Un amplificatore di frequenza audio o un amplificatore di bassa frequenza, per capire come funziona ancora e perché ci sono così tanti transistor, resistori e condensatori, devi capire come funziona ogni elemento e cercare di scoprire come sono disposti questi elementi. Per assemblare un amplificatore primitivo, abbiamo bisogno di tre tipi di elementi elettronici: resistori, condensatori e ovviamente transistor.
Resistore
Quindi, i nostri resistori sono caratterizzati dalla resistenza alla corrente elettrica e questa resistenza è misurata in Ohm. Ogni metallo elettricamente conduttivo o lega metallica ha la propria resistività. Se prendiamo un filo di una certa lunghezza con una grande resistività, otterremo un vero resistore a filo avvolto. Affinché il resistore sia compatto, il filo può essere avvolto attorno al telaio. Pertanto, otteniamo un resistore a filo avvolto, ma presenta una serie di svantaggi, quindi i resistori sono generalmente realizzati in materiale cermet. Ecco come sono le resistenze schemi elettrici:La versione superiore della designazione è adottata negli Stati Uniti, quella inferiore in Russia e in Europa.
Condensatore
Un condensatore è costituito da due piastre metalliche separate da un dielettrico. Se applichiamo una tensione costante a queste piastre, allora campo elettrico, che dopo aver spento l'alimentazione manterranno rispettivamente cariche positive e negative sulle piastre.
La base del design del condensatore sono due piastre conduttive, tra le quali è presente un dielettrico
Pertanto, il condensatore è in grado di accumulare una carica elettrica. Questa capacità di accumulare una carica elettrica è chiamata capacità elettrica, che è il parametro principale di un condensatore. Capacità elettrica misurato in farad. Ciò che è più caratteristico è che quando carichiamo o scarichiamo un condensatore, elettricità. Ma non appena il condensatore è carico, smette di far passare la corrente elettrica, e questo perché il condensatore ha ricevuto la carica della fonte di alimentazione, cioè il potenziale del condensatore e della fonte di alimentazione sono gli stessi, e se c'è nessuna differenza di potenziale (tensione), non c'è corrente elettrica. Pertanto, un condensatore carico non passa una corrente elettrica continua, ma passa corrente alternata, poiché quando lo colleghi a una corrente elettrica alternata, si caricherà e si scaricherà costantemente. Sugli schemi elettrici, è designato come segue:
Transistor
Nel nostro amplificatore utilizzeremo i transistor bipolari più semplici. Il transistor è costituito da un materiale semiconduttore. La proprietà di cui abbiamo bisogno per questo materiale è la presenza in essi di portatori liberi di cariche sia positive che negative. A seconda di quali cariche sono maggiori, i semiconduttori sono divisi in due tipi in termini di conduttività: N-tipo e P-tipo (n-negativo, p-positivo). Le cariche negative sono elettroni rilasciati dai gusci esterni degli atomi reticolo cristallino e positivo: i cosiddetti buchi. I buchi sono posti vacanti che rimangono nei gusci degli elettroni dopo che gli elettroni li hanno lasciati. Indichiamo convenzionalmente gli atomi con un elettrone sull'orbita esterna con un cerchio blu con un segno meno e gli atomi con un posto vacante con un cerchio vuoto:
Ogni transistor bipolare è costituito da tre zone di tali semiconduttori, queste zone sono chiamate base, emettitore e collettore.
Considera un esempio del funzionamento di un transistor. Per fare ciò, collegare due batterie da 1,5 e 5 volt al transistor, più all'emettitore e meno rispettivamente alla base e al collettore (vedi figura):
Un campo elettromagnetico apparirà al contatto tra la base e l'emettitore, che attira letteralmente gli elettroni dall'orbita esterna degli atomi di base e li trasferisce all'emettitore. Gli elettroni liberi lasciano buchi e occupano già posti vacanti nell'emettitore. Lo stesso campo elettromagnetico ha lo stesso effetto sugli atomi del collettore, e poiché la base nel transistor è piuttosto sottile rispetto all'emettitore e al collettore, gli elettroni del collettore passano abbastanza facilmente attraverso di essa verso l'emettitore, e in numero molto maggiore di dalla base.
Se disattiviamo la tensione dalla base, non ci sarà campo elettromagnetico e la base fungerà da dielettrico e il transistor sarà chiuso. Pertanto, quando si applica una tensione sufficientemente piccola alla base, è possibile controllare una tensione applicata maggiore all'emettitore e al collettore.
Il transistor che abbiamo considerato pnp-type, visto che ne ha due P- zone e uno N-zona. Ci sono anche npn-transistor, il principio di funzionamento in essi è lo stesso, ma la corrente elettrica scorre in essi nella direzione opposta rispetto al transistor che abbiamo considerato. Come questo transistor bipolari sono indicati sugli schemi elettrici, la freccia indica la direzione della corrente: 
ULF
Bene, proviamo a progettare un amplificatore a bassa frequenza da tutto questo. Per cominciare, abbiamo bisogno di un segnale che amplificheremo, può essere una scheda audio del computer o qualsiasi altro dispositivo audio con un'uscita di linea. Diciamo che il nostro segnale ha un'ampiezza massima di circa 0,5 volt a una corrente di 0,2 A, qualcosa del genere:
E affinché funzioni il più semplice altoparlante da 4 ohm da 10 watt, dobbiamo aumentare l'ampiezza del segnale a 6 volt, con una corrente IO = U / R= 6/4 = 1,5 A.
Quindi, proviamo a collegare il nostro segnale al transistor. Ricorda il nostro circuito con un transistor e due batterie, ora invece di una batteria da 1,5 volt abbiamo un segnale di uscita di linea. Il resistore R1 funge da carico in modo che non vi siano cortocircuiti e il nostro transistor non si bruci.
Ma qui sorgono due problemi contemporaneamente, in primo luogo, il nostro transistor npn-tipo, e si apre solo quando la semionda è positiva e si chiude quando è negativa.
In secondo luogo, un transistor, come qualsiasi dispositivo a semiconduttore, ha caratteristiche non lineari rispetto a tensione e corrente, e più bassi sono i valori di corrente e tensione, più forti sono queste distorsioni:
Non solo è rimasta solo una semionda del nostro segnale, ma sarà anche distorta:
Questa è la cosiddetta distorsione a gradino.
Per eliminare questi problemi, dobbiamo spostare il nostro segnale nell'area di lavoro del transistor, dove si adatterà l'intera sinusoide del segnale e la distorsione non lineare sarà trascurabile. Per fare ciò, viene applicata una tensione di polarizzazione alla base, diciamo 1 volt, utilizzando un partitore di tensione costituito da due resistori R2 e R3.
E il nostro segnale che entra nel transistor sarà simile a questo:
Ora dobbiamo rimuovere il nostro segnale utile dal collettore del transistor. Per fare ciò, installa il condensatore C1:
Come ricordiamo, il condensatore passa corrente alternata e non passa corrente continua, quindi ci servirà da filtro che passa solo il nostro segnale utile: la nostra sinusoide. E la componente costante che non è passata attraverso il condensatore verrà dissipata dal resistore R1. La corrente alternata, il nostro segnale utile, tenderà a passare attraverso il condensatore, quindi la resistenza del condensatore per essa è trascurabile rispetto al resistore R1.
Quindi abbiamo ottenuto il primo stadio a transistor del nostro amplificatore. Ma ci sono altre due piccole sfumature:
Non sappiamo al 100% quale segnale entra nell'amplificatore, all'improvviso la sorgente del segnale è ancora difettosa, può succedere di tutto, di nuovo l'elettricità statica o una tensione costante passa insieme al segnale utile. Ciò può causare il malfunzionamento del transistor o addirittura la sua rottura. Per fare ciò, installa il condensatore C2, esso, come il condensatore C1, bloccherà una corrente elettrica continua e la capacità limitata del condensatore non consentirà picchi di ampiezza elevata che possono rovinare il transistor. Questi picchi di tensione di solito si verificano quando il dispositivo viene acceso o spento.
E la seconda sfumatura, qualsiasi sorgente di segnale richiede un certo carico specifico (resistenza). Pertanto, l'impedenza di ingresso della cascata è importante per noi. Per regolare la resistenza di ingresso, aggiungi il resistore R4 al circuito dell'emettitore:
Ora conosciamo lo scopo di ciascun resistore e condensatore nello stadio a transistor. Proviamo ora a calcolare quali valori degli elementi devi utilizzare per questo.
Dati iniziali:
- U= 12 V - tensione di alimentazione;
- Tu bae~ 1 V - Tensione base emettitore del punto operativo del transistor;
- Pmax= 200 mW - massima dissipazione di potenza;
- Imax= 100 mA - massimo DC collettore;
- Umax\u003d 18 V - la massima tensione collettore-base / collettore-emettitore consentita (abbiamo una tensione di alimentazione di 12 V, quindi ce n'è abbastanza con un margine);
- U eb\u003d 5 V - la massima tensione di base dell'emettitore consentita (la nostra tensione è di 1 volt ± 0,5 volt);
- h21\u003d 75-225 - fattore di amplificazione della corrente di base, viene preso il valore minimo - 75;
- Calcoliamo la massima potenza statica del transistor, viene presa il 20% in meno della massima potenza dissipata, in modo che il nostro transistor non funzioni al limite delle sue capacità:
P st.max = 0,8*Pmax= 0,8 * 200 mW = 160 mW;
- Determiniamo la corrente del collettore in modalità statica (senza segnale), nonostante il fatto che la tensione non sia applicata alla base attraverso il transistor, la corrente elettrica scorre ancora in piccola parte.
io k0 =P st.max / Uke, Dove Ukeè la tensione di giunzione collettore-emettitore. Il transistor dissipa metà della tensione di alimentazione, la seconda metà sarà dissipata dai resistori:
Uke = U / 2;
io k0 = P st.max / (U/ 2) = 160 mW / (12V / 2) = 26,7 mA;
- Ora calcoliamo la resistenza di carico, inizialmente avevamo un resistore R1, che svolgeva questo ruolo, ma poiché abbiamo aggiunto il resistore R4 per aumentare la resistenza di ingresso dello stadio, ora la resistenza di carico sarà la somma di R1 e R4:
R n = R1 + R4, Dove R n- resistenza totale al carico;
Il rapporto tra R1 e R4 è generalmente considerato da 1 a 10:
R1 =R4*10;
Calcolare la resistenza al carico:
R1 + R4 = (U / 2) / io k0\u003d (12V / 2) / 26,7 mA \u003d (12V / 2) / 0,0267 A \u003d 224,7 Ohm;
I valori di resistenza più vicini sono 200 e 27 ohm. R1\u003d 200 Ohm e R4= 27 Ohm.
- Ora troviamo la tensione al collettore del transistor senza segnale:
Uk0 = (Uke0 + io k0 * R4) = (U - io k0 * R1) \u003d (12V -0,0267 A * 200 Ohm) \u003d 6,7 V;
- Corrente base controllo transistor:
io b = io a / h21, Dove io a- corrente di collettore;
io a = (U / R n);
io b = (U / R n) / h21\u003d (12V / (200 Ohm + 27 Ohm)) / 75 \u003d 0,0007 A \u003d 0,07 mA;
- La corrente di base totale è determinata dalla tensione di polarizzazione di base, che è impostata dal divisore R2 E R3. La corrente impostata dal divisore dovrebbe essere 5-10 volte la corrente di controllo di base ( io b), in modo che la corrente di controllo di base stessa non influisca sulla tensione di polarizzazione. Pertanto, per il valore della corrente del divisore ( io casi) prendi 0,7 mA e calcola R2 E R3:
R2 + R3 = U / io casi= 12V / 0,007 = 1714,3 ohm
- Ora calcoliamo la tensione all'emettitore nello stato di riposo del transistor ( Ehm):
Ehm = io k0 * R4= 0,0267 A * 27 ohm = 0,72 V
SÌ, io k0 la corrente di collettore è quiescente, ma la stessa corrente passa anche attraverso l'emettitore, così che io k0 considera la corrente di riposo dell'intero transistor.
- Calcoliamo la tensione totale alla base ( U b) tenendo conto della tensione di polarizzazione ( U cm= 1V):
U b = Ehm + U cm= 0,72 + 1 = 1,72 V
Ora, usando la formula del partitore di tensione, troviamo i valori dei resistori R2 E R3:
R3 = (R2 + R3) * U b / U= 1714,3 ohm * 1,72 V / 12 V = 245,7 ohm;
Il valore del resistore più vicino è 250 ohm;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714,3 ohm - 250 ohm = 1464,3 ohm;
Selezioniamo il valore del resistore nella direzione di diminuzione, il più vicino R2= 1,3 kOhm.
- Condensatori C1 E C2 di solito imposta almeno 5 microfarad. La capacità viene scelta in modo tale che il condensatore non abbia il tempo di ricaricarsi.
Conclusione
All'uscita della cascata otteniamo un segnale proporzionalmente amplificato sia in corrente che in tensione, cioè in potenza. Ma uno stadio non è sufficiente per l'amplificazione richiesta, quindi dobbiamo aggiungere il successivo e il successivo... E così via.Il calcolo considerato è piuttosto superficiale e un tale schema di guadagno non è ovviamente utilizzato nella struttura degli amplificatori, non dobbiamo dimenticare la gamma di frequenze, la distorsione e molto altro.
Oggi non è più considerato di moda saldare varie parti lucide su un circuito fatto in casa, come lo era vent'anni fa. Tuttavia, nelle nostre città esistono ancora club di radioamatori, riviste specializzate sono pubblicate in modalità offline e online.
Perché l'interesse per l'elettronica radio è precipitato? Il fatto è che nei negozi moderni si realizza tutto ciò che serve e non c'è più bisogno di studiare qualcosa o cercare modi per acquisirlo.
Ma non tutto è così semplice come vorremmo. Esistono ottimi altoparlanti con amplificatori attivi e subwoofer, meravigliosi stereo importati e mixer multicanale con una vasta gamma di capacità, ma non ci sono amplificatori a bassa potenza, in genere vengono utilizzati per collegare gli strumenti in casa, in modo da non distruggere la psiche dei vicini. L'acquisto di un dispositivo come parte di un dispositivo potente è piuttosto costoso, la soluzione razionale sarebbe la seguente: stringere un po' e creare amplificatore fatto in casa senza aiuti esterni. Fortunatamente, oggi è possibile e lo zio Internet sarà felice di aiutarti in questo.
Amplificatore, "montato sul ginocchio" 
L'atteggiamento nei confronti dei dispositivi autoassemblati oggi è alquanto negativo e l'espressione "assemblare sul ginocchio" è eccessivamente negativa. Ma non ascoltiamo gli invidiosi, ma passiamo subito al primo stadio. 
Per prima cosa devi scegliere uno schema. Il tipo ULF fatto in casa può essere realizzato su transistor o microcircuito. La prima opzione è altamente sconsigliata per i radioamatori principianti, poiché ingombrano il tabellone e la riparazione del dispositivo diventerà più complicata. È meglio sostituire una dozzina di transistor con un microcircuito monolitico. Un amplificatore così fatto in casa delizierà l'occhio, risulterà compatto e ci vorrà un po 'di tempo per montarlo.
Ad oggi, il chip più popolare e affidabile è il tipo TDA2005. È già di per sé un ULF a due canali, basta solo organizzare l'alimentazione e applicare segnali di ingresso e uscita. Un amplificatore fatto in casa così semplice non costerà più di cento rubli, insieme ad altre parti e cavi.
La potenza di uscita del TDA2005 varia da 2 a 6 watt. Questo è sufficiente per ascoltare la musica a casa. Di seguito è riportato l'elenco delle parti utilizzate, i loro parametri e, di fatto, il circuito stesso.
Quando il dispositivo è assemblato, si consiglia di avvitare un piccolo schermo di alluminio al microcircuito. Pertanto, una volta riscaldato, il calore sarà dissipato meglio.
Un tale amplificatore fatto in casa è alimentato da 12 volt. Per implementarlo, viene acquistato un piccolo alimentatore o un adattatore elettrico con la possibilità di commutare i valori della tensione di uscita. La corrente del dispositivo non è superiore a 2 ampere.
Altoparlanti fino a 100 watt possono essere collegati a un tale amplificatore ULF. L'amplificatore può essere immesso da un telefono cellulare, un lettore DVD o un computer. All'uscita, il segnale viene prelevato attraverso un jack per cuffie standard.
Così, abbiamo capito come assemblare un amplificatore in breve tempo con pochi soldi. Decisione razionale gente pratica!
Dopo aver imparato le basi dell'elettronica, un radioamatore alle prime armi è pronto a saldare i suoi primi progetti elettronici. Gli amplificatori di potenza audio tendono ad essere i progetti più ripetibili. Ci sono molti schemi, ognuno differisce nei suoi parametri e nel design. Questo articolo esaminerà alcuni dei circuiti amplificatori più semplici e perfettamente funzionanti che possono essere ripetuti con successo da qualsiasi radioamatore. Non utilizzato nell'articolo termini complessi e calcoli, tutto è semplificato il più possibile in modo che non ci siano ulteriori domande.
Iniziamo con uno schema più potente.
Quindi, il primo circuito è realizzato sul noto chip TDA2003. Questo è un amplificatore mono con una potenza di uscita fino a 7 watt su un carico di 4 ohm. Voglio dirlo schema standard L'inclusione di questo microcircuito contiene un piccolo numero di componenti, ma un paio di anni fa ho ideato un circuito diverso su questo microcircuito. In questo schema, il numero di componenti è ridotto al minimo, ma l'amplificatore non ha perso i suoi parametri sonori. Dopo lo sviluppo di questo circuito, ho iniziato a realizzare tutti i miei amplificatori per altoparlanti a bassa potenza su questo circuito.
Il circuito dell'amplificatore presentato ha un'ampia gamma di frequenze riproducibili, l'intervallo della tensione di alimentazione va da 4,5 a 18 volt (tipico 12-14 volt). Il microcircuito è installato su un piccolo dissipatore di calore, poiché la potenza massima arriva fino a 10 watt.
Il microcircuito è in grado di funzionare con un carico di 2 ohm, il che significa che è possibile collegare 2 testine con una resistenza di 4 ohm all'uscita dell'amplificatore.
Il condensatore di ingresso può essere sostituito con qualsiasi altro, con una capacità da 0,01 a 4,7 uF (preferibilmente da 0,1 a 0,47 uF), è possibile utilizzare sia film che condensatori ceramici. Tutti gli altri componenti non devono essere sostituiti.
Controllo del volume da 10 a 47 kOhm.
La potenza di uscita del microcircuito ne consente l'utilizzo in altoparlanti per PC a bassa potenza. È molto comodo utilizzare un chip per altoparlanti autonomi per un telefono cellulare, ecc.
L'amplificatore funziona subito dopo l'accensione, non necessita di ulteriori regolazioni. Si consiglia inoltre di collegare l'alimentatore negativo al dissipatore di calore. Tutti i condensatori elettrolitici sono preferibilmente utilizzati a 25 volt.
Il secondo circuito è montato su transistor a bassa potenza, ed è più adatto come amplificatore per cuffie.
Questo è probabilmente il circuito di altissima qualità nel suo genere, il suono è chiaro, si sente l'intero spettro di frequenze. Con buone cuffie, sembra di avere un subwoofer completo.
L'amplificatore è assemblato solo su 3 transistor a conduzione inversa, come opzione più economica, sono stati utilizzati transistor della serie KT315, ma la loro scelta è piuttosto ampia.
L'amplificatore può funzionare su un carico a bassa impedenza, fino a 4 ohm, il che rende possibile utilizzare il circuito per amplificare il segnale di un lettore, ricevitore radio, ecc. Una batteria da 9 volt è stata utilizzata come fonte di alimentazione.
I transistor KT315 sono utilizzati anche nello stadio finale. Per aumentare la potenza di uscita, puoi utilizzare i transistor KT815, ma dovrai aumentare la tensione di alimentazione a 12 volt. In questo caso, la potenza dell'amplificatore raggiungerà fino a 1 watt. Il condensatore di uscita può avere una capacità da 220 a 2200 uF.
I transistor in questo circuito non si riscaldano, quindi non è necessario il raffreddamento. Quando si utilizzano transistor di uscita più potenti, potrebbero essere necessari piccoli dissipatori di calore per ciascun transistor.
E infine - il terzo schema. Viene presentata una versione non meno semplice, ma collaudata, della struttura dell'amplificatore. L'amplificatore è in grado di funzionare sottotensione fino a 5 volt, in questo caso la potenza di uscita del PA non sarà superiore a 0,5 W e la potenza massima se alimentata a 12 volt raggiunge fino a 2 watt.
Lo stadio di uscita dell'amplificatore è costruito su una coppia complementare domestica. Regolare l'amplificatore selezionando il resistore R2. Per fare ciò, è preferibile utilizzare un trimmer da 1 kOhm. Ruotare lentamente la manopola fino a quando la corrente di riposo dello stadio di uscita è di 2-5 mA.
L'amplificatore non ha un'elevata sensibilità di ingresso, quindi è consigliabile utilizzare un preamplificatore prima dell'ingresso.
Un diodo svolge un ruolo importante nel circuito; è qui per stabilizzare la modalità dello stadio di uscita.
I transistor dello stadio di uscita possono essere sostituiti con qualsiasi coppia complementare di parametri appropriati, ad esempio KT816/817. L'amplificatore può alimentare altoparlanti autonomi a bassa potenza con una resistenza di carico di 6-8 ohm.
Blocco di amplificazione di un complesso radioamatoriale
Principale specifiche amplificatore di potenza:
Potenza di uscita nominale, W, ...................2x25 (2x60)
Banda di potenza, kHz ................................................ 0,02 ...150(100)
Tensione di ingresso nominale, V................................................ .. 1(1)
Coefficiente armonico, %, alla frequenza, kHz:
1 .............................................................................. 0,1(0,1)
2 ............................................................................ 0,14(0,55)
10 ............................................................................ 0,2(0,9)
20 ............................................................................. 0,35(1,58)
Fattore di distorsione di intermodulazione, %,......... 0.3(0.47)
Impedenza di ingresso, kOhm ............................................. .150
Corrente di riposo dello stadio di uscita, mA ............................................. 50 (50)
La cascata di amplificazione della tensione di segnale è realizzata sulla UO A1. Come si può vedere dallo schema, parte del segnale di uscita viene fornita al suo circuito di potenza attraverso il circuito R6C3C4R4R5 (insieme ai diodi zener V6, V7, gli elementi di questo circuito, ad eccezione del resistore R6, forniscono stabilizzazione e filtraggio di le tensioni di alimentazione). Di conseguenza, la tensione ai terminali di alimentazione dell'amplificatore operazionale al segnale massimo viene spostata (rispetto al filo comune) nella direzione corrispondente e l'intervallo del segnale di uscita dell'amplificatore operazionale aumenta in modo significativo. I grandi segnali di modo comune che si presentano agli ingressi dell'amplificatore operazionale non sono pericolosi, poiché l'amplificatore operazionale li sopprime bene (il valore tipico del coefficiente di attenuazione è 70 ... 90 dB). Quando viene applicato un segnale all'ingresso invertente, le tensioni di alimentazione stabilizzate non devono superare + -28 V, su quelle invertenti - un valore pari a (11in + 28 V), dove 11in è l'ampiezza del segnale di ingresso. L'ingresso non utilizzato deve comunque essere collegato ad un filo comune. OA K140UD8A negli amplificatori di potenza può essere sostituito da K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1. I risultati peggiori sono dati dall'utilizzo di OU K140UD7. Non è affatto consigliabile utilizzare OU K140UD1B, K140UD2A, K140UD2B, K153UD1. Invece dei diodi zener KS518A, è possibile utilizzare diodi zener D814A, D814B collegati in serie con una tensione di stabilizzazione totale di circa 18V.
ULF di alta qualità
L'amplificatore descritto di seguito è adatto per l'amplificazione di segnali audio ad alta potenza in applicazioni audio di fascia alta, nonché per l'uso come amplificatore operazionale a banda larga ad alta potenza.
Le principali caratteristiche tecniche dell'amplificatore:
Potenza di uscita nominale, W, con resistenza di carico,
Ohm: 8 .................................................. ................................................48
4..........................................................................................60
La gamma di frequenze riproducibili con un'irregolarità della risposta in frequenza non superiore a 0,5 dB e una potenza di uscita di 2 W, Hz................................ .........10...200000
THD alla potenza nominale
nell'intervallo 20...20000 Hz, %....................................... .. ............0.05
Tensione di ingresso nominale, V ............................................. 0.8
Impedenza di ingresso, kOhm ............................................. ........47
Impedenza di uscita, Ohm ............................................. ....0.02
Lo stadio di ingresso dell'amplificatore è costituito da due amplificatori differenziali (collegati in parallelo) realizzati sui transistor VT1, VT3 e VT2, VT4 della struttura opposta. I generatori di corrente sui transistor VT5, VT6 forniscono stabilità dei valori (circa 1 mA) delle correnti totali dell'emettitore delle coppie differenziali, nonché il disaccoppiamento nei circuiti di potenza. Il segnale all'amplificatore di uscita è fornito da generatori di corrente controllati (VT7, VT7), che funzionano in controfase. Tale inclusione ha raddoppiato la corrente di "accumulo", ridotto la distorsione non lineare e migliorato le proprietà di frequenza dell'amplificatore nel suo complesso. Ciascuno dei bracci dell'amplificatore di uscita simmetrico è realizzato secondo il circuito Darlington ed è un amplificatore a tre stadi (in due stadi, i transistor sono collegati secondo un circuito emettitore comune e in uno - con un collettore comune). L'amplificatore è coperto da un OOS dipendente dalla frequenza, che ne determina il coefficiente di trasferimento della tensione, che è vicino a tre nella gamma audio. Poiché il segnale di retroazione prelevato dal resistore R39 (R40) è proporzionale alle variazioni della corrente del transistor di uscita, viene inoltre eseguita una stabilizzazione piuttosto rigida del punto operativo di questo transistor. La tensione di polarizzazione dello stadio di uscita è determinata dalla resistenza della giunzione collettore-emettitore del transistor VT9 ed è regolata dal resistore R24. La tensione di polarizzazione è stabilizzata termicamente dal diodo VD4, montato sul dissipatore di calore di uno dei potenti transistor.
Gli elementi di correzione R16, C4, C6 - C11 garantiscono la stabilità dell'amplificatore e ne equalizzano la risposta in frequenza. Filtro passivo basse frequenze R2C1 impedisce ai segnali RF di entrare nell'ingresso. La catena C12R45L1R47 compensa la componente reattiva della resistenza di carico. Sui transistor VT12 e VT13 è montata un'unità per proteggere i transistor di uscita da sovraccarichi di corrente e tensione. Il resistore R1 consente, se necessario, di limitare la potenza di uscita in base al livello del segnale dal preamplificatore e alle capacità dell'altoparlante utilizzato.
Nell'amplificatore possono essere utilizzati anche altri transistor al silicio ad alta frequenza a bassa potenza, ad esempio KT342A, KT342B e KT313B, KT315 e KT361 (con indici da B a E). I transistor VT14 e VT15 (possibile sostituzione - KT816V, KT816G e KT817V, KT817G o KT626V e KT904A) sono dotati di dissipatori di calore a coste con dimensioni di 23x25x12 mm. Come transistor di uscita è possibile utilizzare i transistor KT818GM e KT819GM, che consentono di ottenere una potenza superiore a 70 W all'aumentare della tensione di alimentazione. Il diodo Zener VD1 può anche essere D816G o 2S536A, VD2 e VD3 - KS147A (con opportuna correzione delle resistenze dei resistori R11 e R14).
Amplificatore di potenza AF
Potenza nominale (massima), W...................... 60(80)
Intervallo di frequenza nominale, Hz.................................. 20...20000
Coefficiente armonico nella gamma di frequenza nominale, % 0,03
Tensione di ingresso nominale, V ............................................. 0,775
Impedenza di uscita, Ohm, non superiore a .............................. 0,08
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs.............. 40
Il guadagno di tensione principale fornisce una cascata su un amplificatore operazionale DA1 ad alta velocità. Lo stadio finale dell'amplificatore è assemblato sui transistor VT1 - VT4. A differenza del prototipo, l'amplificatore descritto ha un inseguitore di emettitore di uscita, realizzato su transistor VT5, VT6, operante in modalità "B". La stabilità della temperatura si ottiene includendo resistori nei circuiti del collettore VT3, VT4 relativamente più resistenza R19, R20. Ogni braccio dello stadio pre-terminale è coperto da un circuito OOS locale con una profondità di almeno 20 dB. La tensione OOS viene rimossa dai carichi del collettore dei transistor VT3, VT4 e viene alimentata attraverso i divisori R11R14 e R12R15 ai circuiti di emettitore dei transistor VT1, VT2. La correzione della frequenza e la stabilità nel circuito OOS sono fornite dai condensatori SYU, C11. I resistori R13, R16 e R19, R20 limitano le correnti massime degli stadi pre-terminale e finale dell'amplificatore durante un cortocircuito del carico. In caso di sovraccarichi, la corrente massima dei transistor VT5, VT6 non supera 3,5 ... 4 A, e in questo caso non si surriscaldano, poiché i fusibili FU1 e FU2 hanno il tempo di bruciarsi e spegnere l'alimentazione a l'amplificatore.
La riduzione armonica è stata ottenuta introducendo un OOS generale profondo (almeno 70 dB), la cui tensione viene prelevata dall'uscita dell'amplificatore e alimentata attraverso il divisore C3C5R3R4 all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA1. Il condensatore C5 corregge la risposta in frequenza dell'amplificatore attraverso il circuito OOS. Il circuito R1C1 incluso all'ingresso dell'amplificatore ne limita la larghezza di banda a 160 kHz. La massima linearizzazione possibile di AChKhUMZCH nella banda 10 ... 200 Hz si ottiene scegliendo opportunamente la capacità dei condensatori C1, C3, C4.
Invece di quelli indicati nello schema, è possibile utilizzare OU K574UD1A, K574UD1V e transistor dello stesso tipo dello schema, ma con indici G, D (VT1, VT2) e V (VT3 - VT6).
UMZCH con uno stadio di uscita su transistor ad effetto di campo
Principali caratteristiche tecniche:
Potenza di uscita nominale (massima), W.. 45(65)
Coefficiente armonico, %, non di più, .............................. 0,01
Tensione nominale di ingresso, mV ............................. 775
Intervallo di frequenza nominale, Hz, ............................. 20...100000
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs, ................60
Rapporto segnale/rumore, dB ............................................. .... ......... 100
Lo stadio di ingresso dell'amplificatore è realizzato sull'amplificatore operazionale DA1. Per aumentare l'ampiezza della tensione di uscita, i transistor di uscita dell'UMZCH sono controllati dai circuiti di alimentazione dell'amplificatore operazionale. Il segnale di uscita viene prelevato dal terminale di potenza positivo DA1 e attraverso il transistor VT1 collegato secondo il circuito OB viene inviato ad uno degli ingressi dello stadio differenziale sui transistor VT2, VT4. Una tensione stabilizzata viene fornita al suo secondo ingresso da un partitore formato dai diodi VD2 - VD5 e dal resistore R13.
L'amplificatore descritto non richiede misure speciali per proteggere i transistor di uscita dai cortocircuiti nel carico, poiché la tensione massima tra la sorgente e il gate è solo il doppio della stessa tensione in modalità idle e corrisponde a una corrente attraverso il transistor di uscita di circa 9 A. Tale corrente i transistor applicati resistono in modo affidabile durante il tempo necessario per far saltare i fusibili e scollegare l'UMZCH dalla fonte di alimentazione.
La bobina L1 è avvolta in uno strato su un telaio toroidale con un diametro esterno di 20, un diametro interno di 10 e un'altezza di 10 mm e contiene 28 spire di filo PEV-2 1.0.
In UMZCH, è preferibile utilizzare l'amplificatore operazionale KR544UD2A, come l'amplificatore operazionale domestico più a banda larga con correzione della frequenza interna. I transistor KT3108A sono intercambiabili KT313A, KT313B e KP912B - KP912A e KP913, KP920A. 
Amplificatore di potenza di alta qualità
Durante la progettazione dell'amplificatore descritto di seguito, l'amplificatore Kvod-405 è stato preso come base, combinando con successo caratteristiche tecniche elevate e semplicità del circuito. Schema strutturale l'amplificatore è rimasto sostanzialmente invariato, sono stati esclusi solo i dispositivi di protezione dai sovraccarichi dei transistor dello stadio di uscita. La pratica ha dimostrato che dispositivi di questo tipo non escludono completamente i guasti dei transistor, ma spesso introducono distorsioni non lineari alla massima potenza di uscita. La corrente dei transistor può essere limitata in altri modi, ad esempio utilizzando la protezione da sovracorrente nei regolatori di tensione. Allo stesso tempo, sembra opportuno proteggere gli altoparlanti in caso di guasto dell'amplificatore o degli alimentatori. Per migliorare la simmetria dell'amplificatore, lo stadio di uscita è realizzato su una coppia complementare di transistor, e per ridurre le distorsioni non lineari del tipo "step", i diodi VD5, VD6 sono inclusi tra le basi dei transistor VT9, VT10. Ciò garantisce una chiusura sufficientemente affidabile dei transistor dello stadio di uscita in assenza di segnale. Leggermente cambiato il circuito di ingresso. Come segnale è stato utilizzato l'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale DA1, che ha permesso di aumentare l'impedenza di ingresso dell'amplificatore (è determinata dalla resistenza del resistore R1 ed è pari a 100 kOhm.) Tuttavia, da notare che nella versione non invertente la stabilità dell'amplificatore rimane elevata. Per evitare clic negli altoparlanti causati da transitori di accensione e per proteggere gli altoparlanti da tensione costante in caso di guasto dell'amplificatore o degli alimentatori, è stato utilizzato un dispositivo semplice e ben collaudato (VT6 - VT8) utilizzato nell'amplificatore industriale "Brig - 001". Quando questo dispositivo viene attivato, una delle lampade HL1, HL2 si accende, indicando la presenza di una tensione costante dell'una o dell'altra polarità all'uscita dell'amplificatore. Fondamentalmente, il circuito dell'amplificatore descritto non differisce dal circuito dell'amplificatore Kvod-405. Le bobine sono avvolte con filo PEV-2 1.0 su telai con un diametro di 10 mm e contengono: L1 e L3 - 50 giri ciascuno (induttanza - 5 ... 7 μH), L2 - 30 giri (3 μH).
Invece di quelli indicati nello schema nell'amplificatore, è possibile utilizzare l'OU K574UD1B, K574UD1V, K544UD2 e anche (con un certo peggioramento dei parametri) K544UD1 e K140UD8A - K140UD8V; transistor KT312V, KT373A(VT2), KT3107B, KT3107I, KT313B, KT361V, KT361K (VT1, VT3, VT4), KT315V (VT6, VT8), KT801A, KT801B (VT7). Ciascuno dei transistor KT825G può essere sostituito con transistor compositi KT814V, KT814G + KT818V, KT818G e KT827A con transistor compositi KT815V, KT815G + KT819V, KT819G. Diodi VD3 - VD6, VD11, VD12 - qualsiasi diodo al silicio con una corrente continua massima di almeno 100 mA, VD7 - VD10 - lo stesso, ma con una corrente massima di almeno 50 mA. In assenza di diodi zener KS515A, è consentito utilizzare diodi zener D814A, D814B o KS175A collegati in serie.
Potenza massima di uscita, W, con un carico di 4 Ohm..... 2x70
Tensione di ingresso nominale, V ............................................. 0.2
Limite superiore della gamma di frequenza, kHz ............................. 50
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs.............5.5
Rapporto segnale/rumore (non ponderato), dB................................................. ........ 80
Coefficiente armonico, %, non più di, ................................................ ........0, 05
Amplificatore con feedback multi-loop
Principali caratteristiche tecniche:
Intervallo di frequenza nominale, Hz, ............................. 20...20000
Resistenza di carico nominale, Ohm ............................................. 4
Voto (massimo) vy. potenza, W, con resistenza di carico, Ohm:
4 .................................................................................. 70(100)
8 ........................................................................................40(60)
Gamma di frequenza, Hz, ................................... ........ 5 ...100000
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs, min... 15 Fattore armonico, %, max, alla frequenza, Hz:
20...5000 .................................................................................. 0,001
10000 ................................................................................ 0,003
20000 ................................................................................. 0,01
Coefficiente armonico, %, non più di, ...................................... 0,01
Tensione di ingresso nominale, V ............................................. 1
Impedenza di ingresso, kOhm, non inferiore, ............................................. 47
Il primo stadio è assemblato su un amplificatore operazionale (op-amp) DA1, il resto - su transistor (il secondo e il terzo - rispettivamente su VT1, VT3, il quarto - su VT8, VT11 e VT10, VT12, il quinto - su VT13 , VT14). Nel quarto stadio (pre-terminale) sono stati utilizzati transistor di diverse strutture, collegati secondo lo schema di un inseguitore di emettitore composito, che ha permesso di introdurre in esso un feedback locale e quindi aumentare la linearità e ridurre la resistenza di uscita. Per ridurre la distorsione transitoria alte frequenze lo stadio di uscita funziona in modalità AB e la resistenza dei resistori del circuito di polarizzazione (R30, R33) è limitata a 15 ohm. Tutti gli stadi a transistor dell'amplificatore sono coperti da un circuito OOS locale con una profondità di almeno 50 dB. La tensione OOS viene rimossa dall'uscita dell'amplificatore e alimentata attraverso il divisore R10R12 al circuito emettitore del transistor VT1. La correzione della frequenza e la stabilità nel circuito OOS sono fornite dal condensatore C4. L'introduzione dell'OOS locale ha permesso, anche con le combinazioni più sfavorevoli di proprietà di amplificazione dei transistor, di limitare il coefficiente armonico di questa parte dell'amplificatore allo 0,2%. Il dispositivo di protezione è costituito da un trigger sui transistor VT6, VT7 e da un elemento di soglia sul transistor VT9. Non appena la corrente attraverso uno qualsiasi dei transistor di uscita supera 8 ... 9 A, il transistor VT9 si apre e la sua corrente di collettore apre i transistor trigger VT6, VT7.
Amplificatore di potenza AF
L'amplificatore AF offerto all'attenzione dei radioamatori ha coefficienti di distorsione armonica e di intermodulazione molto bassi, è relativamente semplice, in grado di resistere a breve termine corto circuito nel carico, non necessita di elementi esterni per la stabilizzazione termica della corrente dei transistor dello stadio di uscita.
Principali caratteristiche tecniche:
massima potenza con un carico di 4 ohm, W...................... 80
Intervallo di frequenza nominale, Hz..............................20....20000
Coefficiente armonico alla massima potenza di uscita 80 W, %, alla frequenza:
1kHz.............................................. .. ............................. 0,002
20..................................................................................... 0,004
Il coefficiente di distorsione di intermodulazione,%.............0.0015
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs.................................40
Per aumentare la resistenza di ingresso, i transistor VT1, VT2 vengono introdotti nell'amplificatore AF. Ciò ha facilitato il lavoro dell'amplificatore operazionale DA1 e ha permesso di fornire una tensione base-emettitore stabile dei transistor VT3, VT4 quando la temperatura cambia.
Il resistore R14 imposta la simmetria dei bracci dello stadio di uscita dell'amplificatore. 
Amplificatore di potenza semplice
Principali caratteristiche tecniche:
Tensione di ingresso, V ................................................... ................1.8
Impedenza di ingresso, kOhm ............................................. .......10
Potenza di uscita nominale, W, ...................................... 90
Intervallo di frequenza nominale, Hz................................... 10...20000
Coefficiente armonico, %, alla frequenza, Hz:
200 .................................................................................... 0,01
2000 ............................................................................ 0,018
20000 ............................................................................... 0,18
Livello di rumore relativo, dB, non più di .............................. -90
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs ................. 17
L'amplificatore di potenza è costituito da uno stadio di amplificazione della tensione su un amplificatore operazionale ad alta velocità DA1 e uno stadio di uscita sui transistor VT1 - VT4. I transistor della coppia complementare dello stadio pre-terminale (VT1 - VT2) sono collegati secondo lo schema con una base comune e quella finale (VT3 - VT4) - con un emettitore comune. Questa inclusione di potenti transistor compositi dello stadio finale fornisce l'amplificazione del segnale non solo in corrente, ma anche in tensione. La simmetria dei bracci dello stadio finale contribuisce a ridurre la distorsione armonica introdotta dall'amplificatore. Allo stesso scopo, è coperto da un comune circuito OOS, la cui tensione viene prelevata dall'uscita dell'amplificatore e alimentata attraverso il resistore R3 all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale. I condensatori C4, C5, i resistori shunt R6, R7 riducono la distorsione a gradino. Il circuito R12C6 impedisce l'autoeccitazione dell'amplificatore nella regione delle frequenze audio più elevate e aumenta la stabilità del suo funzionamento con un carico reattivo. Il guadagno dipende dal rapporto tra le resistenze dei resistori R2, R3. Con le valutazioni indicate nel diagramma, è pari a 10.
Per alimentare l'amplificatore è adatta qualsiasi sorgente bipolare non stabilizzata con una tensione di 25 ... 45 V. Invece dei transistor KT503D, puoi usare KT503E, invece di KT502D - KT502E. I transistor KT827B e KT825D possono essere sostituiti rispettivamente dai transistor compositi KT817G + KT819GM e KT816G + KT818GM.
Amplificatore di potenza da 200W con alimentatore
Principali caratteristiche tecniche:
Intervallo di frequenza nominale, Hz.............................. 20...20000
Potenza di uscita massima, W, con un carico di 4 ohm ........ 200
Coefficiente armonico, %, alla potenza di uscita 0,5..150 W alla frequenza, kHz
1 ..........................................................................................0,1
10 .................................................................................... 0,15
20 .................................................................................... 0,2
Efficienza, %................................................. ... ............................................. 68
Tensione di ingresso nominale, V ............................................. 1
Impedenza di ingresso, kOhm ............................................. .. 10
Velocità di variazione della tensione di uscita, V/µs .......... 10
Lo stadio di preamplificazione si basa su un amplificatore operazionale ad alta velocità DA1 (K544UD2B), che, insieme al guadagno di tensione necessario, garantisce un funzionamento stabile dell'amplificatore con feedback profondo. Il resistore di retroazione R5 e il resistore R1 determinano il guadagno dell'amplificatore. Lo stadio di uscita è realizzato sui transistor VT1 - VT8. I diodi Zener VD1, VD2 stabilizzano la tensione di alimentazione dell'amplificatore operazionale, che viene utilizzato contemporaneamente per creare voltaggio richiesto polarizzazione dello stadio di uscita. I condensatori C4, C5 sono correttivi. Con un aumento della capacità del condensatore C5, aumenta la stabilità dell'amplificatore, ma allo stesso tempo aumentano le distorsioni non lineari, soprattutto a frequenze audio più elevate. L'amplificatore rimane operativo quando la tensione di alimentazione scende a 25 V.
Come fonte di alimentazione, puoi utilizzare un alimentatore bipolare convenzionale, schema elettrico quali I potenti transistor compositi VT7 e VT8, collegati secondo il circuito follower dell'emettitore, forniscono un filtraggio abbastanza buono delle increspature della tensione di alimentazione con la frequenza di rete e la stabilizzazione della tensione di uscita grazie ai diodi zener VD5 - VD10 installati nel circuito di base dei transistor . Gli elementi L1, L2, R16, R17, C11, C12 eliminano la possibilità di generazione ad alta frequenza. I resistori R7, R12 dell'alimentatore sono un segmento filo di rame PEL, PEV-1 o PELSHO con un diametro di 0,33 e una lunghezza di 150 mm, avvolto sul corpo del resistore MLT-1. Il trasformatore di potenza è realizzato su un nucleo magnetico toroidale in acciaio elettrico E320, spessore 0,35 mm, larghezza nastro 40 mm, diametro interno del nucleo magnetico 80, diametro esterno 130 mm. L'avvolgimento di rete contiene 700 giri di filo PELSHO 0,47, il secondario - 2x130 giri di filo PELSHO 1,2 mm.
Invece di OU K544UD2B, puoi utilizzare K544UD2A, K140UD11 o K574UD1. Ciascuno dei transistor KT825G può essere sostituito dai transistor compositi KT814G, KT818G e KT827A dai transistor compositi KT815G, KT819G. I diodi VD3 - VD6 UMZCH possono essere sostituiti da qualsiasi diodi al silicio ad alta frequenza, VD7, VD8 - da qualsiasi diodi al silicio con una corrente diretta massima di almeno 100 mA. Invece dei diodi zener KS515A, è possibile utilizzare i diodi zener D814A (B, C, G, D) e KS512A collegati in serie.
BP
