Audiofrekvenční zesilovač nebo nízkofrekvenční zesilovač, abyste zjistili, jak stále funguje a proč existuje tolik tranzistorů, rezistorů a kondenzátorů, musíte pochopit, jak každý prvek funguje, a pokusit se zjistit, jak jsou tyto prvky uspořádány. Abychom mohli sestavit primitivní zesilovač, potřebujeme tři typy elektronických prvků: rezistory, kondenzátory a samozřejmě tranzistory.
Rezistor
Naše rezistory se tedy vyznačují odporem vůči elektrickému proudu a tento odpor se měří v ohmech. Každý elektricky vodivý kov nebo kovová slitina má svůj vlastní odpor. Pokud vezmeme drát určité délky s velkým odporem, získáme skutečný drátový odpor. Aby byl rezistor kompaktní, lze drát omotat kolem rámu. Získáme tak drátový rezistor, který má však řadu nevýhod, takže rezistory jsou obvykle vyrobeny z cermetového materiálu. Takto jsou na tom rezistory elektrická schémata:Horní verze označení je přijata v USA, spodní v Rusku a Evropě.
Kondenzátor
Kondenzátor se skládá ze dvou kovových desek oddělených dielektrikem. Pokud na tyto desky přivedeme konstantní napětí, pak elektrické pole, která po vypnutí napájení zachová kladné a záporné náboje na deskách, resp.
Základem konstrukce kondenzátoru jsou dvě vodivé desky, mezi kterými je dielektrikum
Kondenzátor je tedy schopen akumulovat elektrický náboj. Tato schopnost akumulovat elektrický náboj se nazývá elektrická kapacita, což je hlavní parametr kondenzátoru. Elektrická kapacita měřeno ve faradech. Charakterističtější je, že když nabíjíme nebo vybíjíme kondenzátor, elektřina. Jakmile se však kondenzátor nabije, přestane procházet elektrický proud, a to proto, že kondenzátor přijal náboj zdroje energie, to znamená, že potenciál kondenzátoru a zdroje energie je stejný, a pokud existuje žádný potenciálový rozdíl (napětí), není zde elektrický proud. Nabitý kondenzátor tedy neprochází stejnosměrný elektrický proud, ale prochází střídavý proud, protože když ho připojíte na střídavý elektrický proud, bude se neustále nabíjet a vybíjet. Na elektrických schématech je označen takto:
Tranzistor
V našem zesilovači použijeme nejjednodušší bipolární tranzistory. Tranzistor je vyroben z polovodičového materiálu. Vlastností, kterou pro tento materiál potřebujeme, je přítomnost volných nosičů kladných i záporných nábojů. V závislosti na tom, které náboje jsou větší, se polovodiče dělí na dva typy z hlediska vodivosti: n- typ a p-typ (n-negativní, p-pozitivní). Záporné náboje jsou elektrony uvolněné z vnějších obalů atomů krystalová mřížka, a pozitivní - tzv. dírky. Díry jsou volná místa, která zůstávají v elektronových obalech poté, co je elektrony opustí. Atomy s elektronem na vnější dráze konvenčně označme modrým kroužkem se znaménkem mínus a atomy s prázdným místem prázdným kroužkem:
Každý bipolární tranzistor se skládá ze tří zón takových polovodičů, tyto zóny se nazývají báze, emitor a kolektor.
Zvažte příklad fungování tranzistoru. Chcete-li to provést, připojte dvě 1,5 a 5 V baterie k tranzistoru, plus k emitoru a mínus k základně a kolektoru (viz obrázek):
Na kontaktu mezi bází a emitorem se objeví elektromagnetické pole, které doslova stahuje elektrony z vnější dráhy atomů báze a přenáší je do emitoru. Volné elektrony zanechávají díry a zabírají volná místa již v emitoru. Stejné elektromagnetické pole má stejný účinek na atomy kolektoru, a protože báze v tranzistoru je poměrně tenká vzhledem k emitoru a kolektoru, kolektorové elektrony přes ni poměrně snadno procházejí do emitoru a v mnohem větším počtu než ze základny.
Pokud vypneme napětí ze základny, nebude zde žádné elektromagnetické pole a základna bude fungovat jako dielektrikum a tranzistor bude uzavřen. Při přivedení dostatečně malého napětí na bázi tedy můžeme ovládat větší přivedené napětí na emitor a kolektor.
Tranzistor, který jsme zvažovali pnp-typ, protože má dva p- zóny a jedna n-zóna. Jsou tu také npn-tranzistory, princip činnosti v nich je stejný, ale elektrický proud v nich teče opačným směrem než v námi uvažovaném tranzistoru. Takhle bipolární tranzistory jsou vyznačeny na elektrických schématech, šipka ukazuje směr proudu: 
ULF
No, zkusme z toho všeho navrhnout nízkofrekvenční zesilovač. Pro začátek potřebujeme signál, který budeme zesilovat, může to být zvuková karta počítače nebo jakékoliv jiné audio zařízení s linkovým výstupem. Řekněme, že náš signál má maximální amplitudu asi 0,5 voltu při proudu 0,2 A, něco takového:
A aby nejjednodušší 4ohmový 10wattový reproduktor fungoval, musíme zvýšit amplitudu signálu na 6 voltů proudem já = U / R= 6/4 = 1,5 A.
Zkusme tedy připojit náš signál k tranzistoru. Vzpomeňte si na náš obvod s tranzistorem a dvěma bateriemi, nyní místo 1,5 voltové baterie máme linkový výstupní signál. Rezistor R1 funguje jako zátěž, aby nedošlo ke zkratu a náš tranzistor se nespálil.
Zde však vyvstávají dva problémy najednou, za prvé, náš tranzistor npn-type a otevře se pouze tehdy, když je půlvlna kladná, a zavře, když je záporná.
Za druhé, tranzistor, jako každé polovodičové zařízení, má nelineární charakteristiky s ohledem na napětí a proud a čím nižší jsou hodnoty proudu a napětí, tím silnější jsou tato zkreslení:
Nejen, že z našeho signálu zbude jen půlvlna, bude také zkreslený:
Jedná se o tzv. krokové zkreslení.
Abychom se těchto problémů zbavili, musíme posunout náš signál do pracovní oblasti tranzistoru, kde se vejde celá sinusoida signálu a nelineární zkreslení bude zanedbatelné. K tomu je na základnu přivedeno předpětí, řekněme 1 volt, pomocí děliče napětí tvořeného dvěma odpory R2 a R3.
A náš signál vstupující do tranzistoru bude vypadat takto:
Nyní musíme odstranit náš užitečný signál z kolektoru tranzistoru. Chcete-li to provést, nainstalujte kondenzátor C1:
Jak si pamatujeme, kondenzátor propouští střídavý proud a neprochází stejnosměrný proud, takže nám poslouží jako filtr, který propustí pouze náš užitečný signál - naši sinusoidu. A konstantní složka, která neprošla kondenzátorem, bude disipována odporem R1. Střídavý proud, náš užitečný signál, bude mít tendenci procházet kondenzátorem, takže odpor kondenzátoru pro něj je zanedbatelný ve srovnání s rezistorem R1.
Tak jsme dostali první tranzistorový stupeň našeho zesilovače. Ale jsou tu ještě dvě malé nuance:
Nevíme na 100%, jaký signál vstupuje do zesilovače, najednou je zdroj signálu stále vadný, stát se může cokoliv, opět spolu s užitečným signálem prochází statická elektřina nebo konstantní napětí. To může způsobit, že tranzistor nebude správně fungovat nebo dokonce způsobit jeho prasknutí. Chcete-li to provést, nainstalujte kondenzátor C2, bude, stejně jako kondenzátor C1, blokovat stejnosměrný elektrický proud a omezená kapacita kondenzátoru neumožní vysoké amplitudy, které mohou zničit tranzistor. K těmto přepětím obvykle dochází při zapnutí nebo vypnutí zařízení.
A druhá nuance, jakýkoli zdroj signálu vyžaduje určitou specifickou zátěž (odpor). Proto je pro nás důležitá vstupní impedance kaskády. Chcete-li upravit vstupní odpor, přidejte do obvodu emitoru rezistor R4:
Nyní známe účel každého rezistoru a kondenzátoru v tranzistorovém stupni. Zkusme nyní vypočítat, jaké hodnoty prvků pro to musíte použít.
Počáteční údaje:
- U= 12 V - napájecí napětí;
- U bae~ 1 V - Napětí báze emitoru pracovního bodu tranzistoru;
- Pmax= 200 mW - maximální ztrátový výkon;
- Imax= 100 mA - max DC. kolektor;
- Umax\u003d 18 V - maximální přípustné napětí kolektor-základ / kolektor-emitor (Máme napájecí napětí 12 V, takže je dost s rezervou);
- U eb\u003d 5 V - maximální přípustné napětí na bázi emitoru (naše napětí je 1 volt ± 0,5 voltu);
- h21\u003d 75-225 - základní proudový zesilovací faktor, minimální hodnota se bere - 75;
- Vypočítáme maximální statický výkon tranzistoru, bere se o 20% méně než maximální rozptýlený výkon, takže náš tranzistor nepracuje na hranici svých možností:
P st.max = 0,8*Pmax= 0,8 * 200 mW = 160 mW;
- Určíme kolektorový proud ve statickém režimu (bez signálu), přestože přes tranzistor není na bázi přivedeno napětí, stále v malé míře protéká elektrický proud.
já k0 =P st.max / U ke, kde U ke je přechodové napětí kolektor-emitor. Tranzistor rozptýlí polovinu napájecího napětí, druhou polovinu rozptýlí odpory:
U ke = U / 2;
já k0 = P st.max / (U/ 2) = 160 mW / (12 V / 2) = 26,7 mA;
- Nyní spočítejme odpor zátěže, zpočátku jsme měli jeden odpor R1, který plnil tuto roli, ale protože jsme přidali odpor R4, abychom zvýšili vstupní odpor stupně, nyní bude odpor zátěže součtem R1 a R4:
R n = R1 + R4, kde R n- celková odolnost proti zatížení;
Poměr mezi R1 a R4 se obvykle bere jako 1 ku 10:
R1 =R4*10;
Vypočítejte zátěžový odpor:
R1 + R4 = (U / 2) / já k0\u003d (12V / 2) / 26,7 mA \u003d (12V / 2) / 0,0267 A \u003d 224,7 Ohmů;
Nejbližší hodnoty odporu jsou 200 a 27 ohmů. R1\u003d 200 ohmů a R4= 27 ohmů.
- Nyní najdeme napětí na kolektoru tranzistoru bez signálu:
U k0 = (U ke0 + já k0 * R4) = (U - já k0 * R1) \u003d (12V -0,0267 A * 200 Ohm) \u003d 6,7 V;
- Základní proud řízení tranzistoru:
já b = já do / h21, kde já do- kolektorový proud;
já do = (U / R n);
já b = (U / R n) / h21\u003d (12V / (200 Ohm + 27 Ohm)) / 75 \u003d 0,0007 A \u003d 0,07 mA;
- Celkový proud báze je určen základním předpětím, které je nastaveno děličem R2 a R3. Proud nastavený děličem by měl být 5-10násobek základního řídicího proudu ( já b), takže samotný řídicí proud báze neovlivňuje předpětí. Tedy pro hodnotu proudu děliče ( I případy) vezměte 0,7 mA a vypočítejte R2 a R3:
R2 + R3 = U / I případy= 12V / 0,007 = 1714,3 ohmů
- Nyní spočítáme napětí na emitoru v klidovém stavu tranzistoru ( Uh):
Uh = já k0 * R4= 0,0267 A * 27 ohmů = 0,72 V
Ano, já k0 kolektorový proud je klidový, ale stejný proud prochází i emitorem, takže já k0 zvažte klidový proud celého tranzistoru.
- Vypočítáme celkové napětí na základně ( U b) s přihlédnutím k předpětí ( U cm= 1V):
U b = Uh + U cm= 0,72 + 1 = 1,72 V
Nyní pomocí vzorce pro dělič napětí najdeme hodnoty odporů R2 a R3:
R3 = (R2 + R3) * U b / U= 1714,3 ohmů * 1,72 V / 12 V = 245,7 ohmů;
Nejbližší hodnota odporu je 250 ohmů;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714,3 ohmů - 250 ohmů = 1464,3 ohmů;
Hodnotu rezistoru volíme ve směru klesající, nejbližší R2= 1,3 kOhm.
- Kondenzátory C1 a C2 obvykle nastavit alespoň 5 mikrofarad. Kapacita je zvolena tak, aby se kondenzátor nestihl dobít.
Závěr
Na výstupu kaskády dostáváme proporcionálně zesílený signál jak proudově, tak napěťově, tedy výkonově. Jeden stupeň ale na požadované zesílení nestačí, takže musíme přidat další a další... A tak dále.Uvažovaný výpočet je spíše povrchní a takové schéma zesílení se samozřejmě ve struktuře zesilovačů nepoužívá, zapomenout bychom neměli ani na frekvenční rozsah, zkreslení a mnoho dalšího.
Dnes se již nepovažuje za módu pájet různé lesklé díly na podomácku vyrobené plošné spoje, jako tomu bylo před dvaceti lety. V našich městech však stále existují radioamatérské kluby, vycházejí specializované časopisy v offline i online režimu.
Proč klesl zájem o radioelektroniku? Faktem je, že v moderních obchodech je realizováno vše, co je požadováno, a již není třeba něco studovat nebo hledat způsoby, jak to získat.
Ale ne všechno je tak jednoduché, jak bychom si přáli. Existují vynikající reproduktory s aktivními zesilovači a subwoofery, nádherná importovaná sterea a vícekanálové mixážní pulty s širokou škálou možností, ale neexistují žádné nízkovýkonové zesilovače. Obvykle se používají k připojení nástrojů v domácnosti, aby ničit psychiku sousedů. Nákup zařízení jako součásti výkonného zařízení je poměrně drahý, racionální řešení by bylo následující: trochu přitvrdit a vytvořit domácí zesilovač bez cizí pomoci. Dnes už to naštěstí možné je a strejda-Internet s tím rád pomůže.
Zesilovač, "sestaven na koleni" 
Postoj k vlastnoručně sestaveným zařízením je dnes poněkud negativní a výraz „montáž na koleně“ přehnaně negativní. Ale neposlouchejme závistivce, ale rovnou se otočme k prvnímu stupni. 
Nejprve musíte zvolit schéma. Domácí typ ULF lze vyrobit na tranzistorech nebo mikroobvodu. První možnost je pro začínající radioamatéry velmi odrazována, protože zaneřádí desku a oprava zařízení bude složitější. Nejlepší je nahradit tucet tranzistorů jedním monolitickým mikroobvodem. Takový domácí zesilovač potěší oko, ukáže se, že je kompaktní a jeho sestavení bude trvat trochu času.
K dnešnímu dni je nejoblíbenějším a nejspolehlivějším čipem typ TDA2005. Je to již samo o sobě dvoukanálový ULF, stačí pouze zorganizovat napájení a aplikovat vstupní a výstupní signály. Takový jednoduchý domácí zesilovač nebude stát více než sto rublů spolu s dalšími díly a dráty.
Výstupní výkon TDA2005 se pohybuje od 2 do 6 wattů. Na domácí poslech hudby to stačí. Seznam použitých dílů, jejich parametry a vlastně i samotný obvod je uveden níže.
Po sestavení zařízení se doporučuje přišroubovat k mikroobvodu malou hliníkovou obrazovku. Při zahřátí se tedy teplo lépe odvádí.
Takový domácí zesilovač je napájen 12 volty. K jeho realizaci se pořizuje malý napájecí zdroj nebo elektrický adaptér s možností přepínání hodnot výstupního napětí. Proud zařízení není větší než 2 ampéry.
K takovému ULF zesilovači lze připojit reproduktory do 100 wattů. Zesilovač lze připojit z mobilního telefonu, DVD přehrávače nebo počítače. Na výstupu je signál přijímán přes standardní sluchátkový konektor.
Tak jsme přišli na to, jak sestavit zesilovač v krátkém čase za málo peněz. Racionální rozhodnutí praktičtí lidé!
Po zvládnutí základů elektroniky je začínající radioamatér připraven pájet své první elektronické návrhy. Audio výkonové zesilovače mají tendenci být nejvíce opakovatelné konstrukce. Schémat je spousta, každé se liší svými parametry a designem. Tento článek se podívá na některé z nejjednodušších a nejvíce fungujících obvodů zesilovače, které může úspěšně zopakovat každý radioamatér. V článku nepoužito složité termíny a výpočty, vše je maximálně zjednodušeno, aby nevznikaly dodatečné dotazy.
Začněme výkonnějším schématem.
První obvod je tedy vyroben na známém čipu TDA2003. Jedná se o mono zesilovač s výstupním výkonem až 7 wattů do zátěže 4 ohmy. Chci to říct standardní schéma Zahrnutí tohoto mikroobvodu obsahuje malý počet součástek, ale před pár lety jsem na tomto mikroobvodu přišel s jiným obvodem. V tomto schématu je počet komponent minimalizován, ale zesilovač neztratil své zvukové parametry. Po vývoji tohoto obvodu jsem na tomto obvodu začal vyrábět všechny své zesilovače pro nízkovýkonové reproduktory.
Obvod prezentovaného zesilovače má široký rozsah reprodukovatelných frekvencí, rozsah napájecího napětí je od 4,5 do 18 voltů (typické 12-14 voltů). Mikroobvod je instalován na malém chladiči, protože maximální výkon dosahuje až 10 wattů.
Mikroobvod je schopen pracovat při zátěži 2 ohmy, což znamená, že na výstup zesilovače lze připojit 2 hlavy s odporem 4 ohmy.
Vstupní kondenzátor lze vyměnit za jakýkoli jiný, s kapacitou 0,01 až 4,7 uF (nejlépe od 0,1 do 0,47 uF), použít můžete jak fólii, tak i keramické kondenzátory. Všechny ostatní součásti by se neměly vyměňovat.
Ovládání hlasitosti od 10 do 47 kOhm.
Výstupní výkon mikroobvodu umožňuje jeho použití v reproduktorech PC s nízkým výkonem. Velmi vhodné je použití čipu pro samostatné reproduktory k mobilnímu telefonu atp.
Zesilovač funguje ihned po zapnutí, nepotřebuje dodatečné seřizování. Doporučuje se dodatečně připojit záporný napájecí zdroj k chladiči. Všechny elektrolytické kondenzátory se s výhodou používají při 25 voltech.
Druhý obvod je sestaven na nízkovýkonových tranzistorech a je vhodnější jako sluchátkový zesilovač.
Jedná se pravděpodobně o nejkvalitnější obvod svého druhu, zvuk je čistý, je cítit celé frekvenční spektrum. S dobrými sluchátky máte pocit, že máte plný subwoofer.
Zesilovač je sestaven pouze na 3 tranzistorech s reverzním vedením, jako nejlevnější varianta byly použity tranzistory řady KT315, ale jejich výběr je poměrně široký.
Zesilovač může pracovat na nízkoimpedanční zátěži, až 4 ohmy, což umožňuje použít obvod pro zesílení signálu přehrávače, rozhlasového přijímače atd. Jako zdroj energie byla použita 9V baterie.
V konečné fázi jsou také použity tranzistory KT315. Pro zvýšení výstupního výkonu můžete použít tranzistory KT815, ale pak budete muset zvýšit napájecí napětí na 12 voltů. V tomto případě bude výkon zesilovače dosahovat až 1 watt. Výstupní kondenzátor může mít kapacitu od 220 do 2200 uF.
Tranzistory v tomto obvodu se nezahřívají, proto není potřeba žádné chlazení. Při použití výkonnějších výstupních tranzistorů budete možná potřebovat malé chladiče pro každý tranzistor.
A konečně - třetí schéma. Je představena neméně jednoduchá, ale osvědčená verze struktury zesilovače. Zesilovač je schopen provozu pod napětím až 5 voltů, v tomto případě nebude výstupní výkon PA větší než 0,5 W a maximální výkon při napájení 12 volty dosahuje až 2 watty.
Koncový stupeň zesilovače je postaven na domácím komplementárním páru. Nastavte zesilovač výběrem odporu R2. K tomu je žádoucí použít trimr 1 kOhm. Pomalu otáčejte knoflíkem, dokud klidový proud koncového stupně nebude 2-5 mA.
Zesilovač nemá vysokou vstupní citlivost, proto je vhodné před vstup použít předzesilovač.
V obvodu hraje důležitou roli dioda, která zde stabilizuje režim koncového stupně.
Tranzistory koncového stupně lze nahradit libovolným komplementárním párem vhodných parametrů, například KT816/817. Zesilovač dokáže napájet nízkopříkonové autonomní reproduktory se zátěžovým odporem 6-8 ohmů.
Zesilovací blok radioamatérského komplexu
Hlavní Specifikace zesilovač:
Jmenovitý výstupní výkon, W, ...................2x25 (2x60)
Výkonové pásmo, kHz ................................................... 0,02 ... 150 (100)
Jmenovité vstupní napětí, V................................................. .. 1(1)
Harmonický koeficient, %, při frekvenci, kHz:
1 .............................................................................. 0,1(0,1)
2 ............................................................................ 0,14(0,55)
10 ............................................................................ 0,2(0,9)
20 ............................................................................. 0,35(1,58)
Faktor intermodulačního zkreslení, %,......... 0,3(0,47)
Vstupní impedance, kOhm ................................................. 0,150
Klidový proud koncového stupně, mA ................................................... 50 (50)
Kaskáda zesílení napětí signálu je provedena na OU A1. Jak je patrné ze schématu, část výstupního signálu je do jeho silového obvodu přiváděna přes obvod R6C3C4R4R5 (spolu se zenerovými diodami V6, V7 prvky tohoto obvodu kromě rezistoru R6 zajišťují stabilizaci a filtraci napájecí napětí). V důsledku toho se napětí na napájecích svorkách operačního zesilovače při maximálním signálu posune (vzhledem ke společnému vodiči) v odpovídajícím směru a rozsah výstupního signálu operačního zesilovače se výrazně zvýší. Velké signály v běžném režimu, které vznikají na vstupech operačního zesilovače, nejsou nebezpečné, protože je operační zesilovač dobře potlačuje (typická hodnota koeficientu útlumu je 70 ... 90 dB). Při přivedení signálu na invertující vstup by stabilizovaná napájecí napětí neměla překročit + -28 V, na invertujících - hodnotu rovnou (11in + 28 V), kde 11in je amplituda vstupního signálu. Nepoužitý vstup musí být v každém případě připojen ke společnému vodiči. OA K140UD8A ve výkonových zesilovačích lze nahradit K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1. Nejhorší výsledky dává použití OU K140UD7. Vůbec se nedoporučuje používat OU K140UD1B, K140UD2A, K140UD2B, K153UD1. Místo zenerových diod KS518A lze použít zenerovy diody D814A, D814B zapojené do série s celkovým stabilizačním napětím cca 18V.
Vysoce kvalitní ULF
Níže popsaný zesilovač je vhodný pro zesílení vysoce výkonných audio signálů ve špičkových audio aplikacích a také pro použití jako vysokovýkonný širokopásmový operační zesilovač.
Hlavní technické vlastnosti zesilovače:
Jmenovitý výstupní výkon, W, s odporem zátěže,
Ohm: 8 ................................................... ...................................................48
4..........................................................................................60
Rozsah reprodukovatelných frekvencí s nerovnoměrností frekvenční odezvy ne větší než 0,5 dB a výstupním výkonem 2 W, Hz......................... .........10...200 000
THD při jmenovitém výkonu
v rozsahu 20...20000 Hz, %...................................... .. ............0,05
Jmenovité vstupní napětí, V ...................................................... 0,8
Vstupní impedance, kOhm ................................................. ........47
Výstupní impedance, Ohm ................................................... .....0.02
Vstupní stupeň zesilovače tvoří dva diferenciální zesilovače (zapojené paralelně) vyrobené na tranzistorech VT1, VT3 a VT2, VT4 opačné struktury. Proudové generátory na tranzistorech VT5, VT6 zajišťují stabilitu hodnot (asi 1 mA) celkových emitorových proudů diferenciálních párů a také oddělení v silových obvodech. Signál do výstupního zesilovače je přiváděn z řízených generátorů proudu (VT7, VT7), které pracují v protifázi. Takové zařazení zdvojnásobilo „nárůstový“ proud, snížilo nelineární zkreslení a zlepšilo frekvenční vlastnosti zesilovače jako celku. Každé z ramen symetrického výstupního zesilovače je vyrobeno podle Darlingtonova obvodu a je třístupňovým zesilovačem (ve dvou stupních jsou tranzistory zapojeny podle společného emitorového obvodu a v jednom - se společným kolektorem). Zesilovač je pokryt frekvenčně závislým OOS, který určuje jeho koeficient přenosu napětí, který se v audio rozsahu blíží třem. Protože zpětnovazební signál odebraný z rezistoru R39 (R40) je úměrný změnám proudu výstupního tranzistoru, je dodatečně provedena poměrně tuhá stabilizace pracovního bodu tohoto tranzistoru. Předpětí koncového stupně je určeno odporem přechodu kolektor-emitor tranzistoru VT9 a je regulováno odporem R24. Předpětí je tepelně stabilizováno diodou VD4, která je osazena na chladiči jednoho z výkonných tranzistorů.
Korekční prvky R16, C4, C6 - C11 zajišťují stabilitu zesilovače a vyrovnávají jeho frekvenční charakteristiku. Pasivní filtr nízké frekvence R2C1 zabraňuje vstupu RF signálů na vstup. Řetěz C12R45L1R47 kompenzuje reaktivní složku odporu zátěže. Na tranzistorech VT12 a VT13 je sestavena jednotka pro ochranu výstupních tranzistorů před proudovým a napěťovým přetížením. Rezistor R1 umožňuje v případě potřeby omezit výstupní výkon v souladu s úrovní signálu z předzesilovače a možnostmi použitého reproduktoru.
V zesilovači lze použít i jiné nízkovýkonové vysokofrekvenční křemíkové tranzistory, například KT342A, KT342B a KT313B, KT315 a KT361 (s indexy od B do E). Tranzistory VT14 a VT15 (možná náhrada - KT816V, KT816G a KT817V, KT817G nebo KT626V a KT904A) jsou vybaveny žebrovanými chladiči o rozměrech 23x25x12 mm. Jako výstupní tranzistory můžete použít tranzistory KT818GM a KT819GM , které vám umožní získat výkon přes 70 W při zvýšení napájecího napětí. Zenerova dioda VD1 může být i D816G nebo 2S536A, VD2 a VD3 - KS147A (s příslušnou korekcí odporů rezistorů R11 a R14).
AF výkonový zesilovač
Jmenovitý (maximální) výkon, W...................... 60(80)
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz.................................. 20...20000
Harmonický koeficient v rozsahu jmenovité frekvence, % 0,03
Jmenovité vstupní napětí, V ...................................................... 0,775
Výstupní impedance, Ohm, ne více než ................................... 0,08
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs............... 40
Zesílení hlavního napětí poskytuje kaskádu na vysokorychlostním operačním zesilovači DA1. Konečný stupeň zesilovače je sestaven na tranzistorech VT1 - VT4. Na rozdíl od prototypu má popsaný zesilovač výstupní emitorový sledovač, vyrobený na tranzistorech VT5, VT6, pracujících v režimu "B". Teplotní stability je dosaženo relativním zapojením rezistorů do kolektorových obvodů VT3, VT4 větší odpor R19, R20. Každé rameno předterminálního stupně je pokryto místním obvodem OOS s hloubkou minimálně 20 dB. Napětí OOS je odstraněno z kolektorových zátěží tranzistorů VT3, VT4 a je přivedeno přes děliče R11R14 a R12R15 do emitorových obvodů tranzistorů VT1, VT2. Kmitočtovou korekci a stabilitu v obvodu OOS zajišťují kondenzátory SYU, C11. Rezistory R13, R16 a R19, R20 omezují maximální proudy předsvorkového a koncového stupně zesilovače při zkratu zátěže. V případě jakéhokoli přetížení nepřekročí maximální proud tranzistorů VT5, VT6 3,5 ... 4 A a v tomto případě se nepřehřívají, protože pojistky FU1 a FU2 mají čas spálit a vypnout napájení. zesilovač.
Harmonické redukce bylo dosaženo zavedením hlubokého (alespoň 70 dB) obecného OOS, jehož napětí je odebíráno z výstupu zesilovače a přiváděno přes dělič C3C5R3R4 na invertující vstup operačního zesilovače DA1. Kondenzátor C5 koriguje frekvenční odezvu zesilovače přes obvod OOS. Obvod R1C1 zahrnutý na vstupu zesilovače omezuje jeho šířku pásma na 160 kHz. Maximální možná linearizace AChKhUMZCH v pásmu 10 ... 200 Hz je dosažena vhodnou volbou kapacity kondenzátorů C1, C3, C4.
Místo těch, které jsou uvedeny na schématu, můžete použít OU K574UD1A, K574UD1V a tranzistory stejných typů jako na schématu, ale s indexy G, D (VT1, VT2) a V (VT3 - VT6).
UMZCH s koncovým stupněm na tranzistorech s efektem pole
Hlavní technické vlastnosti:
Jmenovitý (maximální) výstupní výkon, W.. 45(65)
Harmonický koeficient, %, ne více, ............................. 0,01
Jmenovité vstupní napětí, mV ........................ 775
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz, ...................... 20...100000
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs, .................60
Odstup signálu od šumu, dB ................................................... ........... 100
Vstupní stupeň zesilovače je vyroben na operačním zesilovači DA1. Pro zvýšení amplitudy výstupního napětí jsou výstupní tranzistory UMZCH řízeny napájecími obvody operačního zesilovače. Výstupní signál je odebírán z kladné výkonové svorky DA1 a přes tranzistor VT1 zapojený podle obvodu OB je přiveden na jeden ze vstupů diferenciálního stupně na tranzistorech VT2, VT4. Na jeho druhý vstup je přiváděno stabilizované napětí z děliče tvořeného diodami VD2 - VD5 a rezistorem R13.
Popsaný zesilovač nevyžaduje žádná zvláštní opatření k ochraně výstupních tranzistorů před zkraty v zátěži, protože maximální napětí mezi zdrojem a hradlem je pouze dvojnásobek stejného napětí v klidovém režimu a odpovídá proudu výstupním tranzistorem asi 9 A. Takový proud přiložené tranzistory spolehlivě vydrží po dobu potřebnou k přepálení pojistek a odpojení UMZCH od zdroje.
Cívka L1 je navinuta v jedné vrstvě na toroidním rámu o vnějším průměru 20, vnitřním průměru 10 a výšce 10 mm a obsahuje 28 závitů drátu PEV-2 1.0.
V UMZCH je žádoucí použít operační zesilovač KR544UD2A jako nejširokopásmový domácí operační zesilovač s vnitřní frekvenční korekcí. Tranzistory KT3108A jsou zaměnitelné KT313A, KT313B a KP912B - KP912A a KP913, KP920A. 
Vysoce kvalitní výkonový zesilovač
Při navrhování níže popsaného zesilovače byl jako základ vzat zesilovač Kvod-405, který úspěšně kombinuje vysoké technické vlastnosti a jednoduchost obvodu. Strukturální schéma zesilovač zůstal v podstatě beze změn, vyřazena byla pouze zařízení pro ochranu tranzistorů koncového stupně před přetížením. Praxe ukázala, že zařízení tohoto druhu zcela nevylučují selhání tranzistorů, ale často zavádějí nelineární zkreslení při maximálním výstupním výkonu. Proud tranzistorů lze omezit i jinak, např. pomocí nadproudové ochrany v napěťových regulátorech. Zároveň se jeví jako účelné chránit reproduktory pro případ poruchy zesilovače nebo napájecích zdrojů. Pro zlepšení symetrie zesilovače je koncový stupeň vyroben na komplementární dvojici tranzistorů a pro snížení nelineárních zkreslení typu "krok" jsou mezi bázemi tranzistorů VT9, VT10 zařazeny diody VD5, VD6. Tím je zajištěno dostatečně spolehlivé sepnutí tranzistorů koncového stupně při nepřítomnosti signálu. Mírně změněný vstupní obvod. Jako signál byl použit neinvertující vstup operačního zesilovače DA1, což umožnilo zvýšit vstupní impedanci zesilovače (je určena odporem rezistoru R1 a je rovna 100 kOhm.) nutno podotknout, že v neinvertující verzi zůstává stabilita zesilovače vysoká. Aby se zabránilo cvakání v reproduktorech způsobeném přechodnými jevy při zapnutí a aby byly reproduktory chráněny před konstantní napětí pro případ poruchy zesilovače nebo napájecích zdrojů bylo použito jednoduché, osvědčené zařízení (VT6 - VT8) používané v průmyslovém zesilovači "Brig - 001". Při spuštění tohoto zařízení se rozsvítí jedna z kontrolek HL1, HL2, což indikuje přítomnost konstantního napětí jedné nebo druhé polarity na výstupu zesilovače. V zásadě se obvod popsaného zesilovače neliší od obvodu zesilovače Kvod-405. Cívky jsou navinuty drátem PEV-2 1.0 na rámech o průměru 10 mm a obsahují: L1 a L3 - po 50 závitech (indukčnost - 5 ... 7 μH), L2 - 30 závitů (3 μH).
Namísto těch, které jsou uvedeny v diagramu v zesilovači, můžete použít OU K574UD1B, K574UD1V, K544UD2 a také (s určitým zhoršením parametrů) K544UD1 a K140UD8A - K140UD8V; tranzistory KT312V, KT373A(VT2), KT3107B, KT3107I, KT313B, KT361V, KT361K (VT1, VT3, VT4), KT315V (VT6, VT8), KT801A (VT701). Každý z tranzistorů KT825G lze nahradit kompozitními tranzistory KT814V, KT814G + KT818V, KT818G a KT827A s kompozitními tranzistory KT815V, KT815G + KT819V, KT819G. Diody VD3 - VD6, VD11, VD12 - libovolné křemíkové diody s maximálním stejnosměrným proudem nejméně 100 mA, VD7 - VD10 - stejné, ale s maximálním proudem nejméně 50 mA. Při absenci zenerových diod KS515A je přípustné použít zenerovy diody D814A, D814B nebo KS175A zapojené do série.
Maximální výstupní výkon, W, při zátěži 4 Ohm..... 2x70
Jmenovité vstupní napětí, V ...................................................... 0,2
Horní mez frekvenčního rozsahu, kHz ................................... 50
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs............5.5
Poměr signálu k šumu (nevážený), dB.................................. ........ 80
Harmonický koeficient, %, ne více než, ...................................... ......0, 05
Zesilovač s vícesmyčkovou zpětnou vazbou
Hlavní technické vlastnosti:
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz, ................................... 20...20000
Jmenovitý zátěžový odpor, Ohm ................................................. 4
Hodnocené (maximální) vy. výkon, W, se zátěžovým odporem, Ohm:
4 .................................................................................. 70(100)
8 ........................................................................................40(60)
Frekvenční rozsah, Hz, ................................................... 5 ...100 000
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs, min... 15 Harmonický faktor, %, max, při frekvenci, Hz:
20...5000 .................................................................................. 0,001
10000 ................................................................................ 0,003
20000 ................................................................................. 0,01
Harmonický koeficient, %, ne více než, ...................................... 0,01
Jmenovité vstupní napětí, V ................................................... 1
Vstupní impedance, kOhm, ne méně, ...................................... 47
První stupeň je sestaven na operačním zesilovači (op-amp) DA1, zbytek - na tranzistorech (druhý a třetí - na VT1, VT3, čtvrtý - na VT8, VT11 a VT10, VT12, pátý - na VT13 , VT14). Ve čtvrtém (předterminálním) stupni byly použity tranzistory různých struktur, zapojené podle schématu složeného emitorového sledovače, což umožnilo do něj zavést lokální zpětnou vazbu a tím zvýšit linearitu a snížit výstupní odpor. Pro snížení přechodného zkreslení zapnuto vysoké frekvence koncový stupeň pracuje v režimu AB a odpor obvodů předpětí (R30, R33) je omezen na 15 ohmů. Všechny tranzistorové stupně zesilovače jsou pokryty lokálním obvodem OOS s hloubkou minimálně 50 dB. Napětí OOS je odstraněno z výstupu zesilovače a přivedeno přes dělič R10R12 do emitorového obvodu tranzistoru VT1. Frekvenční korekci a stabilitu v obvodu OOS zajišťuje kondenzátor C4. Zavedení lokálních OOS umožnilo i při nejnepříznivějších kombinacích zesilovacích vlastností tranzistorů omezit harmonický koeficient této části zesilovače na 0,2 %. Ochranné zařízení se skládá ze spouště na tranzistorech VT6, VT7 a prahového prvku na tranzistoru VT9. Jakmile proud přes kterýkoli z výstupních tranzistorů překročí 8 ... 9 A, tranzistor VT9 se otevře a jeho kolektorový proud otevře spouštěcí tranzistory VT6, VT7.
AF výkonový zesilovač
Radioamatérům nabízený AF zesilovač má velmi nízké koeficienty harmonického a intermodulačního zkreslení, je relativně jednoduchý, schopný vydržet krátkodobě zkrat v zátěži, nevyžaduje vnější prvky pro tepelnou stabilizaci proudu tranzistorů koncového stupně.
Hlavní technické vlastnosti:
maximální výkon při zátěži 4 ohmy, W...................... 80
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz.................................................20....20000
Harmonický koeficient při maximálním výstupním výkonu 80 W, %, při frekvenci:
1 kHz ................................................................. ........................ 0,002
20..................................................................................... 0,004
Koeficient intermodulačního zkreslení,%.............0,0015
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs................................40
Pro zvýšení vstupního odporu jsou do zesilovače AF zavedeny tranzistory VT1, VT2. To usnadnilo práci operačního zesilovače DA1 a umožnilo zajistit stabilní napětí báze-emitor tranzistorů VT3, VT4 při změně teploty.
Rezistor R14 nastavuje symetrii ramen koncového stupně zesilovače. 
Jednoduchý výkonový zesilovač
Hlavní technické vlastnosti:
Vstupní napětí, V ............................................................ .................1.8
Vstupní impedance, kOhm ................................................. .......deset
Jmenovitý výstupní výkon, W, ................................................... 90
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz............................................ 10...20000
Harmonický koeficient, %, při frekvenci, Hz:
200 .................................................................................... 0,01
2000 ............................................................................ 0,018
20000 ............................................................................... 0,18
Relativní hladina hluku, dB, ne více než .............................. -90
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs ................... 17
Výkonový zesilovač se skládá z napěťového zesilovacího stupně na vysokorychlostním operačním zesilovači DA1 a koncového stupně na tranzistorech VT1 - VT4. Tranzistory komplementárního páru předkoncového stupně (VT1 - VT2) jsou zapojeny podle schématu se společnou základnou a poslední (VT3 - VT4) - se společným emitorem. Toto zařazení výkonných kompozitních tranzistorů koncového stupně zajišťuje zesílení signálu nejen v proudu, ale i v napětí. Symetrie ramen koncového stupně pomáhá snižovat harmonické zkreslení vnášené zesilovačem. Za stejným účelem je kryt běžným obvodem OOS, jehož napětí je odebíráno z výstupu zesilovače a přiváděno přes rezistor R3 na neinvertující vstup operačního zesilovače. Kondenzátory C4, C5, bočníkové rezistory R6, R7 snižují stupňovité zkreslení. Obvod R12C6 zabraňuje samobuzení zesilovače v oblasti vyšších zvukových frekvencí a zvyšuje stabilitu jeho provozu s jalovou zátěží. Zisk závisí na poměru odporů rezistorů R2, R3. S hodnocením uvedeným na diagramu se rovná 10.
Pro napájení zesilovače je vhodný jakýkoli nestabilizovaný bipolární zdroj s napětím 25 ... 45 V. Místo tranzistorů KT503D lze použít KT503E, místo KT502D - KT502E. Tranzistory KT827B a KT825D lze nahradit kompozitními tranzistory KT817G + KT819GM a KT816G + KT818GM.
200W koncový zesilovač s napájecím zdrojem
Hlavní technické vlastnosti:
Jmenovitý frekvenční rozsah, Hz............................................ 20...20000
Maximální výstupní výkon, W, při zatížení 4 ohmy ........ 200
Harmonický koeficient, %, při výstupním výkonu 0,5..150 W při frekvenci, kHz
1 ..........................................................................................0,1
10 .................................................................................... 0,15
20 .................................................................................... 0,2
Účinnost, %................................................................ .................................................... 68
Jmenovité vstupní napětí, V ...................................................... 1
Vstupní impedance, kOhm ................................................. .. deset
Rychlost přeběhu výstupního napětí, V/µs .......... 10
Předzesilovací stupeň je založen na vysokorychlostním operačním zesilovači DA1 (K544UD2B), který spolu s potřebným napěťovým zesílením zajišťuje stabilní provoz zesilovače s hlubokou zpětnou vazbou. Zpětnovazební rezistor R5 a rezistor R1 určují zesílení zesilovače. Koncový stupeň je vyroben na tranzistorech VT1 - VT8. Zenerovy diody VD1, VD2 stabilizují napájecí napětí operačního zesilovače, které se současně používá k vytvoření požadované napětí zkreslení koncového stupně. Kondenzátory C4, C5 jsou korekční. S nárůstem kapacity kondenzátoru C5 se zvyšuje stabilita zesilovače, ale zároveň se zvyšují nelineární zkreslení, zejména při vyšších zvukových frekvencích. Zesilovač zůstane funkční, když napájecí napětí klesne na 25 V.
Jako zdroj energie můžete použít konvenční bipolární napájecí zdroj, Kruhový diagram které Výkonné kompozitní tranzistory VT7 a VT8, zapojené podle emitorového sledovacího obvodu, poskytují poměrně dobré filtrování zvlnění napájecího napětí s frekvencí sítě a stabilizaci výstupního napětí díky zenerovým diodám VD5 - VD10 instalovaným v základním obvodu tranzistorů . Prvky L1, L2, R16, R17, C11, C12 eliminují možnost vysokofrekvenčního generování. Rezistory R7, R12 zdroje jsou segmentové měděný drát PEL, PEV-1 nebo PELSHO o průměru 0,33 a délce 150 mm, navinuté na těle rezistoru MLT-1. Výkonový transformátor je vyroben na toroidním magnetickém jádru z elektrooceli E320, tloušťka 0,35 mm, šířka pásky 40 mm, vnitřní průměr magnetického jádra 80, vnější průměr 130 mm. Síťové vinutí obsahuje 700 závitů drátu PELSHO 0,47, sekundární - 2x130 závitů drátu PELSHO 1,2 mm.
Místo OU K544UD2B můžete použít K544UD2A, K140UD11 nebo K574UD1. Každý z tranzistorů KT825G lze nahradit kompozitními tranzistory KT814G, KT818G a KT827A kompozitními tranzistory KT815G, KT819G. Diody VD3 - VD6 UMZCH lze nahradit libovolnými vysokofrekvenčními křemíkovými diodami, VD7, VD8 - libovolnými křemíkovými diodami s maximálním propustným proudem minimálně 100 mA. Místo zenerových diod KS515A můžete použít zenerovy diody D814A (B, C, G, D) a KS512A zapojené do série.
BP
Doporučujeme číst
Psychologické charakteristiky dětí v adolescenci
Přeřazení dítěte na jinou školu – postup a potřebné dokumenty Zda přeřadit dítě na jinou školu
Chlamydie urogenitální - popis, příčiny, příznaky (příznaky), diagnostika, léčba Léčba urogenitálních chlamydií
Výhody a význam hydroaminokyseliny threoninu pro lidské tělo L threoninu, který
