کننده باید یکسان باشد. با یک کپسول DEM-4m که مقاومت آن 60 اهم است، جریان ساکن ترانزیستور آبشاری باید (با کاهش مقاومت مقاومت R4) به 4 - 6 میلی آمپر افزایش یابد. مدارنسخه سوم تقویت کننده دو مرحله ای در (شکل 3) نشان داده شده است. یکی از ویژگی های این تقویت کننده این است که در مرحله اول یک ترانزیستور از ساختار p - n - p و در مرحله دوم - از ساختار n - p - n کار می کند. علاوه بر این، پایه ترانزیستور دوم نه از طریق یک خازن انتقال، مانند تقویت کننده دو گزینه اول، بلکه به طور مستقیم یا، همانطور که می گویند، به صورت گالوانیکی به کلکتور اول متصل می شود. با چنین اتصالی، محدوده فرکانس نوسانات تقویت شده گسترش می یابد و حالت عملکرد ترانزیستور دوم عمدتاً توسط حالت عملکرد اولی تعیین می شود که با انتخاب مقاومت R2 تنظیم می شود. در چنین تقویت کننده ای، بار ترانزیستور مرحله اول مقاومت R3 نیست، بلکه محل اتصال p-n امیتر ترانزیستور دوم است. مقاومت فقط به عنوان یک عنصر بایاس مورد نیاز است: افت ولتاژ ایجاد شده در آن، ترانزیستور دوم را باز می کند. اگر این ترانزیستور ژرمانیوم باشد (MP35 - MP38)، مقاومت مقاومت R3 می تواند 680 - 750 اهم باشد و اگر سیلیکون (MP111 - MP116، KT315، KT3102) - حدود 3 کیلو اهم باشد. متأسفانه، پایداری عملکرد چنین تقویت کننده ای در هنگام تغییر ولتاژ تغذیه یا دما زیاد نیست. در غیر این صورت هر آنچه در رابطه با آمپلی فایرهای دو گزینه اول گفته می شود در مورد این آمپلی فایر صدق می کند. آیا تقویت کننده ها می توانند از یک منبع 9 ولت DC، به عنوان مثال، از دو باتری 3336L یا Krona، یا برعکس، از یک منبع 1.5 - 3 ولت - از یک یا دو عنصر 332 یا 316 تغذیه شوند؟ البته، می توانید: در ولتاژ بالاتر منبع تغذیه، بار تقویت کننده - سر بلندگو - باید بلندتر باشد، در ولتاژ پایین تر - ساکت تر. اما در عین حال، حالت های عملکرد ترانزیستورها نیز باید تا حدودی متفاوت باشد. علاوه بر این، در ولتاژ منبع تغذیه 9 ولت، ولتاژ نامی خازن های الکترولیتی C2 دو گزینه تقویت کننده اول باید حداقل 10 ولت باشد. بررسی تجربی و نتیجه گیری مناسب.

برنج. 3 تقویت کننده در ترانزیستورهای ساختارهای مختلف.

نصب قطعات یک تقویت کننده مستقر بر روی یک برد دائمی یک موضوع ساده است. به عنوان مثال، در (شکل 4) برد مدار تقویت کننده گزینه اول نشان داده شده است (طبق نمودار در شکل 2، a). تخته را از ورق getinax یا فایبرگلاس با ضخامت 1.5 - 2 میلی متر برش دهید. ابعاد آن که در شکل نشان داده شده است تقریبی است و به ابعاد قطعاتی که دارید بستگی دارد. به عنوان مثال، در نمودار، قدرت مقاومت ها 0.125 وات است، ظرفیت خازن های الکترولیتی هر کدام 10 میکروفاراد است. اما این بدان معنا نیست که فقط چنین جزئیاتی باید در آمپلی فایر قرار داده شود. قدرت اتلاف مقاومت ها می تواند هر چیزی باشد. به جای خازن های الکترولیتی K5O - 3 یا K52 - 1 که روی برد مدار نشان داده شده است، ممکن است خازن های K50 - 6 یا آنالوگ های وارداتی وجود داشته باشد، علاوه بر این، برای ولتاژهای نامی بالا. بسته به قطعاتی که دارید، برد مدار تقویت کننده نیز ممکن است تغییر کند. روش های نصب المان های رادیویی از جمله سیم کشی چاپی را می توانید در قسمت مطالعه کنید "فناوری رادیویی آماتور" .

برنج. 4 برد مدار تقویت کننده باس دو مرحله ای.

هر یک از تقویت کننده هایی که در این مقاله در مورد آنها صحبت کردم، در آینده به کار خواهند آمد، به عنوان مثال، برای یک گیرنده ترانزیستوری قابل حمل. تقویت کننده های مشابه را می توان برای سیمی استفاده کرد ارتباط تلفنیبا دوستی که در نزدیکی زندگی می کند

تثبیت حالت عملکرد ترانزیستور

تقویت کننده گزینه های اول یا دوم (طبق نمودارهای شکل 2)، که در داخل خانه نصب و تنظیم شده است، بهتر از خیابان، جایی که در زیر پرتوهای گرم خورشید تابستان یا در سرما در زمستان قرار دارد، کار می کند. . چرا اینطور است؟ زیرا متاسفانه با افزایش دما، حالت عملکرد ترانزیستور نقض می شود. و علت اصلی آن جریان معکوس کنترل نشده کلکتور Ikbo و تغییر ضریب انتقال جریان ساکن h21E با تغییرات دما است. در اصل، Ikbo فعلی کوچک است. برای فرکانس پایین ترانزیستورهای ژرمانیومیقدرت کم، به عنوان مثال، این جریان، اندازه گیری شده در ولتاژ معکوسدر اتصال p - n کلکتور 5 ولت و دمای 20 درجه سانتیگراد از 20 - 30 μA تجاوز نمی کند و برای ترانزیستورهای سیلیکونی کمتر از 1 μA است. اما با دما تغییر قابل توجهی می کند. با افزایش دما به میزان 10 درجه سانتیگراد، جریان Ikbo یک ترانزیستور ژرمانیوم تقریباً دو برابر می شود و یک ترانزیستور سیلیکونی - 2.5 برابر. برای مثال، اگر در دمای 20 درجه سانتیگراد، جریان Ikbo یک ترانزیستور ژرمانیومی 10 میکروآمپر باشد، هنگامی که دما به 60 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، به حدود 160 میکروآمپر افزایش می یابد. اما Ikbo کنونی خصوصیات اتصال p-n جمع کننده را مشخص می کند. در شرایط عملیاتی واقعی، ولتاژ منبع تغذیه به دو اتصال p - n - کلکتور و امیتر اعمال می شود. در این حالت، جریان معکوس کلکتور نیز از طریق اتصال امیتر جریان می یابد و همانطور که بود، خود را تقویت می کند. در نتیجه مقدار جریان کنترل نشده که تحت تأثیر دما تغییر می کند چندین برابر افزایش می یابد. و هر چه سهم آن در جریان کلکتور بیشتر باشد، حالت عملکرد ترانزیستور در شرایط مختلف دمایی ناپایدارتر است. افزایش ضریب انتقال جریان h21E با دما باعث افزایش ناپایداری می شود. سپس در آبشار، به عنوان مثال، در ترانزیستور V1 تقویت کننده گزینه های اول یا دوم چه اتفاقی می افتد؟ با افزایش دما، جریان کل مدار کلکتور افزایش می‌یابد و باعث افزایش افت ولتاژ در مقاومت بار R3 می‌شود (شکل 3 را ببینید). در این حالت ولتاژ بین کلکتور و امیتر کاهش می یابد که منجر به ایجاد اعوجاج سیگنال می شود. با افزایش بیشتر دما، ولتاژ کلکتور می تواند آنقدر کم شود که ترانزیستور به طور کلی سیگنال ورودی را تقویت نمی کند. کاهش تأثیر دما بر جریان کلکتور یا با استفاده از ترانزیستورهای با جریان بسیار کم Ikbo در تجهیزات طراحی شده برای کار با نوسانات دما قابل توجه امکان پذیر است. به عنوان مثال، سیلیکون، یا استفاده از اقدامات ویژه، تثبیت حرارتی حالت ترانزیستورها. یکی از روش ها تثبیت حرارتی حالت عملیات ساختار ترانزیستور ژرمانیوم p - n - p در نمودار شکل نشان داده شده است. 5، الف. در اینجا همانطور که می بینید، مقاومت پایه Rb به هادی منفی منبع تغذیه متصل نیست، بلکه به کلکتور ترانزیستور متصل است. چه چیزی می دهد؟ با افزایش دما، جریان فزاینده کلکتور افت ولتاژ در بار Rn را افزایش می دهد و ولتاژ کلکتور را کاهش می دهد. و از آنجایی که پایه (از طریق یک مقاومت Rb) به کلکتور متصل می شود، ولتاژ بایاس منفی نیز روی آن کاهش می یابد که به نوبه خود جریان کلکتور را کاهش می دهد. بازخورد بین خروجی و مدارهای ورودیآبشار - افزایش جریان کلکتور باعث کاهش ولتاژ در پایه می شود که به طور خودکار جریان کلکتور را کاهش می دهد. تثبیت حالت داده شده عملکرد ترانزیستور وجود دارد. اما در حین کار ترانزیستور بین کلکتور و پایه آن، از طریق همان مقاومت Rb، یک بازخورد منفی در جریان متناوب رخ می دهد که باعث کاهش بهره کلی آبشار می شود. بنابراین، پایداری حالت ترانزیستور با هزینه از دست دادن بهره به دست می آید. حیف شد ولی برای حفظ عملکرد طبیعی آمپلی فایر در زمان تغییر دمای ترانزیستور باید سراغ این تلفات رفت.

برنج. 5 مرحله تقویت با تثبیت حرارتی حالت ترانزیستور.

با این حال، راهی برای تثبیت حالت عملکرد ترانزیستور با تلفات افزایش اندکی کمتر وجود دارد، اما این با پیچیده کردن آبشار به دست می‌آید. طرح چنین تقویت کننده ای در (شکل 5، ب) نشان داده شده است. حالت استراحت ترانزیستور از نظر جریان مستقیم و ولتاژ یکسان است: جریان مدار کلکتور 0.8 - 1 میلی آمپر است، ولتاژ بایاس منفی در پایه نسبت به امیتر 0.1 ولت (1.5 - 1.4 \u003d 0.1 ولت) است. . اما حالت با استفاده از دو مقاومت اضافی تنظیم می شود: Rb2 و Re. مقاومت های Rb1 و Rb2 یک تقسیم کننده را تشکیل می دهند که با کمک آن یک ولتاژ پایدار روی پایه حفظ می شود. مقاومت امیتر Re یک عنصر است تثبیت حرارتی . تثبیت حرارتی حالت ترانزیستور به شرح زیر رخ می دهد. با افزایش جریان کلکتور تحت تأثیر گرما، افت ولتاژ در مقاومت Re افزایش می یابد. در این حالت اختلاف ولتاژ بین پایه و امیتر کاهش می یابد که به طور خودکار جریان کلکتور را کاهش می دهد. به نظر می رسد همان بازخورد، فقط در حال حاضر بین امیتر و پایه، به همین دلیل حالت ترانزیستور تثبیت شده است. خازن Ce را که به طور موازی با مقاومت Re وصل شده است، با کاغذ یا انگشت خود بپوشانید و بنابراین، آن را شنت کنید. اکنون این نمودار شما را به یاد چه چیزی می اندازد؟ آبشار با ترانزیستور متصل طبق طرح OK (پیرو امیتر). این بدان معناست که در حین کار ترانزیستور، هنگامی که افت ولتاژ بر روی مقاومت Re نه تنها ثابت، بلکه در اجزای متغیر نیز رخ می دهد، یک ولتاژ بین امیتر و پایه رخ می دهد. 100٪ بازخورد ولتاژ متناوب منفی ، که در آن سود آبشار کمتر از وحدت است. اما این تنها زمانی می تواند اتفاق بیفتد که خازن C3 وجود نداشته باشد. این خازن یک مسیر موازی ایجاد می کند که در طول آن، با دور زدن مقاومت Re، جزء متغیر جریان کلکتور جریان می یابد، با فرکانس سیگنال تقویت شده پالس می کند و بازخورد منفی رخ نمی دهد (جزء متغیر جریان کلکتور به داخل می رود. سیم مشترک). ظرفیت این خازن باید به گونه ای باشد که در برابر فرکانس های پایین سیگنال تقویت شده مقاومت محسوسی ایجاد نکند.در مرحله تقویت فرکانس صوتی، این نیاز می تواند توسط یک خازن الکترولیتی با ظرفیت 10-20 میکروفاراد یا بیشتر برآورده شود. تقویت کننده با چنین سیستم تثبیت حالت ترانزیستوری عملاً نسبت به نوسانات دما حساس نیست و علاوه بر این، به تغییر ترانزیستورها اهمیت چندانی ندارد. آیا در همه موارد، این راه برای تثبیت حالت عملکرد ترانزیستور است؟ البته که نه. پس از همه، همه چیز بستگی به هدفی دارد که تقویت کننده برای آن در نظر گرفته شده است. اگر تقویت کننده فقط در خانه کار می کند، جایی که اختلاف دما ناچیز است، تثبیت حرارتی سخت ضروری نیست. و اگر قصد دارید تقویت کننده یا گیرنده ای بسازید که هم در خانه و هم در خیابان به طور پایدار کار کند، مطمئناً باید حالت ترانزیستور را تثبیت کنید، حتی اگر دستگاه باید با جزئیات اضافی پیچیده باشد.

تقویت کننده قدرت فشاری-کششی

در ابتدای این مقاله در مورد هدف مراحل تقویت کننده، من که انگار به آینده نگاه می کنم، گفتم که در مراحل خروجی که تقویت کننده های قدرت هستند، رادیو آماتورها از همان ترانزیستورهای کم مصرف مانند مراحل تقویت ولتاژ استفاده می کنند. البته شما می توانید یک سوال داشته باشید، یا ممکن است مطرح شود: چگونه این امر به دست می آید؟ الان دارم جوابشو میدم این گونه آبشارها تقویت کننده های قدرت فشار کش نامیده می شوند. علاوه بر این، آنها می توانند ترانسفورماتور باشند، یعنی. استفاده از ترانسفورماتور در آنها، یا بدون ترانسفورماتور. هر دو نوع تقویت کننده نوسان صوتی push-pull در طراحی های شما استفاده خواهد شد. بیایید اصل کار آنها را درک کنیم. یک نمودار ساده از مرحله تقویت توان ترانسفورماتور فشار کش و نمودارهایی که عملکرد آن را نشان می دهد در (شکل 6) نشان داده شده است. همانطور که می بینید دارای دو ترانسفورماتور و دو ترانزیستور است. ترانسفورماتور T1 بین مرحله ای است و ترمینال مرحله را با ورودی تقویت کننده قدرت وصل می کند و ترانسفورماتور T2 خروجی است. ترانزیستورهای V1 و V2 طبق مدار OE متصل می شوند. ساطع کننده های آنها و همچنین خروجی میانی سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور بین مرحله ای "زمین دار" هستند - به هادی مشترک منبع تغذیه Ui.p متصل می شوند. - ولتاژ منبع تغذیه منفی به کلکتورهای ترانزیستور از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی T2 تامین می شود: به کلکتور ترانزیستور V1 - از طریق بخش Ia، به کلکتور ترانزیستور V2 - از طریق بخش Ib. هر ترانزیستور و بخش‌های مربوط به سیم‌پیچ ثانویه ترانسفورماتور بین‌مرحله‌ای و سیم‌پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی نشان‌دهنده تقویت‌کننده معمولی تک سر است که قبلاً برای شما آشنا بود. اگر یکی از این بازوهای آبشار را با یک تکه کاغذ بپوشانید، به راحتی می توانید این را ببینید. آنها با هم یک تقویت کننده قدرت فشاری را تشکیل می دهند.

برنج. 6 تقویت کننده قدرت ترانسفورماتور فشاری و نمودارهایی که عملکرد آن را نشان می دهد.

ماهیت عملکرد تقویت کننده فشار کش به شرح زیر است. نوسانات فرکانس صوتی (نمودار در شکل 6) از مرحله پیش ترمینال به پایه های هر دو ترانزیستور تغذیه می شود تا ولتاژ روی آنها در هر زمان در جهت مخالف تغییر کند، یعنی. در آنتی فاز در این مورد، ترانزیستورها به طور متناوب، برای دو سیکل برای هر دوره ولتاژی که به آنها عرضه می شود، کار می کنند. به عنوان مثال، هنگامی که یک نیمه موج منفی در پایه ترانزیستور V1 وجود دارد، باز می شود و جریان تنها این ترانزیستور از بخش Ia سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی عبور می کند (گراف b). در این زمان، ترانزیستور V2 بسته است، زیرا یک نیمه موج ولتاژ مثبت در پایه آن وجود دارد. در نیم سیکل بعدی، برعکس، نیم موج مثبت بر اساس ترانزیستور V1 و نیم موج منفی بر اساس ترانزیستور V2 خواهد بود. اکنون ترانزیستور V2 باز می شود و جریان کلکتور از بخش Ib سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خروجی (گراف c) عبور می کند و ترانزیستور V1 در حال بسته شدن "استراحت می کند". و به همین ترتیب با هر دوره ارتعاشات صوتی به تقویت کننده ارائه می شود. در سیم پیچ ترانسفورماتور، جریان کلکتور هر دو ترانزیستور خلاصه می شود (گراف d)، در نتیجه، نوسانات الکتریکی فرکانس صوتی قوی تری در خروجی تقویت کننده نسبت به تقویت کننده های تک سیکل معمولی به دست می آید. سر دینامیک B که به سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور متصل است، آنها را به صدا تبدیل می کند. حال با استفاده از نمودار موجود در (شکل 7) اصل کار را درک خواهیم کرد تقویت کننده فشار کش بدون ترانسفورماتور قدرت. دو ترانزیستور نیز وجود دارد، اما آنها ساختارهای متفاوتی دارند: ترانزیستور Vl - p - n - p، ترانزیستور V2 - n - p - n. برای جریان مستقیم، ترانزیستورها به صورت سری به هم متصل می شوند و به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ منبع DC آنها را تشکیل می دهند. همزمان بر روی کلکتور ترانزیستور V1 نسبت به نقطه میانی بین آنها ولتاژ منفی ایجاد می شود که به آن نقطه تقارن می گویند معادل نصف ولتاژ منبع تغذیه و روی کلکتور ترانزیستور V2 مثبت است. و همچنین برابر با نصف ولتاژ منبع تغذیه Un.p. سر دینامیکی B در مدارهای امیتر ترانزیستورها گنجانده شده است: برای ترانزیستور V1 - از طریق خازن C2، برای ترانزیستور V2 - از طریق خازن C1. بنابراین، ترانزیستورهای AC مطابق مدار OK متصل می شوند (پیرو امیتر) و روی یک بار مشترک کار کنید - سر B.

برنج. 7 تقویت کننده قدرت بدون ترانسفورماتور فشاری.

در پایه هر دو ترانزیستور تقویت کننده، یک ولتاژ متناوب با مقدار و فرکانس یکسان عمل می کند که از آبشار پیش ترمینال می آید. و از آنجایی که ترانزیستورها ساختارهای مختلفی دارند، به طور متناوب برای دو سیکل کار می کنند: با یک نیمه موج منفی ولتاژ، فقط ترانزیستور V1 باز می شود و در سر مدار B - خازن C2 یک پالس جریان جمع کننده ظاهر می شود (در شکل 6 - نمودار b)، و با مثبت فقط ترانزیستور V2 در نیم موج باز می شود و در مدار سر-خازن C1 یک پالس جریان کلکتور این ترانزیستور ظاهر می شود (در شکل 6 - نمودار ج). بنابراین، جریان کل ترانزیستورها از سر عبور می کند (نقشه d در شکل 6)، که یک نوسان فرکانس صوتی تقویت شده در توان است که آن را به نوسانات صوتی تبدیل می کند. در عمل، همان اثر تقویت کننده با ترانسفورماتور حاصل می شود، اما به دلیل استفاده از ترانزیستورهای ساختارهای مختلف، نیازی به دستگاهی برای سیگنال دهی به پایه های ترانزیستور نیست. خارج از مرحله . باید متوجه یک تناقض در توضیح من در مورد تقویت‌کننده‌های قدرت فشاری می‌شوید: هیچ ولتاژ بایاس به پایه‌های ترانزیستور اعمال نشده است. حق با شماست، اما خطای خاصی در اینجا وجود ندارد. واقعیت این است که ترانزیستورهای مرحله فشار کش می توانند بدون ولتاژ بایاس اولیه کار کنند. اما سپس اعوجاج هایی از نوع در سیگنال تقویت شده ظاهر می شود. "گام" ، به ویژه در سیگنال ورودی ضعیف به شدت احساس می شود. آنها پله نامیده می شوند زیرا دارای یک شکل پلکانی بر روی اسیلوگرام یک سیگنال سینوسی هستند (شکل 8).ساده ترین راه برای از بین بردن این گونه اعوجاج ها اعمال ولتاژ بایاس به پایه های ترانزیستور است که در عمل انجام می شود.

برنج. 8 اعوجاج نوع "Step".

اکنون، قبل از شروع گفتگو در مورد تقویت کننده هایی که تولید صدای بلند را ارائه می دهند، می خواهم شما را با برخی از پارامترها و کلاس هایی که مشخصه تقویت کننده باس هستند آشنا کنم. تمام مزایای تقویت کننده های فشار کش در زیر به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت.

پارامترهای اصلی تقویت کننده های LF

کیفیت و مناسب بودن یک تقویت کننده برای اهداف خاص با چندین پارامتر ارزیابی می شود که مهمترین آنها را می توان سه مورد در نظر گرفت: توان خروجی Рout، حساسیت و پاسخ فرکانسی. اینها پارامترهای اساسی هستند که باید بدانید و درک کنید. توان خروجی، توان نوسانات الکتریکی فرکانس صوتی است که بر حسب وات یا میلی وات بیان می شود، که تقویت کننده به یک بار - معمولاً یک درایور تابش مستقیم - می دهد. مطابق با استانداردهای تعیین شده، Рnom اسمی و حداکثر قدرت Pmax توان نامی چنین توانی است که در آن به اصطلاح اعوجاج غیر خطیسیگنال خروجی، معرفی شده توسط تقویت کننده، نسبت به سیگنال تحریف نشده از 3 تا 5 درصد تجاوز نمی کند. با افزایش بیشتر توان، اعوجاج غیر خطی سیگنال خروجی افزایش می یابد. توانی که در آن اعوجاج به 10% می رسد حداکثر نامیده می شود. حداکثر توان خروجی می تواند 5 تا 10 برابر توان نامی باشد، اما با آن، اعوجاج حتی با گوش قابل توجه است. هنگامی که در این مقاله در مورد تقویت کننده ها صحبت می کنیم، معمولاً به میانگین توان خروجی آنها اشاره می کنم و به سادگی آنها را به عنوان توان خروجی یاد می کنم. حساسیت تقویت کننده ولتاژ سیگنال فرکانس صوتی است که بر حسب ولت یا میلی ولت بیان می شود که باید به ورودی آن اعمال شود تا توان بار به مقدار نامی برسد. هرچه این ولتاژ کمتر باشد، طبیعتاً حساسیت بهترتقویت کننده به عنوان مثال، من می گویم: حساسیت اکثریت قریب به اتفاق آمپلی فایرهای آماتور و صنعتی در نظر گرفته شده برای بازتولید سیگنال از خروجی خط یک ضبط صوت، پخش کننده DVD و سایر منابع می تواند 100 - 500 میلی ولت و حداکثر 1 ولت باشد، حساسیت تقویت کننده های میکروفون 1 - 2 میلی ولت است. پاسخ فرکانس - پاسخ فرکانس (یا باند فرکانس کاری تقویت کننده) به صورت گرافیکی با یک خط افقی و تا حدودی منحنی نشان داده می شود که وابستگی ولتاژ سیگنال خروجی Uout را به فرکانس آن در یک ولتاژ ورودی ثابت Uin نشان می دهد. واقعیت این است که هر تقویت کننده، به دلایل متعدد، سیگنال های فرکانس های مختلف را به طور نابرابر تقویت می کند. به عنوان یک قاعده، ارتعاشات پایین ترین و بالاترین فرکانس محدوده صوتی بدترین تقویت شده است. بنابراین، خطوط - ویژگی های فرکانس تقویت کننده ها - ناهموار هستند و لزوماً دارای فرورفتگی (انسداد) در لبه ها هستند. نوسانات فرکانس های بسیار پایین و بالا، که تقویت آنها، در مقایسه با نوسانات فرکانس های متوسط ​​(800 - 1000 هرتز)، به 30٪ کاهش می یابد، مرزهای باند فرکانس تقویت کننده در نظر گرفته می شود. باند فرکانس آمپلی فایرهای طراحی شده برای بازتولید آثار موسیقی باید حداقل 20 هرتز تا 20 تا 30 کیلوهرتز، تقویت کننده های گیرنده های پخش شبکه - از 60 هرتز تا 10 کیلوهرتز، و تقویت کننده های گیرنده های ترانزیستوری کوچک - از حدود 200 هرتز تا 3 باشد. - 4 کیلوهرتز برای اندازه گیری پارامترهای اصلی تقویت کننده ها، به یک مولد نوسان فرکانس صوتی، یک ولت متر AC، یک اسیلوسکوپ و برخی ابزارهای اندازه گیری دیگر نیاز دارید. آنها در آزمایشگاه های رادیویی تولیدی، محافل الکترونیک رادیویی هستند و برای الکترونیک رادیویی پربارتر، باید سعی کنید آنها را برای خود تهیه کنید تا همیشه در دسترس باشند.

کلاس های تقویت تقویت کننده های فرکانس پایین. نقش کلاس بهره در دستیابی به پارامترهای توان و بازدهی بالا

تا به حال، ما در مورد میزان انرژی صرف شده برای ایجاد یک سیگنال تقویت شده، برای ایجاد یک "کپی قدرتمند" از سیگنال ورودی صحبت نکرده ایم. در واقع ما چنین سوالی نداشتیم. باید گفت که تامین کننده انرژی برای ایجاد سیگنال تقویت شده می تواند باتری یا منبع تغذیه باشد. در عین حال، بدیهی است که باتری دارای ذخایر زیادی انرژی است و فقط برای ایجاد چیزی برای پشیمانی وجود ندارد. سیگنال تقویت شده. حالا که به هدف رسیدیم، وقتی یاد گرفتیم با کمک ترانزیستور تقویت کنیم سیگنال ضعیف، بیایید سعی کنیم دریابیم که تامین کننده آن چه نوع انرژی باید بدهد - یک باتری کلکتور. بیایید سعی کنیم بفهمیم که یک وات سیگنال تقویت شده چقدر هزینه دارد، باتری باید چند وات برق DC برای آن بپردازد. با انجام چندین فرض، با فرض اینکه بخش مستطیلی مشخصه ورودی مستقیماً از "صفر" شروع می شود، هیچ خمشی روی مشخصه خروجی نیز وجود ندارد، که یک عنصر (به عنوان مثال، یک ترانسفورماتور) به عنوان بار کلکتور گنجانده شده است. ، که در آن فشار ثابت، به این نتیجه خواهیم رسید که بهترین موردفقط نیمی از توانی که از باتری گرفته می شود به سیگنال تقویت شده می رود. این را می توان طور دیگری گفت: کارایی (ضریب عملکرد) تقویت کننده ترانزیستور از 50٪ تجاوز نمی کند. برای هر وات توان خروجی، دو وات توان باتری کلکتور (شکل 9) باید پرداخت شود.

برنج. 9 هر چه بازده تقویت کننده بیشتر باشد، توان کمتری برای تولید توان خروجی معین مصرف می کند.

اثبات صحت این نتیجه گیری بسیار آسان است. برای محاسبه توان مصرفی از باتری، ولتاژ DC آن را ضرب کنید اک روی جریان مصرفی، یعنی روی جریان ساکن کلکتور Ik.p. . ترانزیستور (Ppot. = Ek * Ik.p.) . از طرف دیگر، دامنه مولفه متغیر جریان کلکتور به هیچ وجه نمی تواند بیشتر از جریان ساکن باشد، در غیر این صورت ترانزیستور با قطع کار می کند. در بهترین حالت، دامنه مولفه متغیر برابر با جریان ساکن است Ik.p. و در عین حال مقدار موثر مولفه متغیر جریان کلکتور برابر است با In.ef. = 07 * Ik.p .. به همین ترتیب، دامنه ولتاژ متناوب در بار نمی تواند بیشتر از ولتاژ باتری باشد، در غیر این صورت، در یک نقطه، نه "منفی"، بلکه "به علاوه" روی کلکتور ظاهر می شود. و این در بهترین حالت منجر به شدیدترین تحریفات خواهد شد. بنابراین، مقدار موثر ولتاژ خروجی Un.ef. نمی تواند تجاوز کند Un.ef. = 07 * Ek . اکنون فقط ضرب باقی مانده است 07 * Ik.p.. در 07 * Ek. و به دست آورید که حداکثر توان موثری که تقویت کننده می تواند ارائه دهد تجاوز نمی کند مرجع. = 0.5 * Ik.p. * Ek = W.eff. ، یعنی از نصف توان مصرفی تجاوز نمی کند. این تصمیم قطعی است، اما قابل تجدید نظر است. می توان به قیمت فداکاری های خاص، بازده تقویت کننده را افزایش داد، از خط پنجاه درصد راندمان عبور کرد، برای افزایش راندمان لازم است که تقویت کننده سیگنال قدرتمندتری با همان توان مصرفی ایجاد کند. و برای این شما نیاز دارید، بدون افزایش جریان ساکن Ik.p. و ولتاژ ثابت اک ، مولفه های متغیر جریان کلکتور را افزایش دهید که در و ولتاژ بار سازمان ملل متحد چه چیزی ما را از مطرح کردن این دو مؤلفه باز می دارد؟ اعوجاج . می توانیم جریان را افزایش دهیم که در (برای این، به عنوان مثال، برای افزایش سطح سیگنال ورودی کافی است)، و ولتاژ سازمان ملل متحد (برای این، مجدداً کافی است سیگنال ورودی را افزایش دهید یا مقاومت بار را برای (جریان متناوب) افزایش دهید. اما در هر دو حالت شکل سیگنال مخدوش می شود، نیمه موج های منفی آن قطع می شود. و اگرچه چنین است. فداکاری غیرقابل قبول به نظر می رسد (چه کسی به تقویت کننده اقتصادی نیاز دارد، اگر محصولات معیوب تولید کند؟)، ما همچنان به دنبال آن خواهیم بود. یک حالت اقتصادی تر و افزایش کارایی آن. تقویت بدون اعوجاج، زمانی که دامنه مولفه متناوب جریان کلکتور از جریان ساکن Ik.p تجاوز نکند، کلاس تقویت (A) نامیده می شود. تقویت کننده تکی که در کلاس A کار می کند، تقویت کننده تک سر نامیده می شود. اگر در حین تقویت، بخشی از سیگنال "قطع" شود، اگر دامنه مولفه متناوب جریان کلکتور بیشتر از Ik.p باشد، و قطع جریان در مدار کلکتور رخ دهد، آنگاه یکی از کلاس های تقویت (AB)، (B) یا (C). با تقویت در کلاس B، برش برابر با نیم دوره است، یعنی. در نیمی از سیکل جریان در مدار کلکتور وجود دارد و در نیمه دیگر سیکل جریانی وجود ندارد. اگر در بیش از نیمی از پریود جریان وجود داشته باشد، اگر کمتر از کلاس C باشد، یک کلاس افزایش AB داریم. (بیشتر، کلاس های gain نشان می دهد با حروف لاتین A، AB، B، C). تصور کنید که ما نه یک، بلکه دو تقویت کننده یکسان داریم که در کلاس B کار می کنند: یکی نیم چرخه های مثبت سیگنال را بازتولید می کند و دیگری منفی. حال تصور کنید که هر دوی آنها برای یک بار مشترک کار می کنند. در این مورد، ما یک جریان متناوب معمولی بدون تحریف در بار دریافت خواهیم کرد - یک سیگنال، همانطور که بود، از دو نیمه دوخته شده است (شکل 10).

برنج. 10 کلاس آبشار فشاری و تقویتی.

درست است، برای به دست آوردن یک سیگنال تحریف نشده از دو سیگنال تحریف شده، مجبور شدیم یک سیگنال نسبتا ایجاد کنیم. طرح پیچیدهنیمه دوخت (چنین مدار، همانطور که در بالا در این مقاله مورد بحث قرار گرفت، فشار کش نامیده می شود)، در واقع، شامل دو مرحله تقویت کننده مستقل است. اما همانطور که در بالا توضیح داده شد، ضرر ما (در این موردپیچیدگی مدار تقویت کننده) سود بسیار بیشتری را به همراه دارد. کل توانی که یک تقویت کننده فشار کش ایجاد می کند، بیشتر از توانی است که هر دو نیمه آن به طور جداگانه می دهند. و "هزینه" یک وات سیگنال خروجی بسیار کمتر از یک تقویت کننده تک سر است. در حالت ایده آل (حالت سوئیچینگ)، یک وات خروجی را می توان برای همان وات مصرف برق به دست آورد، یعنی در حالت ایده آل، راندمان یک تقویت کننده فشار کش می تواند به 100 درصد برسد. راندمان واقعی، البته، کمتر است: در عمل 67٪ است. اما پس از همه، در یک تقویت کننده تک سر که در یک کلاس کار می کند آ،ما بازده 50٪ را نیز فقط در حالت ایده آل به دست آوردیم. اما در واقعیت، یک تقویت کننده تک چرخه به شما امکان می دهد بازدهی بیش از 30 - 40٪ نداشته باشید. و بنابراین در تقویت‌کننده‌های فشاری، هر وات توان خروجی دو تا سه برابر «ارزان‌تر» از تقویت‌کننده‌های تک سر برای ما هزینه دارد.برای تجهیزات ترانزیستور قابل حمل، افزایش راندمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هرچه بازده بالاتر باشد، مصرف انرژی باتری کلکتور در همان توان خروجی کمتر است. و این به نوبه خود به این معنی است که هر چه راندمان بالاتر باشد، کمتر این باتری نیاز به تعویض دارد، یا باتری می تواند با همان عمر مفید کوچکتر باشد. به همین دلیل است که در تجهیزات ترانزیستور مینیاتوری ، به ویژه در گیرنده های مینیاتوری ، جایی که به نظر می رسد برای صرفه جویی در وزن و فضا لازم است ، از تقویت کننده های فشار کش استفاده می شود ، از جمله تعدادی قسمت اضافی در مدار برای این کار. مدارهای تقویت کننده فشار کش برای تکرار در کار عملی ارائه می شود. تقریباً در تمام مدارهای فشار کش، تقویت کننده های ترمینال ترانزیستوری از کلاس AB یا B استفاده می شود، اما هنگام کار در یک کلاس ببرخی اعوجاج‌هایی که به سختی حذف می‌شوند ظاهر می‌شوند (به دلیل خمش مشخصه ورودی)، و این کلاس کمتر در تقویت‌کننده‌های باس استفاده می‌شود. کلاس C در این تقویت کننده ها به دلیل ظاهر شدن اعوجاج های کشنده اصلا استفاده نمی شود. ولتاژ کنترل به ترانزیستورهای خروجی از به اصطلاح تامین می شود آبشار معکوس فاز ساخته شده بر روی یک ترانزیستور مطابق مدار ترانسفورماتور. طرح های دیگری نیز وجود دارد اینورترهای فاز ، اما همه آنها یک کار را انجام می دهند، دو ولتاژ ضد فاز ایجاد می کنند که باید به پایه های ترانزیستورهای فشار کش اعمال شود. اگر ولتاژ یکسانی به این ترانزیستورها اعمال شود، آنها نه از طریق یک چرخه، بلکه به صورت همزمان کار می کنند و بنابراین هر دو فقط نیم سیکل های مثبت یا برعکس فقط منفی سیگنال را تقویت می کنند. برای اینکه ترانزیستورهای آبشاری فشار کش به طور متناوب کار کنند، باید روی پایه های آنها اعمال کنید، همانطور که در بالا ذکر شد. ولتاژهای ضد فاز . در یک اینورتر فاز با ترانسفورماتور، با تقسیم سیم پیچ ثانویه به دو قسمت مساوی، دو ولتاژ کنترل به دست می آید. و این ولتاژها به دلیل اینکه نقطه وسط سیم پیچ ثانویه به زمین متصل است تبدیل به آنتی فاز می شوند. هنگامی که یک "بعلاوه" در انتهای بالایی آن (طبق نمودار) نسبت به نقطه میانی ظاهر می شود، یک "منفی" در انتهای پایین نسبت به این نقطه ظاهر می شود. و از آنجایی که ولتاژ متغیر است، "بعلاوه" و "منفی" همیشه مکان خود را تغییر می دهند (شکل 11).

برنج. 11 اینورتر فاز دو ولتاژ متناوب ایجاد می کند که 180 درجه خارج از فاز هستند.

اینورتر فاز ترانسفورماتور ساده و قابل اعتماد، عملاً نیازی به تنظیم ندارد. یک تقویت کننده فشار کش برای یک گیرنده ترانزیستوری یا یک رادیو کوچک را می توان با توجه به هر یک از مدارهای تقویت کننده فرکانس پایین که در مدارهای کار عملی یا گیرنده صنعتی ارائه می شود، مونتاژ کرد. به عنوان مثال، طبق طرح گیرنده های "Alpinist"، "Neva-2"، "Speedola" و غیره.

کمی بیشتر در مورد منفی بازخوردکه در ابتدای این مقاله در توضیح تقویت کننده های تک سر به آن اشاره شد.چگونه بازخورد منفی اعوجاج را کاهش می دهد، شکل موج را اصلاح می کند؟ برای پاسخ به این سوال، باید به یاد داشته باشیم که اعوجاج شکل موج، در واقع به معنای ظاهر شدن در سیگنال است. هارمونیک های جدید ، اجزای سینوسی جدید. از طریق مدار بازخورد منفی، موارد جدیدی که در نتیجه ظاهر شده اند اعوجاج هارمونیک در چنین فازی (فاز مخالف) به ورودی تقویت کننده تغذیه می شوند که خود را ضعیف می کنند. قدرت این هارمونیک ها در خروجی تقویت کننده کمتر از آن است که بدون فیدبک باشد. در همان زمان، البته، اجزای مفید نیز ضعیف می شوند، که باید یک سیگنال تحریف نشده اضافه شود، اما این قابل رفع است. برای جبران این فعالیت بازخورد منفی مضر، می توانید سطح سیگنال را در ورودی تقویت کننده افزایش دهید، شاید حتی یک مرحله دیگر برای این کار اضافه کنید. بازخورد منفی در تقویت کننده های باس، به ویژه تقویت کننده های فشاری که در کلاس های درس استفاده می شوند ABو بکاربرد بسیار گسترده ای پیدا می کند: بازخورد منفی به شما امکان می دهد کاری را انجام دهید که با هیچ وسیله دیگری به دست نیامده است کاهش اعوجاج شکل موج، کاهش به اصطلاح اعوجاج غیر خطی . بازخورد منفی به شما امکان می دهد تا عملیات مهم دیگری را برای تنظیم آهنگ انجام دهید، یعنی در جهت درست. تغییر پاسخ فرکانسی تقویت کننده شکل. 12 .

برنج. 12. نمودار تقریبی پاسخ فرکانس دامنه (AFC)، تقویت کننده ها. یک نمودار مشابه می تواند پاسخ فرکانسی هر تقویت کننده را مشخص کند.

این مشخصه نشان می دهد که چگونه بهره با فرکانس سیگنال تغییر می کند. برای یک تقویت کننده ایده آل، پاسخ فرکانس فقط یک خط مستقیم است: بهره در همه فرکانس ها برای چنین تقویت کننده ای یکسان است. ولی در یک تقویت کننده واقعی، پاسخ فرکانس خمیده می شود، در ناحیه پایین ترین و بالاترین فرکانس باتلاق می شود.این بدان معناست که فرکانس‌های پایین و بالاتر محدوده صوتی بدتر از فرکانس‌های میانی تقویت می‌شوند. دلایل بروز چنین انسدادهایی در پاسخ فرکانسی ممکن است متفاوت باشد، اما ریشه مشترک دارند. تقویت نابرابر در فرکانس های مختلف به دست می آید زیرا مدار حاوی عناصر راکتیو، خازن ها و سیم پیچ هایی است که مقاومت آنها با فرکانس تغییر می کند. راه های زیادی برای اصلاح پاسخ فرکانسی وجود دارد، از جمله معرفی عناصر وابسته به فرکانس در مدار بازخورد. نمونه ای از چنین عناصری زنجیره R13، C9 در تقویت کننده نشان داده شده در (شکل 13) است.

برنج. 13 ساخت عملی تقویت کننده فشار کش بدون ترانسفورماتور.

مقاومت این مدار با کاهش فرکانس افزایش می یابد، بازخورد کاهش می یابد و به همین دلیل افزایش خاصی در پاسخ فرکانسی در ناحیه فرکانس پایین ایجاد می شود. آمپلی فایر چندین مدار بازخورد منفی دیگر دارد. این خازن C6 است که کلکتور ترانزیستور T2 را به پایه آن متصل می کند. مقاومت R12، که نه تنها یک بایاس ثابت به پایه های ترانزیستورهای خروجی، بلکه بخشی از سیگنال خروجی را نیز تامین می کند. زنجیره ای که از مرحله سوم با مرحله دوم بازخورد ایجاد می کند، اما نه در جریان متناوب، بلکه در جریان مستقیم (چنین بازخوردی پایداری حرارتی تقویت کننده را افزایش می دهد). هد دینامیکی در مدارهای کلکتور ترانزیستورهای خروجی از طریق یک خازن جداکننده C4 گنجانده شده است. مقاومت سیم پیچ صدا در این مدار می تواند 6 - 10 اهم باشد. تقویت کننده تا 100 مگاوات توان تولید می کند. در ولتاژ سیگنال ورودی حدود 30 - 50 میلی ولت. تعداد نسبتاً زیادی مدارهای تقویت کننده بدون ترانسفورماتور بر اساس ترانزیستورهای رسانایی مختلف وجود دارد. در اکثر آنها از ترانزیستورهای کامپوزیت در مرحله خروجی استفاده می شود یعنی در هر بازو دو ترانزیستور گنجانده شده است. عدم وجود ترانسفورماتور و کاهش تعداد خازن های کوپلینگ باعث می شود که پاسخ فرکانسی بسیار خوبی در اینگونه تقویت کننده ها بدست آید. با این حال، برای یک آماتور رادیویی تازه کار، این برد با قیمت نسبتاً بالایی همراه است. راه اندازی تقویت کننده های بدون ترانسفورماتور و حتی با ترانزیستورهای کامپوزیت همیشه آسان نیست. و بنابراین، اگر هنوز تجربه زیادی در ایجاد تجهیزات ترانزیستوری ندارید، بهتر است تقویت کننده را مطابق مدار کلاسیک فشار کشش با ترانسفورماتورها مونتاژ کنید (شکل 14).

برنج. 14 ULF فشاری با یک مرحله خروجی ترانسفورماتور.

ویژگی اصلی این آمپلی فایر، آفست ثابت شده از یک باتری جداگانه B2 به پایه مرحله اول T1 است. به همین دلیل، جریان کلکتور ترانزیستور T1 با کاهش ولتاژ باتری کلکتور تا 3.5 ولت عملاً بدون تغییر باقی می ماند. از پایین تقسیم کننده R4، R5، موجود در مدار امیتر T1، یک بایاس به پایه های ترانزیستورهای مرحله خروجی اعمال می شود. و بنابراین، با کاهش ولتاژ کلکتور، بایاس ترانزیستورهای T2، T3 تغییر نمی کند. در نتیجه، تقویت کننده با ولتاژ کاهش یافته کار می کند، اگرچه با توان خروجی کمتر (در 3.5 ولت، 20 مگاوات)، اما بدون اعوجاج. جریان گرفته شده از باتری B2 از 500 μA تجاوز نمی کند. آمپلی فایر دارد ساده ترین تنظیم کنندهتایم R6 و مدار بازخورد R8، C8 کاهش اعوجاج. مقاومت R9 لازم است تا وقتی B2 خاموش شود (ممکن است Vk2 مدار را کسری از ثانیه زودتر از Bk1 باز کند، ترانزیستور T1 با "پایه آویزان" نباشد. خازن های C7، C6 منفی هستند. عناصر بازخوردی که از تحریک خود در فرکانس‌های مافوق صوت جلوگیری می‌کنند. همین کار توسط خازن C3 انجام می‌شود. ترانسفورماتورهای Tr1 و Tr2 از گیرنده Alpinist گرفته شده‌اند. هد دینامیکی با مقاومت سیم پیچ صوتی در حدود 4 - 6 اهم. در ولتاژ کلکتور 9 ولت آمپلی فایر توان 180 مگاوات تولید می کند و از باتری B2 مصرف می کند، جریان بیشتر از 20 - 25 میلی آمپر نیست. اگر نیاز به افزایش توان خروجی دارید، می توانید ترانزیستورهای قدرتمند مانند T2 و T3 را روشن کنید. مثال P201. در این مورد، باید R7 را نصف کنید و R5 را انتخاب کنید تا کل جریان ساکن کلکتور T2 و T3 15 - 25 میلی آمپر باشد. برای ترانزیستورهای قدرتمند، ترانسفورماتور خروجی دیگری نیاز است، به عنوان مثال، با داده های زیر: هسته با سطح مقطع حدود 3.5 سانتی متر مربع (W17 x 17)؛ سیم پیچ اولیه 330 + 330 دور PEV 0.31، سیم پیچ ثانویه 46 دور PEV 0.51. با ترانزیستورهای P201، تقویت کننده توان خروجی 1.52 - 2 وات را تولید می کند. تنظیم تمام تقویت کننده های فرکانس پایین به انتخاب حالت های ترانزیستوری کاهش می یابد. برای مدارهای فشار کش، بهتر است ترانزیستورهایی با پارامترهای مشابه برای هر دو بازو از قبل انتخاب شوند: افزایش جریان و جریان معکوس کلکتور. اگر همه قطعات در نظم خوبی باشند و مدار به درستی مونتاژ شده باشد، به طور معمول تقویت کننده ، بلافاصله شروع به کار می کند. و تنها مشکل جدی که می تواند با روشن کردن آمپلی فایر ظاهر شود، خود تحریکی است. یکی از راه های مقابله با آن، معرفی فیلترهای جداکننده است که از ارتباط بین مراحل از طریق منابع تغذیه جلوگیری می کند.

کار عملی

در کار عملی می خواهم چند تقویت کننده ساده دیگر را برای تکرار و تثبیت قسمت نظری این مقاله معرفی کنم. نمونه هایی از تقویت کننده های فشار کش که در انتهای مقاله آورده شده اند نیز برای تکرار کاملا مناسب هستند. این نمودارها مانند بسیاری از نقشه های دیگر از منابع ادبی دهه 60 و 70 گرفته شده اند، اما ارتباط خود را از دست نداده اند. می‌پرسید چرا از این نقاشی‌های قدیمی استفاده می‌کنم؟ من می گویم حداقل 2 دلیل وجود دارد: 1). به طرز فاجعه باری زمان کافی برای کشیدن آنها وجود ندارد، اگرچه هنوز سعی می کنم برخی از آنها را ترسیم کنم. 2). به اندازه کافی عجیب، این نقاشی ها از ادبیات گذشته - سال های فراموش شده طولانی است که به طور کامل ماهیت فرآیندهای مورد مطالعه را منعکس می کند. احتمالاً پیگیری هزینه ها، همانطور که در حال حاضر مرسوم است، نیست که بر اهمیت ارائه با کیفیت بالا تأثیر می گذارد. و کارگران سانسور در آن سالها بیهوده نبودند، t.s. نان آنها را خوردند

بنابراین، به جای ترانزیستورهای P13 - P16 که در نمودارها نشان داده شده است، می توانید از ترانزیستورهای سیلیکونی MP39 - 42، MP37، MP38 استفاده کنید، می توانید به ترتیب از KT315، KT361 استفاده کنید، به نوع رسانایی و قدرت ترانزیستورهای مورد استفاده توجه کنید. . اگر آمپلی فایر دارای ترانزیستورهای خروجی قدرتمند از نوع P213 - 215 در مدار باشد، معمولاً می توان آنها را با رعایت نوع رسانایی به ترتیب با ترانزیستورهای قدرتمند سیلیکونی از نوع KT814 - 817 یا KT805، KT837 جایگزین کرد. در هر صورت، هنگام جایگزینی ترانزیستورهای ژرمانیومی با ترانزیستورهای سیلیکونی، لازم است مقادیر مقاومت در مدارهای ترانزیستورهای جایگزین شده تنظیم شوند.

یک تقویت کننده 1.5 واتی فشاری بدون ترانسفورماتور. ترانزیستور فرکانس بالا P416 در اینجا به منظور کاهش نویز مرحله ورودی تا حد امکان استفاده می شود، زیرا علاوه بر فرکانس بالا، کم نویز نیز می باشد. در عمل، می توان آن را با MP39 - 42، با ویژگی های نویز کاهش یافته، به ترتیب، یا توسط ترانزیستورهای سیلیکونی KT361 یا KT3107 با هر حرف جایگزین کرد. برای جلوگیری از اعوجاج نوع "گام"، بین پایه های VT2، VT3، فاز- دیود آبشاری معکوس VD1 - D9 گنجانده شده است که شما در آن استفاده کردید گیرنده آشکارساز، که به دلیل آن یک ولتاژ بایاس روی پایه ترانزیستورها تشکیل می شود. ولتاژ در نقطه میانی (ترمینال منفی خازن C2) 4.5 ولت خواهد بود. با انتخاب مقاومت های R2، R4 نصب می شود. حداکثر ولتاژ کاری مجاز خازن C2 می تواند 6 ولت باشد.

گزینه های آمپر بیشتر 1، 2، برای تکرار توسط آماتورهای رادیویی تازه کار، از جمله ترانزیستورهای سیلیکونی در دسترس است. گزینه ها نیز نشان داده شده است. پیش تقویت کنندهو ساده ترین بلوک تون غیرفعال. (در یک پنجره جداگانه باز می شود).

به منظور افزایش قدرت سیگنال، به ویژه در محدوده صوتی، تقویت کننده ها استفاده می شود فرکانس های پایین(UNCH). تبدیل انجام شده با کمک چنین دستگاه هایی ضبط و درک صدایی که از امیتر می آید را آسان تر می کند.

آمپلی فایرهایی که تغییرات فرکانس تا 100-10 مگاهرتز را ارائه می دهند، بر اساس یک اصل مشابه مجهز شده اند و تفاوت اصلی مدارهای آنها در سطح ظرفیت خازن مورد استفاده است که بر اساس نسبت سیگنال های کم و تولید شده محاسبه می شود. فرکانس بالا. یعنی هر چه سیگنال قوی تر شود، ظرفیت خازن باید کمتر باشد.

استفاده از تقویت کننده های ترانزیستوری با این واقعیت توجیه می شود که آنها نیازی به گرم کردن قبل از شروع کار ندارند (مثلاً در مقایسه با تقویت کننده های لوله DIY) و بادوام، ایمن و مقرون به صرفه هستند.

برای اطمینان از حجم کافی بازتولید صدا، به یک تقویت کننده با دو یا سه مرحله نیاز دارید. در این حالت یکی از آنها خروجی (ترمینال) و دیگری (سایر) مراحل پیش تقویت است. مرحله خروجی فقط نتیجه نهایی تقویت سیگنال را می دهد. از نظر اقتصادی، می تواند بسیار ساده باشد (به ویژه برای سازه های غیر ثابت). در نمودارها، ترانزیستورها در مراحل تقویت مطابق با توالی مرحله به عنوان V1 (V2، V3 ...) تعیین می شوند. در طراحی دو مرحله ای، بین ترانزیستورها محل خازن ایزوله قرار دارد. عملکرد تقویت کننده تک مرحله ای و دو مرحله ای تقریباً یکسان است، به جز این واقعیت که بار از مقاومت به مرحله مقدماتی و از بلندگو به مرحله خروجی می رسد. هر دو مرحله از یک منبع تغذیه می شوند (هر دو باتری و یکسو کننده ها می توانند نقش خود را ایفا کنند).

بسته به ساختار ترانزیستورهای مورد استفاده (n-p-n یا p-n-p)، در یک مورد باید به قطب مثبت باتری و در دیگری به قطب منفی متصل شود. قطبیت سوئیچینگ نیز بر این اساس متفاوت خواهد بود.

هنگام مونتاژ آمپلی فایر، ابتدا باید فقط یک مرحله را سوار کنید و آن را به خازن وصل کنید. سپس یک بلندگو را به ترمینال خازن و یک منبع تغذیه متصل به زمین متصل کنید. سپس سعی کنید یک سیگنال ضعیف را به ورودی تقویت کننده اعمال کنید. مقاومت را (با انتخاب مقاومت) طوری تنظیم کنید که ولوم بالاترین باشد. اگر سیگنالی که به بلندگو رفت مناسب شماست، می توانید مونتاژ را ادامه دهید. مناسب ترین سطح ولتاژ تغذیه برای این مدار 4.5 ولت است.

وقتی مرحله خروجی آماده شد، لازم است بلندگو در مدار کلکتور روشن شود.

مونتاژ یک تقویت کننده باس روی ترانزیستور برای هدفون

عملکرد چنین طرحی دشوار نیست، اما بسیار به کیفیت و ویژگی های عناصر تشکیل دهنده آن بستگی دارد. علاوه بر این، ممکن است به اندازه کافی جمع و جور به نظر نرسد.

معمولاً برای هدفون تقویت کننده مطابق ساده ترین مدار دو مرحله ای با دو ترانزیستور مونتاژ می شود (KT315 یا آنالوگ های آن مناسب هستند). ضعیف ترین نقطه این دستگاه دقت انتخاب ولتاژ تامین کننده امیتر، بیس و کلکتور می باشد. علاوه بر این، دو نوع ولتاژ به پایه عرضه می شود: مثبت و منفی. اگر مقاومت های انتخاب شده برای طراحی کمترین ولتاژ مورد نیاز برای پایه را فراهم کنند، تقویت کننده به طور معمول کار می کند.

برای عملکرد روان چنین دستگاهی، ولتاژ بیش از 5 ولت مورد نیاز است. هنگامی که طرح با یک میکرو مدار تکمیل می شود (به عنوان مثال، TDA 2822)، خروجی به صورت زیر خواهد بود:

• سطح ولتاژ منبع تغذیه: 1.8 - 15 ولت؛
• مقدار توان: از 1.5 وات تجاوز نمی کند.
• اندازه ساختار با مساحت یک برد مدار چاپی کوچک مطابقت دارد.
• اندازه کیس: کمی بیشتر از یک منبع تغذیه دو باتری AA.

برای مونتاژ تقویت کننده کافی است:

• ریز مدارها (TDA 2822 یا مشابه)؛
• مقاومت متغیر 10000 اهم؛
• دو مقاومت ثابت در 4700 اهم و یکی در 10000 اهم.
• دو خازن الکترولیتی 10 میکروفاراد;
• سه خازن فیلم غیر قطبی برای 100 نانوفاراد.
• دو سوکت 3.5 میلی متری؛
• باتری دو انگشتی؛
• یک تکه فویل؛
• اندازه بدن مناسب.

وقتی همه مواد آماده شدند، باید نحوه قرارگیری قطعات نسبت به سطح تخته را مشخص کنید و مسیرها را علامت بزنید (باید روی آنها لاک بزنید یا استفاده کنید. پرینتر لیزریبرای طراحی).

وظیفه اصلی در مونتاژ تقویت کننده، ساخت برد مدار چاپی خواهد بود. اگه داشته باشی اصلا سخت نیست برنامه ویژهبرای پردازش پرداخت در صورت عدم وجود چنین، می توانید از معمول استفاده کنید ویرایشگر گرافیکیبا رعایت تمام اندازه گیری ها و تعیین محل اتصالات و نتیجه گیری. نتیجه با استفاده از چاپگر به کاغذ براق منتقل می شود. جسارت چاپ حداکثر است. مدار با فویل محکم بسته می شود. پس از آن، باید چندین بار با اتوی داغ روی تخته بروید تا رنگ آمیزی از کاغذ به فویل منتقل شود (فراموش نکنید ابتدا تخته را چربی زدایی کنید). کاغذ به آرامی با آب گرم مرطوب شده و برداشته می شود. این طرح روی فویل باقی می ماند. در مرحله بعد، باید برد مدار چاپی را در محلولی از کلرید آهن حکاکی کنید تا مس کاملا از بین برود. سپس فقط باید تمام اجزا را مطابق با نمودار نصب کنید. فقط پس از تأیید نصب صحیح همه عناصر، برق را می توان وصل کرد.

برای کسانی که می خواهند یک تقویت کننده صدا را روی ترانزیستورها با دست خود جمع کنند، تعدادی توصیه ساده وجود دارد:

• ترانزیستورها باید برای باند HF استفاده شوند.
• بار وارد شده به ترانزیستورهای مرحله خروجی نباید از نصف مقدار توان نامی آنها تجاوز کند.
• انتخاب ترانزیستورهای خروجی با ضریب انتقال جریان تعیین می شود.
• شما نباید فضایی را برای رادیاتور در نظر بگیرید.
• عملیات مراحل مقدماتی باید الزاماً با کلاس A مطابقت داشته باشد.
• عناصر رادیویی باید کوتاه ترین نتیجه ممکن را داشته باشند.
• حتما خازن های مسدود کننده با کیفیت بالا خریداری کنید.
• نصب با استفاده از هادی های سفت و سخت کوتاه انجام می شود.

نظرات، اضافات به مقاله را بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

طرح تقویت کننده سادهصدا در ترانزیستورها، که بر روی دو ترانزیستور کامپوزیت قدرتمند TIP142-TIP147 نصب شده در مرحله خروجی، دو عدد BC556B کم مصرف در مسیر دیفرانسیل و یک عدد BD241C در مدار پیش تقویت سیگنال پیاده سازی شده است - فقط پنج ترانزیستور برای کل مدار! از چنین طراحی UMZCH می توان آزادانه استفاده کرد، به عنوان مثال، به عنوان بخشی از یک مرکز موسیقی خانگی یا برای رانندگی یک ساب ووفر نصب شده در یک ماشین، در یک دیسکو.

جذابیت اصلی این تقویت کننده قدرت صدا در سهولت مونتاژ حتی توسط رادیو آماتورهای تازه کار نهفته است، بدون نیاز به تنظیمات خاصی، عدم وجود مشکل در خرید قطعات برای قیمت قابل قبول. مدار PA ارائه شده در اینجا دارای ویژگی های الکتریکی با خطی بودن عملکرد بالا در محدوده فرکانس 20 هرتز تا 20000 هرتز است. p>

هنگام انتخاب یا خود ساختترانسفورماتور برای منبع تغذیه باید فاکتور زیر را در نظر گرفت: - ترانسفورماتور باید ذخیره توان کافی داشته باشد، به عنوان مثال: 300 وات در هر کانال، در مورد نسخه دو کاناله، سپس به طور طبیعی قدرت دو برابر می شود. شما می توانید برای هر کدام از ترانسفورماتور جداگانه خود استفاده کنید و اگر از نسخه استریو آمپلی فایر استفاده کنید، به طور کلی یک دستگاه از نوع "دبل مونو" دریافت خواهید کرد که به طور طبیعی بازده تقویت صدا را افزایش می دهد.

ولتاژ کار در سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور باید ~ 34 ولت متناوب باشد، سپس ولتاژ ثابت بعد از یکسو کننده در منطقه 48 - 50 ولت خواهد بود. در هر بازوی منبع تغذیه، هنگام کار بر روی یک منبع تغذیه - 12 آمپر، لازم است فیوز با جریان کاری 6 آمپر، به ترتیب برای استریو نصب شود.

قبلاً در Habré در مورد تقویت کننده های لوله DIY منتشر شده بود که خواندن آنها بسیار جالب بود. بدون شک صدای آنها فوق العاده است، اما برای استفاده روزمره استفاده از دستگاه ترانزیستور راحت تر است. ترانزیستورها راحت تر هستند زیرا نیازی به گرم کردن قبل از کار ندارند و دوام بیشتری دارند. و همه جرات ندارند یک حماسه لامپ را با پتانسیل آند زیر 400 ولت راه اندازی کنند و ترانسفورماتورهای ترانزیستوری برای چند ده ولت بسیار ایمن تر و مقرون به صرفه تر هستند.

من مدار 1969 جان لینزلی هود را به عنوان مدار برای بازتولید انتخاب کردم و پارامترهای نویسنده را بر اساس امپدانس بلندگوهایم 8 اهم گرفتم.

طرح کلاسیک یک مهندس بریتانیایی که تقریباً 50 سال پیش منتشر شد، هنوز یکی از قابل تکرارترین هاست و به طور انحصاری درباره خود جمع آوری می کند. بررسی های مثبت. توضیحات زیادی برای این موضوع وجود دارد:
- حداقل تعداد عناصر نصب را ساده می کند. همچنین اعتقاد بر این است که طراحی ساده تر، صدا بهتر است.
- علیرغم وجود دو ترانزیستور خروجی، نیازی به دسته بندی آنها به جفت های مکمل نیست.
- خروجی 10 وات با حاشیه برای خانه های معمولی انسان کافی است و حساسیت ورودی 0.5-1 ولت به خوبی با خروجی اکثر کارت های صدا یا پخش کننده سازگار است.
- کلاس A - اگر در مورد صدای خوب صحبت کنیم، در آفریقا نیز کلاس A است. در مورد مقایسه با کلاس های دیگر کمی پایین تر خواهد بود.

طراحی داخلی

روی دیودهای معمولی یا حتی پل های آماده امکان پذیر است، اما پس از آن باید با خازن ها شنت شوند و افت ولتاژ در آنها بیشتر است. بعد از پل ها، فیلترهای CRC از دو خازن 33000 میکروفاراد و یک مقاومت 0.75 اهم بین آنها قرار دارد. اگر هم ظرفیت خازن و هم مقاومت را کمتر کنید، فیلتر CRC ارزان تر می شود و کمتر گرم می شود، اما ریپل افزایش می یابد، که به هیچ وجه اشتباه نیست. این پارامترها، IMHO، از نظر اثر قیمت معقول هستند. یک مقاومت سیمانی قدرتمند در فیلتر مورد نیاز است، با جریان ساکن تا 2 آمپر، 3 وات گرما را از بین می برد، بنابراین بهتر است آن را با حاشیه 5-10 وات بگیرید. برای بقیه مقاومت ها در مدار قدرت، 2 وات کافی خواهد بود.

سپس به سراغ خود برد تقویت کننده می رویم. بسیاری از کیت های آماده در فروشگاه های آنلاین فروخته می شود، اما شکایت کمتری در مورد کیفیت قطعات چینی یا چیدمان های بی سواد روی تخته ها وجود ندارد. بنابراین، بهتر است این کار را خودتان انجام دهید، تحت "شل" خود. من هر دو کانال را روی یک تخته نان تکی درست کردم تا بعداً آن را به ته کیس وصل کنم. اجرا با آیتم های آزمایشی:

همه چیز به جز ترانزیستورهای خروجی Tr1/Tr2 روی خود برد قرار دارد. ترانزیستورهای خروجی بر روی رادیاتورها نصب می‌شوند، در مورد زیر. برای طرح نویسنده از مقاله اصلی، باید نکات زیر را بیان کنید:

لازم نیست همه چیز فوراً لحیم شود. بهتر است ابتدا مقاومت های R1، R2 و R6 را با تریمر قرار دهید، پس از تمام تنظیمات، آنها را از لحیم خارج کنید، مقاومت آنها را اندازه بگیرید و مقاومت های ثابت نهایی را با همان مقاومت لحیم کنید. تنظیم به عملیات زیر کاهش می یابد. ابتدا با استفاده از R6 طوری تنظیم می شود که ولتاژ بین X و صفر دقیقاً نصف ولتاژ + V و صفر باشد. تو یکی از کانال ها 100 کیلو اهم کم داشتم پس بهتره این تریمرها رو با حاشیه بگیرم. سپس با کمک R1 و R2 (با حفظ نسبت تقریبی آنها!) جریان ساکن تنظیم می شود - ما تستر را برای اندازه گیری جریان مستقیم قرار می دهیم و همین جریان را در نقطه ورودی منبع مثبت اندازه گیری می کنیم. برای بدست آوردن باید مقاومت هر دو مقاومت را به میزان قابل توجهی کاهش دادم جریان مورد نظرباقی مانده. جریان ساکن تقویت کننده در کلاس A حداکثر است و در واقع در صورت عدم وجود سیگنال ورودی، همه چیز به انرژی حرارتی می رود. برای بلندگوهای 8 اهم، این جریان طبق توصیه نگارنده باید 1.2 آمپر در 27 ولت باشد، یعنی 32.4 وات گرما در هر کانال. از آنجایی که ممکن است چند دقیقه طول بکشد تا جریان اعمال شود، ترانزیستورهای خروجی باید از قبل روی هیت سینک های خنک کننده باشند وگرنه به سرعت بیش از حد گرم می شوند و می میرند. زیرا بیشتر اوقات گرم می شوند.

این امکان وجود دارد که به عنوان یک آزمایش، بخواهید صدای ترانزیستورهای مختلف را با هم مقایسه کنید، بنابراین می توانید امکان جایگزینی مناسب را نیز برای آنها باقی بگذارید. من روی ورودی 2N3906، KT361 و BC557C امتحان کردم، تفاوت جزئی به نفع دومی وجود داشت. در پیش از تعطیلات آخر هفته، ما KT630، BD139 و KT801 را امتحان کردیم، روی موارد وارداتی ثابت شد. اگرچه همه ترانزیستورهای فوق بسیار خوب هستند، و تفاوت می تواند نسبتاً ذهنی باشد. در خروجی، من بلافاصله 2N3055 (ST Microelectronics) را قرار دادم، زیرا بسیاری از مردم آنها را دوست دارند.

هنگام تنظیم و کاهش مقاومت تقویت کننده، فرکانس قطع فرکانس های پایین ممکن است افزایش یابد، بنابراین برای خازن در ورودی بهتر است از 0.5 میکروفاراد استفاده نکنید، بلکه از 1 یا حتی 2 میکروفاراد در یک فیلم پلیمری استفاده کنید. طرح تصویر روسی "تقویت کننده کلاس A فوق خطی" هنوز در وب در حال گردش است، جایی که این خازن به طور کلی به عنوان 0.1 میکروفاراد پیشنهاد می شود، که مملو از قطع تمام باس ها در 90 هرتز است:

آنها می نویسند که این مدار مستعد خود تحریکی نیست، اما در هر صورت، یک مدار زوبل بین نقطه X و زمین قرار می گیرد: R 10 Ohm + C 0.1 میکروفاراد.
- فیوزها می توانند و باید هم روی ترانسفورماتور و هم روی برق ورودی مدار نصب شوند.
- استفاده از خمیر حرارتی برای حداکثر تماس بین ترانزیستور و هیت سینک بسیار مناسب است.

قفل ساز و نجاری

بدنه را از پلکسی گلاس درست کردم. بلافاصله مستطیل های برش خورده را از لعاب ها سفارش می دهیم، سوراخ های لازم را برای بست در آنها ایجاد می کنیم و با آن رنگ می کنیم. سمت معکوسرنگ سیاه

پلکسی گلاس نقاشی شده در پشت بسیار زیبا به نظر می رسد. اکنون فقط مونتاژ کردن همه چیز و لذت بردن از موسیقی باقی مانده است ... اوه بله، در طول مونتاژ نهایی، رقیق کردن مناسب زمین برای به حداقل رساندن پس زمینه نیز مهم است. همانطور که چندین دهه قبل از ما مشخص شد، C3 باید به زمین سیگنال متصل شود، یعنی. به منهای ورودی- ورودی، و تمام منفی های دیگر را می توان به "ستاره" نزدیک خازن های فیلتر فرستاد. اگر همه چیز به درستی انجام شود، هیچ پس زمینه ای شنیده نمی شود، حتی اگر روشن باشد حداکثر حجمگوش خود را به سمت گوینده ببرید یکی دیگر از ویژگی‌های "زمین" که برای کارت‌های صوتی که از نظر گالوانیکی از رایانه جدا نیستند، معمول است، تداخل مادربرد است که می‌تواند از طریق USB و RCA رخنه کند. با قضاوت در اینترنت، مشکل رایج است: در بلندگوها می توانید صدای HDD، چاپگر، ماوس و پس زمینه منبع تغذیه واحد سیستم را بشنوید. در این حالت ساده ترین راه شکستن حلقه زمین با چسباندن زمین بر روی دوشاخه تقویت کننده با نوار برق است. در اینجا چیزی برای ترس وجود ندارد، زیرا. یک حلقه زمین دوم از طریق کامپیوتر وجود خواهد داشت.

من روی آمپلی‌فایر کنترل صدا درست نکردم، زیرا نمی‌توانستم هیچ ALPS باکیفیتی داشته باشم و از خش‌خش پتانسیومترهای چینی خوشم نیامد. در عوض، یک مقاومت معمولی 47 کیلو اهم بین "زمین" و "سیگنال" ورودی نصب شد. علاوه بر این، تنظیم کننده خارجی است کارت صداهمیشه در دسترس است و هر برنامه یک نوار لغزنده نیز دارد. فقط پخش کننده وینیل کنترل صدا ندارد، بنابراین برای گوش دادن به آن، یک پتانسیومتر خارجی به کابل اتصال وصل کردم.

من می توانم این ظرف را در 5 ثانیه حدس بزنم ...

هزینه های مواد

ترانزیستور -این یک عنصر نیمه هادی است که برای تقویت سیگنال های الکتریکی طراحی شده است.

ترانزیستورها به دو قطبی و میدانی تقسیم می شوند. اولی توسط یک سیگنال جریان اعمال شده به ورودی آن و دومی توسط ولتاژ کنترل می شود. ترانزیستور دوقطبیدارای دو اتصال الکترون-حفره و سه خروجی - امیتر، پایه و کلکتور. ترانزیستورهای دوقطبی می توانند رسانایی مستقیم یا معکوس و ترانزیستورهای اثر میدانی باشند آریا پکانال ها سه طرح سوئیچینگ ترانزیستور امکان پذیر است: با یک پایه مشترک، با یک کلکتور مشترک و با قطره چکان مشترک.

روی انجیر 2 مدارهای سوئیچینگ یک ترانزیستور دوقطبی هدایت مستقیم را نشان می دهد، ویژگی های اصلی آنها: الف) - با یک پایه مشترک. ب) با جمع کننده مشترک؛ ج) با یک امیتر مشترک:

جایی که بهمن سود فعلی است. ک u افزایش ولتاژ است. R در- امپدانس ورودی؛ R بیرون -امپدانس خروجی

طرح با یک قطره چکان مشترک دارای توزیع غالب است (شکل 2، V).

خواص ترانزیستور در حالت استاتیک با چنین مدار سوئیچینگ توسط خانواده مشخصات ورودی و خروجی نشان داده شده در شکل تعیین می شود. 3، الف ، ب.وابستگی جریان کلکتور به جریان پایه توسط عبارت تعیین می شود

من k = β من b + من k.o.،

جایی که من k - جریان کلکتور؛ منب - جریان پایه؛ من k.o - جریان معکوس کلکتور؛ β ضریب انتقال جریان پایه است. مقدار ضریب β بسته به نوع ترانزیستور و نحوه عملکرد آن می تواند از 30 تا 300 باشد. یک ترانزیستور دوقطبی ورودی کم و مقاومت خروجی قابل توجهی دارد. اگر یک مقاومت در مدار کلکتور گنجانده شود، هنگامی که جریان پایه تغییر می کند، جریان و ولتاژ کلکتور به طور همزمان تغییر می کند. در این حالت تغییر توان آزاد شده در مدار کلکتور بسیار بیشتر از تغییر توان در ورودی ترانزیستور خواهد بود. این اساس کار یک تقویت کننده ترانزیستوری است.

با توجه به نوع سیگنال تقویت شده، تقویت کننده های ترانزیستوری جریان مستقیم و متناوب متمایز می شوند. از آنجایی که حل مشکل تقویت به کمک یک مرحله امکان پذیر نیست، تقویت کننده ها معمولاً چند مرحله ای ساخته می شوند. در تقویت کننده های AC چند مرحله ای، اتصالات بین مراحل، بین منبع سیگنال و ورودی تقویت کننده و بین خروجی و بار با استفاده از خازن یا ترانسفورماتور انجام می شود. در تقویت کننده های DC، این اتصالات به طور مستقیم انجام می شود. بهره تقویت کننده چند مرحله ای برابر است با حاصل ضرب بهره های هر مرحله.

آبشار(بهره) یک گره کاربردی از دستگاه است که حاوی یک عنصر تقویت کننده مرتبط با گره های قبلی یا بعدی دستگاه است.

طرح مرحله تقویت جریان متناوب با کوپلینگ خازنی در شکل نشان داده شده است. 4، آ.