Äänitaajuusvahvistin tai matalataajuinen vahvistin, jotta voit selvittää, kuinka se edelleen toimii ja miksi on niin paljon transistoreita, vastuksia ja kondensaattoreita, sinun on ymmärrettävä, kuinka kukin elementti toimii, ja yritettävä selvittää, kuinka nämä elementit on järjestetty. Primitiivisen vahvistimen kokoamiseksi tarvitsemme kolmenlaisia elektronisia elementtejä: vastukset, kondensaattorit ja tietysti transistorit.
Vastus
Joten vastuksillemme on ominaista sähkövirran vastus ja tämä vastus mitataan ohmeina. Jokaisella sähköä johtavalla metallilla tai metalliseoksella on oma ominaisvastus. Jos otamme tietyn pituisen langan, jolla on suuri resistiivisyys, saamme oikean lankavastuksen. Jotta vastus olisi kompakti, lanka voidaan kiertää rungon ympärille. Siten saamme lankavastuksen, mutta sillä on useita haittoja, joten vastukset on yleensä valmistettu kermettimateriaalista. Tällaiset vastukset ovat sähkökaaviot:Ylempi versio nimityksestä on käytössä Yhdysvalloissa, alempi Venäjällä ja Euroopassa.
Kondensaattori
Kondensaattori koostuu kahdesta metallilevystä, jotka on erotettu eristeellä. Jos käytämme vakiojännitettä näihin levyihin, niin sähkökenttä, joka virran katkaisun jälkeen ylläpitää positiivisia ja negatiivisia varauksia levyillä.
Kondensaattorin suunnittelun perusta on kaksi johtavaa levyä, joiden välissä on eriste
Siten kondensaattori pystyy keräämään sähkövarauksen. Tätä kykyä kerätä sähkövarausta kutsutaan sähkökapasitanssiksi, joka on kondensaattorin pääparametri. Sähköinen kapasiteetti faradeissa mitattuna. Ominaista on, että kun lataamme tai puramme kondensaattoria, sähköä. Mutta heti kun kondensaattori on latautunut, se lakkaa kulkemasta sähkövirtaa, ja tämä johtuu siitä, että kondensaattori on vastaanottanut virtalähteen varauksen, eli kondensaattorin ja virtalähteen potentiaali on sama, ja jos on ei potentiaalieroa (jännite), ei ole sähkövirtaa. Siten varautunut kondensaattori ei läpäise tasavirtaa, vaan kulkee vaihtovirta, koska kun kytket sen vaihtovirtaan, se latautuu ja purkautuu jatkuvasti. Sähkökaavioissa se on merkitty seuraavasti:
Transistori
Vahvistimessamme käytämme yksinkertaisimpia bipolaarisia transistoreita. Transistori on valmistettu puolijohdemateriaalista. Tälle materiaalille tarvitsemamme ominaisuus on se, että niissä on sekä positiivisten että negatiivisten varausten vapaita kantajia. Riippuen siitä, mitkä varaukset ovat suurempia, puolijohteet jaetaan kahteen tyyppiin johtavuuden suhteen: n-tyyppi ja s-tyyppi (n-negatiivinen, p-positiivinen). Negatiiviset varaukset ovat elektroneja, jotka vapautuvat atomien ulkokuorista kristallihila, ja positiivinen - ns. reikiä. Reiät ovat tyhjiä paikkoja, jotka jäävät elektronikuoriin sen jälkeen, kun elektronit ovat poistuneet niistä. Merkitään tavanomaisesti atomeja, joissa on elektroni ulkoradalla sinisellä ympyrällä miinusmerkillä ja atomeja, joissa on vapaa paikka, tyhjällä ympyrällä:
Jokainen bipolaarinen transistori koostuu kolmesta tällaisten puolijohteiden vyöhykkeestä, joita kutsutaan kannaksi, emitteriksi ja kollektoriksi.
Harkitse esimerkkiä transistorin toiminnasta. Voit tehdä tämän kytkemällä kaksi 1,5 ja 5 voltin akkua transistoriin, plus emitteriin ja miinus kantaan ja kollektoriin (katso kuva):
Kantaman ja emitterin väliseen kosketukseen ilmestyy sähkömagneettinen kenttä, joka kirjaimellisesti vetää elektroneja emäsatomien ulkoradalta ja siirtää ne emitteriin. Vapaat elektronit jättävät taakseen reikiä ja ottavat vapaita paikkoja jo emitterissä. Sama sähkömagneettinen kenttä vaikuttaa samalla tavalla kollektorin atomeihin, ja koska transistorin kanta on melko ohut emitteriin ja kollektoriin nähden, kollektorielektroneja kulkee melko helposti sen läpi emitteriin, ja paljon suurempia määriä kuin alustasta.
Jos katkaisemme jännitteen alustasta, sähkömagneettista kenttää ei synny, ja kanta toimii dielektrisenä ja transistori suljetaan. Näin ollen, kun kannamme riittävän pientä jännitettä, voimme ohjata suurempaa jännitettä emitteriin ja kollektoriin.
Transistori, jota harkitsimme pnp-tyyppi, koska hänellä on kaksi s- vyöhykkeet ja yksi n-vyöhyke. Siellä on myös npn-transistorit, toimintaperiaate niissä on sama, mutta sähkövirta kulkee niissä päinvastaiseen suuntaan kuin tarkastelemassamme transistorissa. Kuten tämä bipolaariset transistorit on merkitty sähkökaavioihin, nuoli osoittaa virran suunnan: 
ULF
No, yritetään suunnitella tästä kaikesta matalataajuinen vahvistin. Aluksi tarvitsemme signaalin, jota vahvistamme, se voi olla tietokoneen äänikortti tai mikä tahansa muu äänilaite, jossa on linjalähtö. Oletetaan, että signaalimme maksimiamplitudi on noin 0,5 volttia 0,2 A virralla, jotain tällaista:
Ja jotta yksinkertaisin 4 ohmin 10 watin kaiutin toimisi, meidän on lisättävä signaalin amplitudi 6 volttiin virralla minä = U / R= 6/4 = 1,5 A.
Joten, yritetään yhdistää signaalimme transistoriin. Muista piirimme transistorilla ja kahdella paristolla, nyt meillä on 1,5 voltin akun sijaan linjalähtösignaali. Vastus R1 toimii kuormana, jotta ei synny oikosulkua ja transistorimme ei pala.
Mutta tässä syntyy kaksi ongelmaa kerralla, ensinnäkin transistorimme npn-tyyppinen, ja avautuu vain, kun puoliaalto on positiivinen, ja sulkeutuu, kun se on negatiivinen.
Toiseksi, transistorilla, kuten millä tahansa puolijohdelaitteella, on epälineaariset ominaisuudet jännitteen ja virran suhteen, ja mitä pienemmät virran ja jännitteen arvot ovat, sitä voimakkaampia ovat nämä vääristymät:
Sen lisäksi, että signaalistamme on jäljellä vain puoliaalto, se myös vääristyy:
Tämä on niin kutsuttu askeltyyppinen vääristymä.
Päästäksemme eroon näistä ongelmista, meidän on siirrettävä signaalimme transistorin työalueelle, jossa signaalin koko sinimuoto sopii ja epälineaarinen vääristymä on merkityksetön. Tätä varten kantaan kohdistetaan bias-jännite, esimerkiksi 1 voltti, käyttämällä jännitteenjakajaa, joka koostuu kahdesta vastuksesta R2 ja R3.
Ja transistoriin tuleva signaalimme näyttää tältä:
Nyt meidän on poistettava hyödyllinen signaalimme transistorin kollektorista. Voit tehdä tämän asentamalla kondensaattorin C1:
Kuten muistamme, kondensaattori läpäisee vaihtovirtaa eikä läpäise tasavirtaa, joten se toimii suodattimena, joka läpäisee vain hyödyllisen signaalimme - siniaaltomme. Ja vakiokomponentti, joka ei ole kulkenut kondensaattorin läpi, häviää vastuksen R1 avulla. Vaihtovirta, hyödyllinen signaalimme, pyrkii kulkemaan kondensaattorin läpi, joten sen kondensaattorin vastus on mitätön verrattuna vastukseen R1.
Joten saimme vahvistimemme ensimmäisen transistoriasteen. Mutta on vielä kaksi pientä vivahdetta:
Emme tiedä 100% mikä signaali tulee vahvistimeen, yhtäkkiä signaalilähde on edelleen viallinen, mitä tahansa voi tapahtua, taas staattista sähköä tai vakiojännite kulkee hyödyllisen signaalin mukana. Tämä voi aiheuttaa sen, että transistori ei toimi kunnolla tai jopa aiheuttaa sen rikkoutumisen. Tätä varten asenna kondensaattori C2, se, kuten kondensaattori C1, estää tasaisen sähkövirran, ja kondensaattorin rajoitettu kapasitanssi ei salli suuria amplitudihuippuja, jotka voivat pilata transistorin. Näitä virtapiikkejä esiintyy yleensä, kun laite käynnistetään tai sammutetaan.
Ja toinen vivahde, mikä tahansa signaalilähde vaatii tietyn kuormituksen (vastuksen). Siksi kaskadin tuloimpedanssi on meille tärkeä. Säädä tulovastusta lisäämällä vastus R4 emitteripiiriin:
Nyt tiedämme jokaisen vastuksen ja kondensaattorin tarkoituksen transistorivaiheessa. Yritetään nyt laskea, mitä elementtien arvoja sinun on käytettävä siihen.
Alkutiedot:
- U= 12 V - syöttöjännite;
- U bae~ 1 V - transistorin toimintapisteen emitterikantajännite;
- Pmax= 200 mW - suurin tehohäviö;
- Imax= 100 mA - maksimi DC. keräilijä;
- Umax\u003d 18 V - suurin sallittu kollektorin kannan / kollektori-emitterin jännite (Meillä on syöttöjännite 12 V, joten marginaalia riittää);
- U eb\u003d 5 V - suurin sallittu emitteri-kantajännite (jännitteemme on 1 voltti ± 0,5 volttia);
- h21\u003d 75-225 - perusvirran vahvistuskerroin, otetaan vähimmäisarvo - 75;
- Laskemme transistorin suurimman staattisen tehon, se otetaan 20% pienemmäksi kuin suurin hajotettu teho, jotta transistorimme ei toimi kykyjensä rajoilla:
P st.max = 0,8*Pmax= 0,8 * 200 mW = 160 mW;
- Määritetään kollektorivirta staattisessa tilassa (ilman signaalia), vaikka transistorin kautta ei syötetä kantaan jännitettä, sähkövirtaa kulkee silti vähäisessä määrin.
Minä k0 =P st.max / U ke, missä U ke on kollektori-emitteri-liitoksen jännite. Transistori haihduttaa puolet syöttöjännitteestä, toinen puoli häviää vastuksilla:
U ke = U / 2;
Minä k0 = P st.max / (U/ 2) = 160 mW / (12 V / 2) = 26,7 mA;
- Lasketaan nyt kuormitusvastus, alun perin meillä oli yksi vastus R1, joka palveli tätä roolia, mutta koska lisäsimme vastuksen R4 lisäämään portaan tulovastusta, nyt kuormitusvastus on R1:n ja R4:n summa:
R n = R1 + R4, missä R n- kokonaiskuormituskestävyys;
R1:n ja R4:n välinen suhde on yleensä 1:10:
R1 =R4*10;
Laske kuormitusvastus:
R1 + R4 = (U / 2) / Minä k0\u003d (12V / 2) / 26,7 mA \u003d (12V / 2) / 0,0267 A \u003d 224,7 ohmia;
Lähimmät vastuksen arvot ovat 200 ja 27 ohmia. R1\u003d 200 ohmia ja R4= 27 ohmia.
- Nyt löydämme jännitteen transistorin kollektorista ilman signaalia:
U k0 = (U ke0 + Minä k0 * R4) = (U - Minä k0 * R1) \u003d (12V -0,0267 A * 200 Ohm) \u003d 6,7 V;
- Transistorin ohjauskantavirta:
minä b = minä / h21, missä minä- keräinvirta;
minä = (U / R n);
minä b = (U / R n) / h21\u003d (12V / (200 Ohm + 27 Ohm)) / 75 \u003d 0,0007 A = 0,07 mA;
- Kokonaiskantavirta määräytyy kantaesijännitteen mukaan, jonka jakaja asettaa R2 ja R3. Jakajan asettaman virran tulee olla 5-10 kertaa perusohjausvirta ( minä b), jotta perusohjausvirta itsessään ei vaikuta esijännitteeseen. Siten jakajan virran arvolle ( I tapauksia) ota 0,7 mA ja laske R2 ja R3:
R2 + R3 = U / I tapauksia= 12V / 0,007 = 1714,3 ohmia
- Nyt lasketaan jännite emitterissä transistorin lepotilassa ( Ööh):
Ööh = Minä k0 * R4= 0,0267 A * 27 ohmia = 0,72 V
Joo, Minä k0 kollektorivirta on lepotilassa, mutta sama virta kulkee myös emitterin läpi, joten Minä k0 Ota huomioon koko transistorin lepovirta.
- Laskemme kannan kokonaisjännitteen ( U b) ottaen huomioon esijännitteen ( U cm= 1V):
U b = Ööh + U cm= 0,72 + 1 = 1,72 V
Nyt käyttämällä jännitteenjakajan kaavaa löydämme vastusten arvot R2 ja R3:
R3 = (R2 + R3) * U b / U= 1714,3 ohmia * 1,72 V / 12 V = 245,7 ohmia;
Lähin vastuksen arvo on 250 ohmia;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714,3 ohmia - 250 ohmia = 1464,3 ohmia;
Valitsemme vastuksen arvon laskevaan suuntaan, lähin R2= 1,3 kOhm.
- Kondensaattorit C1 ja C2 asetetaan yleensä vähintään 5 mikrofaradia. Kapasitanssi valitaan siten, että kondensaattorilla ei ole aikaa latautua.
Johtopäätös
Kaskadin lähdössä saamme suhteellisesti vahvistetun signaalin sekä virran että jännitteen suhteen eli tehon suhteen. Mutta yksi vaihe ei riitä vaadittuun vahvistukseen, joten meidän on lisättävä seuraava ja seuraava ... Ja niin edelleen.Harkittu laskelma on melko pinnallinen ja tällaista vahvistusjärjestelmää ei tietenkään käytetä vahvistimien rakenteessa, emme saa unohtaa taajuusaluetta, säröä ja paljon muuta.
Nykyään ei pidetä enää muodissa juottaa erilaisia kiiltäviä osia kotitekoiselle piirilevylle, kuten kaksikymmentä vuotta sitten. Kaupungeissamme on kuitenkin edelleen radioamatöörikerhoja, erikoislehtiä julkaistaan offline- ja online-tilassa.
Miksi kiinnostus radioelektroniikkaan romahti? Tosiasia on, että nykyaikaisissa myymälöissä kaikki tarvittava toteutuu, eikä enää tarvitse tutkia jotain tai etsiä tapoja hankkia se.
Mutta kaikki ei ole niin yksinkertaista kuin haluaisimme. Löytyy erinomaisia kaiuttimia aktiivivahvistimilla ja subwoofereilla, upeita tuontistereoita ja monikanavamiksereitä monipuolisilla ominaisuuksilla, mutta pienitehoisia vahvistimia ei ole.Yleensä niitä käytetään kodin instrumenttien liittämiseen, jotta ei tuhota naapurien psyyken. Laitteen ostaminen osana tehokasta laitetta on melko kallista, järkevä ratkaisu olisi seuraava: kiristä hieman ja luo kotitekoinen vahvistin ilman ulkopuolista apua. Onneksi tänään se on mahdollista, ja setä-Internet auttaa mielellään tässä.
Vahvistin, "koottu polveen" 
Asenne itse koottuihin laitteisiin on nykyään jokseenkin negatiivinen, ja ilmaus "kokoa polveen" on liian negatiivinen. Mutta älkäämme kuunnelko kateellisia ihmisiä, vaan siirrytään heti ensimmäiseen vaiheeseen. 
Ensin sinun on valittava järjestelmä. Kotitekoinen ULF-tyyppi voidaan valmistaa transistoreille tai mikropiirille. Ensimmäistä vaihtoehtoa ei suositella aloitteleville radioamatööreille, koska ne sotkevat levyn ja laitteen korjaamisesta tulee monimutkaisempaa. On parasta korvata tusina transistoria yhdellä monoliittisella mikropiirillä. Tällainen kotitekoinen vahvistin ilahduttaa silmää, siitä tulee kompakti ja sen kokoaminen vie vähän aikaa.
Tähän mennessä suosituin ja luotettavin siru on TDA2005-tyyppi. Se on jo itsessään kaksikanavainen ULF, riittää vain virransyötön järjestämiseen ja tulo- ja lähtösignaalien käyttöön. Tällainen yksinkertainen kotitekoinen vahvistin maksaa enintään sata ruplaa muiden osien ja johtojen kanssa.
TDA2005:n lähtöteho vaihtelee 2-6 wattia. Tämä riittää musiikin kuunteluun kotona. Luettelo käytetyistä osista, niiden parametreista ja itse asiassa itse piiri on esitetty alla.
Kun laite on koottu, on suositeltavaa ruuvata pieni alumiiniseula mikropiiriin. Siten kuumennettaessa lämpö haihtuu paremmin.
Tällainen kotitekoinen vahvistin saa virtaa 12 voltista. Sen toteuttamiseksi ostetaan pieni virtalähde tai sähkösovitin, jolla on mahdollisuus vaihtaa lähtöjännitteen arvoja. Laitteen virta on enintään 2 ampeeria.
Tällaiseen ULF-vahvistimeen voidaan liittää jopa 100 watin kaiuttimet. Vahvistin voidaan syöttää matkapuhelimesta, DVD-soittimesta tai tietokoneesta. Ulostulossa signaali viedään tavallisen kuulokeliitännän kautta.
Niinpä keksimme kuinka koota vahvistin lyhyessä ajassa pienellä rahalla. Järkevä päätös käytännön ihmiset!
Opiskeltuaan elektroniikan perusteet aloitteleva radioamatööri on valmis juottamaan ensimmäiset elektroniikkasuunnitelmansa. Äänitehovahvistimet ovat yleensä toistettavissa olevia malleja. Kaavoja on paljon, jokainen eroaa parametreistaan ja suunnittelustaan. Tässä artikkelissa tarkastellaan joitain yksinkertaisimmista ja parhaiten toimivista vahvistinpiireistä, jotka kuka tahansa radioamatööri voi onnistuneesti toistaa. Ei käytetty artikkelissa monimutkaisia termejä ja laskelmat, kaikki on yksinkertaistettu niin paljon kuin mahdollista, jotta lisäkysymyksiä ei ole.
Aloitetaan tehokkaammalla järjestelmällä.
Joten ensimmäinen piiri on tehty tunnetulle TDA2003-sirulle. Tämä on monovahvistin, jonka lähtöteho on jopa 7 wattia 4 ohmin kuormalla. Haluan sanoa sen vakiomalli Tämän mikropiirin sisällyttäminen sisältää pienen määrän komponentteja, mutta pari vuotta sitten keksin erilaisen piirin tälle mikropiirille. Tässä järjestelmässä komponenttien määrä on minimoitu, mutta vahvistin ei ole menettänyt ääniparametrejaan. Tämän piirin kehittämisen jälkeen aloin valmistaa kaikki vahvistimeni tämän piirin pienitehoisille kaiuttimille.
Esitetyn vahvistimen piirissä on laaja valikoima toistettavia taajuuksia, syöttöjännitealue on 4,5 - 18 volttia (tyypillinen 12-14 volttia). Mikropiiri asennetaan pieneen jäähdytyslevyyn, koska maksimiteho saavuttaa jopa 10 wattia.
Mikropiiri pystyy toimimaan 2 ohmin kuormalla, mikä tarkoittaa, että vahvistimen lähtöön voidaan kytkeä 2 päätä, joiden resistanssi on 4 ohmia.
Tulokondensaattori voidaan korvata millä tahansa muulla, jonka kapasiteetti on 0,01 - 4,7 uF (mieluiten 0,1 - 0,47 uF), voit käyttää sekä kalvoa että keraamiset kondensaattorit. Muita osia ei saa vaihtaa.
Äänenvoimakkuuden säätö 10 - 47 kOhm.
Mikropiirin lähtöteho mahdollistaa sen käytön pienitehoisissa PC-kaiuttimissa. On erittäin kätevää käyttää sirua erillisille kaiuttimille matkapuhelimelle jne.
Vahvistin toimii heti päälle kytkemisen jälkeen, se ei vaadi lisäsäätöä. On suositeltavaa liittää lisäksi miinusvirtalähde jäähdytyselementtiin. Kaikkia elektrolyyttikondensaattoreita käytetään edullisesti 25 voltilla.
Toinen piiri on koottu pienitehoisille transistoreille ja sopii paremmin kuulokevahvistimeksi.
Tämä on luultavasti laadukkain piiri laatuaan, ääni on selkeä, koko taajuusspektri tuntuu. Hyvillä kuulokkeilla tuntuu, että sinulla on täysi subwoofer.
Vahvistin on koottu vain 3 käänteisjohtotransistoriin, halvimpana vaihtoehtona käytettiin KT315-sarjan transistoreita, mutta niiden valinta on melko laaja.
Vahvistin voi toimia pienellä impedanssilla, jopa 4 ohmilla, mikä mahdollistaa piirin käytön soittimen, radiovastaanottimen jne. signaalin vahvistamiseen. Virtalähteenä käytettiin 9 voltin akkua.
Loppuvaiheessa käytetään myös KT315-transistoreita. Lähtötehon lisäämiseksi voit käyttää KT815-transistoreita, mutta sitten sinun on lisättävä syöttöjännite 12 volttiin. Tässä tapauksessa vahvistimen teho saavuttaa jopa 1 watin. Lähtökondensaattorin kapasitanssi voi olla 220 - 2200 uF.
Tämän piirin transistorit eivät kuumene, joten jäähdytystä ei tarvita. Tehokkaampia lähtötransistoreja käytettäessä saatat tarvita pieniä jäähdytyselementtejä jokaista transistoria varten.
Ja lopuksi - kolmas järjestelmä. Esitetään yhtä yksinkertainen, mutta todistettu versio vahvistimen rakenteesta. Vahvistin toimii alijännite enintään 5 volttia, tässä tapauksessa PA:n lähtöteho on enintään 0,5 W, ja maksimiteho 12 voltin jännitteellä saavuttaa jopa 2 wattia.
Vahvistimen lähtöaste on rakennettu kotimaiselle komplementaariselle parille. Säädä vahvistinta valitsemalla vastus R2. Tätä varten on toivottavaa käyttää 1 kOhm trimmeriä. Kierrä nuppia hitaasti, kunnes pääteasteen lepovirta on 2-5 mA.
Vahvistimella ei ole suurta tuloherkkyyttä, joten on suositeltavaa käyttää esivahvistinta ennen tuloa.
Diodilla on tärkeä rooli piirissä; se on tässä vakauttaa pääteasteen tilaa.
Lähtöasteen transistorit voidaan korvata millä tahansa sopivien parametrien parilla, esimerkiksi KT816/817. Vahvistin voi antaa tehon pienitehoisille autonomisille kaiuttimille, joiden kuormitusvastus on 6-8 ohmia.
Amatööriradiokompleksin vahvistuslohko
Main tekniset tiedot vahvistin:
Nimellislähtöteho, W, ................2x25 (2x60)
Tehoalue, kHz ................................................ 0,02 ... 150 (100)
Nimellistulojännite, V................................................ .. 1(1)
Harmoninen kerroin, %, taajuudella, kHz:
1 .............................................................................. 0,1(0,1)
2 ............................................................................ 0,14(0,55)
10 ............................................................................ 0,2(0,9)
20 ............................................................................. 0,35(1,58)
Keskinäismodulaation vääristymäkerroin, %,......... 0,3(0,47)
Tuloimpedanssi, kOhm ................................................ .150
Pääteasteen lepovirta, mA ................................................ 50 (50)
Signaalijännitteen vahvistuskaskadi tehdään OU A1:ssä. Kuten kaaviosta voidaan nähdä, osa lähtösignaalista syötetään sen virtapiiriin R6C3C4R4R5-piirin kautta (yhdessä zener-diodien V6, V7 kanssa tämän piirin elementit, paitsi vastus R6, tarjoavat stabiloinnin ja suodatuksen syöttöjännitteet). Tämän seurauksena jännite operaatiovahvistimen tehonsyöttöliittimissä maksimisignaalilla siirtyy (suhteessa yhteiseen johtimeen) vastaavaan suuntaan ja operaatiovahvistimen lähtösignaalin alue kasvaa merkittävästi. Operaatiovahvistimen tuloissa syntyvät suuret yhteismoodisignaalit eivät ole vaarallisia, koska operaatiovahvistin vaimentaa ne hyvin (vaimennuskertoimen tyypillinen arvo on 70 ... 90 dB). Kun signaali syötetään invertoivaan tuloon, stabiloidut syöttöjännitteet eivät saa ylittää + -28 V, invertoivilla - arvoa, joka on yhtä suuri kuin (11in + 28 V), jossa 11in on tulosignaalin amplitudi. Käyttämätön tulo on joka tapauksessa liitettävä yhteiseen johtoon. OA K140UD8A tehovahvistimissa voidaan korvata K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1. Huonoimmat tulokset saadaan OU K140UD7:n käytöstä. Ei ole ollenkaan suositeltavaa käyttää OU K140UD1B, K140UD2A, K140UD2B, K153UD1. Zener-diodien KS518A sijasta voit käyttää D814A-, D814B-zener-diodeja, jotka on kytketty sarjaan noin 18 V:n kokonaisstabilointijännitteellä.
Laadukas ULF
Alla kuvattu vahvistin soveltuu voimakkaiden äänisignaalien vahvistamiseen huippuluokan audiosovelluksissa sekä käytettäväksi suuritehoisena.
Vahvistimen tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
Nimellislähtöteho, W, kuormitusvastuksella,
Ohmi: 8 ................................................... ................................................48
4..........................................................................................60
Toistettavien taajuuksien alue, jonka taajuusvasteen epätasaisuus on enintään 0,5 dB ja lähtöteho 2 W, Hz........................ .........10...200000
THD nimellisteholla
alueella 20...20000 Hz, %...................................... .. ..............0.05
Nimellistulojännite, V ................................................... 0.8
Tuloimpedanssi, kOhm ................................................ ........47
Lähtöimpedanssi, ohm .................................................. ....0.02
Vahvistimen tuloaste koostuu kahdesta differentiaalivahvistimesta (joita on kytketty rinnan), jotka on tehty vastakkaisen rakenteen transistoreille VT1, VT3 ja VT2, VT4. Transistoreiden VT5, VT6 virtageneraattorit tarjoavat stabiiliuden arvojen (noin 1 mA) differentiaaliparien emitterivirroille sekä irrotuksen tehopiireissä. Signaali lähtövahvistimeen syötetään ohjatuilta virtageneraattoreilta (VT7, VT7), jotka toimivat vastavaiheessa. Tällainen sisällyttäminen kaksinkertaisti "rakennusvirran", vähensi epälineaarista säröä ja paransi vahvistimen taajuusominaisuuksia kokonaisuudessaan. Jokainen symmetrisen lähtövahvistimen varresta on valmistettu Darlington-piirin mukaan ja on kolmivaiheinen vahvistin (kahdessa vaiheessa transistorit on kytketty yhteisen emitteripiirin mukaan ja yhdessä - yhteisellä kollektorilla). Vahvistimen peittää taajuusriippuvainen OOS, joka määrittää sen jännitteensiirtokertoimen, joka on äänialueella lähellä kolmea. Koska vastuksesta R39 (R40) otettu takaisinkytkentäsignaali on verrannollinen lähtötransistorin virran muutoksiin, suoritetaan lisäksi tämän transistorin toimintapisteen melko jäykkä stabilointi. Lähtöasteen bias-jännite määräytyy transistorin VT9 kollektori-emitteriliitoksen resistanssin perusteella ja sitä säätelee vastus R24. Bias-jännite stabiloidaan termisesti VD4-diodilla, joka on asennettu yhden tehokkaan transistorin jäähdytyselementtiin.
Korjauselementit R16, C4, C6 - C11 varmistavat vahvistimen vakauden ja tasaavat sen taajuusvasteen. Passiivinen suodatin matalat taajuudet R2C1 estää RF-signaalien pääsyn tuloon. Ketju C12R45L1R47 kompensoi kuormitusvastuksen reaktiivista komponenttia. Transistoreihin VT12 ja VT13 kootaan yksikkö lähtötransistorien suojaamiseksi virran ja jännitteen ylikuormituksilta. Vastus R1 mahdollistaa tarvittaessa lähtötehon rajoittamisen esivahvistimen signaalitason ja käytetyn kaiuttimen ominaisuuksien mukaan.
Vahvistimessa voidaan käyttää myös muita pienitehoisia korkeataajuisia piitransistoreja, esimerkiksi KT342A, KT342B ja KT313B, KT315 ja KT361 (indekseillä B:stä E:hen). Transistorit VT14 ja VT15 (mahdollinen vaihto - KT816V, KT816G ja KT817V, KT817G tai KT626V ja KT904A) on varustettu uurteisilla jäähdytyslevyillä, joiden mitat ovat 23x25x12 mm. Lähtötransistoreina voit käyttää KT818GM- ja KT819GM-transistoreja, joiden avulla voit saada yli 70 W tehoa syöttöjännitteen kasvaessa. Zener-diodi VD1 voi olla myös D816G tai 2S536A, VD2 ja VD3 - KS147A (vastusten R11 ja R14 resistanssien asianmukaisella korjauksella).
AF tehovahvistin
Nimellinen (maksimi) teho, W........................ 60(80)
Nimellinen taajuusalue, Hz................................. 20...20000
Harmoninen kerroin nimellistaajuusalueella, % 0,03
Nimellistulojännite, V ................................................... 0,775
Lähtöimpedanssi, ohm, enintään ................................. 0,08
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs........................ 40
Pääjännitteen vahvistus tarjoaa kaskadin nopeaan operaatiovahvistimeen DA1. Vahvistimen viimeinen vaihe kootaan transistoreille VT1 - VT4. Toisin kuin prototyypissä, kuvatussa vahvistimessa on lähtöemitterin seuraaja, joka on tehty transistoreille VT5, VT6, joka toimii "B"-tilassa. Lämpötilan vakaus saavutetaan sisällyttämällä vastukset kollektoripiireihin VT3, VT4 suhteellisesti enemmän vastustusta R19, R20. Esipääteasteen jokainen varsi on peitetty paikallisella OOS-piirillä, jonka syvyys on vähintään 20 dB. OOS-jännite poistetaan transistorien VT3, VT4 kollektorikuormista ja syötetään jakajien R11R14 ja R12R15 kautta transistorien VT1, VT2 emitteripiireihin. Taajuuskorjaus ja vakaus OOS-piirissä saadaan aikaan kondensaattoreilla SYU, C11. Vastukset R13, R16 ja R19, R20 rajoittavat vahvistimen esi- ja loppuvaiheen maksimivirtoja kuorman oikosulun aikana. Ylikuormituksen sattuessa transistorien VT5, VT6 maksimivirta ei ylitä 3,5 ... 4 A, ja tässä tapauksessa ne eivät ylikuumene, koska sulakkeilla FU1 ja FU2 on aikaa palaa ja katkaista virta vahvistin.
Harmoninen vähennys saavutettiin ottamalla käyttöön syvä (vähintään 70 dB) yleinen OOS, jonka jännite otetaan vahvistimen lähdöstä ja syötetään jakajan C3C5R3R4 kautta operaatiovahvistimen DA1 invertoivaan tuloon. Kondensaattori C5 korjaa vahvistimen taajuusvasteen OOS-piirin kautta. Vahvistimen tuloon kuuluva R1C1-piiri rajoittaa sen kaistanleveyden 160 kHz:iin. AChKhUMZCH:n suurin mahdollinen linearisointi kaistalla 10 ... 200 Hz saavutetaan valitsemalla kondensaattoreiden C1, C3, C4 kapasitanssit asianmukaisesti.
Kaaviossa ilmoitettujen sijasta voit käyttää OU K574UD1A, K574UD1V ja samantyyppisiä transistoreita kuin kaaviossa, mutta indekseillä G, D (VT1, VT2) ja V (VT3 - VT6).
UMZCH, jossa on kenttätransistoreiden lähtöaste
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
Nimellinen (maksimi) lähtöteho, W.. 45(65)
Harmoninen kerroin, %, ei enempää, ................................. 0,01
Nimellistulojännite, mV ................................. 775
Nimellistaajuusalue, Hz, ........................... 20...100000
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs, .................60
Signaali-kohinasuhde, dB ................................................ ...................... 100
Vahvistimen tuloaste on tehty op-amp DA1:lle. Lähtöjännitteen amplitudin lisäämiseksi UMZCH:n lähtötransistoreja ohjataan operaatiovahvistimen tehonsyöttöpiireillä. Lähtösignaali otetaan positiivisesta teholiittimestä DA1 ja syötetään OB-piirin mukaisesti kytketyn transistorin VT1 kautta yhteen transistoreiden VT2, VT4 differentiaaliasteen tuloista. Stabiloitu jännite syötetään sen toiseen tuloon diodien VD2 - VD5 ja vastuksen R13 muodostamasta jakajasta.
Kuvattu vahvistin ei vaadi erityistoimenpiteitä lähtötransistorien suojaamiseksi kuorman oikosuluilta, koska lähteen ja hilan välinen maksimijännite on vain kaksi kertaa sama jännite lepotilassa ja vastaa virtaa lähtötransistorin kautta. noin 9 A. Tällaisen virran käytetyt transistorit kestävät luotettavasti sulakkeiden purkamiseen ja UMZCH:n irrottamiseen virtalähteestä tarvittavan ajan.
Kela L1 on kelattu yhtenä kerroksena toroidiselle kehykselle, jonka ulkohalkaisija on 20, sisähalkaisija 10 ja korkeus 10 mm, ja se sisältää 28 kierrosta PEV-2 1,0 -lankaa.
UMZCH:ssa on toivottavaa käyttää operaatiovahvistinta KR544UD2A, joka on laajakaistaisin kotimainen operaatiovahvistin, jossa on sisäinen taajuuskorjaus. Transistorit KT3108A ovat keskenään vaihdettavia KT313A, KT313B ja KP912B - KP912A ja KP913, KP920A. 
Laadukas tehovahvistin
Suunniteltaessa alla kuvattua vahvistinta otettiin perustaksi Kvod-405-vahvistin, joka yhdistää onnistuneesti korkeat tekniset ominaisuudet ja piirin yksinkertaisuuden. Rakennesuunnitelma vahvistin pysyi periaatteessa ennallaan, vain laitteet, jotka suojaavat lähtöasteen transistoreita ylikuormitukselta, jätettiin pois. Käytäntö on osoittanut, että tällaiset laitteet eivät täysin sulje pois transistorin vikoja, mutta ne aiheuttavat usein epälineaarisia vääristymiä suurimmalla lähtöteholla. Transistorien virtaa voidaan rajoittaa muillakin tavoilla, esimerkiksi käyttämällä jännitteensäätimien ylivirtasuojausta. Samalla vaikuttaa tarkoituksenmukaiselta suojata kaiuttimet vahvistimen tai virtalähteiden vian varalta. Vahvistimen symmetrian parantamiseksi lähtöaste tehdään komplementaariselle transistoriparille, ja "step"-tyyppisten epälineaaristen vääristymien vähentämiseksi diodit VD5, VD6 on sisällytetty transistorien VT9, VT10 kantojen väliin. Tämä varmistaa lähtöasteen transistorien riittävän luotettavan sulkeutumisen signaalin puuttuessa. Tulopiiriä vähän muutettu. Signaalina käytettiin operaatiovahvistimen DA1 ei-invertoivaa tuloa, joka mahdollisti vahvistimen tuloimpedanssin lisäämisen (se määräytyy vastuksen R1 resistanssin perusteella ja on 100 kOhm.) On huomattava, että ei-invertoivassa versiossa vahvistimen stabiilisuus pysyy korkeana. Kaiuttimien naksahtamisen estämiseksi käynnistystransienteista ja kaiuttimien suojaamiseksi vakiojännite vahvistimen tai virtalähteiden vikaantuessa käytettiin yksinkertaista, hyvin todistettua laitetta (VT6 - VT8), jota käytettiin teollisuusvahvistimessa "Brig - 001". Kun tämä laite laukeaa, yksi lampuista HL1, HL2 syttyy, mikä osoittaa, että vahvistimen lähdössä on vakiojännite, jolla on jokin tai toinen napaisuus. Pohjimmiltaan kuvatun vahvistimen piiri ei eroa Kvod-405-vahvistimen piiristä. Kelat on kierretty PEV-2 1,0 -langalla halkaisijaltaan 10 mm:n kehyksiin ja sisältävät: L1 ja L3 - kumpikin 50 kierrosta (induktanssi - 5 ... 7 μH), L2 - 30 kierrosta (3 μH).
Vahvistimen kaaviossa ilmoitettujen sijasta voit käyttää OU K574UD1B, K574UD1V, K544UD2 ja myös (parametrien jonkin verran heikkenemistä) K544UD1 ja K140UD8A - K140UD8V; transistorit KT312V, KT373A(VT2), KT3107B, KT3107I, KT313B, KT361V, KT361K (VT1, VT3, VT4), KT315V (VT6, VT8), KT801A, KTT71. Jokainen KT825G-transistoreista voidaan korvata komposiittitransistoreilla KT814V, KT814G + KT818V, KT818G ja KT827A komposiittitransistoreilla KT815V, KT815G + KT819V, KT819G. Diodit VD3 - VD6, VD11, VD12 - kaikki piidiodit, joiden enimmäistasavirta on vähintään 100 mA, VD7 - VD10 - sama, mutta maksimivirta on vähintään 50 mA. KS515A-zener-diodien puuttuessa on sallittua käyttää sarjaan kytkettyjä D814A-, D814B- tai KS175A-zener-diodeja.
Suurin lähtöteho, W, 4 ohmin kuormituksella..... 2x70
Nimellistulojännite, V ................................................... 0.2
Taajuusalueen yläraja, kHz ................................. 50
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs...................5.5
Signaali-kohinasuhde (painottamaton), dB................................................ ........ 80
Harmoninen kerroin, %, enintään, ................................................ .......0, 05
Vahvistin, jossa on monisilmukkainen palaute
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
Nimellistaajuusalue, Hz, ................................... 20...20000
Nimelliskuormituskestävyys, ohmia ................................................ 4
Arvioitu (maksimi) vy. teho, W, kuormitusvastuksella, ohmi:
4 .................................................................................. 70(100)
8 ........................................................................................40(60)
Taajuusalue, Hz, ................................................................ 5 ...100 000
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs, min... 15 Harmoninen kerroin, %, max, taajuudella, Hz:
20...5000 .................................................................................. 0,001
10000 ................................................................................ 0,003
20000 ................................................................................. 0,01
Harmoninen kerroin, %, enintään, ...................................... 0,01
Nimellistulojännite, V .............................................. 1
Tuloimpedanssi, kOhm, ei vähemmän, ................................................ 47
Ensimmäinen vaihe on koottu operaatiovahvistimeen (op-amp) DA1, loput - transistoreihin (toinen ja kolmas - vastaavasti VT1, VT3, neljäs - VT8, VT11 ja VT10, VT12, viides - VT13 , VT14). Neljännessä (esipääte) vaiheessa käytettiin eri rakenteita transistoreita, jotka oli kytketty komposiittiemitteriseuraajan kaavion mukaan, mikä mahdollisti paikallisen takaisinkytkennän tuomisen siihen ja siten lisää lineaarisuutta ja pienensi lähtöresistanssia. Vähentääksesi ohimeneviä vääristymiä korkeat taajuudet pääteaste toimii AB-tilassa ja esijännitepiirin vastusten (R30, R33) resistanssi on rajoitettu 15 ohmiin. Kaikki vahvistimen transistoriasteet on peitetty paikallisella OOS-piirillä, jonka syvyys on vähintään 50 dB. OOS-jännite poistetaan vahvistimen lähdöstä ja syötetään jakajan R10R12 kautta transistorin VT1 emitteripiiriin. Taajuuskorjaus ja vakaus OOS-piirissä saadaan aikaan kondensaattorilla C4. Paikallisen OOS:n käyttöönotto mahdollisti, jopa kaikkein epäedullisimmilla transistorien vahvistusominaisuuksien yhdistelmillä, rajoittaa vahvistimen tämän osan harmoninen kerroin 0,2 prosenttiin. Suojalaite koostuu transistoreiden VT6, VT7 liipaisimesta ja transistorin VT9 kynnyselementistä. Heti kun jonkin lähtötransistorin läpi kulkeva virta ylittää 8 ... 9 A, transistori VT9 avautuu ja sen kollektorivirta avaa liipaisutransistorit VT6, VT7.
AF tehovahvistin
Radioamatöörien huomiolle tarjottavalla AF-vahvistimella on erittäin alhaiset harmonisten ja keskinäismodulaatiosäröjen kertoimet, se on suhteellisen yksinkertainen ja kestää lyhytaikaisia oikosulku kuormassa, ei vaadi ulkoisia elementtejä lähtöasteen transistorien virran lämpöstabiloimiseksi.
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
maksimi voima 4 ohmin kuormituksella, W........................ 80
Nimellistaajuusalue, Hz.................................20...20000
Harmoninen kerroin suurimmalla lähtöteholla 80 W, %, taajuudella:
1 kHz................................................................ ................................ 0,002
20..................................................................................... 0,004
Keskinäismodulaation vääristymäkerroin,%.............0,0015
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs...................................40
Tuloresistanssin lisäämiseksi AF-vahvistimeen viedään transistorit VT1, VT2. Tämä helpotti op-amp DA1:n työtä ja mahdollisti transistorien VT3, VT4 vakaan kantaemitterijännitteen lämpötilan muuttuessa.
Vastus R14 asettaa vahvistimen lähtöasteen haarojen symmetrian. 
Yksinkertainen tehovahvistin
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
Tulojännite, V.................................................. ................1.8
Tuloimpedanssi, kOhm ................................................ .......kymmenen
Nimellislähtöteho, W, ................................................ 90
Nimellinen taajuusalue, Hz................................................ 10...20000
Harmoninen kerroin, %, taajuudella, Hz:
200 .................................................................................... 0,01
2000 ............................................................................ 0,018
20000 ............................................................................... 0,18
Suhteellinen melutaso, dB, enintään ................................. -90
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs .................. 17
Tehovahvistin koostuu jännitteen vahvistusasteesta nopeassa operaatiovahvistimessa DA1 ja lähtöasteesta transistoreissa VT1 - VT4. Pääteasteen (VT1 - VT2) komplementaarisen parin transistorit on kytketty kaavion mukaisesti yhteiseen kantaan ja viimeinen (VT3 - VT4) - yhteiseen emitteriin. Tämä viimeisen vaiheen tehokkaiden komposiittitransistoreiden sisällyttäminen tarjoaa signaalin vahvistuksen paitsi virrassa myös jännitteessä. Pääteasteen haarojen symmetria auttaa vähentämään vahvistimen aiheuttamaa harmonista säröä. Samaa tarkoitusta varten se on peitetty yhteisellä OOS-piirillä, jonka jännite otetaan vahvistimen lähdöstä ja syötetään vastuksen R3 kautta op-vahvistimen ei-invertoivaan tuloon. Kondensaattorit C4, C5, shunttivastukset R6, R7 vähentävät askeltyyppistä säröä. R12C6-piiri estää vahvistimen itseherätyksen korkeampien äänitaajuuksien alueella ja lisää sen toiminnan vakautta reaktiivisella kuormalla. Vahvistus riippuu vastusten R2, R3 vastusten suhteesta. Kaaviossa ilmoitetuilla arvoilla se on 10.
Vahvistimen virransyöttöön sopii mikä tahansa stabiloimaton bipolaarinen lähde, jonka jännite on 25 ... 45 V. KT503D-transistoreiden sijasta voit käyttää KT503E:tä KT502D - KT502E sijasta. Transistorit KT827B ja KT825D voidaan korvata komposiittitransistoreilla KT817G + KT819GM ja KT816G + KT818GM, vastaavasti.
200W tehovahvistin virtalähteellä
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet:
Nimellistaajuusalue, Hz................................ 20...20000
Suurin lähtöteho, W, 4 ohmin kuormituksella ........ 200
Harmoninen kerroin, %, lähtöteholla 0,5...150 W taajuudella, kHz
1 ..........................................................................................0,1
10 .................................................................................... 0,15
20 .................................................................................... 0,2
Tehokkuus, %................................................ ............................................... 68
Nimellistulojännite, V ................................................... 1
Tuloimpedanssi, kOhm ................................................ .. kymmenen
Lähtöjännitteen muutosnopeus, V/µs ........ 10
Esivahvistusaste perustuu nopeaan operaatiovahvistimeen DA1 (K544UD2B), joka yhdessä tarvittavan jännitevahvistuksen kanssa varmistaa vahvistimen vakaan toiminnan syvällä takaisinkytkemällä. Takaisinkytkentävastus R5 ja vastus R1 määräävät vahvistimen vahvistuksen. Pääteaste tehdään transistoreilla VT1 - VT8. Zener-diodit VD1, VD2 stabiloivat op-vahvistimen syöttöjännitteen, jota käytetään samanaikaisesti luomaan tarvittava jännite lähtöasteen bias. Kondensaattorit C4, C5 ovat korjaavia. Kondensaattorin C5 kapasitanssin kasvaessa vahvistimen vakaus kasvaa, mutta samalla epälineaariset vääristymät lisääntyvät, etenkin korkeammilla äänitaajuuksilla. Vahvistin pysyy toimintakunnossa, kun syöttöjännite laskee 25 V:iin.
Virtalähteenä voit käyttää perinteistä kaksinapaista virtalähdettä, piirikaavio jotka tehokkaat komposiittitransistorit VT7 ja VT8, jotka on kytketty emitterin seuraajapiirin mukaan, tarjoavat melko hyvän syöttöjännitteen aaltoilun suodatuksen verkkotaajuudella ja stabiloivat lähtöjännitteen transistorien peruspiiriin asennettujen zener-diodien VD5 - VD10 ansiosta. . Elementit L1, L2, R16, R17, C11, C12 eliminoivat korkean taajuuden generoinnin mahdollisuuden. Virtalähteen vastukset R7, R12 ovat segmentti kuparilanka PEL, PEV-1 tai PELSHO, halkaisija 0,33 ja pituus 150 mm, kierretty MLT-1-vastuksen runkoon. Tehomuuntaja on valmistettu E320 sähköteräksestä valmistetulle toroidiselle magneettisydämelle, paksuus 0,35 mm, nauhan leveys 40 mm, magneettisydämen sisähalkaisija 80, ulkohalkaisija 130 mm. Verkkokäämi sisältää 700 kierrosta PELSHO 0,47 lankaa, toisio - 2x130 kierrosta PELSHO 1,2 mm lankaa.
OU K544UD2B sijasta voit käyttää K544UD2A, K140UD11 tai K574UD1. Jokainen KT825G-transistoreista voidaan korvata komposiittitransistoreilla KT814G, KT818G ja KT827A komposiittitransistoreilla KT815G, KT819G. Diodit VD3 - VD6 UMZCH voidaan korvata millä tahansa suurtaajuisilla piidiodeilla, VD7, VD8 - millä tahansa piidiodilla, jonka suurin myötävirta on vähintään 100 mA. Zener-diodien KS515A sijasta voit käyttää sarjaan kytkettyjä D814A (B, C, G, D) ja KS512A zenerdiodeja.
BP
Suosittelemme lukemaan
Nuorten lasten psykologiset ominaisuudet
Lapsen siirto toiseen kouluun - menettely ja tarvittavat asiakirjat Siirretäänkö lapsi toiseen kouluun
Urogenitaalisen klamydia - kuvaus, syyt, oireet (merkit), diagnoosi, hoito Urogenitaalisen klamydian hoito
Hyödyt ja merkitys hydroaminohapon treoniinin ihmiskeholle L treoniini mitä
