Jednoduché UNCH na tranzistoroch. Zosilňovač na tranzistoroch: druhy, schémy, jednoduché a komplexné. Zosilňovač žiarovky

Nízke frekvenčné zosilňovače (UNG) sa používajú na prevod slabých signálov prevažne audio rozsahu do silnejších signálov, prijateľných pre priame vnímanie cez elektrodynamické alebo iné zvukové žiariče.

Všimnite si, že vysokofrekvenčné zosilňovače frekvencií 10 ... 100 MHz sú postavené podobnými schémami, všetky rozdiely sa najčastejšie znižujú na skutočnosť, že kondenzátory kondenzátorov takýchto zosilňovačov sa znižujú až do mnohokrát, ako je frekvencia vysokej frekvencie signál presahuje nízkofrekvenčnú frekvenciu.

Jednoduchý zosilňovač na jednom tranzistore

Najjednoduchší UHF, vyrobený podľa schémy so spoločným vysielačom, je znázornený na obr. 1. Ako zaťaženie používané telefónne uzávery. Prípustné napájacie napätie pre tento zosilňovač 3 ... 12 V.

Hodnota vytesňovacieho rezistora R1 (Tens of KΩ) je žiaduce, aby experimentálne určili, pretože jeho optimálna hodnota závisí od napájacieho napätia zosilňovača, odolnosti telefónnych uzáverov, koeficient prenosu špecifickej tranzistorovej inštancie.

Obr. 1. Schéma jednoduchého UNG na jeden tranzistor + kondenzátor a odpor.

Ak chcete vybrať pôvodnú hodnotu rezistora R1, treba poznamenať, že jeho hodnota je približne sto a viackrát by mala prekročiť odolnosť zahrnutú do zaťaženia. Ak chcete vybrať rezistore posunu, odporúča sa postupne umožniť konštantný rezistor s odporom 20 ... 30 kΩ a variabilnou odolnosťou 100 ... 1000 com, potom, čo privádzajú malú amplitúdu pípnutie do vstupu zosilňovača , Napríklad z magnetofónu alebo prehrávača otáčanie rukoväte variabilného odporu, aby sa dosiahla najlepšia kvalita signálu s jeho najvyšším objemom.

Kapacita kondenzačného kondenzátora C1 (obr. 1) môže byť medzi 1 až 100 mikrofostiermi: čím väčšia je hodnota tejto nádoby, tým nižšia je nízka frekvencia môže zvýšiť UH. Na zvládnutie techník s nízkym frekvenčným zisk sa odporúča experimentovať s výberom položiek a režimov zosilňovačov (obr. 1 - 4).

Možnosti zlepšenia pre zosilňovač jedného okna

V porovnaní so systémom na obr. 1 Obvod zosilňovačov sú znázornené na obr. 2 a 3. V schéme na obr. 2 Amplifikačná kaskáda ďalej obsahuje frekvenčne závislú negatívnu spätnoväzbu (R2 rezistoru a kondenzátor C2), ktorý zlepšuje kvalitu signálu.

Obr. 2. Schéma jedného okna UHC s reťazcom frekvenčnej závislej negatívnej spätnej väzby.

Obr. 3. Jednorazový zosilňovač s delídrom na privádzanie napätia predsiete na tranzistorovú základňu.

Obr. 4. Jednorazový zosilňovač s nastavením automatického posunu pre tranzistorovú základňu.

V diagrame na obr. 3 Posunutie do tranzistorovej databázy je nastavený na viac "tuhých" pomocou delič, čo zlepšuje kvalitu zosilňovača, keď podmienky zmenia jeho prevádzku. "Automatická" inštalácia ofsetu na báze amplifičného tranzistora sa aplikuje v diagrame na obr. štyri.

Dvojstupňový zosilňovač na tranzistoroch

Pripojením postupne dvoch jednoduchých kaskád (obr. 1), môžete získať dvojstupňový uh (obr. 5). Posilnenie takéhoto zosilňovača sa rovná produktu zisku oddelene prijatých kaskád. Nie je však ľahké získať veľký stabilný zisk s následným nahromadením počtu kaskád: zosilňovač je pravdepodobne samočisté.

Obr. 5. Schéma jednoduchého dvojstupňového zosilňovača kolies.

Nový vývoj zosilňovačov LF, ktorých schémy často vedú na stránkach časopisov v posledných rokoch, ktorý je sledovaný cieľom dosiahnuť minimálny koeficient nelineárny skreslenie, zvýšenie výstupného výkonu, rozšírenie frekvencie posilnená atď. .

Zároveň je pri zriaďovaní rôznych zariadení a vedení experimentov, je často potrebná jednoduchá UNG, ktorá sa môže zbierať za pár minút. Tento zosilňovač musí obsahovať minimálny počet vzácnych prvkov a pracovať v širokom spektre prívodného napätia a odporu zaťaženia.

Striekacia schéma na divokých a kremíkových tranzistoroch

Schéma jednoduchého výkonového zosilňovača s priamym spojením medzi kaskádami je znázornená na obr. 6 [Рл 3/00-14]. Vstupná impedancia zosilňovača je určená pomerom pomeru pomeru pomeru R1 a môže sa líšiť od stoviek OHM na desiatky. Na výstupe zosilňovača môžete pripojiť záťaž s odporom 2 ... 4 až 64 ohmov a vyššie.

S vysokou rezistentnou zaťažením sa tranzistor KT315 môže použiť ako VT2. Zosilňovač je funkčný v rozsahu napájacích napätie od 3 do 15 V, aj keď je udržiavaný jeho prijateľný výkon a zníženie napájacieho napätia do 0,6 V.

Kondenzátor kapacity C1 môže byť vybraný z 1 do 100 μF. V druhom prípade (C1 \u003d 100 μF) môže UUH pracovať vo frekvenčnom pásme od 50 Hz do 200 kHz a vyššie.

Obr. 6. Schéma jednoduchého nízkofrekvenčného zosilňovača na dvoch tranzistoroch.

Amplitúda vstupného signálu ONLC by nemala prekročiť 0,5 ... 0,7 V. Výstupný výkon zosilňovača sa môže líšiť od desiatok MW na jednotky W, v závislosti od odporu zaťaženia a napájacieho napätia.

Nastavenie zosilňovača je výber rezistorov R2 a R3. S ich pomocou, napätie na tranzistore tranzistor VT1, rovný 50 ... 60% napájacieho napätia. Transistor VT2 musí byť inštalovaný na doske chladiča (radiátor).

Sledované UNUC s priamym pripojením

Na obr. 7 znázorňuje diagram iného externe jednoduchého UNG s priamymi pripojeniami medzi kaskádami. Tento druh komunikácie zlepšuje frekvenčné charakteristiky zosilňovača v nižšej frekvenčnej oblasti, schéma je všeobecne zjednodušená.

Obr. 7. Schematický diagram trojstupňovej UhN s priamym spojením medzi kaskádami.

Zároveň je nastavenie zosilňovača komplikované skutočnosťou, že každá odolnosť zosilňovača musí byť vybraná individuálne. Približne pomer rezistorov R2 a R3, R3 a R4, R4 a R BF by mal byť v (30 ... 50) na 1. Rezistor R1 musí byť 0,1 ... 2 com. Výpočet zosilňovača znázorneného na obr. 7, možno ho nachádzať v literatúre, napríklad [P 9 / 70-60].

Schémy Cascade UNCH na bipolárnych tranzistoroch

Na obr. 8 a 9 znázorňujú kaskádové schémy UNCH na bipolárnych tranzistoroch. Takéto zosilňovače majú pomerne vysoký koeficient zisku. Zosilňovač na obr. 8 má KU \u003d 5 vo frekvenčnom pásme od 30 Hz do 120 kHz [MK 2/86-15]. UNCH podľa schémy na obr. 9 S harmonickým koeficientom má menej ako 1% zisk 100 [RL 3/99-10].

Obr. 8. Cascade UMLC na dvoch tranzistoroch s pomerom zisku \u003d 5.

Obr. 9. Cascade Ugra na dvoch tranzistoroch s pomerom zisku \u003d 100.

Ekonomické UMLC na troch tranzistoroch

Pre prenosné rádiové elektronické zariadenia je dôležitým parametrom nákladovou efektívnosťou UNG. Schéma takéhoto UHH je uvedený na obr. 10 [RL 3/00-14]. Tu použila kaskádové zahrnutie tranzistora VT1 a bipolárny tranzistor VT3 a tranzistor VT2 je zapnutý takým spôsobom, že stabilizuje operačný bod VT1 a VT3.

S zvýšením vstupného napätia je tento tranzistorový posunutie prechodu EMPTER je základný VT3 a znižuje hodnotu prúdu prúdu cez tranzistory VT1 a VT3.

Obr. 10. Schéma jednoduchého ekonomického zosilňovača LF na troch tranzistoroch.

Rovnako ako vo vyššie uvedenej schéme (pozri obr. 6), vstupná odolnosť tejto UNCH môže byť nastavená z desiatok desiatok. Telefónna kapsulácia sa používa ako zaťaženie, napríklad TK-67 alebo TM-2B. Telefón Capal, pripojený pomocou zástrčky, môže súčasne slúžiť ako obvod vypínača.

Napájacie napájacie napätie je od 1,5 do 15 V, hoci výkon zariadenia je udržiavaný a so znížením napájacieho napätia na 0,6 V. V 2 ... 15 rozsahu napájacieho napätia je opísaný prúd spotrebovaný zosilňovačom výrazom:

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

kde upit - napätie napätie (B).

Ak vypnete tranzistor VT2, prúd spotrebovaný prúdom prúdu objednávkou.

Dvojstupňové UNCH s priamym spojením medzi kaskádami

Príklady UNCH s priamymi pripojeniami a minimálnym výberom prevádzkového režimu sú schémy znázornené na obr. 11 - 14. Majú vysoký pomer prírastku a dobrú stabilitu.

Obr. 11. Jednoduché dvojstupňové UHC pre mikrofón (nízka hladina hluku, vysoká KU).

Obr. 12. Dvojitý nízkofrekvenčný zosilňovač na tranzistoroch KT315.

Obr. 13. Dvojitý nízkofrekvenčný zosilňovač na tranzistoroch KT315 - Možnosť 2.

Zosilňovač mikrofónu (obr. 11) je charakterizovaný nízkou úrovňou vlastného hluku a vysoký zisk [MK 5/83-XIV]. Ako mikrofón sa používa mikrodynamický typ mikrofónu.

Úlohou mikrofónu môže byť telefónne uzávery. Stabilizácia pracovného bodu (počiatočný posun na základe vstupných tranzistorových) zosilňovačov na obr. 11 - 13 sa uskutočňuje v dôsledku poklesu napätia na vysielačnej rezistencii druhej kaskády amplifikácie.

Obr. 14. Dvojstupňové UNCH s tranzistorom poľa.

Zosilňovač (obr. 14), ktorý má vysokú vstupnú impedanciu (rádovo 1 MΩ), je vytvorená na poli tranzistora VT1 (zakladateľ) a bipolárnym vT2 (so zdieľaným).

Kaskádový nízkofrekvenčný zosilňovač na poli tranzistory, tiež s vysokou vstupnou odolnosťou, je znázornené na obr. pätnásť.

Obr. 15. SCHÉMA Jednoduchá dvojstupňová unch na dvoch poľných tranzistoroch.

Strieky pre nízke zvyšky

Typické UHCS navrhnuté tak, aby pracovali na zaťažení s nízkym napätím a majú výstupný výkon desiatok MW a vyššie, znázornený na obr. 16, 17.

Obr. 16. Jednoduché UNG pre prácu s zaťažením s nízkou odolnosťou.

Elektrodynamická hlava WAP môže byť pripojená k výstupu zosilňovača, ako je znázornené na obr. 16, buď v uhlopriečke mosta (obr. 17). Ak je zdroj napájania vyrobený z dvoch odporúčaných pripojených batérií (batérie), pravého výkonu hlavy VAP môže byť pripojený priamo k ich strednému bodu priamo, bez kondenzátorov SZ, C4.

Obr. 17. Nízkofrekvenčný zosilňovač obvod s nízkonapäťovým zaťažením v moste uhlopriečka.

Ak potrebujete jednoduchú kontrolu lampy, potom taký zosilňovač môže byť zhromaždený aj na jednom svetle, pozrite sa na našu webovú stránku elektroniky v príslušnej časti.

Literatúra: Shustov Ma Praktická schéma Engineering (kniha 1), 2003.

Opravy v publikáciách: Na obr. 16 a 17 namiesto diódy D9 inštalovalo reťazec diód.

Tranzistorové zosilňovače, napriek vzhľadu modernejších mikroobvodov, nestratili svoj význam. Niekedy sa stane, že dostanete mikroobvod, niekedy to nie je tak jednoduché, ale tranzistory môžu byť zrušené z takmer akéhokoľvek elektronického zariadenia, čo je dôvod, prečo hôr týchto častí sa niekedy akumulujú v amidových rádiových amatérov. Aby bolo možné nájsť aplikáciu, ktorá naznačuje cisársky tranzistenčný výkon zosilňovačov, ktorých zostava bude APPID dokonca začiatočník.

Schéma

Schéma sa skladá zo 6 tranzistorov a môže vyvinúť výkon až 3 watty pri poháňaní napätím 12 voltov. Táto sila je dosť na vyjadrenie malej miestnosti alebo na pracovisku. T5 a T6 tranzistory v diagrame výstupnej kaskáde, na ich miesto, na ich mieste môžete dať rozsiahle domáce analógy KT814 a KT815. Kondenzátor C4, ktorý sa pripája k výstupným tranzistorovým zberateľom, oddeľuje konštantnú zložku výstupného signálu, čo je dôvod, prečo tento zosilňovač môže byť použitý bez ochrany akustických systémov. Aj keď zosilňovač v procese zlyhá a na výstup sa objaví konštantné napätie, nebude na kondenzátore a reproduktory systému reproduktorov zostanú dobre. Separátorový kondenzátor C1 pri vchode je lepší aplikovať film, ale ak to nie je po ruke, príde hore a keramika. Analóg D1 a D2 diód v tejto schéme je 1N4007 alebo domáci KD522. Reproduktor môže byť použitý s rezistenciou 4-16 ohmov, nižší odpor, tým väčšia moc vyvinie schému.

(Dropping: 686)

Montáž zosilňovača

Schéma sa zhromažďuje na doske obvodov s rozmermi 50x40 mm, obraz vo formáte Sprint-Layout je pripojený k článku. Musí sa vybrať daná doska s plošnými spojmi. Po leptaní a demontáži tonera z dosky sú otvory vŕtané, je najlepšie použiť vrták 0,8 - 1 mm, a pre otvory pod výstupnými tranzistormi a terminálnou tyčou 1,2 mm.

Po vŕtanie otvorov je vhodné zajatnúť všetky koľaje, čím sa znižuje ich odpor a chrániť meď z oxidácie. Potom sú menšie časti spájkované - rezistory, diódy, po ktorých víkendové tranzistory, terminálový bar, kondenzátory. Podľa schémy, výstupné tranzistory by mali byť pripojené, na tejto doske, táto zlúčenina sa vyskytuje zatvorením "chrbtice" tranzistorov s drôtom alebo radiátorom, ak sa používa. Vyžaduje sa, aby sa nainštaloval radiátor, ak sa schéma načítava na reproduktor 4 OHM odpor, alebo ak je signál s vysokým objemom uvedený na vstup. V zostávajúcich prípadoch sa výstupné tranzistory takmer nevyhrievajú a nevyžadujú ďalšie chladenie.

Po zostave je potrebné umyť zvyšky toku zo stôp, skontrolovať poplatok za montáž chyby alebo uzávery medzi susednými skladbami.

Nastavenie a testovanie zosilňovača

Po dokončení montáže môžete aplikovať napájanie na poplatok za zosilňovač. V priepasti jednej z kŕmnych vodičov, musíte zapnúť ampérmeter na kontrolu aktuálnej spotreby. Poďme napájať a pozrieť sa na čítanie ammetrov, zosilňovač musí konzumovať približne 15-20 mA bez kŕmenia signálu. Zvyškový prúd je nastavený odporom R6, aby ste ho zvýšili, je potrebné znížiť odpor tohto odporu. Príliš veľa zvyšku zvyšku by nemalo, pretože Vydanie tepla vo výstupných tranzistoroch sa zvýši. Ak je zvyšok normálny, môžete nasvádzať signál k vstupu, napríklad hudbe z počítača, telefónu alebo prehrávača, pripojiť reproduktor k výstupu a začať počúvať. Hoci zosilňovač je jednoduchý, poskytuje veľmi prijateľnú kvalitu zvuku. Ak chcete hrať dve kanály, vľavo a vpravo, musí sa diagram zhromažďovať dvakrát. Upozorňujeme, že ak je zdroj signálu ďaleko od dosky, je potrebné ho pripojiť k tienenému drôtu, inak sa nevyhýbajú rušeniu a špičke. Tento zosilňovač sa teda ukázal byť plne univerzálny v dôsledku nízkej spotreby prúdu a kompaktných poplatkov. Môže byť použitý ako súčasť počítačových stĺpcov a pri vytváraní malého stacionárneho hudobného centra. Úspešné zhromaždenie. Dobré popoludnie, rešpektovaný hamburazer, chcem vám povedať o základoch budov zvukových frekvenčných zosilňovačov. Myslím si, že tento článok vás bude zaujímať, ak ste nikdy neboli zapojení do elektroniky, a samozrejme to bude smiešne pre tých, ktorí sa nezúčastňujú na spájkovacej žehliči. A tak sa budem snažiť povedať o tejto téme čo najjednoduchšie a bohužiaľ znížiť niektoré nuansy.

Zvukový frekvenčný zosilňovač alebo nízkofrekvenčný zosilňovač zistiť, ako to všetko funguje a prečo existuje toľko akýchkoľvek tranzistorov, odporov a kondenzátorov, musíte pochopiť, ako každý prvok funguje a pokúsiť sa naučiť, ako sú tieto prvky usporiadané. Aby sme zostavili primitívny zosilňovač, budeme potrebovať tri typy elektronických prvkov: odporov, kondenzátorov a kurzov tranzistorov.

Rezistor

Takže odpory sú charakterizované elektrickým prúdom odpor a táto rezistencia sa meria v OMA. Každý elektricky vodivý kov alebo kovová zliatina má svoj vlastný odpor. Ak berieme drôt definovaný dlhý s vysokým odporom, potom budeme mať reálny odporový odpor. Aby bol odpor kompaktný, môže byť drôt potiahnutý na ráme. Budeme teda mať odporový odpor, ale má množstvo nevýhod, preto sú rezistory zvyčajne vyrobené z kovu keramického materiálu. Takto sú uvedené odpory na elektrických obvodoch:

Najvyššia verzia sa prijíma v Spojených štátoch, tým nižšie v Rusku av Európe.

Kondenzátor

Kondenzátor je dva kovové dosky oddelené dielektrikom. Ak na týchto doskách poskytneme konštantné napätie, sa objaví elektrické pole, ktoré po vypnutí výkonu bude podporovať pozitívne a negatívne poplatky na doskách.

Základom koncentrácie kondenzátora - dve vodivé dosky, medzi ktorými sa nachádza dielektrika

Kondenzátor je teda schopný hromadiť elektrický náboj. Táto schopnosť akumulovať elektrický náboj sa nazýva elektrická kapacita, ktorá je hlavným parametrom kondenzátora. Elektrická nádoba sa meria v taškách. Čo je stále charakteristické, toto je to, čo si účtujeme alebo vypúšťame kondenzátor, elektrický prúd prechádza. Ale akonáhle je kondenzátor účtovaný, prestáva preskočiť elektrický prúd, a to je preto, že kondenzátor prijal poplatok za napájanie, to znamená, že potenciál kondenzátora a zdroj energie je rovnaký, a ak neexistuje žiadny potenciál Rozdiel (napätie), žiadny elektrický prúd. Nabitý kondenzátor teda nepreskočí konštantný elektrický prúd, ale prechádza striedavým prúdom, pretože keď je pripojený k variabilnému elektrickému prúdu, bude to neustále nabité a vypustené. Na elektrických obvodoch sa označuje:

Tranzistor

V našom zosilňovači použijeme najjednoduchšie bipolárne tranzistory. Tranzistor je vyrobený z polovodičového materiálu. Nehnuteľnosť potrebná pre nás je materiál - prítomnosť voľných médií v nich pozitívne aj negatívne poplatky. V závislosti od toho, ktoré poplatky sú viac, polovodiče sa vyznačujú dvoma typmi vodivosti: n.-Type I. p. \\ t-Type (N-negatívne, p-pozitívne). Negatívne poplatky sú elektróny uvoľnené z vonkajších škrupín atómov kryštálovej mriežky a pozitívnych - tzv. Otvory sú voľné miesta, ktoré zostávajú v elektronických mušlíkoch po odchode z elektrónov. Konvenčne označuje atómy s elektrónom na vonkajšej dráhe s modrým kruhom s mínusovým znamením a atómami s voľným miestom - prázdny hrnček:

Každý bipolárny tranzistor sa skladá z troch zón takýchto polovodičov, tieto zóny zavolajú základňu, vysielač a kolektor.

Zvážte príklad tranzistora. Ak to chcete urobiť, pripojte sa k tranzistorom dve batérie o 1,5 a 5 voltov, plus emitenta a mínus do databázy a zberateľa (pozri obrázok):

Pri kontakte základne a vysielania sa objaví elektromagnetické pole, ktoré doslova odrezané elektróny z vonkajšej obežnej dráhy základných atómov a prenesie ich na emitor. Bezplatné elektróny zanechávajú diery za nimi a zaberajú voľné miesta už v Eminter. Rovnaké elektromagnetické pole má rovnaký účinok na atómy kolektora, a keďže základňa v tranzistore je pomerne tenká vzhľadom na emitor a potrubia, elektróny zberača sú pomerne ľahké prechádzať cez ňu do emitory a v oveľa viac ako od základne.

Ak vypneme napätie zo základne, potom nebude existovať žiadne elektromagnetické pole a základňa vykoná úlohu dielektriku a tranzistor bude uzavretý. Keď teda používame malé napätie na základňu, môžeme ovládať väčšie napätie na vysielač a kolektor.

Tranzistor uvažoval pNP.-Type, pretože má dva p. \\ t- a sám n.-zón. Tiež nPN.-Transistory, princíp prevádzky v nich je rovnaký, ale elektrický prúd tečie v nich v opačnom smere ako v tranzistore, ktoré uvažuje o nás. Takže bipolárne tranzistory sú uvedené na elektrických obvodoch, šípka označuje aktuálny smer:

Ung

No, skúste z toho navrhnúť nízkofrekvenčný zosilňovač. Po prvé, potrebujeme signál, ktorý budeme posilniť, môže to byť zvuková karta počítača alebo akéhokoľvek iného zvukového zariadenia s lineárnym výstupom. Predpokladajme, že náš signál s maximálnou amplitúdou asi 0,5 voltov pri prúde 0,2 A, približne:

A čo by zarobil najjednoduchší 4 ohm 10 wattový reproduktor, musíme zvýšiť amplitúdu signálu na 6 voltov, so súčasnou silou I. = U. / R. \u003d 6/4 \u003d 1,5 A.

Pokúsme sa teda pripojiť náš signál do tranzistora. Pamätajte si naše tranzistorové a dve batérie, teraz namiesto 1,5 volt batérie, máme lineárny výstupný signál. Rezistor R1 vykonáva úlohu zaťaženia, aby neexistoval skrat a náš tranzistor nebol spálený.

Ale tu sú naraz dva problémy, najprv naše tranzistor nPN.-Type a otvára sa len s pozitívnou hodnotou pol vlny, a keď je záporné zatvorené.

Po druhé, tranzistor, ako aj akékoľvek polovodičové zariadenie, nemá nelineárne vlastnosti týkajúce sa napätia a prúdu a tým menšie hodnoty prúdu a napätia sú silnejšie tieto skreslenie:

Nielen z nášho signálu zostal len v polovici vlny, takže bude tiež skreslený:

Toto je takzvané skreslenie typu steh.

Ak sa chcete zbaviť týchto problémov, musíme posunúť náš signál do pracovnej oblasti tranzistora, kde bude celý signál sinusoid a nelineárne deformácie nevýznamné. Na tento účel je napätie Bias privádzané do základne, čo umožňuje 1 voltu s použitím rozdielu napätia a R3 zloženého z dvoch odporov.

A náš signál vstupujúci do tranzistora bude vyzerať takto:

Teraz musíme stiahnuť náš užitočný signál zo zberača tranzistora. Ak to chcete urobiť, nastavte kondenzátor C1:

Ako si pamätáme, že kondenzátor preskočí striedavý prúd a nenechajte si ujsť trvalé, takže bude slúžiť ako filter len naším užitočným signálom - naše sínusoid. A konštantný komponent, ktorý neprešiel kondenzátorom, sa rozptýlí na R1 rezistore. Striedajúci prúd, náš užitočný signál sa bude snažiť ísť cez kondenzátor, takže odpor kondenzátora pre to je zanedbateľný v porovnaní s rezistorom R1.

Ukázalo sa, že prvá tranzistorová kaskáda nášho zosilňovača. Ale existujú ďalšie dve malé nuansy:

Nevieme, že 100%, ktorý signál je zahrnutý do zosilňovača, náhle je všetok rovnaký zdroj signálu chybný, čokoľvek sa deje, opäť statická elektrina alebo s užitočným signálom prechádza konštantným napätím. To môže spôsobiť správnu činnosť tranzistora alebo dokonca provokovať jeho poruchy. Aby sme to urobili, vytvoríme C2 kondenzátor, je to podobné kondenzátorom C1 bude blokovať konštantný elektrický prúd, rovnako ako obmedzený kapacitný kondenzátor nebude prejsť vrcholy veľkých amplitúdov, ktoré môžu pokaziť tranzistor. Takéto skoky napätia sa zvyčajne vyskytujú, keď je zariadenie zapnuté alebo odpojené.

Druhý nuans, akýkoľvek zdroj signálu, určité konkrétne zaťaženie (odpor). Preto je pre nás dôležitý vstupný odpor kaskády. Ak chcete nastaviť odolnosť voči vstupu, pridajte R4 rezistoru do okruhu EMPTER:

Teraz poznáme vymenovanie každého odporu a kondenzátora v tranzistorovej kaskáde. Poďme sa teraz pokúsiť vypočítať, aké nominálne položky musia byť použité na to.

Počiatočné údaje:

U. \u003d 12 V - napájacie napätie;
U byť ~ 1 V - napätie Eminter-Base prevádzkového bodu tranzistora;

Vyberte si tranzistor, je to vhodné nPN.-Transistor 2N2712

P max \u003d 200 MW - maximálny rozptyl energie;
I max \u003d 100 mA - Maximálny zberač jednosmerného prúdu;
U max \u003d 18 V - Maximálna prípustná prípustná kolektor-Base / Collector-EminTh (máme prívodné napätie 12 V, takže je to dosť s maržou);
U eb. \u003d 5 V - maximálna prípustná prívodná základňa napätia (náš napätie 1 volt ± 0,5 volt);
h21 \u003d 75-225 - Zníženie koeficient základného prúdu, minimálna hodnota sa odoberie - 75;

Vypočítame maximálnu statickú silu tranzistora, to znamená o 20% menej, ako je maximálny výkon, aby sa na náš tranzistor nefungoval na limit jej schopností:
P art.max = 0,8*P max \u003d 0,8 * 200 MW \u003d 160 MW;
Definujeme zberateľský prúd v statickom režime (bez signálu), napriek tomu, že napätie nie je dodávané cez tranzistor, elektrický prúd prúdi do nízkej.
I k0. = P art.max / Ukde U - Zberač prechodu napätia. Na tranzistore je rozptýlená polovica napájacieho napätia, druhá polovica sa bude rozptýliť na odpory:
U = U. / 2;
I k0. = P art.max / (U. / 2) \u003d 160 MW / (12V / 2) \u003d 26,7 MA;
Teraz vypočítame odolnosť voči zaťaženiu, spočiatku sme mali jeden odpor R1, ktorý vykonal túto úlohu, ale keďže sme pridali rezistor R4 na zvýšenie vstupnej odolnosti kaskády, teraz bude odolnosť voči zaťaženiu zložená z R1 a R4:
R n. = R1 + R4.kde R n. - všeobecná odolnosť voči zaťaženiu;
Pomer medzi R1 a R4 sa zvyčajne užíva 1 až 10:
R1 = R4.*10;
Vypočítajte odolnosť voči zaťaženiu:
R1 + R4. = (U. / 2) / I k0. \u003d (12V / 2) / 26,7 mA \u003d (12V / 2) / 0,0267 A \u003d 224,7 ohmov;
Úvodné kvantky sú 200 a 27 ohmov. R1 \u003d 200 ohm, a R4. \u003d 27 ohmov.
Teraz nájdeme napätie na zberači tranzistora bez signálu:
U k0. = (U ce0. + I k0. * R4.) = (U. - I k0. * R1) \u003d (12V -0,0267 A * 200 OHM) \u003d 6,7 V;
Prúd tranzistorovej kontrolnej databázy:
I B. = I K. / h21kde I K. - Zberateľský prúd;
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;
Úplný prúd základne je určený napätím Bias na základni, ktorý nastaví delič R2 a R3. Súčasný špecifikátor musí byť 5-10-násobok základného prúdu základne ( I B.) Čo vlastne skutočne nemá vplyv na offsetové napätie. Tak, pre hodnotu deličovaného prúdu ( I záležitosti) Vezmite 0,7 ma a očakávajte R2 a R3:
R2 + R3 = U. / I záležitosti \u003d 12V / 0,007 \u003d 1714,3 ohm
Teraz vypočítame napätie na vysielačom v pokoji tranzistora ( U E.):
U E. = I k0. * R4. \u003d 0,0267 A * 27 OHM \u003d 0,72 V
Áno, I k0. Zásobník odpočinku prúdu, ale rovnaký prúd prechádza cez Eminter, tak I k0. Zvyšok celého tranzistora považujú.
Vypočítajte plné napätie na základe databázy ( U B.) berúc do úvahy posuvné napätie ( Vidíš \u003d 1b):
U B. = U E. + Vidíš \u003d 0,72 + 1 \u003d 1,72 V
Teraz s pomocou rozdeľovača napätia nájdeme hodnoty rezistorov R2 a R3:
R3 = (R2 + R3) * U B. / U. \u003d 1714,3 ohm * 1,72 v / 12 V \u003d 245,7 ohmov;
Najbližší kov rezistora je 250 ohmov;
R2 = (R2 + R3) - R3 \u003d 1714,3 ohm - 250 ohm \u003d 1464,3 ohm;
Denominácia rezistora je zvolená na zníženie, najbližšie R2 \u003d 1,3 com.
Kondenzátory C1. a C2. Typicky nastaví aspoň 5 μF. Kapacita je zvolená tak, že kondenzátor nemal čas na dobíjanie.

Záver

Na výstupe kaskády získame úmerne vylepšený signál a pre prúdové a napätie, to znamená moc. Ale nestačíme na jednu kaskádu pre požadovaný zisk, takže musíte pridať nasledujúce a ďalšie ... a tak ďalej.

Uvažovaný výpočet je pomerne povrchný a takýto systém zisku sa samozrejme nepoužíva v štruktúre zosilňovačov, nemali by sme zabúdať na rozsah frekvencií prenášaných frekvencií, deformácií a mnohých ďalších vecí.

Najjednoduchší zosilňovač na tranzistoroch môže byť dobrým prínosom pre štúdium vlastností nástrojov. Schémy a návrhy sú pomerne jednoduché, môžete zariadenie nezávisle urobiť a skontrolovať, merať všetky parametre. Vďaka moderným poľným tranzistorom môžete urobiť miniatúrny mikrofón zosilňovač doslova z troch prvkov. A pripojte ho k osobnému počítaču, aby ste zlepšili parametre nahrávania. Áno, a partneri konverzácií budú oveľa lepšie a jasne počuli váš prejav.

Frekvenčné charakteristiky

Nízke (zvukové) frekvenčné zosilňovače sú k dispozícii takmer vo všetkých domácich spotrebičoch - hudobné centrá, televízory, rádiové prijímače, rádiové pásky rekordéry a dokonca aj v osobných počítačoch. Ale stále existujú RF zosilňovače na tranzistoroch, lampách a čipoch. Ich rozdiel je, že UNG umožňuje signál iba zvukovej frekvencie, ktorá je vnímaná ľudským uchom. Zvukové zosilňovače na tranzistoroch vám umožňujú prehrávať signály s frekvenciami v rozsahu od 20 Hz do 20 000 Hz.

V dôsledku toho aj tie najjednoduchšie zariadenie môže zvýšiť signál v tomto rozsahu. A to robí to tak rovnomerne jednotné. Zisk závisí od frekvencie vstupného signálu. Graf závislosti týchto hodnôt je prakticky priamka. Ak máte signál s frekvenciou mimo rozsahu, kvalita práce a efektívnosť zariadenia sa rýchlo zníži. Kaskády ONLC sa spravidla zhromažďujú na tranzistoroch pracujúcich v lacných a stredných frekvenčných pásmach.

Zvukové zosilňovače pracovných tried

Všetky zosilňovacie zariadenia sú rozdelené do niekoľkých tried, v závislosti od toho, ktorý stupeň prietoku počas aktuálneho prevádzkového obdobia cez kaskádu:

Trieda "A" - aktuálne výnosy za stop počas celého obdobia zvýšenej kaskády.
V triede práce "B" tok prúdi v polovici obdobia.
Trieda "AB" naznačuje, že súčasný prúdi prostredníctvom zosilnenia kaskády na obdobie 50-100% lehoty.
V režime "C", elektrický prúd netesňuje menej ako polovicu prevádzky.
Režim "D" UNG sa uplatňuje v amatérskej rádiovej praxi v poslednej dobe - o niečo viac ako 50 rokov. Vo väčšine prípadov sa tieto zariadenia implementujú na základe digitálnych prvkov a majú veľmi vysokú účinnosť - viac ako 90%.

Dostupnosť deformácií v rôznych triedach LF-zosilňovačov

Pracovná plocha triedy zosilňovača tranzistorov "A" je charakterizovaná pomerne malými nelineárnymi deformáciami. Ak prichádzajúci signál vyhodí vyššie napäťové impulzy, vedie k tomu, že tranzistory sú nasýtené. Vo výstupnom signáli sa začínajú vyššie (až 10 alebo 11) (až 10 alebo 11) v blízkosti každej harmoniky. Z tohto dôvodu sa objaví kovový zvuk, ktorý je charakteristický len pre tranzistorové zosilňovače.

S nestabilným výkonom bude výstup simulovaný amplitúde v blízkosti sieťovej frekvencie. Zvuk bude na ľavej strane frekvenčnej odozvy tuhejšie. Čím lepšia je stabilizácia výkonu zosilňovača, tým ťažšie sa konštrukcia celého zariadenia stáva. UNG, práca v triede "A", majú relatívne malú účinnosť - menej ako 20%. Dôvod spočíva v tom, že tranzistor je neustále otvorený a prúd cez neho neustále pokračuje.

Ak chcete zvýšiť (pravdu, menšiu) účinnosť, môžete použiť dvojtaktné schémy. Jedna nevýhoda - polovica vlna výstupného signálu sa stáva asymetrickým. Ak sa prekladáme z triedy "A" na "AB", nelineárne deformácie sa zvýšia o 3-4 krát. Účinnosť celej schémy zariadenia sa však stále zvýši. Triedy UNUC "AV" a "B" charakterizujú zvýšenie skreslenia, keď sa úroveň signálu zníži na vstup. Ale aj keď pridáte hlasitosť, nepomôže to úplne zbaviť chyby.

Práca v priebežných triedach

Každá trieda má niekoľko odrôd. Napríklad existuje trieda práce zosilňovačov "A +". Tranzistory na vstupe (nízkonapäťové) pracujú v režime "A". Ale vysoké napätie, nainštalované vo výstupných kaskádach, pracuje buď v "B" alebo v "AB". Takéto zosilňovače sú oveľa ekonomickejšie ako pracovať v triede "A". Znažne menší počet nelineárnych deformácií nie je vyšší ako 0,003%. Vyššie výsledky môžete dosiahnuť pomocou bipolárnych tranzistorov. Diskutuje sa o princíp činnosti zosilňovačov na týchto prvkoch.

Ale stále existuje veľký počet vyšších harmonických vo výstupnom signáli, čo je dôvod, prečo sa zvuk stane charakteristickou metalískou. V triede AA existujú stále schémy zosilňovačov. Sú to nelineárne deformácie ešte menej - až 0,0005%. Hlavnou nevýhodou tranzistorových zosilňovačov však má stále charakteristický kovový zvuk.

"Alternatívne" návrhy

Nemožno povedať, že sú alternatíva, len niektorí špecialisti zaoberajúci sa navrhovaním a montáž zosilňovačov pre vysoko kvalitnú reprodukciu zvuku, čoraz viac uprednostňuje štruktúry lampy. Zosilňovače lampy majú také výhody:

Veľmi nízka hodnota úrovne nelineárnej skreslenia vo výstupnom signáli.
Vyššia harmonika menšia ako v tranzistorových štruktúrach.

Ale je tu jeden obrovský mínus, ktorý prevyšuje všetky výhody - je potrebné dať zariadenie na koordináciu. Faktom je, že lampa kaskáda má veľa odporu - niekoľko tisíc ohmov. Ale odpor vinutia reproduktora je 8 alebo 4 ohm. Aby ste ich zhodovali, musíte nainštalovať transformátor.

Samozrejme, že to nie je veľmi veľká nevýhoda - existujú tranzistorové zariadenia, ktoré používajú transformátory, aby zodpovedali výstupnej kaskáde a akustickým systémom. Niektorí odborníci tvrdia, že najúčinnejšia schéma je hybridný - ktorý používa jednorazové zosilňovače, ktoré nie sú pokryté negatívnou spätnou väzbou. Okrem toho všetky tieto kaskády fungujú v režime UHC triedy "A". Inými slovami, používa sa ako zosilňovač opakovača na tranzistore.

Okrem toho účinnosť takýchto zariadení je pomerne vysoká - približne 50%. Ale nemali by ste sa zamerať len na indikátory efektívnosti a napájania - nehovoria o vysoko kvalitnej zvukovej reprodukčnej zosilňovači. Linearita charakteristík a ich kvalita majú oveľa dôležitejšie. Preto je potrebné venovať pozornosť predovšetkým na nich, a nie na moc.

Schéma strýka jedného zdvihu na tranzistore

Najjednoduchší zosilňovač, postavený podľa schémy so spoločným vysielačom, pracuje v triede "A". Diagram používa polovodičový prvok s N-P-N štruktúrou. Zberačový reťazec je inštalovaný odpor R3, ktorý obmedzuje tečúci prúd. Zberateľský reťazec je pripojený k pozitívnemu výkonu, a vysielač - s negatívnym. V prípade použitia polovodičových tranzistorov s štruktúrou P-N-P, bude schéma presne rovnaká, to je len polarita.

Pomocou separačného kondenzátora C1 je možné oddeliť variabilný vstupný signál z zdroja DC. V tomto prípade je kondenzátor prekážkou pre tok AC pozdĺž dráhy dráhy. Vnútorná odolnosť prechodu základnej bázy EMPTER spolu s odpormi R1 a R2 je najjednoduchší dodávateľský delič napájania. Zvyčajne má rezistora R2 odpor 1-1,5 com - najtypickejšie hodnoty pre takéto schémy. Zároveň je napájacie napätie rozdelené na presne polovicu. A ak je napäťový obvod 20 voltov, potom môžete vidieť, že hodnota koeficientu zisku v aktuálnom H21 bude 150. Treba poznamenať, že AV zosilňovače na tranzistoroch sa vykonávajú podľa podobných schém, len málo inak.

V rovnakej dobe, napätie EMPTER je 9 V a pád na úseku okruhu "E-B" 0,7 V (ktorý je typický pre tranzistory na kremíkových kryštáloch). Ak uvažujete o zosilňovačov na Nemecko tranzistory, potom v tomto prípade bude pokles napätia v sekcii "E-B" 0,3 V. Prúd v obvode zberača bude rovná tej, ktorá prúdi v emitor. Je možné vypočítať, rozdeliť napätie EMPTER na odpor R2 - 9B / 1 COM \u003d 9 MA. Na výpočet hodnoty základného prúdu je potrebné rozdeliť 9 mA na koeficient zisku H21 - 9MA / 150 \u003d 60 μA. V štruktúrach UNG sa zvyčajne používajú bipolárne tranzistory. Princíp prevádzky sa líši od oblasti.

Na R1 Resistor môžete teraz vypočítať hodnotu poklesu - toto je rozdiel medzi databázou a napájacími napájacími napätiami. V tomto prípade sa základové napätie nachádza vo vzorci - súčet charakteristík emisie a prechodu "E-B". S diétou zo zdroja 20 voltov: 20 - 9,7 \u003d 10.3. Odtiaľ môžete vypočítať hodnotu odporu R1 \u003d 10,3V / 60 μA \u003d 172 com. Kontajner C2 je prítomný v diagrame potrebnom na implementáciu obvodu, pozdĺž ktorej môže byť premenná prúdového komponentu.

Ak nenainštalujte kondenzátor C2, variabilná zložka bude veľmi obmedzená. Z tohto dôvodu bude taký zosilňovač zvuku na tranzistoroch mať veľmi nízky zisk, pokiaľ ide o aktuálny H21. Je potrebné upozorniť na skutočnosť, že vo vyššie uvedených výpočtoch sa rovnali toxy základne a kolektora. A pre prúd, základňa bola prijatá tým, ktorá prúdi do reťazca z emitovača. Vyskytuje sa len pod podmienkou kŕmenia tranzistora napätia Bias napätia.

Treba však mať na pamäti, že podľa okruhu základne je absolútne vždy, bez ohľadu na prítomnosť posunu, únik zberača je nevyhnutne tečúci. V diagramoch so spoločným žiaričom sa prúdový prúd zintenzívňuje najmenej 150 krát. Zvyčajne sa však táto hodnota zohľadňuje len pri výpočte zosilňovačov na nemeckých tranzistoroch. V prípade použitia kremíka, v ktorom je súčasný okruh "K-B" veľmi malý, táto hodnota sa jednoducho zanedbáva.

Zosilňovače na tranzistoroch TIR

Zosilňovač na poli tranzistory, prezentovaných v diagrame, má mnoho analógov. Vrátane použitia bipolárnych tranzistorov. Preto sa môže považovať za podobný príklad návrhu zvukového zosilňovača zmontovaného podľa okruhu so spoločným vysielačom. Fotografia predstavuje schému podľa schémy so spoločným zdrojom. Na vstupných a výstupných obvodoch sa R-C-Communication zhromažďuje tak, že zariadenie funguje v režime zosilňovača AM.

Variabilný prúd zo zdroja signálu sa oddelí od konštantného napájacieho napätia s kondenzátorom C1. Uistite sa, že zosilňovač na poli tranzistory musia mať potenciál uzávierky, ktorý bude nižší ako podobný zdrojový charakter. Na prezentovanej schéme je uzáver pripojený k všeobecnému drôtu pomocou rezistora R1. Jeho odpor je veľmi veľký - odpory sa zvyčajne používajú v konštruktoch 100-1000 com. Takáto veľká odolnosť je zvolená tak, aby vstupný signál nebol shelk.

Táto rezistencia takmer neprenáša elektrický prúd, v dôsledku čoho má uzáver potenciál (v neprítomnosti signálu pri vstupe) rovnako ako Zem. Pri zdroji je potenciál vyšší ako stav zeme, len kvôli poklesu napätia na odpor R2. Odtiaľ je zrejmé, že uzávierka má potenciál nižší ako zdroj zdroja. Konkrétne je to potrebné pre normálne fungovanie tranzistora. Je potrebné venovať pozornosť tomu, že C2 a R3 v tejto schéme zosilňovača majú rovnaký účel ako v dizajne vyššie. A vstupný signál sa posunie vzhľadom na výstup na 180 stupňov.

Strýko s výstupným transformátorom

Môžete urobiť taký zosilňovač s vlastnými rukami pre domáce použitie. Vykonáva sa podľa schémy pôsobiacej v triede "A". Dizajn je rovnaký, ako je uvedené vyššie, so spoločným vysielačom. Jedna funkcia - musíte použiť transformátor na zápas. Toto je nevýhoda takéhoto zvukového zosilňovača na tranzistoroch.

Zberateľský obvod tranzistora je načítaný primárnym vinutím, ktorý vyvíja výstupný signál prenášaný cez sekundárne reproduktory. Na odporov R1 a R3 je rozdeľovač napätia zostavený, ktorý vám umožní vybrať prevádzkový bod tranzistora. Pomocou tohto reťazca sa napätie Bias dodáva na základňu. Všetky ostatné komponenty majú rovnaké vymenovanie ako vyššie uvedené systémy.

Dvojtaktný zvukový zosilňovač

Nie je možné povedať, že je to jednoduchý zosilňovač na tranzistoroch, pretože jeho práca je trochu zložitejšia ako tie, ktoré sa považujú za predtým. V dvojtaktnej unch sa vstupný signál rozdelí na dve pol vlny, rôzne fázy. A každý z týchto polovičných naplnených kaskádou, vyrobený na tranzistore. Po zosilnení každej polvnej vlny sú spojené a prichádzajú do reproduktorov. Takéto komplexné transformácie sú schopné spôsobiť deformácie signálu, pretože dynamické a frekvenčné vlastnosti dvoch, dokonca aj rovnakého typu, tranzistory sa líšia.

Výsledkom je, že kvalita zvuku sa výrazne zníži na výstupe zosilňovača. Pri prevádzke dvojtaktného zosilňovača v triede "A" je nemožné kvalitatívne reprodukovať komplexný signál. Dôvod - zvýšené prúdové prúdy na ramenách zosilňovača neustále, nastane polovica vlny asymetrickej skreslenia fázy. Zvuk sa stáva menej čitateľným, a keď je skreslenie signálu zahrievané, zvýšenejšie, najmä na nízke a ultra-nízke frekvencie.

Bestracial Former UNG

LF zosilňovač na tranzistor, vyrobený pomocou transformátora, napriek tomu, že dizajn môže mať malé rozmery, je stále nedokonalé. Transformátory sú stále ťažké a objemné, takže je lepšie sa ich zbaviť. Schéma vyrobená z doplnkových polovodičových prvkov s rôznymi typmi vodivosti je oveľa efektívnejšia. Väčšina moderných UHCS sa vykonáva presne podľa takýchto schém a práce v triede "B".

Dva silné tranzistory používané v konštrukciách pracujú podľa schémy Eminter Repeater (spoločné potrubie). V tomto prípade sa vstupné napätie prenáša na výstup bez straty a amplifikácie. Ak na vstup nie je žiadny signál, potom sú tranzistory na okraji zahrnutia, ale stále stále zakázané. Keď sa harmonický signál aplikuje na vstup, otvorí sa pozitívna polovica vlna prvá tranzistor a druhá je v režime odrezania v tomto čase.

V dôsledku toho môže trvať len pozitívne pol vlny. Ale záporné odhalenie druhého tranzistora a úplne uzamknite prvý. V tomto prípade sú v zaťažení iba negatívne pol vlny. Výsledkom je, že napájací amplifikovaný signál sa vypne na výstup zariadenia. Podobná schéma zosilňovača na tranzistoroch je pomerne účinná a schopná poskytnúť stabilnú prevádzku, vysoko kvalitnú reprodukciu zvuku.

Systém ONLC na jednom tranzistore

Po preskúmaní všetkých vyššie uvedených funkcií môžete zosilňovač montovať vlastnými rukami na jednoduchú databázu prvkov. Tranzistor môže byť použitý domáci CT315 alebo ktorýkoľvek z jeho zahraničného analógu - napríklad všetkých 107. Ako zaťaženie, musíte použiť slúchadlá, ktorých odpor je 2000-3000 ohmov. Na tranzistorovej báze je potrebné napájať napätie zaujatosti cez odpor odporu 1 MΩ a kondenzátorom izolácie 10 uF. Schémy môžu byť napájané 4,5-9 voltovým zdrojom napätia, prúd - 0,3-0,5 A.

Ak je odpor R1 pripojený, v databáze a zberači nebude súčasný prúd. Ale keď je pripojené, napätie dosiahne úroveň 0,7 V a umožňuje prúdiť približne 4 μA. Zároveň, v prúde, zisk bude asi 250. Odtiaľ môžete urobiť jednoduchý výpočet zosilňovača na tranzistoroch a zistiť, zberateľský prúd - Ukazuje sa, že je 1 mA. Zbierajte túto schému zosilňovača na tranzistor, je možné ho skontrolovať. Pripojte záťaž - slúchadlá na výstup.

Dotknite sa vstupu zosilňovača prstom - by sa mal objaviť charakteristický hluk. Ak to nie je, potom, s najväčšou pravdepodobnosťou, dizajn sa zhromažďuje nesprávne. Skontrolujte všetky pripojenia a nominálne hodnoty položiek. Ak chcete zobraziť vizuálne ukážku, pripojte zdroj zvuku k vstupu UNUC - výstup z prehrávača alebo telefónu. Počúvajte hudbu a vyhodnoťte kvalitu zvuku.

Zosilňovač na tranzistoroch, napriek svojej už dlhej histórii, zostáva obľúbeným predmetom výskumu pre začiatočníkov aj mastské rádiové amatéri. A toto je pochopiteľné. Je to nevyhnutná časť najmasívnejších a zosilňovačov nízkej (zvukovej) frekvencie. Budeme sa pozrieť na to, ako sú postavené najjednoduchšie zosilňovače na tranzistoroch.

Frekvenčný charakteristický zosilňovač

V každom televízore alebo rádiovom prijímači, v každom hudobnom centre alebo audio zosilňovačov nájdete zosilňovače tranzistorových zvukov (nízka frekvencia - LF). Rozdiel medzi zvukovými tranzistorovými zosilňovačmi a inými druhmi sú ich frekvenčné charakteristiky.

Zvukový zosilňovač na tranzistoroch má jednotnú frekvenčnú odozvu vo frekvenčnom pásme od 15 Hz do 20 kHz. To znamená, že všetky vstupné signály s frekvenciou vo vnútri tohto rozsahu konvertuje (zlepšuje) približne rovnaké. Na obrázku nižšie v súradniciach, koeficient amplifikačného koeficientu KU - frekvencia vstupného signálu zobrazuje dokonalú krivku frekvenčnej odozvy pre zvukový zosilňovač.

Táto krivka je prakticky plochá s 15 Hz v 20 kHz. To znamená, že tento zosilňovač by sa mal použiť na vstupné signály s frekvenciami medzi 15 Hz a 20 kHz. Pre vstupné signály s frekvenciami nad 20 kHz alebo pod 15 Hz sa efektívnosť a kvalita jeho práce rýchlo zníži.

Typ frekvenčnej odozvy zosilňovača je určený elektrickými prvkami (ERE) jeho schémy a predovšetkým samotnými tranzistormi. Audio zosilňovač na tranzistoroch sa zvyčajne zbiera na tzv. Nízko-strednej frekvenčné tranzistory s celkovou šírkou vstupných signálov z desiatok a stoviek Hz až 30 kHz.

Zosilňovacia pracovná trieda

Ako je známe, v závislosti od stupňa kontinuity prúdenia prúdu počas jeho obdobia cez tranzistor, amplifikácia kaskády (zosilňovač) rozlišuje nasledujúce triedy svojej činnosti: "A", "B", "AB", " C "," D ".

V triede prevádzky, aktuálny "A" cez kaskádu nastáva viac ako 100% vstupného obdobia. Práca kaskády v tejto triede ilustruje ďalšie kreslenie.

V triede práce zosilňovacej fázy "AB", prúd prostredníctvom IT postupuje o viac ako 50%, ale menej ako 100% vstupného obdobia (pozri obrázok nižšie).

V triede práce kaskády "v" prúdu cez ňu presne 50% vstupného obdobia pokračuje, pretože obrázok ilustruje.

Nakoniec, v triede práce kaskády "C", prúd prúdi cez ňu menej ako 50% vstupného obdobia.

LF-zosilňovač na tranzistoroch: skreslenie v hlavných pracovných triedach

V pracovnom priestore má tranzistorový zosilňovač triedy "A" má malú úroveň nelineárnych skreslení. Ale ak signál má impulzné emisie napätia, čo vedie k nasýteniu tranzistorov, najvyššie harmonické sa objavujú okolo každého "štandardného" harmonického výstupného signálu (až 11.). To spôsobuje fenomén takzvaného tranzistora alebo kovového, zvuku.

Ak majú výkonové zosilňovače na tranzistoroch nestabilizovaný výkon, ich výstupné signály sú modulované amplitúde v blízkosti sieťovej frekvencie. To vedie k tuhosti zvuku na ľavom okraji frekvenčnej odozvy. Rôzne spôsoby stabilizácie napätia robia komplexnú konštrukciu zosilňovača.

Typická účinnosť jednostupňového zosilňovača triedy A nepresahuje 20% v dôsledku neustále otvoreného tranzistora a kontinuálneho toku konštantného prúdu. Môžete vykonať zosilňovač triedy A dvojtaktné, efektívnosť sa trochu zvýši, ale polovica vlny signálu sa stane viac asymetrickým. Preklad kaskády z triedy práce "A" do triedy práce "AB" zvyšuje štyri zo všetkých nelineárnych skreslení, hoci efektívnosť jej systému sa zvyšuje.

V zosilňovačoch tried "AV" a "in" sa zvyšuje, pretože úroveň signálu znižuje. Nedobrovoľne, rád by som priniesol taký zosilňovač na pogromy na dokončenie pocitov sily a dynamiky hudby, ale často to pomáha.

Medziľahlé triedy práce

V triede práce "A" je tu odroda - trieda "A +". Zároveň nízkonapäťové vstupné tranzistory zosilňovača tejto triedy pracujú v triede "A" a vysokonapäťové výstupné tranzistory zosilňovača, keď sú prekročené vstupnými signálmi určitej úrovne prejsť do tried "In" alebo "AV". Hospodárstvo takýchto kaskád je lepšie ako v čistej triede "A" a nelineárne deformácie sú menšie (až 0,003%). Avšak, zvuk z nich tiež "metalický" v dôsledku prítomnosti vyšších harmonických vo výstupnom signáli.

Na zosilňovače inej triedy - "AA" je stupeň nelineárnej skreslenia ešte nižší - asi 0,0005%, ale najvyššie harmonické sú tiež prítomné.

Návrat do triedy tranzistor zosilňovača "A"?

Dnes, mnohí špecialisti v oblasti vysokokvalitnej reprodukcie zvuku budú výhodné pre návrat k zosilňovačom lampy, pretože úroveň nelineárnych skreslení a vyšších harmonických, zavedených ich vo výstupnom signáli sú zjavne nižšie ako tranzistory. Tieto výhody sú však do značnej miery vyrovnané podľa potreby prispôsobiť transformátorovi medzi vysoko odolným výstupom rúrkovým kaskádovým a nízkoúladeným zvukovým stĺpom. Jednoduchý zosilňovač na tranzistoroch však môže byť vyrobený s výstupom transformátora, ktorý sa zobrazí nižšie.

Existuje tiež názor, že limitová kvalita zvuku môže poskytnúť iba hybridný zosilňovač Transistor, všetky kaskády, ktoré sú nezvyčajné, nie sú pokryté a pôsobia v triede "A". To znamená, že takýto zosilňovač je zosilňovač na jednom tranzistore. Schéma môže mať mimoriadne dosiahnuteľnú účinnosť (v triede "A") nie viac ako 50%. Ani moc, ani efektívnosť splnomocnenia, však nie sú ukazovatele zvukového výkonu. Zároveň majú osobitný význam kvalita a lineárnosť charakteristík všetkých ERA v schéme.

Keďže jednorazové schémy dostávajú takúto perspektívu, zvážime ich možné možnosti.

Jednorazový zosilňovač na jednom tranzistore

Jeho schéma vykonaná so spoločným vysielačom a R-C-Links cez vstupné a výstupné signály do práce v triede "A", zobrazené na obrázku nižšie.

Ukazuje tranzistor Q1 N-P-N štruktúry. Jeho kolektor prostredníctvom rezistora obmedzujúceho prúdu R3 je pripojený k pozitívnemu záveru + VCC a Eminter je na -VCC. Zosilňovač na tranzistorovej štruktúre P-N-P bude mať rovnakú schému, ale výstup zdroja energie sa zmení na miestach.

C1 je oddeľovací kondenzátor, ktorým je zdrojom variabilného vstupného signálu oddelený od zdroja konštantného napätia VCC. Zároveň C1 nezasahuje do prechodu variabilného vstupného prúdu cez tranzistorový tranzistor. Resistory R1 a R2 v spojení s "E-B" Transition Resertion Form VCC vyberte prevádzkový bod tranzistora Q1 v statickom režime. Typické pre túto schému je hodnota R2 \u003d 1 COM a poloha prevádzkového bodu je VCC / 2. R3 je nakladací odpor kolektorového reťazca a slúži na vytvorenie výstupného napätia na kolektore.

Predpokladajme, že vcc \u003d 20 V, R2 \u003d 1 COM a koeficient zisku H \u003d 150. Napätie na Evy je vybrané VE \u003d 9 V a pokles napätia na prechode "E-B" sa berie rovní VBE \u003d 0.7 V. Táto hodnota zodpovedá tzv. Silikónového tranzistora. Ak by sme zdržali zosilňovač v Nemecku tranzistory, pokles napätia v otvorenom prechode "E - B" by sa rovná VBE \u003d 0,3 V.

Prúdový prúd, približne rovný súčasnému kolektoru

Tj \u003d 9 b / 1 com \u003d 9 mA ≈ IC.

Prúd základne IB \u003d IC / H \u003d 9 MA / 150 \u003d 60 μA.

Pokles napätia na odpor 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 je potrebný na vytvorenie okruhu prechodu premennej prúdového prúdu (aktuálny prúd kolektora). Ak by to nebol, potom rezistor R2 by silne obmedzil variabilnú zložku, takže zosilňovač posudzovaný na bipolárnom tranzistor by mal nízky prírastok prúdu.

V našich výpočtoch sme predpokladali, že IC \u003d IB H, kde IB je základným prúdom prúdiacim do neho z Emitter a nastáva, keď sa aplikuje napätie. Prostredníctvom databázy je však vždy (ako keby sa vysísnil, a bez nej) prúd zberača z kolektora ICB0 tiež prúdi. Preto je skutočný prúd kolektora rovný IC \u003d IB H + ICB0 H, t.j. Prúd úniku v schéme s OE je amplifikovaný 150-krát. Ak by sme považovali za zosilňovač na tranzistoroch v Nemecku, táto okolnosť by sa musela zvážiť pri výpočte. Faktom je, že existuje základná ICB0 o niekoľkých ICA. V kremíne je tri rádovo menej (asi niekoľko), takže vo výpočtoch, ktoré sa zvyčajne zanedbávajú.

Jednoduchý zosilňovač s tranzistorom TIR

Podobne ako akýkoľvek zosilňovač na terénnych tranzistoroch má posudzovaná schéma svoj vlastný analóg medzi zosilňovačmi, preto zvážiť analóg predchádzajúcej schémy so spoločným vysielaním. Je vyrobený so spoločným zdrojovým a R-C-Links cez vstupné a výstupné signály na prácu v triede "A" a zobrazené na obrázku nižšie.

Tu je C1 rovnaký separátorový kondenzátor, ktorým je zdrojom variabilného vstupného signálu oddelený od zdroja konštantného napätia VDD. Ako viete, akýkoľvek zosilňovač na poli tranzistory musí mať potenciál uzávierky svojich tranzistorov TIR pod potenciálom ich pôvodu. V tejto schéme je uzáver uzemnený rezistorom R1, ktorý je zvyčajne veľká odolnosť (od 100 com o 1 MΩ) tak, že nezastaví vstupný signál. Aktuálny cez R1 prakticky neprechádza, preto potenciál uzávierky v neprítomnosti vstupného signálu sa rovná potenciálu Zeme. Potenciál zdroja nad pôdou potenciálu kvôli poklesu napätia na R2 rezistore. Potenciál uzávierky sa teda ukáže, že je nižší ako potenciál zdroja, ktorý je nevyhnutný pre normálnu prevádzku Q1. Kondenzátor C2 a rezistor R3 majú rovnaký účel ako v predchádzajúcej schéme. Od tejto schémy so spoločným zdrojom sú vstupné a výstupné signály posunuté fázou o 180 °.

Výstupný zosilňovač transformátora

Tretí jednostupňový jednoduchý zosilňovač na tranzistoroch uvedených na obrázku nižšie je tiež vyrobený podľa okruhu so spoločným žiaričom pracovať v triede "A", ale s nízkonapäťovým reproduktorom je spojený prostredníctvom transformátora dohody .

Primárne vinutie transformátora T1 je zaťaženie kolektorového okruhu tranzistora Q1 a vyvíja výstupný signál. T1 prenáša výstupný signál do reproduktora a poskytuje koordináciu výstupnej impedancie tranzistora s nízkym (poradím niekoľkých OM) odporom reproduktora.

Rozdeľovač napätia zberača napájacieho zdroja VCC, ktorý sa zhromaždil na odporov R1 a R3, poskytuje výber pracovného bodu tranzistora Q1 (napájacie napätie do databázy). Účel zostávajúcich prvkov zosilňovača je rovnaký ako v predchádzajúcich schémach.

Dvojtaktný zvukový zosilňovač

Dvojtaktný zosilňovač na dvoch tranzistoroch rozdeľuje vstupnú frekvenciu na dve antifázové polčasové vlny, z ktorých každá je zvýšená vlastnou tranzistorovou kaskádou. Po vykonaní tejto amplifikácie sa polovica vlna kombinuje do holistického harmonického signálu, ktorý sa prenáša do reprodukčného systému. Podobná transformácia signálu NF (rozdelenie a opätovné fúzie), samozrejme, spôsobuje ireverzibilné deformácie v ňom, v dôsledku rozdielu frekvencie a dynamických vlastností dvoch tranzistorov okruhu. Tieto deformácie znižujú kvalitu zvuku na výstup zosilňovača.

Dvojtaktné zosilňovače pôsobiace v triede "A" nie sú dobre reprodukčné komplexné zvukové signály dobre, pretože v ramenách je nepretržitý prúd zvýšených hodnôt. To vedie k asymetriu pol vlny signálu, fáz deformácie a nakoniec k strate integrity zvuku. Vykurovanie, dva výkonné tranzistory zvyšujú polovicu skreslenia signálu v oblasti s nízkou a infúznou oblasťou. Ale hlavnou výhodou dvojtaktnej schémy je jeho prijateľná účinnosť a zvýšený výstupný výkon.

Dvojtaktný diagram napájacieho zosilňovača na tranzistoroch je znázornený na obrázku.

Toto je zosilňovač pracovať v triede "A", ale trieda "AB" môže byť tiež použitá, a dokonca aj "v".

Bestranformator Transistor Power Amplifier

Transformátory, napriek pokroku v ich miniaturizácii, zostávajú stále najviac objemné, ťažké a drahé éry. Preto bola cesta k odstráneniu transformátora z dvojtaktnej schémy, bola nájdená vykonaním na dvoch výkonných komplementárnych tranzistoroch rôznych typov (N-P-N a P-N-P). Väčšina moderných zosilňovačov napájania používa tento konkrétny princíp a sú určené na prácu v triede "B". Diagram takéhoto zosilňovača je zobrazený na obrázku nižšie.

Obaja jej tranzistory sú zahrnuté podľa okruhu so spoločným kolektorom (Emitter Repeater). Preto sa diagram vysiela vstupné napätie na výstup bez amplifikácie. Ak nie je žiadny vstupný signál, obe tranzistory sú na hranici dodaného stavu, ale sú vypnuté.

Keď je harmonický signál podaný na vstup, jeho pozitívna polovica vlna otvára TR1, ale tranzistorom p-n-p TR2 úplne úplne do režimu CUTOFF. Takže zaťaženie teda len pozitívna polovica vlna vystuženého prúdu. Negatívna polovica vlna vstupného signálu otvorí len TR2 a uzamkne TR1, takže sa dodáva negatívna polovica vlna vystuženého prúdu. Výsledkom je, že záťaž je pridelený na zaťaženie (získavaním prúdu) sínusovým signálom.

Zosilňovač na jednom tranzistore

Aby sme asimilovali vyššie uvedené, zbierame jednoduchý zosilňovač na tranzistoroch s vlastnými rukami a pochopíte, ako to funguje.

Ako zaťaženie tranzistora s nízkym výkonom T typu BC107 sa zapneme na slúchadlá s odporom 2-3 kΩ, napätie Bias sa dodáva s vysoko odolným odporom R * 1 MΩ veľkosti, odomykanie Elektrolytický kondenzátor s kapacitou 10 μF až 100 μf, ktorý sa má zapnúť na základný reťazec, budeme z batérie 4,5 V / 0,3 A.

Ak R * odpor nie je pripojený, potom neexistuje žiadna aktuálna základňa IB, žiadny prúd zberača IC. Ak je odporový odpor pripojený, napätie na báze stúpa na 0,7 V a prúd IB \u003d 4 μA pokračuje. Zisk súčasného tranzistora je 250, ktorý dáva IC \u003d 250IB \u003d 1 mA.

Zhromažďovaním jednoduchého zosilňovača na tranzistoroch s vlastnými rukami, môžeme to teraz zažiť. Pripojte slúchadlá a položte prst do bodu 1 okruhu. Budete počuť hluk. Vaše telo vníma emisie sieťovej siete pri frekvencii 50 Hz. Hluk počul zo slúchadiel a je toto žiarenie len so zosilneným tranzistorom. Vysvetlime tento proces viac. AC napätie s frekvenciou 50 Hz je pripojené k základni tranzistora cez vodič S. Databázové napätie je teraz rovné množstvu konštantného posunu (približne 0,7 V) pochádzajúceho z odporov R * a napätie striedavý prúd "od prsta". Výsledkom je, že zberateľský prúd dostáva variabilnú zložku s frekvenciou 50 Hz. Tento striedavý prúd sa používa na posunutie membrány reproduktorov späť a späť s rovnakou frekvenciou, čo znamená, že môžeme počuť tón 50 Hz na výstupe.

Počúvanie hladiny hluku 50 Hz nie je veľmi zaujímavé, takže sa môžete pripojiť k bodom 1 a 2 nízkofrekvenčné zdroje signálu (CD prehrávač alebo mikrofón) a počuť vylepšenú reč alebo hudbu.