Unch bilgisayar hoparlörlerinin iyileştirilmesi. Düşük frekanslı amplifikatörlerin sesini iyileştirmenin yolları

ULF-50-8 güç amplifikatörü modülünü (Radiotehika U101, S70) elden geçirmenin bir çeşidini dikkatinize sunuyorum. Modülün en az iki çeşidi vardır. Bunları şu şekilde ayırt edebilirsiniz: eski VT1 - KT315 için, daha yeni olan için - KT361. Bu açıklama daha yeni sürüm için geçerlidir. Daha eski bir modülünüz varsa ve onu yeniden yapacaksanız, yeniden yapımı kendiniz için uyarlayın (hiç de zor değil).

Devre değişiklikleri voltaj yükselticiyi etkiledi, yeni sürüm daha az harmonik bozulma üretiyor. Giriş ve çıkış aşamalarında transistörler ithal olanlarla değiştirilir.

Tadilat sonrası ses temiz ve net, yormuyor, müzik dinlemek keyifli.

Şimdi detaylar.

Giriş transistörleri KT3107, BC560 transistörleri ile değiştirilir (pim eşleşmesi). Bir çift MJE350 / 340 yerine SA1358 / SC3421 kurdum (diğer iyi sürücü çiftleri kullanılabilir). MJE15032/15033 çıkış transistörleri için verici ve taban, önceki KT805/837'ye göre yerlerde "yeniden düzenlendi", bu nedenle birkaç yolu kesmek ve MGTF uygulamak zorunda kaldım.

Levhaların kalitesi çok yüksek değil, bu nedenle her parça iki defadan fazla dikkatlice lehimlenemez. Her şeyi özenle yapıyoruz.

Yük kısa devre koruma ünitesini söktüm. Bırakabilirsiniz, ancak çalışmasını kontrol etmeniz ve yapılandırmanız önerilir.

Düğüm VT11,12'den oluşur; VD3-6; C6.7; R19,21,24,25,28,29.

VT 9, 13-20 - Düzenin sağlığını kontrol etmek için onu bırakabilir ve en son içe aktarma ile değiştirebilirsiniz.

Kesim izleri: R15 - R17; B VT10'dan; K VT1'den.

Jumper'lar (alt): R17'den "-" veriyoluna (şemaya göre); KB VT1. Jumper'lar MGTFom: B VT3 - B VT8; E VT7 - E VT10. (üstte): Rx2 - B VT10 (şemaya göre).

C3 - Üzerindeki düşük doğrudan voltajı göz önünde bulundurarak, 100 mikrofaradda polar olmayan bir elektrolitik takın.

C8 - 0,33 uF film polipropilen.

C11.12 - 0,47uF 63V polipropilen film.

Cx1 - deliklerinde R5'e paralel. polipropilen film.

Diyotlar Dx1-6 1N4148.

R6 - 1,2k'lik bir direnci lehimleyebilirsiniz, ancak bunun yerine VT1 yuvasına çok turlu bir düzeltici (2-2,2k) koymak daha iyidir (fotoğrafta yapılmıştır). Düzelticide 1.2k "sarma" gereklidir. Amplifikatörün çıkışında 0V ayarlarlar.

R9 - 820 Ohm - katsayısı biraz artırın. amplifikasyon.

R12 - 2-2.2k için çok turlu düzeltici (0'a rüzgar). Çıkış aşamasının hareketsiz akımını oluşturmaya yarar (benim versiyonumda 50mA)

R30, 31, 38, 39 - 0,22 Ohm 5W (beyaz kraker).

Güç transformatörünün sargılarının gösterilen anahtarlaması, amplifikatörün besleme voltajını biraz arttırır. Çıkış seviyesi göstergesine en iyi şekilde ayrı bir kaynaktan güç verilir.

Orta fiyat segmentindeki çeşitli bilgisayar hoparlör sistemlerinin (özellikle Microlab PRO2 ve Thonet & Vander Dass) ortak ve çok hoş olmayan bir dezavantajı vardı - yakındaki bir prize bir şey taktığınızda, hoparlörlerde yüksek, rahatsız edici tıklamalar duyuluyor. Hangi özellikle geceleri hayal kırıklığı yaratıyor. Gelecekte bilgisayardan tam aralıkta ayarlamak için bilgisayar hoparlörlerindeki ses düğmesini maksimuma yakın bir değere çıkarmak uygundur. Çatırtı seslerini en iyi şekilde etkilemez. Hoparlörler, lehimleme havası temizleyici kapatıldığında özellikle yüksek sesle tıklandı, ancak hoparlörlerin yakındaki (ve yalnızca değil) bir prizden açılıp kapatılan her türden küçük anahtarlamalı güç kaynağına / şarj cihazına tepkisi de tatsızdı. Belirtilen sorun, Çinlilerin tasarım ve üretimdeki her şey üzerindeki toplam tasarruflarının bir sonucudur. Sorunun çözümü, kaydedilenleri devreye eklemektir.

Akustiğin içini incelerken şebeke geriliminden gelen parazit için filtre olmadığı fark edildi. Bu tür cihazlardaki amplifikatörlerin kendileri geleneksel olarak yerleşik bir dengeleyiciye sahip mikro devreler üzerinde yapılır, yani tüm güç kaynakları bir transformatör, bir diyot köprüsü ve bir çift elektrolitik kapasitörden oluşur (amplifikatörlerimde kapasiteleri kol başına 4700 mikrofaraddır) .

Başlangıç ​​​​olarak, bir ağ filtresi kurmaya karar verildi. Komşu bir prizde fanı açarken / kapatırken tıklama sorununu çözmez (bunu, hoparlörleri yüksek kaliteli bir harici aşırı gerilim koruyucuya bağlayarak doğrulayabilirsiniz - tıklamalar tamamen kaybolmaz), ancak kesinlikle çözmeyecektir çıkıştaki dürtü gürültüsünün bolluğu göz önüne alındığında gereksiz olabilir. Filtreyle fazla uğraşmadım ve Çin'de bunun gibi sipariş ettim (herhangi bir aliexpress'te, bu tür filtreler "EMI güç amplifikatörü filtresi" arama sorgusu ile aranır).

Filtre, güç kablolarının kesimine lehimlenmiştir. İçine sıkıştırmadım, sadece 3D yazıcıda basılmış küçük bir kutuya koydum ki nerede kısa devre yapmasın ve kimseyi elektrik çarpmasın ..

Beslenme kalitesini iyileştirmenin bir sonraki basit ve açık yolu, "elektrolit" kapasitesini en az 10.000 - 15.000 mikrofarad'a çıkarmaktır. Bu tür kapasiteleri şarj ederken başlangıç ​​​​akımlarının da artacağı ve diyot köprüsünün açıldığında hastalanmaması için iyi bir akım marjına sahip olması gerektiği unutulmamalıdır. Ayrıca, daha iyi filtreleme için her kola bir kısma ekledim (T şeklinde bir LC filtresi elde ettim). Sonuç olarak, aşağıdaki şema çizildi:

Ve panolar sıralanır:

Burada, her bir kola 2200 uF ila 4700 uF kapasiteli (25 ... 63V çalışma voltajıyla) beş adede kadar elektrolitik kapasitör ve bir çift polar olmayan kapasitör takılabilir. Son olarak, 0.22 uF'de Çin filmlerini kullandım, şöyle:

Giriş ve çıkış konektörleri kartta görüntülenir, ayrıca hem alternatif voltaj (daha sonra bir diyot köprüsü takılır) hem de halihazırda düzeltilmiş bir voltaj (zaten amplifikatörde bulunan köprüyü kullanmayı planlıyorsanız) sağlanabilir. giriş.

Ortaya çıkan ücret aşağıdaki gibidir:

Sonra, doğrultucu diyotlarını amplifikatör kartından çıkardım. Genel olarak, üzerlerine birkaç volt daha güç düşmesi kritik değilse bırakılabilirler. Diyotlar yerine, 100 μH'de birkaç boğucu daha koydum - kesinlikle onlardan daha kötü olmayacaklar. Kondansatör kartını kasaya sabitledim, düşürücü transformatörden gelen teller, amplifikatör kartına güç sağlamak için girişine, filtre çıkışına gidiyor. Ayrıca darbe gürültüsünü (artıya katotlarla) yönlendirmek için filtre çıkışlarına başka bir FR157 diyot taktım, tıklamaları engellemeye önemli katkı sağladılar.

Sonuç - komşu fanı kapatırken tıklamalar daha az olmaya başladı ve hacimleri gözle görülür şekilde azaldı, artık başlangıçta oldukları gibi rahatsız etmiyorlar. Açarken / kapatırken yüksek keskin ses artık hiç görülmez. PSU filtresindeki kapasitansları artırmak, daha küçük voltaj düşüşleri sağlar ve yüksek ses seviyesinde artık sesin düştüğü hissi olmamalıdır.

Birçok müziksever tarafından çok yaygın olarak kullanıldı ve birçoğu hala kullanıyor.

Bununla birlikte, devrenin yüzeysel bir analizi bile ULF-50-8 modülünü amplifikatördeki en zayıf halka olarak gösterir. Modül, K157UD2 mikro devreleri üzerine monte edilmiş ön yükselticinin yeteneklerini tam olarak gerçekleştirmiyor.

öneriyorum tam amplifikatör Radyo mühendisliği U-101'in dönüşümünün versiyonu bir ev ses ekipmanı kompleksi için gerçekten yüksek kaliteli bir amplifikatöre dönüştürün. Ayırt edici özellikler: orijinal amplifikatörün tüm işlevselliği korunduğunda, dönüştürülen cihaza minimum müdahale ile yüksek teknik özellikler ve güvenilirlik.

ULF-50-8 modülünü değiştirmek için, düşük doğrusal olmayan bozulmaya sahip UMZCH seçildi. Ana teknik özellikleri:

8 ohm, 25 W dirençli bir yükte nominal çıkış gücü;
20-20000 Hz frekans aralığında harmonik katsayısı %0,03 (ULF-50-8 için %0,3);
çıkış voltajı dönüş hızı 40 V/µs.

Radio Engineering U101'in yeniden işlenmesi için amplifikatör devresi

UMZCH, iki aşamalı bir voltaj amplifikatörü (op amp DA1, DA2) ve güç amplifikatörünün kendisinden (VT1-VT4) oluşur. DA1, DA2 op amp üzerindeki basamaklar, VD1, VD2, R6, R7, C6, C7 ve VD3, VD4, R14, R15, C13, C14 elemanları tarafından oluşturulan özdeş kaynaklar tarafından desteklenmektedir. Bu güç kaynaklarının orta noktaları, UMZCH çıkışına bağlı düşük dirençli bir gerilim bölücü R5R12R20'ye bağlanır; bu, izleme potansiyellerinin gerilim yükseltici aşamalarına beslenmesini sağlar. R16C8 ve R19C10 devreleri, çıkış katının güç kaynağı devrelerinde sinyal tarafından üretilen doğrusal olmayan dalgalanmalardan ilk aşamaları besleyen gerilimleri filtreler.

UMZCH çıkış transistörlerinin Radiotekhnika radyatöre montajındaki önerilere uygun olarak herhangi bir sorun yaşanmadı. Soğutucu, mika ayırıcılarla yalıtılmış dört metal plakaya sahiptir. Her plakada üç transistör için yeterli alan vardır, soğutucu modifikasyonu gerekmez.

Tek sorun, Radyo Mühendisliğinde yeterli alan olmadığı için UMZCH baskılı devre kartlarının azaltılması ihtiyacıdır. Genişliği 60 mm'yi geçmemesi gereken iki baskılı devre kartına iki UMZCH monte edilmelidir. Gerilim yükseltici kartın çizimi (Şekil 3, a c) bu boyuta enine sıkıştırılmalıdır. K50-6 kapasitörleri K50-35 veya diğer küçük kapasitörlerle değiştirilirse bunu yapmak zor değildir. Son aşama tahtasının çizimi (Şekil 3.6 c), değişiklik yapılmadan 60 mm genişliğindeki bir panoya sığacaktır (şekiller gösterilmektedir).

İlk pano 240 mm uzunluğunda yapılmış ve üzerine bir adet gerilim yükseltici ve iki adet son kademe yerleştirilmiştir. İkinci karta başka bir voltaj amplifikatörü yerleştirilmiştir.

"Radio Engineering" radyatörüne, amplifikatör kasasına dikey olarak yerleştirilecek şekilde 15 mm uzunluğunda raflar üzerinde uzun bir tahta takılır. ULF-50-8 panoları önceden demonte edilir. İkinci voltaj yükseltici kartı, amplifikatör mahfazasının yan duvarından 20 mm uzunluğundaki raflardaki uzun panoya takılır.

UMZCH, ± 26 V "Radio Engineering" güç kaynağına bağlıdır. ±30 V besleme gerilimi kullanılmaz. UMZCH çıkışı Radyo Mühendisliği koruma kartına bağlanır. Sinyal kablolarının karıştırılmasına gerek yoktur (aynısı giriş kabloları için de geçerlidir).

Düzgün bir şekilde monte edilmiş ve bağlanmış UMZCH, gücü açtıktan hemen sonra çalışmaya başlar ve ayar gerektirmez. Ayrıca Radyo Mühendisliği doğrultucu kartındaki C3, C4, C8, C9 kapasitörlerini değiştirmenizi tavsiye ederim. Muhtemelen kapasitanslarının bir kısmını (kuru) kaybetmişlerdir, bu nedenle onları 4000-5600 mikrofarad kapasiteli yenileriyle değiştirmek daha iyidir.

Değişiklikten sonra "Radyo Mühendisliği"nin tüm işlevleri korunur. Dönüştürülen amplifikatörün sesi, lakaplarla karakterize edilebilir: temiz, şeffaf, sulu, ses kaynaklarının net bir şekilde yerelleştirilmesi. Orijinal amfiden çok daha iyi ve sahip olduğum AKAI FD-1'den belirgin şekilde daha iyi.

Dönüştürülen amplifikatör, 10GD-30 veya 25GD-26 gibi düşük frekanslı kafalara sahip hoparlörlerde çalışırken, yüksek ses seviyesinde karakteristik klik sesleri duyulur. Bunun nedeni, kafaların manyetik boşluklarını kapatan kapakların yeterince sert olmamasıdır. Kapaklar daha sert olanlarla değiştirilmelidir. Orijinal amplifikatör çok daha kötü bir performansa sahiptir, bu nedenle hiçbir tıklama gözlemlenmemiştir.
Ya. M. Kogut, Lviv bölgesi.

Edebiyat
1. Amplifikatör "Radyo mühendisliği U-101 stereo". Manuel.
2. Ageev A. Küçük doğrusal olmayan bozulmalara sahip UMZCH//Radio.-1987. -No.2.-S.26-29.

İşte makalenin yazarının atıfta bulunduğu Radio dergisinde yayınlanan baskılı devre kartlarının çizimleri ve elemanların yerleşimi.

RADYOAMTOR №10, 2001

Çoğu modern ses frekansı transistörlü amplifikatör, geleneksel şemaya göre inşa edilmiştir: bir giriş diferansiyel aşamasını bir voltaj amplifikatörü ve transistörlerin seri DC güç kaynağı, bir bipolar güç kaynağı ve geçişsiz doğrudan bir çıkış push-pull trafosuz aşaması izler. kapasitör, yük bağlantısı (Şek. 1).

İlk bakışta, tüm bunlar geleneksel ve iyi biliniyor. Ancak, her amplifikatörün sesi farklıdır. Sorun ne? Ve her şey bireysel kaskadların devre çözümleri, kullanılan temel tabanın kalitesi, aktif eleman modlarının seçimi ve cihazların tasarım çözümleri ile ilgilidir. Ama her şey yolunda.

Giriş aşaması

İyi bilinen diferansiyel kaskad aslında ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir. Kalitesi, amplifikatörün sinyal-gürültü oranı ve çıkış voltajının dönüş hızı gibi parametrelerinin yanı sıra amplifikatörün "sıfır" ön voltajı ve sıcaklık kararlılığı gibi parametrelerini büyük ölçüde belirler.

Dolayısıyla ilk sonuç: tersine çevrilmeyenden ters çevrilen dahil edilmeye geçiş, amplifikatörün ses kalitesini önemli ölçüde artırır. Bitmiş cihazda pratikte böyle bir geçiş yapmak oldukça kolaydır. Bunu yapmak için, giriş konektörlerinden C2 kapasitörüne bir sinyal uygulamak, daha önce amplifikatörün sıfır potansiyel veriyolundan bağlantısını kesmek ve C1 kapasitörünü çıkarmak yeterlidir.

Ters yükselticinin giriş empedansı, direnç R2'nin direncine neredeyse eşittir. Bu, direnç R1 tarafından belirlenen ters çevirmeyen bir amplifikatörün giriş empedansından çok daha azdır. Bu nedenle, düşük frekans bölgesinde frekans tepkisini değişmeden tutmak için, bazı durumlarda C2 kapasitörünün kapasitansını artırmak gerekir; bu, C1 kapasitörünün kapasitansının direnci kadar olmalıdır. direnç R1, direnç R2'nin direncinden daha büyüktür. Ek olarak, tüm cihazın kazancını değişmeden tutmak için OOS devresinde R3 direncini seçmeniz gerekecektir, çünkü. ters yükseltici K = R3 / R2'nin ve ters çevirmeyen yükseltici K = 1 + R3 / R2'nin kazancı. Bu durumda, çıkışta sıfır öngerilimi en aza indirmek için, direnç R1, yeni kurulan direnç R3 ile aynı dirençle seçilmelidir.

Bununla birlikte, birinci aşamanın ters çevrilmeyen dahil edilmesini sürdürmek, ancak aynı zamanda ortak mod bozulmalarının etkisini ortadan kaldırmak gerekiyorsa, direnç R7'yi değiştirerek akım kaynağının çıkış direncini artırmak gerekir. kararlı bir akım transistör kaynağı ile diferansiyel aşamanın yayıcı devrelerinde (Şekil 4). Amplifikatörde zaten böyle bir kaynak varsa, transistör VT8'in vericisindeki direnç R14'ün değerini artırarak çıkış empedansını artırabilirsiniz. Aynı zamanda, bu transistör üzerinden sabit bir akımı korumak için, örneğin Zener diyot VD1'i daha yüksek stabilizasyon voltajına sahip başka bir diyotla değiştirerek tabanındaki referans voltajı arttırmak gerekir.

Amplifikatör distorsiyonunu azaltmanın çok etkili bir yolu, diferansiyel aşamada, statik kazanç ve temel yayıcı voltajına göre önceden seçilmiş aynı tip transistörleri kullanmaktır.

Bu yöntem, amplifikatörlerin seri üretiminde kabul edilemez, ancak bitmiş cihazların tek kopyalarının modernizasyonu için oldukça uygundur. Bir çip üzerinde tek bir teknolojik işlemde yapılan ve bu nedenle yukarıdaki parametrelerin yakın değerlerine sahip olan iki transistörün diferansiyel kaskadına bir transistör tertibatı takılarak mükemmel sonuçlar elde edilir.

Bozulma ayrıca, VT1, VT2 transistörlerinin emitör devrelerine 100 Ohm'a (R9, R10) kadar dirençli dirençler takarak amplifikatörün ilk aşamasına yerel negatif akım geri beslemesi getirilerek azaltılır. Bu, OOS devresindeki R3 direncinin direncinde bazı ayarlamalar gerektirebilir.

Tabii ki, bu, giriş diferansiyel aşamasını yükseltmenin tüm yollarını tüketmez. Ayrıca, rekor çıkış direncine sahip tek transistörlü, iki transistörlü bir akım kaynağı yerine, birinci aşamadan voltaj amplifikasyon aşamasına kadar asimetrik sinyal almalı amplifikatörlere akım aynası adı verilen bir giriş takmak da mümkündür. transistörlerin her birinin bir kaskod devresine dahil edilmesi vb. Bununla birlikte, bu tür değişiklikler zaman alıcıdır ve her zaman amplifikatörün tasarımı bunların gerçekleştirilmesine izin vermez.

Çıkış aşaması

Çıkış aşaması, herhangi bir güç amplifikatöründeki ana distorsiyon kaynağıdır. Görevi, düşük dirençli bir yükte çalışma frekansı aralığında gerekli genlikte bozulmamış bir sinyal oluşturmaktır.

İtmeli-çekmeli yayıcı izleyici devresine göre bağlanan tamamlayıcı çift kutuplu transistör çiftlerine dayanan geleneksel bir kademeli düşünün. Bipolar transistörler, bir mikrofaradın onda birine ve yüzde birine ulaşabilen yayıcı tabanlı p-n bağlantısının kapasitansına sahiptir. Bu kapasitansın değeri, transistörlerin kesme frekansını etkiler. Kaskadın girişine pozitif bir yarım dalga sinyali uygulandığında, itme-çekme kaskadının (VT4, VT6) üst kolu çalışır. Transistör VT4, ortak bir kollektör devresine göre bağlanır ve düşük bir çıkış direncine sahiptir, bu nedenle içinden akan akım, transistör VT6'nın giriş kapasitansını hızla yükler ve onu açar. Giriş voltajının polaritesini değiştirdikten sonra çıkış katının alt kolu açılır ve üst kolu kapanır. Transistör VT6 kapanır. Ancak transistörü tamamen kapatmak için giriş kapasitansını boşaltmak gerekir. Esas olarak R5 ve R6 dirençleri aracılığıyla ve nispeten yavaş bir şekilde boşaltılır. Çıkış aşamasının alt kolu açıldığında, bu kapasitansın tamamen boşalma zamanı yoktur, bu nedenle VT6 transistörü tamamen kapanmaz ve VT6 transistörünün toplayıcı akımı, ek olarak VT7 transistöründen akar. Kendi. Sonuç olarak, yüksek anahtarlama hızında yüksek frekanslarda bir geçiş akımı oluşması nedeniyle, transistörlerin dağıttığı güç artıp verim düşmekle kalmaz, aynı zamanda sinyal bozulması da artar. Açıklanan dezavantajı ortadan kaldırmanın en basit yolu, R5 ve R6 dirençlerinin direncini azaltmaktır. Ancak bu, VT4 ve VT5 transistörleri tarafından dağıtılan gücü artırır. Bozulmayı azaltmanın daha akılcı bir yolu, amplifikatör çıkış aşamasının devresini aşırı yükün emilmesini sağlayacak şekilde değiştirmektir (Şekil 5). Bu, direnç R5'i transistör VT5'in vericisine bağlayarak elde edilebilir.

Ön terminal aşamasının yüksek çıkış direnci olması durumunda, VT4 ve VT5 transistörlerinin tabanlarında da aşırı yük birikebilir. Bu fenomeni ortadan kaldırmak için, bu transistörlerin tabanlarını, 10 ... 24 kOhm dereceli R11 ve R12 dirençleri aracılığıyla amplifikatörün sıfır potansiyel noktasına bağlamak gerekir.

Açıklanan önlemler oldukça etkilidir. Tipik bir açma ile karşılaştırıldığında, açıklanan değişikliklerden sonra çıkış aşamasında kollektör akımının azalma hızı yaklaşık dört kat daha fazladır ve 20 kHz frekansındaki bozulma yaklaşık üç kat daha azdır.

Ortaya çıkan distorsiyonlar açısından, kullanılan transistörlerin sınırlayıcı kesme frekansı ve bunların statik akım kazancının ve kesme frekansının emitör akımına bağımlılığı çok önemlidir. Bu nedenle, iki kutuplu transistörlere dayalı bir çıkış aşamasına sahip amplifikatörlerin kalite göstergelerinde daha fazla iyileştirme, çıkış transistörlerini yayıcı akımına daha düşük bir kazanç bağımlılığı olan daha yüksek frekanslı transistörlerle değiştirerek elde edilebilir. Bu tür transistörler olarak tamamlayıcı çiftler 2SA1302 ve 2SC3281 önerilebilir; 2SA1215 ve 2SC2921; 2SA1216 ve 2SC2922. Toshiba tarafından TO-247 paketlerinde üretilen tüm transistörler.

Amplifikatörün ses kalitesi, büyük ölçüde, düşük empedanslı bir yükle çalışabilme özelliğinden etkilenir, örn. bozulma olmadan yüke maksimum sinyal akımını iletin.

Herhangi bir hoparlör sisteminin (kısaltılmış AC) çıkış karmaşık empedans modülü Z ile karakterize edildiği bilinmektedir. Genellikle, bu direncin değeri seri yerli hoparlörlerin pasaportlarında belirtilir ve 4 veya 8 ohm'dur. Ancak, bu yalnızca bir frekansta, genellikle 1 kHz'de geçerlidir. Çalışma frekansları aralığında, karmaşık direnç modülü birkaç kez değişir ve 1 ... 2 ohm'a düşebilir. Başka bir deyişle, müzik sinyali gibi geniş bir aralığa sahip periyodik olmayan darbeli sinyaller için AC, amplifikatöre ticari amplifikatörlerin çoğunun basitçe baş edemediği düşük empedanslı bir yük sunar.

Bu nedenle, gerçek bir karmaşık yük üzerinde çalışırken çıkış aşamasının kalite göstergelerini iyileştirmenin en etkili yolu, bir itme-çekme amplifikatörünün kollarındaki transistör sayısını artırmaktır. Bu, her bir transistörün güvenli çalışma alanı genişlediğinden, yalnızca amplifikatörün güvenilirliğini artırmaya değil, aynı zamanda en önemlisi, toplayıcı akımlarının transistörler arasında yeniden dağıtılmasından kaynaklanan bozulmayı azaltmaya izin verir. Bu durumda, kollektör akımındaki değişim aralığı ve buna bağlı olarak kazanç daralır, bu da elbette güç kaynağı için belirli gereksinimlere tabi olarak düşük dirençli bir yükte bozulmada bir azalmaya yol açar.

Amplifikatörün sesini radikal bir şekilde iyileştirmenin çok radikal bir yolu, çıkış aşamasındaki iki kutuplu transistörleri yalıtılmış kapı alanı transistörleri (MOSFET'ler) ile değiştirmektir.

Bipolar MOSFET'lerle karşılaştırıldığında, verim özelliklerinin daha iyi doğrusallığı ve önemli ölçüde daha yüksek hız, yani; en iyi frekans özellikleri. Alan etkili transistörlerin bu özellikleri, kullanıldıkları takdirde, yükseltilmiş amplifikatörün parametrelerini ve ses kalitesini pratikte defalarca onaylanan en yüksek seviyeye getirmek için nispeten basit araçlara izin verir. Çıkış aşamasının doğrusallığının iyileştirilmesi, alan etkili transistörlerin yüksek giriş direnci gibi bir özelliği ile de kolaylaştırılır; bu, genellikle Darlington devresine göre gerçekleştirilen terminal öncesi aşamadan vazgeçmeyi ve bozulmayı daha da azaltmayı mümkün kılar. sinyal yolunu kısaltarak.

Alan etkili transistörlerde ikincil termal bozulma fenomeninin olmaması, çıkış aşamasının güvenli çalışma alanını genişletir ve böylece bir bütün olarak amplifikatörün güvenilirliğini artırır ve ayrıca bazı durumlarda sıcaklık devrelerini basitleştirir. hareketsiz akımın stabilizasyonu.

Ve sonuncusu. Amplifikatörün güvenilirliğini artırmak için, transistör kapı devresine 10 ... 15 V stabilizasyon voltajına sahip koruyucu zener diyotları VD3, VD4 kurmak gereksiz olmayacaktır. Bu zener diyotları, ters arıza voltajı genellikle 20 V'u geçmeyen kapıyı bozulmaya karşı koruyacaktır.

Herhangi bir amplifikatörün çıkış aşamasının ilk yanlılığını ayarlamak için devreleri analiz ederken, iki noktaya dikkat edilmelidir.

İlk nokta, başlangıçtaki hareketsiz akımın ayarlandığı ile ilgilidir. Birçok yabancı üretici, düşük ses seviyelerinde yüksek kaliteli ses açısından açıkça yeterli olmayan 20 ... 30 mA'ya ayarladı. Çıkış sinyalinde gözle görülür bir step tipi distorsiyon olmamasına rağmen yetersiz bir sakin akım, transistörlerin frekans özelliklerinin bozulmasına ve bunun sonucunda düşük ses seviyelerinde anlaşılmaz, “kirli” bir sese, “bulanıklaşmaya” neden olur. küçük detaylar. Sakin akımın optimal değeri 50…100 mA olarak düşünülmelidir. Amplifikatörün kolunda birkaç transistör varsa, bu değer her transistör için geçerlidir. Vakaların büyük çoğunluğunda, amplifikatör soğutucularının alanı, çıkış transistörlerinden ısıyı, sakin akımın tavsiye edilen değerinde uzun süre çıkarmanıza izin verir.

İkinci, çok önemli nokta, klasik devrede genellikle durgun akımı ayarlamak ve termal olarak stabilize etmek için kullanılan yüksek frekanslı transistörün yüksek frekanslarda uyarılması ve uyarılmasının tespit edilmesinin çok zor olmasıdır. Bu nedenle, bunun yerine f t'li düşük frekanslı bir transistör kullanılması arzu edilir.Her halükarda, bu transistörü düşük frekanslı bir transistörle değiştirmek sorun yaşamamayı garanti eder. Kollektör ile taban arasına 0,1 μF'ye kadar kapasiteye sahip bir kapasitör C4'ün dahil edilmesi de voltajdaki dinamik değişimi ortadan kaldırmaya yardımcı olur.

Güç amplifikatörlerinin frekans düzeltmesi

Yüksek kaliteli ses üretimi sağlamanın en önemli koşulu, transistörlü amplifikatörün dinamik bozulmasını mümkün olan en aza indirmektir. Derin geri beslemeli amplifikatörlerde bu, frekans dengelemeye ciddi bir önem verilerek sağlanabilir. Bildiğiniz gibi, gerçek bir ses sinyali darbeli bir karaktere sahiptir, bu nedenle, bir amplifikatörün dinamik özellikleri hakkında pratik amaçlar için yeterli bir fikir, geçici tepkiye bağlı olan bir giriş voltajı sıçramasına verdiği yanıttan elde edilebilir. . İkincisi, sönümleme faktörü kullanılarak açıklanabilir. Bu katsayının çeşitli değerleri için amplifikatörlerin geçici özellikleri, Şekil 1'de gösterilmektedir. 7.

Çıkış gerilimi Uout = f(t)'nin ilk dalgalanmasının büyüklüğüne göre, yükselticinin bağıl kararlılığı hakkında net bir sonuç çıkarılabilir. Şekilden görülebileceği gibi. 7 özellik, bu aşma, düşük zayıflama katsayılarında maksimumdur. Böyle bir amplifikatörün küçük bir stabilite marjı vardır ve diğer şeyler eşit olduğunda, özellikle işitilebilir ses aralığının yüksek frekanslarında kendilerini "kirli", "opak" bir ses şeklinde gösteren büyük dinamik distorsiyonlara sahiptir.

Dinamik distorsiyonun en aza indirilmesi açısından, periyodik olmayan geçiş yanıtına sahip en başarılı amplifikatör (zayıflama faktörü 1'den az). Ancak böyle bir amfiyi pratikte uygulamak teknik olarak çok zordur. Bu nedenle, çoğu üretici daha düşük bir zayıflama faktörü sağlayarak taviz verir.

Uygulamada, frekans düzeltme optimizasyonu aşağıdaki gibi yapılır. Puls üretecinden amplifikatörün girişine 1 kHz frekanslı menderes tipi bir sinyal uygulayarak ve bir osiloskop kullanarak çıkıştaki geçici durumu gözlemleyerek, düzeltici kapasitörün kapasitansını seçerek, çıkış sinyali şekli elde edilir, dikdörtgen olana mümkün olduğunca yakın.

Amplifikatör tasarımının ses kalitesine etkisi

Aktif elemanların özenle tasarlanmış devreleri ve çalışma modları ile iyi tasarlanmış amplifikatörlerde, ne yazık ki, tasarım sorunları her zaman düşünülmemektedir. Bu, çıkış aşamasının akımlarından amplifikatörün giriş devrelerine giden kablolama alıcılarının neden olduğu sinyal bozulmalarının, tüm cihazın genel bozulma düzeyine önemli bir katkı yapmasına yol açar. Bu tür başlatmaların tehlikesi, AB sınıfı modda çalışan bir push-pull çıkış katının kollarının güç devrelerinden geçen akımların şekillerinin yükteki akımların şekillerinden çok farklı olmasıdır.

Amplifikatörün artan distorsiyonunun ikinci yapıcı nedeni, "toprak" veri yollarının baskılı devre kartındaki başarısız kablolamasıdır. Lastiklerdeki yetersiz kesit nedeniyle, çıkış aşamasının güç devrelerinde akımların yarattığı fark edilir bir voltaj düşüşü vardır. Sonuç olarak, giriş katının zemin potansiyelleri ile çıkış katının zemini farklı hale gelir. Amplifikatörün "referans potansiyelinde" sözde bir bozulma var. Sürekli değişen bu potansiyel fark, girişteki yararlı sinyal voltajına eklenir ve sonraki yükseltici kademeleri tarafından yükseltilir; bu, girişimin varlığına eşdeğerdir ve harmonik ve intermodülasyon distorsiyonunda bir artışa yol açar.

Bitmiş amplifikatördeki bu tür parazitlerle mücadele etmek için, giriş aşamasının sıfır potansiyeline, yükün sıfır potansiyeline ve güç kaynağının sıfır potansiyeline sahip lastikleri bir noktada (yıldız) yeterince tellerle bağlamak gerekir. bir noktada (yıldız) büyük kesit. Ancak referans potansiyelin bozulmasını ortadan kaldırmanın en radikal yolu, amplifikatörün giriş aşamasının ortak kablosunu güçlü güç veriyolundan galvanik olarak izole etmektir. Böyle bir çözüm, diferansiyel giriş aşamasına sahip bir amplifikatörde mümkündür. Sinyal kaynağının ortak bir kablosuyla (şekildeki şemada solda, yalnızca R1 ve R2 dirençlerinin terminalleri bağlanır. Ortak kabloya bağlı diğer tüm iletkenler, üzerinde güçlü bir güç kaynağı veriyoluna bağlanır. Bununla birlikte, bu durumda, herhangi bir nedenle sinyal kaynağının kapatılması, sol "toprak" veri yolu hiçbir şeye bağlı olmadığından ve çıkış aşamasının durumu tahmin edilemez hale geldiğinden, amplifikatörün arızalanmasına neden olabilir. acil bir durumdan kaçınmak için, her iki "toprak" veri yolu bir direnç R4 ile birbirine bağlanır. Direnci çok küçük olmamalıdır, böylece güçlü bir güç rayından gelen parazit amplifikatörün girişine giremez ve aynı zamanda çok büyük olmamalıdır, böylece Geri beslemenin derinliğini etkilemek için.Uygulamada, direnç R4'ün direnci yaklaşık 10 ohm'dur.

Güç kaynağının enerji yoğunluğu

Endüstriyel amplifikatörlerin büyük çoğunluğunda, güç kaynağının depolama (filtreleme) kapasitörlerinin kapasitansı, yalnızca ekonomik nedenlerden dolayı açıkça yetersizdir, çünkü. büyük mezheplerdeki elektrik kapasitörleri (10.000 mikrofarad ve daha fazlası), açıkça en ucuz bileşenler değildir. Filtre kapasitörlerinin yetersiz kapasitansı, amplifikatör dinamiğinin "sıkılığına" ve arka plan seviyesinde bir artışa, yani. ses kalitesini düşürmek için. Yazarın çok sayıda farklı amplifikatörün modernizasyonu alanındaki pratik deneyimi, "gerçek sesin" güç kaynağının enerji yoğunluğunun kanal başına 75 J'den az olmadığı zaman başladığını gösterir. Bu enerji kapasitesini sağlamak için, filtre kondansatörlerinin toplam kapasitansının kol başına 40 V'luk bir besleme geriliminde (E = CU 2 /2) en az 45.000 μF olması gerekir.

Eleman tabanının kalitesi

Amplifikatörlerin yüksek ses kalitesini sağlamadaki son rol, eleman tabanının kalitesi ve esas olarak pasif bileşenler, yani. dirençler ve kapasitörler ile montaj telleri.

Ve çoğu üretici, ürünlerinde yeterince yüksek kalitede kalıcı karbon ve metal film dirençleri kullanıyorsa, bu kalıcı kapasitörler için söylenemez. Üretim maliyetinden tasarruf etme arzusu genellikle feci sonuçlara yol açar. Düşük dielektrik kayıplarına ve düşük dielektrik absorpsiyon katsayısına sahip yüksek kaliteli polistiren veya polipropilen film kapasitörlerin kullanılmasının gerekli olduğu devrelerde, kuruş oksit kapasitörler veya biraz daha iyisi, milar (polietilen teraftalat) filmden bir dielektrik içeren kapasitörler kurulur. Bu nedenle, iyi tasarlanmış amplifikatörler bile "anlaşılmaz", "bulutlu" geliyor. Müzik parçalarını çalarken ses detayları yoktur, ton dengesi bozulur, müzik aletlerinin sesine ağır bir saldırı ile kendini gösteren açıkça yeterli hız yoktur. Bu aynı zamanda sesin diğer yönlerini de etkiler. Genel olarak, ses arzulanan çok şey bırakıyor.

Bu nedenle, gerçekten yüksek kaliteli yükseltici cihazları yükseltirken, tüm düşük kaliteli kapasitörleri değiştirmek gerekir. Siemens, Philips, Wima kapasitörleri kullanılarak iyi sonuçlar elde edilir. Pahalı üst düzey cihazların ince ayarını yaparken, Amerikan şirketi Reelcup'ın PPFX, PPFX-S, RTX tipi kapasitörlerini kullanmak en iyisidir (türler artan maliyet sırasına göre listelenmiştir).

Ve son olarak, doğrultucu diyotlarının ve montaj kablolarının kalitesine dikkat etmelisiniz.

Amplifikatörlerin güç kaynaklarında yaygın olarak kullanılan güçlü doğrultucu diyotlar ve doğrultucu köprüler, p-n eklemindeki küçük yük taşıyıcılarının emiliminin etkisi nedeniyle düşük hıza sahiptir. Sonuç olarak, doğrultucuya sağlanan endüstriyel AC voltajının polaritesi tersine çevrildiğinde, açık durumdaki diyotlar bir miktar gecikmeyle kapanır ve bu da güçlü darbe gürültüsünün ortaya çıkmasına neden olur. Parazit, güç devrelerini ses yoluna sokar ve ses kalitesini düşürür. Bu fenomenle mücadele etmek için, yüksek hızlı darbeli diyotların ve hatta daha iyisi, küçük yük taşıyıcıların emiliminin etkisinin olmadığı Schottky diyotların kullanılması gerekir. Mevcut diyotlardan Uluslararası Doğrultucu diyotlar önerilebilir. Tesisat kabloları söz konusu olduğunda, mevcut geleneksel tesisat tellerini ağır ölçülü oksijensiz bakır kablolarla değiştirmek en iyisidir. Her şeyden önce, güçlendirilmiş sinyali amplifikatörün çıkış terminallerine ileten kabloları, güç devrelerindeki kabloları ve gerekirse giriş jaklarından birinci amplifikatör aşamasının girişine giden kabloları değiştirmelisiniz.

Kablo markaları hakkında özel tavsiyeler vermek zordur. Her şey, amplifikatörün sahibinin zevkine ve finansal yeteneklerine bağlıdır. İyi bilinen ve pazarımızda bulunan kablolardan Kimber Kable, XLO, Audioquest'in kablolarını önerebiliriz.