Simplu Unch pe tranzistoare. Amplificator pe tranzistori: specii, scheme, simple și complexe. Amplificator de sunet lampa

Amplificatoarele de frecvență joasă (UNG) sunt folosite pentru a converti semnalele slabe ale intervalului audio predominant în semnale mai puternice, acceptabile pentru percepția directă prin emițătoarele electrodinamice sau de altă natură.

Rețineți că amplificatoarele de înaltă frecvență la frecvențe 10 ... 100 MHz sunt construite de scheme similare, toate diferențele sunt reduse cel mai adesea la faptul că condensatoarele condensatoarelor unor astfel de amplificatoare scad de câte ori frecvența frecvenței ridicate semnalul depășește frecvența de frecvență redusă.

Un amplificator simplu pe un tranzistor

Cel mai simplu UHF, realizat conform schemei cu un emițător comun, este prezentat în fig. 1. Ca o sarcină utilizată capace telefonice. Tensiunea permisă de alimentare pentru acest amplificator 3 ... 12 V.

Valoarea rezistenței de deplasare R1 (zeci de kΩ) este de dorit pentru a determina experimental, deoarece valoarea optimă depinde de tensiunea de alimentare a amplificatorului, rezistența capacelor telefonice, coeficientul de transmisie al unei instanțe de tranzistor specifice.

Smochin. 1. Schema unui simplu UNG pe un tranzistor + condensator și rezistor.

Pentru a selecta valoarea inițială a rezistorului R1, trebuie remarcat faptul că valoarea sa este de aproximativ o sută și mai multe ori trebuie să depășească rezistența inclusă în circuitul de sarcină. Pentru a selecta rezistorul de deplasare, se recomandă să permită o rezistență constantă cu o rezistență constantă cu o rezistență de 20 ... 30 kΩ și o rezistență variabilă de 100 ... 1000 com, după care, având hrănirea unui semnal de amplitudine mic la intrarea amplificatorului , de exemplu, dintr-un recorder de bandă sau jucător, rotirea mânerului rezistenței variabile pentru a obține cea mai bună calitate a semnalului cu cel mai mare volum.

Capacitatea condensatorului de tranziție C1 (fig.1) poate fi între 1 până la 100 microfostri: cu cât valoarea acestui container este mai mare, cu atât frecvențele joase pot crește uh. Pentru a stăpâni tehnicile de câștig de joasă frecvență, se recomandă experimentarea cu selecția elementelor și modurilor de amplificatoare (fig.1-4).

Opțiuni de îmbunătățire a amplificatorului cu o fereastră

Comparativ și îmbunătățit în comparație cu schema din fig. 1 circuite de amplificare sunt prezentate în fig. 2 și 3. în schema din fig. 2 Cascada de amplificare mai cuprinde un lanț de feedback negativ dependent de frecvență (rezistor R2 și condensator C2), care îmbunătățește calitatea semnalului.

Smochin. 2. Schema UHC cu un lanț de feedback negativ dependent de frecvență.

Smochin. 3. Amplificator cu un singur fereastră cu un divizor pentru alimentarea tensiunii părtinitoare la baza tranzistorului.

Smochin. 4. Amplificator cu o singură fereastră cu setare automată de deplasare pentru baza tranzistorului.

În diagrama din fig. 3 Deplasarea la baza de date tranzistor este setată la mai mult "rigid" folosind un divider, care îmbunătățește calitatea amplificatorului atunci când condițiile își schimbă funcționarea. Instalarea "automată" a offsetului pe baza tranzistorului de amplificare se aplică în diagrama din fig. patru.

Amplificator cu două etape pe tranzistori

Prin conectarea secvențial a două cascade de câștig simple (figura 1), puteți obține un UH în două etape (figura 5). Consolidarea unui astfel de amplificator este egală cu produsul câștigului cascadelor luate separat. Cu toate acestea, nu este ușor să obțineți un câștig constant în mod constant, cu acumularea ulterioară a numărului de cascade: amplificatorul este probabil să se auto-prompte.

Smochin. 5. Schema unui amplificator simplu de roți în două trepte.

Noi evoluții ale amplificatoarelor LF, ale căror scheme sunt adesea conducând pe paginile revistelor din ultimii ani, unul este urmărit de obiectivul de a realiza coeficientul minim de distorsiune neliniară, sporind puterea de ieșire, extinderea frecvenței consolidate etc. .

În același timp, la configurarea diverselor dispozitive și efectuarea de experimente, este adesea nevoie de un simplu UNG, care poate fi colectat în câteva minute. Acest amplificator trebuie să conțină un număr minim de elemente limitate și să funcționeze într-o gamă largă de tensiune de alimentare și rezistență la sarcină.

Schema unchiului privind tranzistorii sălbatici și silici

Schema unui amplificator simplu de putere cu o conexiune directă între cascade este prezentată în fig. 6 [Рл 3 / 00-14]. Impedanța de intrare a amplificatorului este determinată de raportul ratiomiometru R1 și poate varia de la sute de ohm la duzină. La ieșirea amplificatorului, puteți conecta încărcarea cu rezistență de la 2 ... 4 până la 64 ohmi și mai sus.

Cu o sarcină rezistentă, tranzistorul KT315 poate fi utilizat ca VT2. Amplificatorul este operațional în intervalul de tensiuni de alimentare de la 3 la 15 V, deși performanța acceptabilă este menținută și cu o scădere a tensiunii de alimentare până la 0,6 V.

Capacitatorul C1 Condensator poate fi selectat de la 1 la 100 μF. În ultimul caz (C1 \u003d 100 μF) UUH poate funcționa în banda de frecvență de la 50 Hz până la 200 kHz și mai sus.

Smochin. 6. Schema unui amplificator simplu de frecvență scăzută pe două tranzistoare.

Amplitudinea semnalului de intrare onlc nu trebuie să depășească 0,5 ... 0,7 V. Puterea de ieșire a amplificatorului poate varia de la zeci de MW la unități de W, în funcție de rezistența la sarcină și de tensiunea de alimentare.

Setarea amplificatorului este selecția rezistoarelor R2 și R3. Cu ajutorul lor, tensiunea de pe tranzistorul tranzistorului VT1, egală cu 50 ... 60% din tensiunea de alimentare. Tranzistorul VT2 trebuie instalat pe placa de radiator (radiator).

Urmărit Unuc cu conexiune directă

În fig. 7 prezintă o diagramă a altui UNG extrem de simplu, cu conexiuni directe între cascade. Acest tip de comunicare îmbunătățește caracteristicile de frecvență ale amplificatorului în regiunea de frecvență inferioară, schema este, în general, simplificată.

Smochin. 7. Diagrama schematică a unui UHN cu trei etape cu o legătură directă între cascade.

În același timp, setarea amplificatorului este complicată de faptul că fiecare rezistență a amplificatorului trebuie să fie aleasă individual. Aproximativ raportul dintre rezistoare R2 și R3, R3 și R4, R4 și R BF trebuie să fie în interiorul (30 ... 50) la 1. Rezistența R1 trebuie să fie de 0,1 ... 2 COM. Calculul amplificatorului prezentat în fig. 7, se găsește în literatură, de exemplu, [P 9/07-60].

Scheme de cascadă Unch pe tranzistoare bipolare

În fig. 8 și 9 arată scheme de cascadă pentru tranzistoare bipolare. Astfel de amplificatoare au un coeficient de câștig destul de mare. Amplificator în fig. 8 are KU \u003d 5 în banda de frecvență de la 30 Hz până la 120 kHz [MK 2 / 86-15]. În conformitate cu schema din fig. 9 Cu coeficientul armonic, mai puțin de 1% are un câștig 100 [RL 3 / 99-10].

Smochin. 8. Cascadă UMLC pe două tranzistoare cu raport de câștig \u003d 5.

Smochin. 9. Cascade Ugra pe două tranzistoare cu raport de câștig \u003d 100.

UMLC economic pe trei tranzistori

Pentru echipamente electronice portabile, un parametru important este rentabilitatea UNG. Schema unui astfel de UHH este prezentată în fig. 10 [RL 3 / 00-14]. Aici au fost folosite includerea în cascadă a tranzistorului de câmp VT1 și tranzistorului bipolar VT3, iar tranzistorul VT2 este pornit astfel încât să stabilizeze punctul de funcționare VT1 și VT3.

Cu o creștere a tensiunii de intrare, această șunt de tranzistor Tranziția emițătorului este baza VT3 și reduce valoarea curentului care curge prin tranzistoarele VT1 și VT3.

Smochin. 10. Schema unui amplificator Simplu economic LF pe trei tranzistori.

Ca și în schema de mai sus (vezi figura 6), rezistența la intrare a acestui UNCH poate fi setată de la zeci de duzini. O capsare telefonică este utilizată ca o încărcătură, de exemplu, TK-67 sau TM-2B. Un capal telefonic, conectat utilizând un dop, poate servi simultan ca un circuit de comutare a puterii.

Tensiunea de alimentare este de la 1,5 la 15 V, deși performanța dispozitivului este menținută și cu o scădere a tensiunii de alimentare la 0,6 V. În intervalul de tensiune de alimentare 2 ... 15, curentul consumat de amplificator este descris Prin expresie:

1 (MCA) \u003d 52 + 13 * (Upit) * (Upit),

unde tensiunea de tensiune (B).

Dacă opriți tranzistorul VT2, curentul consumat de creșterea curentelor printr-o comandă.

Două etape Unch cu conexiune directă între cascade

Exemple de Unch cu conexiuni directe și selecția minimă a modului de funcționare sunt schemele prezentate în fig. 11 - 14. Au un raport mare de câștig și o bună stabilitate.

Smochin. 11. UHC cu două etape dublu pentru microfon (nivel scăzut de zgomot, HIGH KU).

Smochin. 12. Amplificator dublu de frecvență joasă pe tranzistoarele KT315.

Smochin. 13. Amplificator dublu de frecvență joasă pe tranzistoarele KT315 - Opțiunea 2.

Amplificatorul de microfon (fig.11) este caracterizat printr-un nivel scăzut de zgomot propriu și un câștig mare [MK 5/83-XIV]. Un microfon de tip electrodinamic este utilizat ca microfon.

Rolul unui microfon poate fi un capac telefonic. Stabilizarea punctului de lucru (offset inițial bazat pe amplificatoarele de tranzistor de intrare) din fig. 11 - 13 se efectuează datorită scăderii tensiunii asupra rezistenței la emițătoare a celei de-a doua cascadă de amplificare.

Smochin. 14. Uncch cu două etape cu un tranzistor de câmp.

Amplificatorul (fig.14), având o impedanță de intrare ridicată (de ordinul 1 MΩ), se face pe tranzistorul de câmp VT1 (fondatorul) și bipolar - VT2 (cu partajat).

Cascadă Amplificator de frecvență joasă pe tranzistoarele de câmp, având și o rezistență ridicată la intrare, este prezentată în fig. cincisprezece.

Smochin. 15. Schema unui simplu în două etape Unch pe două tranzistoare de câmp.

Schemele unchiului pentru reziduuri scăzute

UHC-urile tipice concepute pentru a lucra la sarcina de joasă tensiune și având puterea de ieșire a zeilor de MW și de mai sus, descrisă în fig. 16, 17.

Smochin. 16. Ung simplu pentru a lucra cu sarcină de rezistență scăzută.

Capul electrodinamic WAP poate fi conectat la ieșirea amplificatorului, așa cum se arată în fig. 16, fie în diagonala podului (figura 17). Dacă sursa de alimentare este realizată din două baterii consecutive (baterii), ieșirea din dreapta a capului VAP poate fi conectată direct la punctul lor de mijloc, fără condensatoare SZ, C4.

Smochin. 17. Circuitul amplificatorului de frecvență joasă cu sarcină de joasă tensiune în diagonala de pod.

Dacă aveți nevoie de o schemă ungătoare simplă, atunci un astfel de amplificator poate fi colectat chiar și într-o singură lampă, uitați-vă la site-ul nostru de electronică din secțiunea corespunzătoare.

Literatură: Shustov Ma Ingineria sistemului practic (cartea 1), 2003.

Corectarea în publicații: În fig. 16 și 17 în loc de diode D9 a instalat un lanț de diode.

Amplificatoarele de tranzistor, în ciuda apariției microcircuitelor mai moderne, nu și-au pierdut relevanța. Se întâmplă uneori să obțină un microcircuit, uneori nu este atât de ușor, dar tranzistoarele pot fi scăpate de la aproape orice dispozitiv electronic, motiv pentru care munții acestor părți se acumulează uneori în amateurs radio Avid. Pentru a găsi o aplicație care sugerează un amplificator de putere tranzistin imperial la adunare, a căror ansamblu va fi aspid chiar și un începător.

Sistem

Schema este formată din 6 tranzistori și poate dezvolta energie până la 3 wați atunci când alimentează cu o tensiune de 12 volți. Această putere este suficientă pentru a exclude o cameră mică sau un loc de muncă. T5 și T6 tranzistoare în diagrama formează cascadă de ieșire, în locul lor puteți pune analogi interni răspândiți de KT814 și KT815. Condensatorul C4, care se conectează la colectorii de tranzistor de ieșire, separă componenta constantă a semnalului de ieșire, motiv pentru care acest amplificator poate fi utilizat fără protecția sistemelor acustice. Chiar dacă amplificatorul din proces eșuează și tensiunea constantă va apărea la ieșire, nu va fi pe condensator, iar difuzoarele sistemului difuzor vor rămâne bine. Condensatorul de separare C1 la intrare este mai bine să aplice filmul, dar dacă nu este la îndemână, va veni și ceramică. Analogul diodelor D1 și D2 din această schemă este 1N4007 sau KD522 intern. Vorbitorul poate fi utilizat cu o rezistență de 4-16 ohmi, rezistența mai mică, puterea mai mare va dezvolta schema.

(Scăpând: 686)

Amplificatorul de asamblare

O schemă este colectată pe o placă de circuit cu dimensiuni de 50x40 mm, imaginea din formatul Sprint-Layout este atașată la articol. Trebuie să fie selectată selectarea plăcii de circuite imprimate date. După gravare și îndepărtarea tonerului de la bord, găurile sunt forate, este cel mai bine să se utilizeze forajul 0,8 - 1 mm și pentru găuri sub tranzistoarele de ieșire și o bară de terminale de 1,2 mm.

După găurirea găurilor, este recomandabil să raid toate pistele, reducând astfel rezistența lor și protejarea cuprului de oxidare. Apoi, părțile minore sunt lipite - rezistoare, diode, după care tranzistorii de weekend, bara terminală, condensatoare. Conform sistemului, tranzistoarele de ieșire trebuie să fie conectate, pe această placă, acest compus apare prin închiderea "spatelui" tranzistoarelor cu sârmă sau radiator dacă este utilizat. Radiatorul este necesar să fie instalat dacă diagrama este încărcată pe difuzorul de 4 ohm rezistență sau dacă semnalul de volum ridicat este dat la intrare. În cazurile rămase, tranzistoarele de ieșire nu sunt aproape încălzite și nu necesită răcire suplimentară.

După asamblare, este necesar să se spală reziduurile de flux de pe piste, să verifice taxa pentru asamblarea erorilor sau a închiderilor între piesele adiacente.

Amplificator de ajustare și testare

După finalizarea ansamblului, puteți aplica puterea la taxa de amplificator. În decalajul uneia dintre firele de alimentare, trebuie să porniți ampermetrul pentru a controla consumul curent. Să furnizăm puterea și să ne uităm la citirile ammetrice, amplificatorul trebuie să consume aproximativ 15-20 mA fără a alimenta semnalul. Actualul curent este setat de rezistorul R6, pentru ao mări, este necesar să se reducă rezistența acestui rezistor. Prea mult din restul restului nu ar trebui, pentru că Eliberarea de căldură în tranzistorii de ieșire va crește. Dacă restul este normal, puteți alimenta semnalul la intrare, de exemplu, muzică de pe un computer, telefon sau player, conectați difuzorul la ieșire și începeți să ascultați. Deși amplificatorul este simplu, acesta oferă o calitate a sunetului foarte acceptabilă. Pentru a reda ambele canale, stânga și la dreapta, diagrama trebuie colectată de două ori. Rețineți că dacă sursa de semnal este departe de placă, este necesar să o conectați la firul ecranat, altfel nu evită interferența și vârful. Astfel, acest amplificator sa dovedit a fi pe deplin universal datorită consumului curent scăzut și a taxelor compacte. Acesta poate fi utilizat atât ca parte a coloanelor de calculator cât și la crearea unui mic centru de muzică staționară. Adunarea de succes. Bună după-amiază, un hamburazer respectat, vreau să vă spun despre elementele de bază ale construirii amplificatoarelor de frecvență a sunetului. Cred că acest articol va fi interesat de dvs. dacă nu ați fost niciodată angajat în electronică și, bineînțeles, va fi ridicol pentru cei care nu fac parte cu fierul de lipit. Și așa voi încerca să spun despre acest subiect cât mai simplu posibil și, din păcate, reducerea unor nuanțe.

Amplificator de frecvență sonoră sau amplificator de frecvență joasă pentru a afla cum funcționează totul și de ce există atât de multe tranzistori, rezistoare și condensatori, trebuie să înțelegeți modul în care fiecare element funcționează și încercați să aflați cum sunt aranjate aceste elemente. Pentru a asambla un amplificator primitiv, vom avea nevoie de trei tipuri de elemente electronice: rezistori, condensatoare și, desigur, tranzistori.

Rezistor.

Astfel, rezistoarele sunt caracterizate prin rezistență la curent electric și această rezistență este măsurată în OMA. Fiecare metal conductiv electric sau aliaj de metal are propria rezistență. Dacă luăm firul definit mult cu rezistivitate ridicată, atunci vom avea un rezistor de sârmă real. Pentru ca rezistorul să fie compact, firul poate fi acoperit pe cadru. Astfel, vom avea un rezistor de sârmă, dar are o serie de dezavantaje, deci rezistențele sunt de obicei realizate din material metalic-ceramic. Acesta este modul în care sunt indicate rezistențele de pe circuitele electrice:

Versiunea de top este adoptată în Statele Unite, cu atât mai mică în Rusia și în Europa.

Condensator

Condensatorul este două plăci metalice separate de dielectrică. Dacă oferim o tensiune constantă pe aceste plăci, câmpul electric va apărea, care, după oprirea puterii, va susține costuri pozitive și negative pe plăci, respectiv.

Baza proiectării condensatorului - două plăci conductive, între care se află dielectricul

Astfel, condensatorul este capabil să acumuleze o încărcătură electrică. Această abilitate de a acumula încărcare electrică se numește capacitatea electrică care este parametrul principal al condensatorului. Containerul electric este măsurat în farade. Ceea ce este încă caracteristică, aceasta este ceea ce atunci când încărcăm sau descărcați condensatorul, un curent electric trece prin ea. Dar, de îndată ce condensatorul a fost acuzat, el încetează să sări peste curentul electric și acest lucru se datorează faptului că condensatorul a acceptat încărcătura de alimentare, adică potențialul condensatorului și sursa de alimentare este același și dacă nu există nici un potențial Diferența (tensiune), fără curent electric. Astfel, condensatorul încărcat nu trece peste curent electric constant, ci trece un curent alternativ, deoarece atunci când acesta este conectat la un curent electric variabil, acesta va fi încărcat în mod constant și descărcat. Pe circuitele electrice, acesta este notat:

Tranzistor.

În amplificatorul nostru, vom folosi cele mai simple tranzistoare bipolare. Tranzistorul este fabricat din material semiconductor. Proprietatea necesară pentru noi este un material - prezența mass-mediei libere în acestea atât costuri pozitive, cât și negative. În funcție de taxele mai mult, semiconductorii se disting prin două tipuri de conductivitate: n.-Type I. p.-Tilă (n-negativ, p pozitiv). Taxele negative sunt electroni eliberați din cochilii exteriori ai atomilor de lattice cristal și pozitive - așa-numitele găuri. Găurile sunt locuri vacante care rămân în cochilii electronice după ce au părăsit electronii. În mod convențional, denotă atomii cu un electron pe o orbită externă cu un cerc albastru cu un semn minus și atomi cu un loc vacant - o cană goală:

Fiecare tranzistor bipolar este format din trei zone ale unor astfel de semiconductori, aceste zone numesc baza, emițătorul și colectorul.

Luați în considerare un exemplu al tranzistorului. Pentru a face acest lucru, conectați-vă la tranzistor două baterii cu 1,5 și 5 volți, plus la emitent și un minus la baza de date și colector, respectiv (vezi figura):

La contactul bazei și emițătorului, va apărea un câmp electromagnetic, ceea ce taie literalmente electronii de pe orbita exterioară a atomilor de bază și le transferă la emițător. Electronii liberi lasă găurile în spatele lor și ocupă locuri vacante deja în emițător. Același câmp electromagnetic are același efect asupra atomilor de colector și, deoarece baza din tranzistor este destul de subțire în raport cu emițătorul și colectorul, electronii colectorului sunt destul de ușor să treacă prin el în emițător și în cantități mult mai mari decât de la bază.

Dacă oprim tensiunea de la bază, atunci nu va exista câmp electromagnetic, iar baza va efectua rolul unui dielectric, iar tranzistorul va fi închis. Astfel, atunci când aplicați o mică tensiune la bază, putem controla tensiunea mai mare a emițătorului și a colectorului.

Tranzistor considerat de noi pNP.-Tilă, deoarece are două p.- Și singur n.-zona. Există, de asemenea nPN.-Transistorii, principiul operațiunii în ele este același, dar curentul electric curge în ele în direcția opusă decât în \u200b\u200btranzistorul considerat de noi. Deci, tranzistoarele bipolare sunt indicate pe circuitele electrice, săgeata indică direcția curentă:

Ung.

Ei bine, să încercăm să proiectăm un amplificator de frecvență joasă de la asta. În primul rând, avem nevoie de un semnal pe care îl vom întări, poate fi o placă de sunet a unui computer sau a oricărui alt dispozitiv de sunet cu o ieșire liniară. Să presupunem că semnalul nostru cu o amplitudine maximă de aproximativ 0,5 volți la un curent de 0,2 A, aproximativ astfel:

Și ce ar câștiga cel mai simplu difuzor de 4 Ohm 10 Watt, trebuie să creștem amplitudinea semnalului la 6 volți, cu rezistență curentă I. = U. / R. \u003d 6/4 \u003d 1,5 A.

Deci, să încercăm să conectăm semnalul nostru la tranzistor. Amintiți-vă tranzistorul și două baterii, acum în loc de o baterie de 1,5 volți, avem un semnal de ieșire liniară. Rezistorul R1 îndeplinește rolul încărcăturii, pentru a nu exista un scurtcircuit, iar tranzistorul nostru nu a ars.

Dar aici există două probleme la o dată, mai întâi tranzistorul nostru nPN.-Tilă și se deschide doar cu o valoare pozitivă a jumătății undelă și când este închisă negativă.

În al doilea rând, tranzistorul, precum și orice dispozitiv semiconductor, are caracteristici neliniare în ceea ce privește tensiunea și curentul și cele mai mici valorile curente și de tensiune sunt cele mai puternice aceste distorsiuni:

Nu numai de la semnalul nostru nu a rămas doar jumătate de val, așa că va fi, de asemenea, distorsionat:

Aceasta este așa-numita distorsiune de tip cusături.

Pentru a scăpa de aceste probleme, trebuie să ne schimbăm semnalul în zona de lucru tranzistorică, unde întregul semnal sinusoid și distorsiunile neliniare vor fi nesemnificative. Pentru aceasta, tensiunea de părtinire este alimentată la bază, permițând 1 volți, folosind un divizor de tensiune și R3 compus din două rezistoare.

Și semnalul nostru care intră în tranzistor va arăta astfel:

Acum trebuie să ne retragem semnalul util de la colectorul tranzistorului. Pentru a face acest lucru, setați condensatorul C1:

Așa cum ne amintim că condensatorul ignoră curentul alternativ și nu pierde permanent, așa că va servi ca un filtru numai semnalul nostru util - sinusoidul nostru. Și componenta constantă care nu a trecut prin condensator va disipa pe rezistorul R1. Curentul alternativ, semnalul nostru util, se va strădui să treacă prin condensator, astfel încât rezistența condensatorului pentru că este neglijabilă în comparație cu rezistorul R1.

Așa că sa dovedit prima cascadă de tranzistor a amplificatorului nostru. Dar există încă două nuanțe mici:

Nu știm 100% care semnal este inclus în amplificator, brusc, toată aceeași sursă a semnalului este defectă, se întâmplă ceva, din nou electricitate statică sau cu un semnal util prin o tensiune constantă. Acest lucru poate cauza funcționarea corectă a tranzistorului sau chiar să provoace defalcarea acestuia. Pentru a face acest lucru, vom stabili condensator C2, este similar cu condensatorul C1 va bloca un curent electric constant, precum și capacitatea limitată a condensatorului nu va trece vârfurile amplitudinilor mari care pot strica tranzistorul. Astfel de salturi de tensiune apar de obicei atunci când dispozitivul este pornit sau deconectat.

Atât a doua nuanță, orice sursă a semnalului, este necesară o anumită încărcătură specială (rezistență). Prin urmare, rezistența de intrare a cascadei este importantă pentru noi. Pentru a regla rezistența la intrare, adăugați rezistorul R4 la circuitul emițătorului:

Acum cunoaștem numirea fiecărui rezistor și a condensatorului din cascada tranzistorului. Să încercăm acum să calculam ce elemente nominale trebuie utilizate pentru aceasta.

Datele inițiale:

U. \u003d Tensiune de alimentare 12 V;
U be. ~ 1 V - Baza de emițător de tensiune a punctului de operare al tranzistorului;

Alegeți tranzistorul, pentru noi este potrivit nPN.-Transistor 2N2712.

P Max. \u003d 200 MW - disiparea maximă a puterii;
I max. \u003d 100 mA - colector de curent continuu maxim;
U max. \u003d 18 V - Colector de tensiune maxim admisibil / emițător de bază (avem o tensiune de alimentare de 12 V, deci este suficient cu o marjă);
U eb. \u003d 5 V - baza de emițător de tensiune maximă admisă (tensiunea noastră de 1 volt ± 0,5 volți);
h21. \u003d 75-225 - coeficientul de reducere a curentului de bază, valoarea minimă este administrată - 75;

Calculăm puterea statică maximă a tranzistorului, o ia cu 20% mai mică decât puterea maximă disipată, pentru a face tranzistorul nostru nu a funcționat la limita capabilităților sale:
P art.max. = 0,8*P Max. \u003d 0,8 * 200 MW \u003d 160 MW;
Definim curentul colectorului în modul static (fără semnal), în ciuda faptului că tensiunea nu este furnizată oricum prin tranzistor, curentul electric curge într-un nivel scăzut.
I k0. = P art.max. / U direcțieUnde U direcție - Colector de tensiune de tranziție. Pe tranzistor, jumătate din tensiunea de alimentare este împrăștiată, a doua jumătate va disipa pe rezistoare:
U direcție = U. / 2;
I k0. = P art.max. / (U. / 2) \u003d 160 MW / (12V / 2) \u003d 26,7 mA;
Acum calculam rezistența la încărcare, inițial am avut un rezistor R1, care a efectuat acest rol, dar deoarece am adăugat un rezistor R4 pentru a crește rezistența de intrare a cascadei, acum rezistența la sarcină va fi pliată de la R1 și R4:
R n. = R1. + R4.Unde R n. - rezistența generală a sarcinii;
Raportul dintre R1 și R4 este de obicei luat la 1 la 10:
R1. = R4.*10;
Calculați rezistența la sarcină:
R1. + R4. = (U. / 2) / I k0. \u003d (12V / 2) / 26,7 ma \u003d (12V / 2) / 0,0267 A \u003d 224,7 ohmi;
Ratele cuantificate care vin sunt de 200 și 27 ohmi. R1. \u003d 200 ohm, și R4. \u003d 27 ohmi.
Acum găsim tensiunea pe colectorul tranzistorului fără semnal:
U k0. = (U ce0. + I k0. * R4.) = (U. - I k0. * R1.) \u003d (12V -0.0267 A * 200 ohm) \u003d 6,7 V;
Curentul bazei de date de control al tranzistorului:
I B. = I K. / h21.Unde I K. - curent colector;
I K. = (U. / R n.);
I B. = (U. / R n.) / h21. \u003d (12V / (200 ohm + 27 ohm)) / 75 \u003d 0,0007 A \u003d 0,07 MA;
Curentul complet al bazei este determinat de tensiunea de părtinire a bazei, care este setată de divizorul R2. și R3.. Specificatorul curent trebuie să fie de 5-10 ori curent de bază al bazei ( I B.) Ceea ce de fapt nu afectează tensiunea offset. Astfel, pentru valoarea curentului divizorului ( Afaceri) Luați 0,7 MA și așteptați R2. și R3.:
R2. + R3. = U. / Afaceri \u003d 12V / 0,007 \u003d 1714,3 ohm
Acum calculăm tensiunea pe emițător în restul tranzistorului ( U.):
U. = I k0. * R4. \u003d 0,0267 A * 27 ohm \u003d 0,72 V
Da, I k0. Un rezervor de odihnă curentul, dar același curent trece prin emițător, deci I k0. Ei consideră restul întregului tranzistor.
Calculați tensiunea completă pe baza bazei de date ( U b) luând în considerare tensiunea offset ( Tu vezi \u003d 1b):
U b = U. + Tu vezi \u003d 0,72 + 1 \u003d 1,72 V
Acum, cu ajutorul unui divizor de tensiune, găsim valorile rezistoarelor R2. și R3.:
R3. = (R2. + R3.) * U b / U. \u003d 1714,3 ohm * 1.72 v / 12 v \u003d 245,7 ohmi;
Cel mai apropiat metal al rezistorului este de 250 ohmi;
R2. = (R2. + R3.) - R3. \u003d 1714,3 ohm - 250 ohm \u003d 1464,3 ohm;
Denumirea rezistorului este aleasă față de reducere, cea mai apropiată R2. \u003d 1,3 com.
Condecatoare C1. și C2. Setați de obicei cel puțin 5 μF. Capacitatea este aleasă astfel încât condensatorul nu a avut timp să se reîncarce.

Concluzie

La ieșirea cascadei, obținem un semnal îmbunătățit proporțional și pentru curent și tensiune, adică prin putere. Dar nu suntem suficienți pentru o cascadă pentru câștigul necesar, deci trebuie să adăugați următoarele și în continuare ... și așa mai departe.

Calculul considerat este destul de superficial, iar o astfel de schemă de câștig este, desigur, care nu este utilizată în structura amplificatorilor, nu ar trebui să uităm de gama de frecvențe de frecvențe transmise, distorsiuni și multe alte lucruri.

Cel mai simplu amplificator al tranzistoarelor poate fi un beneficiu bun pentru a studia proprietățile instrumentelor. Schemele și modelele sunt destul de simple, puteți face independent dispozitivul și verificați-l, măsurați toți parametrii. Datorită tranzistoarelor moderne de câmp, puteți face un amplificator de microfon miniatural literal din trei elemente. Și conectați-o la un computer personal pentru a îmbunătăți parametrii de înregistrare. Da, iar interlocutorii din conversații vor fi mult mai bine și au auzit clar discursul dvs.

Caracteristicile de frecvență

Amplificatoarele de frecvență joase (sunet) sunt disponibile în aproape toate aparatele de uz casnic - centre muzicale, televizoare, receptoare radio, înregistratoare de bandă radio și chiar în computerele personale. Dar există încă amplificatoare RF pe tranzistori, lămpi și chipsuri. Diferența lor este că UNG permite semnalul de frecvență sonoră, care este perceput de urechea umană. Amplificatoarele de sunet pe tranzistoare vă permit să redați semnale cu frecvențe în intervalul de la 20 Hz la 20.000 Hz.

În consecință, chiar și cel mai simplu dispozitiv poate spori semnalul în acest domeniu. Și o face ca uniformă uniformă. Câștigul depinde de frecvența semnalului de intrare. Graficul dependenței acestor valori este o linie practic dreaptă. Dacă aveți un semnal cu o frecvență în afara domeniului, calitatea muncii și eficiența dispozitivului vor scădea rapid. Cascadele ONLC sunt colectate, de regulă, asupra tranzistoarelor care operează în benzi cu frecvență joasă și mijlocie.

Sound amplificator de lucru clase de lucru

Toate dispozitivele de amplificare sunt împărțite în mai multe clase, în funcție de gradul de debit în timpul perioadei de funcționare curente prin cascadă:

Clasa "A" - actualul venit pentru a fi non-stop pe întreaga perioadă a cascadei îmbunătățite.
În clasa de lucru "B" fluxurile curente în jumătate din perioada.
Clasa "AB" sugerează că actualul fluxul printr-o cascadă de amplificare pentru o perioadă de 50-100% din perioada.
În modul "C", curentul electric scade mai puțin de jumătate din timpul de funcționare.
Modul "D" al UNG se aplică recent în practica radio amator - puțin peste 50 de ani. În majoritatea cazurilor, aceste dispozitive sunt implementate pe baza elementelor digitale și au o eficiență foarte mare - peste 90%.

Disponibilitatea distorsiunilor în diferite clase de amplificatoare LF

Zona de lucru a clasei de amplificator a tranzistorului "A" este caracterizată de distorsiuni neliniare destul de mici. Dacă semnalul de intrare aruncă un impuls de tensiune mai mare, aceasta conduce la faptul că tranzistoarele sunt saturate. În semnalul de ieșire, mai mare (până la 10 sau 11) începe să apară în apropierea fiecărei armonici. Din acest motiv, apare un sunet metalic, caracteristic numai pentru amplificatoarele tranzistorului.

Cu o putere instabilă, ieșirea va fi simulată de amplitudinea din apropierea frecvenței rețelei. Sunetul va fi în partea stângă a răspunsului de frecvență mai rigide. Dar cu atât mai bine stabilizarea puterii amplificatorului, cu atât devine mai dificilă designul întregului dispozitiv. UNG, care lucrează în clasa "A", au o eficiență relativ mică - mai puțin de 20%. Motivul constă în faptul că tranzistorul este deschis în mod constant, iar curentul prin intermediul acesteia continuă.

Pentru a crește eficiența (adevărul, minor), puteți utiliza scheme în doi timpi. Un dezavantaj - jumătatea semnalului de ieșire devine asimetrică. Dacă traducem din clasa "A" la "AB", distorsiunile neliniare vor crește cu 3-4 ori. Dar eficiența întregii scheme a dispozitivului va crește în continuare. Clasele UNUC "AV" și "B" caracterizează creșterea distorsiunii atunci când nivelul semnalului este redus la intrare. Dar chiar dacă adăugați volum, nu vă va ajuta să scăpați complet de defectele.

Lucrați în clase intermediare

Fiecare clasă are mai multe soiuri. De exemplu, există o clasă de lucrări de amplificatoare "A +". În ea, tranzistoarele de la intrarea (tensiunea de joasă tensiune) în modul "A". Dar tensiunea înaltă, instalată în cascadele de ieșire, funcționează fie în "B", fie în "AB". Astfel de amplificatoare sunt mult mai economice decât de lucru în clasa "A". Un număr semnificativ mai mic de distorsiuni neliniare nu este mai mare de 0,003%. Puteți obține rezultate mai mari folosind tranzistoare bipolare. Principiul funcționării amplificatoarelor pe aceste elemente va fi discutat mai jos.

Dar există încă un număr mare de armonici mai mari în semnalul de ieșire, motiv pentru care sunetul devine caracteristic metalic. Există încă scheme de amplificare care funcționează în clasa AA. Acestea sunt distorsiuni neliniare chiar și mai puțin de 0,0005%. Dar principalul dezavantaj al amplificatoarelor de tranzistor are încă un sunet metalic caracteristic.

Design "alternativ"

Nu se poate spune că sunt alternative, doar unii specialiști angajați în proiectarea și asamblarea amplificatoarelor pentru o reproducere a sunetului de înaltă calitate, preferă din ce în ce mai mult structurile lămpii. Amplificatoarele de lampă au astfel de avantaje:

Valoarea foarte scăzută a nivelului de distorsiune neliniară în semnalul de ieșire.
Armonici mai mari mai mici decât în \u200b\u200bstructurile tranzistorilor.

Dar există un minus imens care depășește toate avantajele - este necesar să se pună un dispozitiv de coordonare. Faptul este că cascada lampa are o mulțime de rezistență - câteva mii de ohmi. Dar rezistența înfășurării difuzoarelor este de 8 sau 4 ohmi. Pentru a le potrivi, trebuie să instalați un transformator.

Desigur, acest lucru nu este un dezavantaj foarte mare - există dispozitive de tranzistor care utilizează transformatoare pentru a se potrivi cu cascada de ieșire și un sistem acustic. Unii experți susțin că cea mai eficientă schemă este un hibrid - care utilizează amplificatoare cu un singur acționând care nu sunt acoperite de feedback negativ. În plus, toate aceste cascade funcționează în modul Clasa UHC "A". Cu alte cuvinte, este folosit ca amplificator de putere de repetare pe un tranzistor.

În plus, eficiența acestor dispozitive este destul de mare - aproximativ 50%. Dar nu trebuie să vă concentrați numai pe indicatori de eficiență și de putere - nu vorbesc despre amplificatorul de reproducere a sunetului de înaltă calitate. Linearitatea caracteristicilor și calitatea acestora au mult mai importante. Prin urmare, este necesar să se acorde o atenție în primul rând pe ele și nu de putere.

Schema unchiului de un singur accident vascular cerebral pe tranzistor

Cel mai simplu amplificator, construit în conformitate cu schema cu un emițător comun, lucrează în clasa "A". Diagrama utilizează un element semiconductor cu structura N-P-N. Lanțul colectorului este instalat rezistență R3, ceea ce limitează curentul de curgere. Lanțul colectorului este conectat la un fir de putere pozitiv și emițătorul - cu unul negativ. În cazul utilizării tranzistoarelor semiconductoare cu structura P-N-P, schema va fi exact aceeași, aceasta este doar o polaritate va fi schimbată.

Folosind condensatorul de separare C1, este posibilă separarea semnalului de intrare variabil de la sursa DC. În acest caz, condensatorul nu este un obstacol în calea fluxului de AC de-a lungul căii de emițător. Rezistența internă a tranziției bazei de emițător împreună cu rezistoarele R1 și R2 este cea mai simplă divizoare de tensiune de alimentare. De obicei, rezistorul R2 are o rezistență de 1-1,5 com - cele mai tipice valori pentru astfel de scheme. În același timp, tensiunea de alimentare este împărțită în exact jumătate. Și dacă circuitul de tensiune este de 20 volți, atunci puteți vedea că valoarea coeficientului de câștig în H21 curentă va fi de 150. Trebuie remarcat faptul că amplificatoarele AV pe tranzistoare sunt efectuate în conformitate cu scheme similare, doar munca puțin diferit.

În același timp, tensiunea de emițător este de 9 V și căderea pe secțiunea circuitului "E - B" 0,7 V (care este tipic pentru tranzistoarele pe cristalele de siliciu). Dacă luați în considerare un amplificator pe tranzistoarele din Germania, atunci, în acest caz, scăderea tensiunii din secțiunea "E-B" va fi de 0,3 V. Curentul din circuitul colectorului va fi egal cu cel care curge în emițător. Este posibilă calcularea, împărțirea tensiunii de emițător la rezistența R2 - 9B / 1 COM \u003d 9 mA. Pentru a calcula valoarea curentului de bază, este necesar să se împartă 9 MA la coeficientul de câștig H21 - 9MA / 150 \u003d 60 μA. În structurile UNG, tranzistoarele bipolare sunt de obicei utilizate. Principiul de funcționare este diferit de domeniu.

Pe rezistența R1, puteți calcula acum valoarea de scădere - aceasta este diferența dintre baza de date și tensiunile sursei de alimentare. În acest caz, tensiunea de bază poate fi găsită în formula - suma caracteristicilor emițătorului și tranziția "E-B". Cu dieta din sursa de 20 volți: 20 - 9,7 \u003d 10,3. De aici, puteți calcula valoarea de rezistență R1 \u003d 10,3V / 60 μA \u003d 172 COM. Containerul C2 este prezent în diagrama necesară pentru a implementa circuitul de-a lungul căruia variabila componentei actuale a emițătorului poate fi trecută.

Dacă nu instalați Condensator C2, componenta variabilă va fi foarte limitată. Din acest motiv, un astfel de amplificator de sunet pe tranzistori va avea un câștig foarte scăzut în ceea ce privește actualul H21. Este necesar să atrageți atenția asupra faptului că, în cele de mai sus, calculele au fost luate cu toxuri egale ale bazei și colectorului. Și pentru curent, baza a fost luată de cea care curge în lanț de la emițător. Apare numai sub starea de hrănire a bazei de tranzistor de tensiune de bias.

Dar trebuie să se țină cont de faptul că, conform circuitului bazei, este absolut întotdeauna, indiferent de prezența unei deplasări, curentul de scurgere a colectorului este în mod necesar care curge. În diagramele cu un emițător comun, curentul de scurgere este intensificat de nu mai puțin de 150 de ori. Dar, de obicei, această valoare este luată în considerare numai la calcularea amplificatoarelor pe tranzistoarele din Germania. În cazul utilizării siliciului, în care circuitul actual "K-B" este foarte mic, această valoare este pur și simplu neglijată.

Amplificatoare pe tranzistori TIR

Amplificatorul de pe tranzistoarele de câmp, prezentat în diagramă, are mulți analogi. Inclusiv utilizarea tranzistoarelor bipolare. Prin urmare, acesta poate fi considerat un exemplu similar al unui design de amplificator de sunet asamblat conform unui circuit cu un emițător comun. Fotografia prezintă schema făcută în conformitate cu schema cu o sursă comună. Pe circuitele de intrare și ieșire, R-C Communication este colectată astfel încât dispozitivul să funcționeze în modul Amp Amplificator.

Un curent variabil din sursa de semnal este separat de o tensiune de alimentare constantă cu un condensator C1. Asigurați-vă că amplificatorul de pe câmpurile de câmp trebuie să aibă un potențial de declanșare, care va fi mai mic decât caracteristica sursă similară. În schema prezentată, obturatorul este conectat la firul general prin intermediul unui rezistor R1. Rezistența sa este foarte mare - rezistoarele sunt de obicei utilizate în modelele de 100-1000 com. O astfel de rezistență mare este aleasă astfel încât semnalul de intrare să nu fie Shunk.

Această rezistență aproape nu trece curentul electric, ca rezultat al declanșatorului are potențialul (în absența unui semnal la intrare) la fel ca Pământul. La sursă, potențialul este mai mare decât cel al Pământului, numai datorită scăderii tensiunii asupra rezistenței R2. Este clar de aici că obturatorul are potențialul mai mic decât cel al sursei. Anume, acest lucru este necesar pentru funcționarea normală a tranzistorului. Este necesar să se acorde atenție faptului că C2 și R3 în această schemă de amplificare au același scop ca și în proiectul de mai sus. Iar semnalul de intrare este deplasat în raport cu priza la 180 de grade.

Unchiul cu transformator de ieșire

Puteți face un astfel de amplificator cu propriile mâini pentru uz casnic. Se efectuează conform schemei care operează în clasa "A". Designul este același cu cel discutat mai sus, cu un emițător comun. O caracteristică - trebuie să utilizați un transformator pentru a se potrivi. Acesta este un dezavantaj al unui astfel de amplificator de sunet al tranzistoarelor.

Circuitul colector al tranzistorului este încărcat cu înfășurarea primară, care dezvoltă semnalul de ieșire transmis prin difuzoarele secundare. Pe rezistențele R1 și R3, divizorul de tensiune este asamblat, ceea ce vă permite să selectați punctul de operare al tranzistorului. Folosind acest lanț, tensiunea de bias este furnizată la bază. Toate celelalte componente au aceeași întâlnire ca și schemele considerate mai sus.

Amplificator audio în doi timpi

Este imposibil să spunem că acesta este un amplificator simplu pe tranzistori, deoarece munca sa este puțin mai complicată decât cea considerată anterioară. În decursul în două curse, semnalul de intrare este împărțit în două jumătăți de valuri, diverse faze. Și fiecare dintre aceste jumătăți pline de cascadă, făcută pe tranzistor. După amplificarea fiecărui jumătate de val a avut loc, ambele semnale sunt conectate și au ajuns pe difuzoare. Astfel de transformări complexe sunt capabile să provoace distorsiuni semnale, deoarece proprietățile dinamice și de frecvență ale două, chiar și la același tip, tranzistorii vor fi diferiți.

Ca rezultat, calitatea sunetului este redusă semnificativ la ieșirea amplificatorului. Când operează un amplificator în două curse în clasa "A", este imposibil să se reproducă calitativ semnalul complex. Motivul - creșterea fluxurilor de curent pe umerii amplificatorului în mod constant, se produce jumătate de val de asimetrică, distorsiunea de fază. Sunetul devine mai puțin lizibil și când distorsiunea semnalului este încălzită, mai îmbunătățită, mai ales pe frecvențe scăzute și ultra-joase.

Formator Bestraial ONG.

Amplificatorul LF de pe tranzistor, realizat folosind transformatorul, în ciuda faptului că designul poate avea dimensiuni mici, este încă imperfectă. Transformatoarele sunt încă grele și voluminoase, deci este mai bine să scape de ele. O schemă făcută pe elemente de semiconductoare complementare cu diferite tipuri de conductivitate este mult mai eficientă. Cele mai multe dintre UHC-urile moderne sunt efectuate exact în funcție de astfel de scheme și de a lucra în clasa "B".

Cele două tranzistoare puternice utilizate în desene funcționează în conformitate cu schema de repetare a emițătorului (colector comun). În acest caz, tensiunea de intrare este transmisă la ieșire fără pierderi și amplificare. Dacă nu există semnal la intrare, atunci tranzistoarele se află pe marginea incluziunii, dar încă încă dezactivate. Când semnalul armonic este aplicat la intrare, primul tranzistor pozitiv de jumătate de val este deschis, iar al doilea este în modul Cut-off în acest moment.

În consecință, numai jumătate de valuri pozitive pot trece prin încărcătură. Dar negativul dezvăluie al doilea tranzistor și blochează complet primul. În acest caz, numai jumătate de valuri negative sunt în sarcină. Ca rezultat, semnalul amplificat de putere se dovedește a ieși din dispozitiv. O schemă similară a amplificatorului de la tranzistoare este destul de eficientă și capabilă să ofere o funcționare stabilă, o reproducere a sunetului de înaltă calitate.

Schema ONLC pe un tranzistor

După examinarea tuturor caracteristicilor descrise mai sus, puteți asambla amplificatorul cu propriile mâini pe o bază de date simplă a elementelor. Tranzistorul poate fi utilizat de CT315 intern sau de oricare dintre analogurile sale străine - de exemplu, toate 107. Ca încărcătură, trebuie să utilizați căștile a căror rezistență este 2000-3000 ohmi. Pe baza tranzistorului, este necesar să se alimenteze tensiunea de părtinire prin rezistența la rezistența de 1 MΩ și condensatorul de izolare de 10 μF. Schemele pot fi alimentate cu sursa de tensiune de 4,5-9 volți, curent - 0,3-0,5 A.

Dacă rezistența R1 nu este conectată, atunci nu va exista curent în baza de date și colector. Dar când este conectat, tensiunea atinge un nivel de 0,7 V și vă permite să curgeți aproximativ 4 μA. În același timp, în curent, câștigul va fi de aproximativ 250. De aici, puteți face un simplu calcul al amplificatorului de pe tranzistori și puteți afla curentul colectorului - se dovedește a fi de 1 mA. Colectați această schemă de amplificator pe tranzistor, este posibilă verificarea acestuia. Conectați încărcarea - căștile la ieșire.

Atingeți intrarea amplificatorului cu degetul - trebuie să apară zgomotul caracteristic. Dacă nu este, atunci, cel mai probabil, designul este colectat incorect. Verificați toate conexiunile și denominațiile de articole. Pentru a afișa vizual o demonstrație, conectați sursa de sunet la intrarea Unuc - Ieșire de la player sau telefon. Ascultați muzică și evaluați calitatea sunetului.

Amplificatorul de pe tranzistori, în ciuda istoriei sale deja lungi, rămâne un subiect preferat de cercetare atât pentru începători, cât și amatori de radio de tip mast. Și acest lucru este de înțeles. Este o parte indispensabilă a celor mai masivi și amplificatoare de frecvență scăzută (sunet). Ne vom uita la modul în care sunt construite cele mai simple amplificatoare de tranzistori.

Amplificatorul caracteristic al frecvenței

În orice televizor sau receptor radio, în fiecare centru de muzică sau amplificator audio, puteți găsi amplificatoare de sunet tranzistor (frecvență joasă - LF). Diferența dintre amplificatoarele de tranzistor de sunet și alte specii este caracteristicile lor de frecvență.

Amplificatorul de sunet de pe tranzistoare are un răspuns uniform de frecvență în banda de frecvență de la 15 Hz la 20 kHz. Aceasta înseamnă că toate semnalele de intrare cu o frecvență din acest interval convertește (îmbunătățește) aproximativ aceeași. În figura de mai jos în coordonate, coeficientul de coeficient de amplificare KU - frecvența semnalului de intrare arată curba perfectă a răspunsului de frecvență pentru amplificatorul audio.

Această curbă este practic plat cu 15 Hz în 20 kHz. Aceasta înseamnă că acest amplificator trebuie utilizat pentru semnale de intrare cu frecvențe între 15 Hz și 20 kHz. Pentru semnalele de intrare cu frecvențe de peste 20 kHz sau sub 15 Hz, eficiența și calitatea muncii sale sunt reduse rapid.

Tipul de răspuns de frecvență al amplificatorului este determinat de elementele electrice (ere) ale schemei sale și, în primul rând, tranzistorii înșiși. Amplificatorul audio de pe tranzistoare este de obicei colectat pe așa-numitele tranzistoare de frecvență joasă și mijlocie, cu o lățime de bandă totală de semnale de intrare de la zeci și sute de Hz până la 30 kHz.

Clasa de lucru Amplificator.

După cum se știe, în funcție de gradul de continuitate a fluxului curent în perioada sa prin tranzistor, cascada de amplificare (amplificator) distinge următoarele clase de funcționare: "A", "B", "AB", "AB" C "," D ".

În clasa de funcționare, actualul "A" prin cascadă are loc peste 100% din perioada de intrare. Lucrarea cascadei din această clasă ilustrează următorul desen.

În clasa de lucru a etapei de amplificare "AB", curentul prin intermediul IT depășește cu mai mult de 50%, dar mai puțin de 100% din perioada de intrare (a se vedea figura de mai jos).

În clasa de lucru a cascadei "în" curentul prin intermediul acesteia, exact 50% din perioada de intrare continuă, după cum ilustrează imaginea.

În cele din urmă, în clasa de lucru a cascadei "C", actualul curge prin intermediul acesteia mai puțin de 50% din perioada de intrare.

LF-Amplificator pe tranzistori: Distorsion în clasele majore de lucru

În spațiul de lucru, amplificatorul tranzistor al clasei "A" are un nivel mic de distorsiune neliniară. Dar dacă semnalul are emisii de tensiune pulsate, ceea ce duce la saturarea tranzistoarelor, cele mai înalte armonice apar în jurul fiecărui "armonizare standard" a semnalului de ieșire (până la 11). Acest lucru cauzează fenomenul așa-numitului tranzistor sau metalic, sunet.

Dacă amplificatoarele de putere de pe tranzistoare au putere nestabilizată, semnalele de ieșire sunt modulate de amplitudinea din apropierea frecvenței rețelei. Aceasta duce la rigiditatea sunetului de pe marginea din stânga a răspunsului la frecvență. Diferitele metode de stabilizare a tensiunii fac ca construcția amplificatorului să fie mai complexă.

O eficiență tipică a amplificatorului într-o singură etapă a clasei A nu depășește 20% datorită tranzistorului deschis deschis și fluxului continuu al curentului constant. Puteți efectua un amplificator al clasei un accident vascular cerebral, eficiența va crește oarecum, dar jumătatea semnalului va deveni mai asimetrică. Traducerea cascadei din clasa de lucru "A" la clasa de lucru "AB" crește patru dintre toate distorsiunile neliniare, deși eficiența schemei sale este în creștere.

În amplificatoarele clasei "AV" și "în" distorsiuni cresc, deoarece nivelul semnalului scade. Involuntar, aș dori să aduc un astfel de amplificator la pogromuri pentru a finaliza sentimentele puterii și dinamicii muzicii, dar adesea o ajută.

Clase de lucru intermediare

La clasa de lucru "A" există o varietate - clasa "A +". În același timp, tranzistoarele de intrare de joasă tensiune ale amplificatorului acestei clase lucrează în clasa "A" și tranzistorii de ieșire de înaltă tensiune a amplificatorului atunci când sunt depășite de semnalele de intrare ale unui anumit nivel merg la clase "în" sau "AV". Economia unor astfel de cascade este mai bună decât într-o clasă pură "A", iar distorsiunile neliniare sunt mai mici (până la 0,003%). Cu toate acestea, sunetul lor "metalic" datorită prezenței armonicii mai mari în semnalul de ieșire.

La amplificatoarele unei alte clase - "AA" gradul de distorsiune neliniară este chiar mai mică - aproximativ 0,0005%, dar sunt prezente și cele mai înalte armonice.

Întoarceți-vă la clasa de amplificator de tranzistor "A"?

Astăzi, mulți specialiști în domeniul reproducerii solide de înaltă calitate vor fi avantajoase pentru întoarcerea la amplificatoarele de lampă, deoarece nivelul de distorsiune neliniară și armonicile mai mari introduse de acestea în semnalul de ieșire sunt în mod evident mai mici decât cele ale tranzistoarelor. Cu toate acestea, aceste avantaje sunt în mare parte echilibrate de necesitatea de a se potrivi cu transformatorul dintre o cascadă de ieșire tub de înaltă rezistentă și coloane de sunet la nivel scăzut. Cu toate acestea, un amplificator simplu pe tranzistoare poate fi realizat cu o ieșire de transformator, care va fi prezentată mai jos.

Există, de asemenea, un punct de vedere că calitatea limită a sunetului poate furniza numai un amplificator de tranzistor hibrid, toate cascadele sunt mai puțin frecvente, nu sunt acoperite și operează în clasa "A". Adică, un astfel de repetor de putere este un amplificator pe un tranzistor. Schema poate avea o eficiență extrem de realizabilă (în clasa "A") nu mai mult de 50%. Dar nici puterea, nici eficiența împuternicită nu sunt indicatori ai performanței solide. În același timp, calitatea și liniaritatea caracteristicilor tuturor erei din sistem sunt de o importanță deosebită.

Deoarece schemele de unică folosință primesc o astfel de perspectivă, vom lua în considerare sub posibilele lor opțiuni.

Amplificator de unitate pe un tranzistor

Schema sa făcută cu un emițător comun și cu legături R-C peste semnale de intrare și ieșire pentru a lucra în clasa "A", prezentată în figura de mai jos.

Acesta arată tranzistorul Q1 al structurii N-P-N. Colectorul său printr-un rezistor de limitare curentă R3 este atașat la concluzia pozitivă a VCC, iar emițătorul este de -VCC. Amplificatorul de pe structura tranzistorului P-N-P va avea aceeași schemă, dar ieșirea sursei de alimentare va fi schimbată în locuri.

C1 este un condensator de separare prin care sursa semnalului de intrare variabilă este separată de sursa de tensiune constantă VCC. În același timp, C1 nu interferează cu trecerea curentului de intrare variabil prin tranzistorul tranzistorului - emițător Q1. Rezistoare R1 și R2 împreună cu Formul de rezistență la tranziție "E - B" VCC pentru a selecta punctul de funcționare al tranzistorului Q1 în modul static. Tipic pentru această schemă este valoarea R2 \u003d 1 COM, iar poziția punctului de funcționare este VCC / 2. R3 este un rezistor de încărcare al lanțului colector și servește la crearea unei tensiuni de ieșire pe colector.

Să presupunem că VCC \u003d 20 V, R2 \u003d 1 COM, și coeficientul de câștig H \u003d 150. Tensiunea pe emițător este aleasă ve \u003d 9 V, iar scăderea tensiunii la tranziția "E - B" este luată egală cu VBE \u003d 0,7 V. Această valoare corespunde așa-numitului tranzistor de siliciu. Dacă am considerat un amplificator pe tranzistorii din Germania, scăderea tensiunii în tranziția deschisă "E - B" ar fi egală cu VBE \u003d 0,3 V.

Curent de emițător, aproximativ egal cu colectorul actual

IE \u003d 9 B / 1 COM \u003d 9 MA ≈ IC.

Curentul bazei Ib \u003d IC / H \u003d 9 MA / 150 \u003d 60 μA.

Drop de tensiune pe rezistor R1

V (R1) \u003d VCC - VB \u003d VCC - (VBE + VE) \u003d 20 V - 9,7 V \u003d 10,3 V,

R1 \u003d V (R1) / Ib \u003d 10,3 V / 60 MCA \u003d 172 COM.

C2 este necesar pentru a crea un circuit de trecere a unei variabile a curentului de emițător (curent colector real). Dacă nu ar fi, atunci rezistorul R2 ar limita puternic componenta variabilă, astfel încât amplificatorul având în vedere tranzistorul bipolar ar avea un câștig scăzut curent.

În calculele noastre, am presupus că IC \u003d IBH, unde IB este curentul de bază care curge în el de la emițător și apare atunci când se aplică tensiunea de bias. Cu toate acestea, prin baza de date este întotdeauna (ca și cum ar fi o deplasare și fără ea), scurgerea actuală de la colectorul ICB0 curge, de asemenea. Prin urmare, actualul curent al colectorului este egal cu IC \u003d IB H + ICB0 H, adică. Curentul de scurgere din schema cu OE este amplificat de 150 de ori. Dacă am considerat un amplificator pe tranzistori din Germania, această circumstanță ar trebui luată în considerare la calcularea. Faptul este că există ICB0 esențiale despre mai multe ICA. În siliciu, el este trei ordine de mărime mai puțin (aproximativ câteva), astfel încât în \u200b\u200bcalculele pe care le sunt de obicei neglijate.

Un amplificator unic cu tranzistor TIR

Ca orice amplificator al tranzistorilor de teren, schema luată în considerare are propriul său analog printre amplificatoare, consideră analogul schemei anterioare cu un emițător comun. Se face cu o sursă comună și legături R-C peste semnale de intrare și ieșire pentru a lucra în clasa "A" și prezentată în figura de mai jos.

Aici, C1 este același condensator de separare, prin care sursa semnalului de intrare variabilă este separată de sursa de tensiune constantă VDD. După cum știți, orice amplificator pe tranzistorii de teren trebuie să aibă potențialul obturatorului tranzistoarelor sale TIR sub potențialul originilor lor. În această schemă, obturatorul este împământat de un rezistor R1, care este de obicei o rezistență mare (de la 100 com cu 1 MΩ), astfel încât să nu poată închide semnalul de intrare. Curentul prin R1 practic nu trece, prin urmare, potențialul obturatorului în absența semnalului de intrare este egal cu potențialul Pământului. Potențialul sursei deasupra potențialului funciar datorită scăderii tensiunii de pe rezistorul R2. Astfel, potențialul obturatorului se dovedește a fi mai mic decât potențialul sursei, care este necesar pentru funcționarea normală Q1. Condensatorul C2 și rezistorul R3 au același scop ca în schema anterioară. Deoarece această schemă cu o sursă comună, semnalele de intrare și ieșire sunt deplasate cu o fază cu 180 °.

Amplificatorul de ieșire al transformatorului

A treia amplificator simplu simplu pe tranzistoarele prezentate în figura de mai jos este, de asemenea, realizat conform unui circuit cu un emițător comun pentru a lucra în clasa "A", dar cu un difuzor de joasă tensiune, acesta este asociat prin transformatorul acordului .

Înfășurarea primară a transformatorului T1 este sarcina circuitului colector al tranzistorului Q1 și dezvoltă semnalul de ieșire. T1 transmite semnalul de ieșire la difuzor și asigură coordonarea impedanței de ieșire a tranzistorului cu o rezistență scăzută (o comandă mai mică OM) a difuzorului.

Divizorul de tensiune al sursei de alimentare colector VCC, colectat pe rezistențele R1 și R3, asigură alegerea punctului de funcționare al tranzistorului Q1 (tensiunea de alimentare în baza de date). Scopul elementelor rămase ale amplificatorului este același ca în schemele anterioare.

Amplificator de sunet în doi timpi

Amplificatorul de două curse pe două tranzistoare împarte frecvența de intrare în două jumătăți de antifaze, fiecare dintre acestea fiind îmbunătățită de cascada proprie de tranzistor. După efectuarea acestei amplificări, jumătatea valurilor este combinată într-un semnal armonic holistic, care este transmis sistemului difuzor. O transformare similară a semnalului NF (divizare și re-fuziune), desigur, provoacă denaturări ireversibile în ea, datorită diferenței de frecvență și proprietăți dinamice ale a două tranzistoare ale circuitului. Aceste distorsiuni reduc calitatea sunetului la ieșirea amplificatorului.

Amplificatoarele în doi timpi care operează în clasa "A" nu sunt bine reproducerea semnalelor complexe de sunet, deoarece există curent continuu de valori crescute în umerii lor. Acest lucru duce la asimetria de jumătate de val de semnal, distorsiuni de fază și, în cele din urmă, la pierderea integrității solide. Încălzire, două tranzistoare puternice cresc jumătate din distorsiunea semnalului în zona de frecvență joasă și perfuzabilă. Dar totuși principalul avantaj al schemei în doi timpi este eficiența sa acceptabilă și o putere de ieșire crescută.

Diagrama în două curse a amplificatorului de putere pe tranzistoare este prezentată în figură.

Acesta este un amplificator care lucrează în clasa "A", dar clasa "AB" poate fi de asemenea folosită și chiar "în".

Bestranformator de amplificator de putere tranzistor

Transformatoare, în ciuda progresului în miniaturizarea lor, rămân în continuare epoca cea mai volumistă și mai scumpă. Prin urmare, calea de eliminare a transformatorului din schema în doi timpi a fost găsită prin efectuarea acesteia pe două tranzistoare complementare puternice de diferite tipuri (N-P-N și P-N-P). Majoritatea amplificatoarelor moderne de putere utilizează acest principiu particular și sunt concepute pentru a lucra în clasa "B". Diagrama unui astfel de amplificator de putere este prezentată în figura de mai jos.

Ambele tranzistoare sunt incluse în funcție de un circuit cu un colector comun (repetor de emițător). Prin urmare, diagrama transmite tensiunea de intrare la ieșire fără amplificare. Dacă nu există un semnal de intrare, ambele tranzistoare se află la granița statului inclus, dar acestea sunt oprite.

Când semnalul armonic este depus la intrare, jumătatea sa pozitivă deschide TR1, dar tranzistă tranzistorul P-N-P TR2 complet în modul cutoff. Astfel, doar o jumătate de undă pozitivă de curent întăriți curge prin încărcătură. Semesul negativ negativ al semnalului de intrare se deschide numai TR2 și blochează TR1, astfel încât se furnizează jumătatea negativă a curentului armat. Ca rezultat, sarcina este alocată pe sarcină (prin câștigarea curentului) semnal sinusoidal.

Amplificator pe un tranzistor

Pentru a asimila cele de mai sus, colectăm un amplificator simplu asupra tranzistorilor cu propriile mâini și înțelegeți cum funcționează.

Ca o încărcătură de tranzistor de putere redusă T de tip BC107, vom porni căștile cu o rezistență de 2-3 kΩ, tensiunea de părtinire la bază va fi furnizată cu o rezistență rezistentă la rezistență ridicată R * 1 MΩ, deblocarea Condensatorul electrolitic cu o capacitate de 10 μF la 100 μF pentru a fi pornit la lanțul de bază, vom fi din bateria 4.5 V / 0,3 A.

Dacă rezistorul R * nu este conectat, atunci nu există o bază curentă IB, nici un colector de curent IC. Dacă rezistorul este conectat, tensiunea de pe baza crește la 0,7 V și curentul IB \u003d 4 μA trece prin acesta. Câștigul tranzistorului curent este de 250, ceea ce dă IC \u003d 250ib \u003d 1 mA.

Prin colectarea unui amplificator simplu asupra tranzistoarelor cu propriile mâini, îl putem experimenta acum. Conectați căștile și puneți un deget la punctul 1 al circuitului. Veți auzi zgomot. Corpul dvs. percepe emisia rețelei de aprovizionare la o frecvență de 50 Hz. Zgomotul audiat de la căști este și este această radiație numai cu un tranzistor armat. Să explicăm mai mult acest proces. Tensiunea AC cu o frecvență de 50 Hz este conectată la baza tranzistorului printr-un conductor S. Tensiunea bazei de date este acum egală cu cantitatea de tensiune de decalare constantă (aproximativ 0,7 V) care vine de la rezistor R * și de tensiunea curentul alternativ "de la deget". Ca rezultat, curentul colector primește o componentă variabilă cu o frecvență de 50 Hz. Acest curent alternativ este utilizat pentru a schimba membrana difuzoarelor înainte și înapoi cu aceeași frecvență, ceea ce înseamnă că putem auzi tonul de 50 Hz la ieșire.

Ascultarea nivelului de zgomot de 50 Hz nu este foarte interesantă, astfel încât să vă puteți conecta la punctele 1 și 2 surse de semnal de frecvență joasă (CD player sau microfon) și auziți vorbirea sau muzica îmbunătățită.