แอมพลิฟายเออร์ความถี่เสียงหรือแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ เพื่อที่จะเข้าใจว่ามันยังคงทำงานอย่างไรและทำไมจึงมีทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุจำนวนมาก คุณจำเป็นต้องเข้าใจว่าแต่ละองค์ประกอบทำงานอย่างไร และพยายามค้นหาวิธีการจัดเรียงองค์ประกอบเหล่านี้ ในการประกอบแอมพลิฟายเออร์ดั้งเดิม เราจำเป็นต้องมีองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์สามประเภท: ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และทรานซิสเตอร์แน่นอน
ตัวต้านทาน
ดังนั้น ตัวต้านทานของเราจึงมีความต้านทานกระแสไฟฟ้า และความต้านทานนี้วัดเป็นโอห์ม โลหะหรือโลหะผสมที่นำไฟฟ้าแต่ละชนิดมีสภาพต้านทานเป็นของตัวเอง หากเราใช้เส้นลวดที่มีความยาวตามที่กำหนดซึ่งมีความต้านทานสูง เราก็จะได้ตัวต้านทานแบบลวดพันจริง เพื่อให้ตัวต้านทานมีขนาดกะทัดรัด ลวดสามารถพันรอบโครงได้ ดังนั้นเราจึงได้ตัวต้านทานแบบลวดพัน แต่มีข้อเสียอยู่หลายประการ ดังนั้นตัวต้านทานมักจะทำจากวัสดุเซอร์เม็ท นี่คือลักษณะของตัวต้านทาน ไดอะแกรมไฟฟ้า:การกำหนดเวอร์ชันบนถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกา เวอร์ชันล่างในรัสเซียและยุโรป
ตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผ่นโลหะสองแผ่นคั่นด้วยอิเล็กทริก หากเราใช้แรงดันคงที่กับเพลตเหล่านี้ สนามไฟฟ้าซึ่งหลังจากปิดเครื่องจะรักษาประจุบวกและลบบนเพลตตามลำดับ![](/public/297-d8d01eceec05cae1b637ca5c0fac0286297b.png)
พื้นฐานของการออกแบบตัวเก็บประจุคือแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นซึ่งมีไดอิเล็กตริก
ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงสามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้ ความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้านี้เรียกว่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นพารามิเตอร์หลักของตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าวัดเป็นฟารัด ที่พิเศษกว่านั้นคือเมื่อเราชาร์จหรือคายประจุตัวเก็บประจุ ไฟฟ้า. แต่ทันทีที่ตัวเก็บประจุถูกชาร์จ มันจะหยุดส่งกระแสไฟฟ้า และนี่เป็นเพราะตัวเก็บประจุได้รับประจุของแหล่งพลังงาน นั่นคือ ศักยภาพของตัวเก็บประจุและแหล่งพลังงานเท่ากัน และถ้ามี ไม่มีความต่างศักย์ (แรงดัน) ไม่มีกระแสไฟฟ้า ดังนั้นตัวเก็บประจุที่มีประจุจะไม่ผ่านกระแสไฟฟ้าโดยตรง แต่จะผ่าน กระแสสลับเนื่องจากเมื่อคุณเชื่อมต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ มันจะชาร์จและคายประจุอย่างต่อเนื่อง บนไดอะแกรมไฟฟ้ามีการกำหนดดังนี้:
![](/public/4b3093a993f062b3.png)
ทรานซิสเตอร์
ในแอมพลิฟายเออร์ของเรา เราจะใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วที่ง่ายที่สุด ทรานซิสเตอร์ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ คุณสมบัติที่เราต้องการสำหรับวัสดุนี้คือการปรากฏตัวของผู้ให้บริการฟรีทั้งประจุบวกและลบ เซมิคอนดักเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทในแง่ของการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุที่มากกว่า: น-พิมพ์และ พี-type (n-negative, p-positive) ประจุลบคืออิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเปลือกนอกของอะตอม ตาข่ายคริสตัลและบวก - หลุมที่เรียกว่า หลุมเป็นตำแหน่งว่างที่ยังคงอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนหลังจากที่อิเล็กตรอนจากไป ให้เราแสดงอะตอมตามอัตภาพที่มีอิเล็กตรอนอยู่บนวงโคจรด้านนอกด้วยวงกลมสีน้ำเงินที่มีเครื่องหมายลบ และอะตอมที่มีที่ว่างโดยวงกลมว่าง:![](/public/screen858261ff.png)
ทรานซิสเตอร์สองขั้วแต่ละตัวประกอบด้วยสามโซนของเซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าว โซนเหล่านี้เรียกว่าฐาน ตัวส่ง และตัวสะสม
![](/public/fbb-7529db6eced64661df0e6086386025fa.png)
พิจารณาตัวอย่างการทำงานของทรานซิสเตอร์ ในการทำเช่นนี้ ให้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 1.5 และ 5 โวลต์สองก้อนเข้ากับทรานซิสเตอร์ บวกกับอีซีแอล และลบกับฐานและตัวสะสมตามลำดับ (ดูรูป):
![](/public/2761136.png)
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่หน้าสัมผัสระหว่างฐานกับตัวปล่อย ซึ่งจะดึงอิเล็กตรอนจากวงโคจรด้านนอกของอะตอมฐานและถ่ายโอนไปยังตัวปล่อย อิเล็กตรอนอิสระทิ้งหลุมไว้และครอบครองที่ว่างในตัวปล่อยแล้ว สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกันมีผลเช่นเดียวกันกับอะตอมของตัวสะสม และเนื่องจากฐานในทรานซิสเตอร์ค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับตัวปล่อยและตัวสะสม อิเล็กตรอนของตัวสะสมจึงผ่านไปยังตัวปล่อยได้ค่อนข้างง่าย และในจำนวนที่มากกว่านั้นมาก จากฐาน
ถ้าเราปิดแรงดันไฟฟ้าจากฐานก็จะไม่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและฐานจะทำหน้าที่เป็นไดอิเล็กตริกและทรานซิสเตอร์จะปิด ดังนั้น เมื่อใช้แรงดันไฟขนาดเล็กเพียงพอกับฐาน เราสามารถควบคุมแรงดันไฟขนาดใหญ่ขึ้นกับอีซีแอลและคอลเลคเตอร์ได้
ทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา pnp-ประเภทเนื่องจากเขามีสองคน พี- โซนและหนึ่ง น-โซน. นอกจากนี้ยังมี npn-ทรานซิสเตอร์หลักการทำงานเหมือนกัน แต่กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงกันข้ามมากกว่าในทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา แบบนี้ ทรานซิสเตอร์สองขั้วถูกระบุไว้บนไดอะแกรมไฟฟ้า ลูกศรระบุทิศทางของกระแส:
ULF
เรามาลองออกแบบแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำกัน อันดับแรก เราต้องการสัญญาณที่เราจะขยายสัญญาณ อาจเป็นการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เสียงอื่นๆ ที่มีเอาต์พุตแบบสาย สมมติว่าสัญญาณของเรามีแอมพลิจูดสูงสุดประมาณ 0.5 โวลต์ที่กระแส 0.2 A ประมาณนี้และเพื่อให้ลำโพง 4 โอห์ม 10 วัตต์ที่ง่ายที่สุดทำงาน เราต้องเพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณเป็น 6 โวลต์ด้วยกระแสไฟ ฉัน = ยู / R= 6 / 4 = 1.5 ก.
เรามาลองเชื่อมต่อสัญญาณของเรากับทรานซิสเตอร์กัน จำวงจรของเราที่มีทรานซิสเตอร์และแบตเตอรี่สองก้อน ตอนนี้แทนที่จะเป็นแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์ เรามีสัญญาณเอาต์พุตแบบสาย ตัวต้านทาน R1 ทำหน้าที่เป็นโหลดเพื่อไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรและทรานซิสเตอร์ของเราไม่เกิดการเผาไหม้
แต่ที่นี่มีปัญหาสองประการเกิดขึ้นพร้อมกัน ประการแรก ทรานซิสเตอร์ของเรา npn-type และเปิดเฉพาะเมื่อครึ่งคลื่นเป็นค่าบวก และปิดเมื่อเป็นค่าลบ
ประการที่สอง ทรานซิสเตอร์ เช่นเดียวกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ มีลักษณะไม่เป็นเชิงเส้นเมื่อเทียบกับแรงดันและกระแส และยิ่งค่ากระแสและแรงดันต่ำเท่าใด การบิดเบือนเหล่านี้ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น:
ไม่เพียงแต่สัญญาณของเราเหลือเพียงครึ่งคลื่นเท่านั้น แต่สัญญาณยังจะบิดเบี้ยวด้วย:
นี่คือการบิดเบือนแบบขั้นตอนที่เรียกว่า
เพื่อกำจัดปัญหาเหล่านี้ เราจำเป็นต้องเปลี่ยนสัญญาณของเราไปยังพื้นที่ทำงานของทรานซิสเตอร์ โดยที่สัญญาณไซนัสอยด์ทั้งหมดจะพอดีและการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นจะเล็กน้อย ในการทำเช่นนี้ แรงดันไบอัสจะถูกนำไปใช้กับฐาน เช่น 1 โวลต์ โดยใช้ตัวแบ่งแรงดันที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน R2 และ R3 สองตัว
และสัญญาณของเราที่เข้าสู่ทรานซิสเตอร์จะมีลักษณะดังนี้:
ตอนนี้เราต้องลบสัญญาณที่มีประโยชน์ของเราออกจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ ในการดำเนินการนี้ ให้ติดตั้งตัวเก็บประจุ C1:
อย่างที่เราจำได้ ตัวเก็บประจุส่งผ่านกระแสสลับและไม่ผ่านกระแสตรง ดังนั้นตัวเก็บประจุจะทำหน้าที่เป็นตัวกรองที่ส่งผ่านเฉพาะสัญญาณที่มีประโยชน์เท่านั้น นั่นคือไซนูซอยด์ของเรา และส่วนประกอบคงที่ที่ไม่ผ่านตัวเก็บประจุจะกระจายโดยตัวต้านทาน R1 กระแสสลับซึ่งเป็นสัญญาณที่มีประโยชน์ของเรามักจะผ่านตัวเก็บประจุ ดังนั้นความต้านทานของตัวเก็บประจุจึงน้อยมากเมื่อเทียบกับตัวต้านทาน R1
ดังนั้นเราจึงได้ทรานซิสเตอร์สเตจแรกของแอมพลิฟายเออร์ของเรา แต่มีความแตกต่างเล็ก ๆ อีกสองประการ:
เราไม่ทราบ 100% ว่าสัญญาณใดเข้าสู่เครื่องขยายเสียง ทันใดนั้นแหล่งสัญญาณยังคงผิดพลาด อะไรก็เกิดขึ้นได้ ไฟฟ้าสถิตอีกครั้งหรือแรงดันไฟฟ้าคงที่ส่งผ่านพร้อมกับสัญญาณที่มีประโยชน์ ซึ่งอาจทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานไม่ถูกต้องหรืออาจแตกหักได้ ในการดำเนินการนี้ ให้ติดตั้งตัวเก็บประจุ C2 ซึ่งเหมือนกับตัวเก็บประจุ C1 จะบล็อกกระแสไฟฟ้าตรง และความจุที่จำกัดของตัวเก็บประจุจะไม่อนุญาตให้มียอดแอมพลิจูดสูงที่สามารถทำลายทรานซิสเตอร์ได้ ไฟกระชากเหล่านี้มักเกิดขึ้นเมื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์
และความแตกต่างที่สอง แหล่งสัญญาณใด ๆ ต้องการโหลดเฉพาะ (ความต้านทาน) ดังนั้นอิมพีแดนซ์อินพุตของน้ำตกจึงมีความสำคัญสำหรับเรา ในการปรับความต้านทานอินพุต ให้เพิ่มตัวต้านทาน R4 ไปที่วงจรอีซีแอล:
ตอนนี้เรารู้จุดประสงค์ของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแต่ละตัวในสเตจทรานซิสเตอร์แล้ว ตอนนี้เรามาลองคำนวณค่าขององค์ประกอบที่คุณต้องใช้สำหรับมัน
ข้อมูลเบื้องต้น:
- ยู= 12 V - แรงดันไฟฟ้า;
- ยูแบ~ 1 V - แรงดันเบสของ Emitter ของจุดทำงานของทรานซิสเตอร์
![](/public/b5zyfullsizewi.jpg)
- Pmax= 200 mW - การกระจายพลังงานสูงสุด
- ไอแมกซ์= 100 mA - สูงสุด กระแสตรง.นักสะสม;
- Umax\u003d 18 V - แรงดันไฟฟ้าสะสมฐาน / ตัวสะสมสูงสุดที่อนุญาต (เรามีแรงดันไฟฟ้า 12 V ดังนั้นจึงมีระยะขอบเพียงพอ)
- คุณเอ้\u003d 5 V - แรงดันไฟฐานอีซีแอลสูงสุดที่อนุญาต (แรงดันของเราคือ 1 โวลต์± 0.5 โวลต์);
- h21\u003d 75-225 - ปัจจัยการขยายฐานปัจจุบันใช้ค่าต่ำสุด - 75;
- เราคำนวณพลังงานสถิตสูงสุดของทรานซิสเตอร์ซึ่งน้อยกว่าพลังงานสูงสุดที่กระจายไป 20% เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ของเราไม่ทำงานที่ขีด จำกัด ของความสามารถ:
P st.max = 0,8*Pmax= 0.8 * 200mW = 160mW;
- ให้เรากำหนดกระแสของตัวสะสมในโหมดคงที่ (ไม่มีสัญญาณ) แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะไม่ถูกนำไปใช้กับฐานผ่านทรานซิสเตอร์ แต่กระแสไฟฟ้ายังคงไหลในระดับเล็กน้อย
ฉัน k0 =P st.max / ยูเกะ, ที่ไหน ยูเกะคือแรงดันทางแยกคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ ทรานซิสเตอร์กระจายแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของแหล่งจ่าย ครึ่งหลังจะถูกกระจายโดยตัวต้านทาน:
ยูเกะ = ยู / 2;
ฉัน k0 = P st.max / (ยู/ 2) = 160 mW / (12V / 2) = 26.7 mA;
- ทีนี้มาคำนวณความต้านทานโหลดกัน ตอนแรกเรามีตัวต้านทาน R1 หนึ่งตัว ซึ่งทำหน้าที่นี้ แต่เนื่องจากเราเพิ่มตัวต้านทาน R4 เพื่อเพิ่มความต้านทานอินพุตของสเตจ ตอนนี้ ความต้านทานโหลดจะเป็นผลรวมของ R1 และ R4:
R n = R1 + R4, ที่ไหน R n- ความต้านทานโหลดทั้งหมด
อัตราส่วนระหว่าง R1 และ R4 มักใช้เป็น 1 ถึง 10:
R1 =R4*10;
คำนวณความต้านทานโหลด:
R1 + R4 = (ยู / 2) / ฉัน k0\u003d (12V / 2) / 26.7 mA \u003d (12V / 2) / 0.0267 A \u003d 224.7 โอห์ม;
ค่าตัวต้านทานที่ใกล้ที่สุดคือ 200 และ 27 โอห์ม R1\u003d 200 โอห์มและ R4= 27 โอห์ม
- ตอนนี้เราพบแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์โดยไม่มีสัญญาณ:
คุณ k0 = (คุณ ke0 + ฉัน k0 * R4) = (ยู - ฉัน k0 * R1) \u003d (12V -0.0267 A * 200 โอห์ม) \u003d 6.7 V;
- ฐานควบคุมทรานซิสเตอร์ในปัจจุบัน:
ฉันข = ฉันถึง / h21, ที่ไหน ฉันถึง- กระแสสะสม;
ฉันถึง = (ยู / R n);
ฉันข = (ยู / R n) / h21\u003d (12V / (200 โอห์ม + 27 โอห์ม)) / 75 \u003d 0.0007 A \u003d 0.07 mA;
- กระแสฐานทั้งหมดถูกกำหนดโดยแรงดันไบอัสฐานซึ่งกำหนดโดยตัวหาร R2และ R3. กระแสที่กำหนดโดยตัวหารควรเป็น 5-10 เท่าของกระแสควบคุมฐาน ( ฉันข) เพื่อให้กระแสควบคุมฐานไม่ส่งผลกระทบต่อแรงดันอคติ ดังนั้นสำหรับค่าของกระแสแบ่ง ( ฉันกรณี) ใช้ 0.7 mA และคำนวณ R2และ R3:
R2 + R3 = ยู / ฉันกรณี= 12V / 0.007 = 1714.3 โอห์ม
- ตอนนี้เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่อีซีแอลในสถานะที่เหลือของทรานซิสเตอร์ ( คุณเอ่อ):
คุณเอ่อ = ฉัน k0 * R4= 0.0267 A * 27 โอห์ม = 0.72 V
ใช่, ฉัน k0กระแสสะสมจะนิ่ง แต่กระแสเดียวกันก็ไหลผ่านอีซีแอลด้วยดังนั้น ฉัน k0พิจารณากระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์ทั้งหมด
- เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดที่ฐาน ( คุณบี) โดยคำนึงถึงแรงดันอคติ ( U cm= 1V):
คุณบี = คุณเอ่อ + U cm= 0.72 + 1 = 1.72V
ตอนนี้โดยใช้สูตรตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า เราพบค่าของตัวต้านทาน R2และ R3:
R3 = (R2 + R3) * คุณบี / ยู= 1714.3 โอห์ม * 1.72V / 12V = 245.7 โอห์ม;
ค่าตัวต้านทานที่ใกล้ที่สุดคือ 250 โอห์ม;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714.3 โอห์ม - 250 โอห์ม = 1464.3 โอห์ม;
เราเลือกค่าของตัวต้านทานในทิศทางที่ลดลงที่ใกล้ที่สุด R2= 1.3 กิโลโอห์ม
- ตัวเก็บประจุ C1และ C2มักจะตั้งไว้อย่างน้อย 5 microfarads เลือกความจุเพื่อให้ตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จใหม่
บทสรุป
ที่เอาต์พุตของแคสเคด เราจะได้สัญญาณที่ขยายตามสัดส่วนทั้งในแง่ของกระแสและแรงดัน กล่าวคือ ในแง่ของกำลัง แต่ขั้นตอนเดียวไม่เพียงพอสำหรับการขยายเสียงที่ต้องการ เราจึงต้องเพิ่มช่วงถัดไปและช่วงถัดไป ... และอื่นๆการคำนวณที่พิจารณาแล้วค่อนข้างผิวเผินและแน่นอนว่าไม่ได้มีการใช้รูปแบบการขยายสัญญาณในโครงสร้างของแอมพลิฟายเออร์ เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับช่วงความถี่ การบิดเบือนและอื่น ๆ อีกมากมาย
วันนี้ไม่ถือว่าเป็นแฟชั่นอีกต่อไปในการประสานชิ้นส่วนที่เป็นประกายบนแผงวงจรแบบโฮมเมดเหมือนเมื่อยี่สิบปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม ในเมืองของเรายังคงมีสโมสรวิทยุสมัครเล่น นิตยสารเฉพาะทางจะเผยแพร่ในโหมดออฟไลน์และออนไลน์
เหตุใดความสนใจในอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์จึงลดลง ความจริงก็คือในร้านค้าสมัยใหม่ทุกอย่างที่จำเป็นจะต้องรับรู้และไม่จำเป็นต้องศึกษาบางสิ่งบางอย่างหรือมองหาวิธีที่จะได้รับมันอีกต่อไป
แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายอย่างที่เราต้องการ มีลำโพงที่ยอดเยี่ยมพร้อมแอมพลิฟายเออร์และซับวูฟเฟอร์แบบแอคทีฟ, สเตอริโอนำเข้าที่ยอดเยี่ยมและมิกเซอร์แบบหลายช่องสัญญาณที่มีความสามารถหลากหลาย แต่ไม่มีแอมพลิฟายเออร์กำลังต่ำโดยปกติแล้วจะใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ในบ้านเพื่อไม่ให้ ทำลายจิตใจเพื่อนบ้าน การซื้ออุปกรณ์เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ทรงพลังนั้นค่อนข้างแพง วิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลมีดังนี้: กระชับเล็กน้อยและสร้าง เครื่องขยายเสียงทำเองโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากภายนอก โชคดีที่วันนี้เป็นไปได้และลุงอินเทอร์เน็ตยินดีที่จะช่วยเหลือในเรื่องนี้
แอมพลิฟายเออร์ "ประกอบที่หัวเข่า" ทัศนคติต่ออุปกรณ์ที่ประกอบเองในทุกวันนี้ค่อนข้างเป็นลบ และสำนวน "ประกอบบนเข่า" เป็นเชิงลบมากเกินไป แต่อย่าฟังคนอิจฉา แต่ให้รีบไปที่ด่านแรกทันที
ก่อนอื่นคุณต้องเลือกรูปแบบ ประเภท ULF แบบโฮมเมดสามารถทำได้บนทรานซิสเตอร์หรือไมโครเซอร์กิต ตัวเลือกแรกไม่แนะนำอย่างมากสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่เนื่องจากจะทำให้บอร์ดรกและการซ่อมแซมอุปกรณ์จะซับซ้อนยิ่งขึ้น ทางที่ดีควรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์หลายสิบตัวด้วยไมโครเซอร์กิตเสาหินก้อนเดียว แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดดังกล่าวจะสร้างความพึงพอใจให้กับดวงตามันจะกลายเป็นขนาดกะทัดรัดและใช้เวลาในการประกอบเล็กน้อย
ในปัจจุบัน ชิปที่ได้รับความนิยมและเชื่อถือได้มากที่สุดคือประเภท TDA2005 มันมีอยู่แล้วในตัวเอง ULF สองช่องก็เพียงพอแล้วที่จะจัดระเบียบแหล่งจ่ายไฟและใช้สัญญาณอินพุตและเอาต์พุต แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดที่เรียบง่ายดังกล่าวจะมีราคาไม่เกินหนึ่งร้อยรูเบิลพร้อมกับชิ้นส่วนและสายไฟอื่น ๆ
กำลังขับของ TDA2005 มีตั้งแต่ 2 ถึง 6 วัตต์ เท่านี้ก็เพียงพอแล้วสำหรับการฟังเพลงที่บ้าน รายชื่อชิ้นส่วนที่ใช้ พารามิเตอร์ และที่จริงแล้ววงจรแสดงไว้ด้านล่าง
เมื่อประกอบอุปกรณ์แล้ว แนะนำให้ขันสกรูตะแกรงอลูมิเนียมขนาดเล็กเข้ากับไมโครเซอร์กิต ดังนั้นเมื่อถูกความร้อนความร้อนจะกระจายตัวได้ดีขึ้น
แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดนั้นใช้พลังงาน 12 โวลต์ ในการนำไปใช้นั้น จะต้องซื้อแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กหรืออะแดปเตอร์ไฟฟ้าพร้อมความสามารถในการเปลี่ยนค่าแรงดันเอาต์พุต กระแสของอุปกรณ์ไม่เกิน 2 แอมแปร์
สามารถเชื่อมต่อลำโพงสูงสุด 100 วัตต์กับแอมพลิฟายเออร์ ULF ดังกล่าว สามารถใส่เครื่องขยายเสียงได้จากโทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นดีวีดี หรือคอมพิวเตอร์ ที่เอาต์พุต สัญญาณจะถูกนำผ่านแจ็คหูฟังมาตรฐาน
ดังนั้นเราจึงหาวิธีประกอบเครื่องขยายเสียงในเวลาอันสั้นด้วยเงินเพียงเล็กน้อย การตัดสินใจอย่างมีเหตุผลคนปฏิบัติ!
หลังจากเรียนรู้พื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์แล้ว นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ก็พร้อมที่จะประสานการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นแรกของเขา เครื่องขยายเสียงพลังเสียงมีแนวโน้มที่จะออกแบบซ้ำได้มากที่สุด มีโครงร่างมากมายแต่ละแบบแตกต่างกันในพารามิเตอร์และการออกแบบ บทความนี้จะกล่าวถึงวงจรแอมพลิฟายเออร์ที่ง่ายและใช้งานได้ดีที่สุดบางส่วนที่สามารถทำซ้ำได้สำเร็จโดยนักวิทยุสมัครเล่น ไม่ได้ใช้ในบทความ เงื่อนไขที่ซับซ้อนและการคำนวณ ทุกอย่างจะเรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อไม่ให้มีคำถามเพิ่มเติม
เริ่มจากโครงร่างที่ทรงพลังกว่ากัน
ดังนั้นวงจรแรกจึงถูกสร้างขึ้นบนชิป TDA2003 ที่รู้จักกันดี นี่คือแอมพลิฟายเออร์โมโนที่มีกำลังขับสูงถึง 7 วัตต์ในการโหลด 4 โอห์ม อยากจะบอกว่า โครงการมาตรฐานการรวมไมโครเซอร์กิตนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบจำนวนเล็กน้อย แต่เมื่อสองสามปีก่อน ฉันได้วงจรที่แตกต่างกันบนไมโครเซอร์กิตนี้ ในรูปแบบนี้จำนวนส่วนประกอบจะลดลง แต่แอมพลิฟายเออร์ไม่ได้สูญเสียพารามิเตอร์เสียง หลังจากการพัฒนาวงจรนี้ ฉันก็เริ่มทำเครื่องขยายเสียงทั้งหมดของฉันสำหรับลำโพงที่ใช้พลังงานต่ำในวงจรนี้
วงจรของแอมพลิฟายเออร์ที่นำเสนอมีช่วงความถี่ที่ทำซ้ำได้หลากหลายช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายอยู่ระหว่าง 4.5 ถึง 18 โวลต์ (ปกติ 12-14 โวลต์) ไมโครเซอร์กิตติดตั้งอยู่บนฮีตซิงก์ขนาดเล็ก เนื่องจากกำลังไฟสูงสุดถึง 10 วัตต์
ไมโครเซอร์กิตสามารถทำงานได้ที่โหลด 2 โอห์ม ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมต่อ 2 หัวที่มีความต้านทาน 4 โอห์มเข้ากับเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงได้
ตัวเก็บประจุอินพุตสามารถเปลี่ยนได้ด้วยความจุ 0.01 ถึง 4.7 uF (ควรเป็น 0.1 ถึง 0.47 uF) คุณสามารถใช้ทั้งฟิล์มและ ตัวเก็บประจุเซรามิก. ไม่ควรเปลี่ยนส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมด
การควบคุมระดับเสียงตั้งแต่ 10 ถึง 47 kOhm
กำลังขับของไมโครเซอร์กิตช่วยให้สามารถใช้กับลำโพง PC ที่ใช้พลังงานต่ำได้ มันสะดวกมากที่จะใช้ชิปสำหรับลำโพงแบบสแตนด์อโลนสำหรับโทรศัพท์มือถือ ฯลฯ
แอมพลิฟายเออร์ทำงานทันทีหลังจากเปิดเครื่อง ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งเพิ่มเติม ขอแนะนำให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟลบกับตัวระบายความร้อนเพิ่มเติม ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดควรใช้ที่ 25 โวลต์
วงจรที่สองประกอบขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์กำลังต่ำและเหมาะกว่าสำหรับใช้เป็นเครื่องขยายเสียงสำหรับหูฟัง
นี่อาจเป็นวงจรคุณภาพสูงสุดในประเภทเดียวกัน เสียงชัดเจน รู้สึกถึงสเปกตรัมความถี่ทั้งหมด ด้วยหูฟังที่ดี คุณจึงรู้สึกเหมือนมีซับวูฟเฟอร์เต็มตัว
แอมพลิฟายเออร์ประกอบบนทรานซิสเตอร์การนำไฟฟ้าย้อนกลับเพียง 3 ตัวเนื่องจากเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด ทรานซิสเตอร์ของซีรีย์ KT315 ถูกนำมาใช้ แต่ตัวเลือกของพวกเขาค่อนข้างกว้าง
แอมพลิฟายเออร์สามารถทำงานบนโหลดอิมพีแดนซ์ต่ำได้ถึง 4 โอห์ม ซึ่งทำให้สามารถใช้วงจรเพื่อขยายสัญญาณของเครื่องเล่น เครื่องรับวิทยุ ฯลฯ ใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์เป็นแหล่งพลังงาน
ทรานซิสเตอร์ KT315 ยังใช้ในขั้นตอนสุดท้าย ในการเพิ่มกำลังขับคุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ KT815 ได้ แต่คุณจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 12 โวลต์ ในกรณีนี้กำลังของเครื่องขยายเสียงจะสูงถึง 1 วัตต์ ตัวเก็บประจุเอาต์พุตสามารถมีความจุได้ตั้งแต่ 220 ถึง 2200 uF
ทรานซิสเตอร์ในวงจรนี้ไม่ร้อนขึ้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องระบายความร้อน เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตที่ทรงพลังกว่า คุณอาจต้องใช้ฮีทซิงค์ขนาดเล็กสำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว
และสุดท้าย - โครงการที่สาม มีการนำเสนอโครงสร้างแอมพลิฟายเออร์รุ่นที่เรียบง่าย แต่ผ่านการพิสูจน์แล้ว แอมพลิฟายเออร์สามารถทำงานได้ สวนท่งสูงสุด 5 โวลต์ ในกรณีนี้ กำลังขับของ PA จะไม่เกิน 0.5 วัตต์ และกำลังสูงสุดเมื่อขับเคลื่อนด้วย 12 โวลต์จะสูงถึง 2 วัตต์
สเตจเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์สร้างขึ้นจากคู่เสริมภายในประเทศ ปรับเครื่องขยายเสียงโดยเลือกตัวต้านทาน R2 เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ขอแนะนำให้ใช้ทริมเมอร์ 1 kOhm หมุนปุ่มช้าๆ จนกระทั่งกระแสนิ่งของสเตจเอาท์พุตอยู่ที่ 2-5 mA
แอมพลิฟายเออร์ไม่มีความไวอินพุตสูง ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้พรีแอมพลิฟายเออร์ก่อนอินพุต
ไดโอดมีบทบาทสำคัญต่อวงจรซึ่งทำหน้าที่ปรับโหมดสเตจเอาต์พุตให้คงที่
ทรานซิสเตอร์สเตจเอาท์พุตสามารถเปลี่ยนเป็นคู่ของพารามิเตอร์ที่เหมาะสมได้ เช่น KT816/817 แอมพลิฟายเออร์สามารถจ่ายไฟให้กับลำโพงอัตโนมัติกำลังต่ำที่มีความต้านทานโหลด 6-8 โอห์ม
การขยายบล็อกของศูนย์วิทยุสมัครเล่น
หลัก ข้อมูลจำเพาะเครื่องขยายเสียง:
กำลังขับที่กำหนด, W, ....................2x25 (2x60)
แถบกำลัง, kHz ................................................. 0.02 ...150(100)
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V............................................. .. 1(1)
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก, %, ที่ความถี่, kHz:
1 .............................................................................. 0,1(0,1)
2 ............................................................................ 0,14(0,55)
10 ............................................................................ 0,2(0,9)
20 ............................................................................. 0,35(1,58)
ปัจจัยการบิดเบือนแบบอินเตอร์มอดูเลชัน, %,......... 0.3(0.47)
อิมพีแดนซ์อินพุต kOhm .................................................. .150
กระแสนิ่งของสเตจเอาท์พุต mA .......................................... 50 (50 )
น้ำตกขยายแรงดันสัญญาณทำบน OU A1 ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ ส่วนหนึ่งของสัญญาณเอาท์พุตจะถูกส่งไปยังวงจรกำลังของมันผ่านวงจร R6C3C4R4R5 (ร่วมกับซีเนอร์ไดโอด V6, V7 องค์ประกอบของวงจรนี้ ยกเว้นตัวต้านทาน R6 ให้ความเสถียรและการกรอง แรงดันไฟฟ้า) เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแหล่งจ่ายไฟของ op-amp ที่สัญญาณสูงสุดจะเลื่อน (เทียบกับสายสามัญ) ในทิศทางที่สอดคล้องกันและช่วงของสัญญาณเอาท์พุตของ op-amp เพิ่มขึ้นอย่างมาก สัญญาณโหมดทั่วไปขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นที่อินพุตของ op-amp นั้นไม่เป็นอันตราย เนื่องจาก op-amp ยับยั้งสัญญาณเหล่านั้นได้ดี (ค่าปกติของสัมประสิทธิ์การลดทอนคือ 70 ... 90 dB) เมื่อใช้สัญญาณกับอินพุทอินพุท แรงดันไฟฟ้าที่เสถียรไม่ควรเกิน + -28 V สำหรับอินพุท - ค่าเท่ากับ (11in + 28 V) โดยที่ 11in คือแอมพลิจูดของสัญญาณอินพุต อินพุตที่ไม่ได้ใช้จะต้องเชื่อมต่อกับสายทั่วไปไม่ว่าในกรณีใด OA K140UD8A ในเพาเวอร์แอมป์สามารถแทนที่ด้วย K140UD8B, K140UD6, K140UD10, K140UD11, K544UD1 ผลลัพธ์ที่แย่ที่สุดคือการใช้ OU K140UD7 ไม่แนะนำให้ใช้ OU K140UD1B, K140UD2A, K140UD2B, K153UD1 แทนที่จะใช้ซีเนอร์ไดโอด KS518A คุณสามารถใช้ซีเนอร์ไดโอด D814A, D814B ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมีแรงดันไฟเสถียรรวมประมาณ 18V
ULF . คุณภาพสูง
แอมพลิฟายเออร์ที่อธิบายด้านล่างเหมาะสำหรับการขยายสัญญาณเสียงกำลังสูงในแอปพลิเคชันเสียงระดับไฮเอนด์ ตลอดจนสำหรับใช้เป็นแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการบรอดแบนด์กำลังสูง
ลักษณะทางเทคนิคหลักของเครื่องขยายเสียง:
กำลังขับที่กำหนด, W, พร้อมความต้านทานโหลด,
โอห์ม: 8 ................................................. ...................................................48
4..........................................................................................60
ช่วงของความถี่ที่ทำซ้ำได้ที่มีความไม่เท่ากันของการตอบสนองความถี่ไม่เกิน 0.5 dB และกำลังเอาต์พุต 2 W, Hz ......................... .........10...200000
THD ที่กำลังไฟพิกัด
ในช่วง 20...20000 Hz, %...................................... .. ............0.05
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V ............................................. . 0.8
อิมพีแดนซ์อินพุต kOhm .................................................. ........47
อิมพีแดนซ์เอาต์พุต โอห์ม .................................................. ....0.02
ขั้นตอนอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลสองตัว (เชื่อมต่อแบบขนาน) ที่ทำบนทรานซิสเตอร์ VT1, VT3 และ VT2, VT4 ของโครงสร้างตรงข้าม เครื่องกำเนิดกระแสบนทรานซิสเตอร์ VT5, VT6 ให้ความเสถียรของค่า (ประมาณ 1 mA) ของกระแสอีซีแอลทั้งหมดของคู่ดิฟเฟอเรนเชียลรวมถึงการแยกส่วนในวงจรไฟฟ้า สัญญาณไปยังแอมพลิฟายเออร์เอาท์พุตนั้นมาจากเครื่องกำเนิดกระแสควบคุม (VT7, VT7) ซึ่งทำงานในแอนติเฟส การรวมดังกล่าวทำให้กระแส "สะสม" เป็นสองเท่า ลดการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้น และปรับปรุงคุณสมบัติความถี่ของแอมพลิฟายเออร์โดยรวม แขนแต่ละข้างของแอมพลิฟายเออร์เอาท์พุตสมมาตรถูกสร้างขึ้นตามวงจรดาร์ลิงตันและเป็นแอมพลิฟายเออร์สามขั้นตอน (ในสองขั้นตอนทรานซิสเตอร์จะเชื่อมต่อตามวงจรอีซีแอลทั่วไปและในหนึ่งเดียวกับตัวสะสมทั่วไป) แอมพลิฟายเออร์ครอบคลุมโดย OOS ที่ขึ้นกับความถี่ ซึ่งกำหนดสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า ซึ่งใกล้เคียงกับสามในช่วงเสียง เนื่องจากสัญญาณป้อนกลับที่นำมาจากตัวต้านทาน R39 (R40) นั้นแปรผันตามการเปลี่ยนแปลงของกระแสของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต จึงทำให้เกิดความเสถียรของจุดทำงานของทรานซิสเตอร์นี้เพิ่มเติม แรงดันไบอัสของสเตจเอาท์พุตถูกกำหนดโดยความต้านทานของชุมทางคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ VT9 และควบคุมโดยตัวต้านทาน R24 แรงดันไบอัสถูกทำให้เสถียรทางความร้อนโดยไดโอด VD4 ซึ่งติดตั้งอยู่บนฮีตซิงก์ของทรานซิสเตอร์อันทรงพลังตัวใดตัวหนึ่ง
องค์ประกอบการแก้ไข R16, C4, C6 - C11 ช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของเครื่องขยายเสียงและตอบสนองความถี่ให้เท่ากัน ตัวกรองแบบพาสซีฟ ความถี่ต่ำ R2C1 ป้องกันไม่ให้สัญญาณ RF เข้าสู่อินพุต โซ่ C12R45L1R47 ชดเชยองค์ประกอบปฏิกิริยาของความต้านทานโหลด สำหรับทรานซิสเตอร์ VT12 และ VT13 จะมีการประกอบหน่วยสำหรับป้องกันทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจากกระแสไฟและแรงดันไฟเกิน ตัวต้านทาน R1 อนุญาตให้จำกัดกำลังเอาต์พุตตามระดับสัญญาณจากพรีแอมพลิฟายเออร์และความสามารถของลำโพงที่ใช้ หากจำเป็น
ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนความถี่สูงกำลังต่ำอื่นๆ ยังสามารถใช้ในแอมพลิฟายเออร์ได้ เช่น KT342A, KT342B และ KT313B, KT315 และ KT361 (พร้อมดัชนีตั้งแต่ B ถึง E) ทรานซิสเตอร์ VT14 และ VT15 (เปลี่ยนได้ - KT816V, KT816G และ KT817V, KT817G หรือ KT626V และ KT904A) ติดตั้งฮีตซิงก์แบบยางขนาด 23x25x12 มม. ในฐานะทรานซิสเตอร์เอาต์พุต คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ KT818GM และ KT819GM ซึ่งช่วยให้คุณได้รับพลังงานมากกว่า 70 W เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซีเนอร์ไดโอด VD1 ยังสามารถเป็น D816G หรือ 2S536A, VD2 และ VD3 - KS147A (พร้อมการแก้ไขความต้านทานของตัวต้านทาน R11 และ R14 ที่เหมาะสม)
เครื่องขยายเสียง AF
กำลังไฟ (สูงสุด) W...................... 60(80)
ช่วงความถี่ที่กำหนด Hz................................. 20...20000
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิกในช่วงความถี่ระบุ % 0.03
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V ............................................. 0.775
อิมพีแดนซ์เอาต์พุต โอห์ม ไม่เกิน ................................. 0.08
อัตราสลิวแรงดันเอาต์พุต V/µs............... 40
เกนของแรงดันไฟฟ้าหลักทำให้เกิดการเรียงซ้อนบน DA1 op-amp ความเร็วสูง ขั้นตอนสุดท้ายของแอมพลิฟายเออร์ประกอบกับทรานซิสเตอร์ VT1 - VT4 แอมพลิฟายเออร์ที่อธิบายมีผู้ติดตามอีซีแอลซึ่งแตกต่างจากต้นแบบ ซึ่งสร้างจากทรานซิสเตอร์ VT5, VT6 ซึ่งทำงานในโหมด "B" ความเสถียรของอุณหภูมิทำได้โดยการรวมตัวต้านทานในวงจรตัวรวบรวม VT3, VT4 ที่ค่อนข้าง ต้านทานมากขึ้น R19, R20. แขนแต่ละข้างของสเตจพรีเทอร์มินอลครอบคลุมโดยวงจร OOS ในพื้นที่ที่มีความลึกอย่างน้อย 20 เดซิเบล แรงดันไฟฟ้า OOS จะถูกลบออกจากโหลดสะสมของทรานซิสเตอร์ VT3, VT4 และป้อนผ่านตัวแบ่ง R11R14 และ R12R15 ไปยังวงจรอีซีแอลของทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 การแก้ไขความถี่และความเสถียรในวงจร OOS นั้นมาจากตัวเก็บประจุ SYU, C11 ตัวต้านทาน R13, R16 และ R19, R20 จำกัดกระแสสูงสุดของขั้นตอนพรีเทอร์มินัลและขั้นสุดท้ายของแอมพลิฟายเออร์ในระหว่างการลัดวงจรของโหลด ในกรณีที่โอเวอร์โหลดกระแสสูงสุดของทรานซิสเตอร์ VT5, VT6 ไม่เกิน 3.5 ... 4 A และในกรณีนี้จะไม่ร้อนเกินไปเนื่องจากฟิวส์ FU1 และ FU2 มีเวลาเผาผลาญและปิดไฟ เครื่องขยายเสียง
การลดฮาร์มอนิกทำได้โดยการแนะนำ OOS ทั่วไปที่ลึก (อย่างน้อย 70 เดซิเบล) ซึ่งแรงดันไฟฟ้านั้นถูกนำมาจากเอาท์พุตของเครื่องขยายเสียงและป้อนผ่านตัวแบ่ง C3C5R3R4 ไปยังอินพุทกลับด้านของ op-amp DA1 Capacitor C5 แก้ไขการตอบสนองความถี่ของเครื่องขยายเสียงผ่านวงจร OOS วงจร R1C1 ที่อินพุตของเครื่องขยายเสียงจำกัดแบนด์วิดท์ไว้ที่ 160 kHz การทำให้เป็นเส้นตรงสูงสุดของ AChKhUMZCH ในแบนด์ 10 ... 200 Hz ทำได้โดยการเลือกความจุที่เหมาะสมของตัวเก็บประจุ C1, C3, C4
แทนที่จะระบุในแผนภาพ คุณสามารถใช้ OU K574UD1A, K574UD1V และทรานซิสเตอร์ประเภทเดียวกับในแผนภาพ แต่มีดัชนี G, D (VT1, VT2) และ V (VT3 - VT6)
UMZCH พร้อมสเตจเอาต์พุตบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ภาคสนาม
ลักษณะทางเทคนิคหลัก:
กำลังขับสูงสุด (สูงสุด) W.. 45(65)
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก, %, ไม่เกิน, ................................. 0.01
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด mV ............................. 775
ช่วงความถี่พิกัด, Hz, ............................ 20...100000
อัตราสลิวแรงดันเอาต์พุต, V/µs, .................60
อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน dB .......................................... ....... ......... 100
สเตจอินพุตของแอมพลิฟายเออร์สร้างขึ้นบน op-amp DA1 เพื่อเพิ่มแอมพลิจูดของแรงดันเอาต์พุต ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของ UMZCH จะถูกควบคุมโดยวงจรจ่ายไฟของ op-amp สัญญาณเอาท์พุตถูกนำมาจากขั้วไฟฟ้าบวก DA1 และผ่านทรานซิสเตอร์ VT1 ที่เชื่อมต่อตามวงจร OB จะถูกป้อนเข้าหนึ่งในอินพุตของสเตจดิฟเฟอเรนเชียลบนทรานซิสเตอร์ VT2, VT4 แรงดันไฟฟ้าที่เสถียรจะจ่ายให้กับอินพุตที่สองจากตัวแบ่งที่สร้างโดยไดโอด VD2 - VD5 และตัวต้านทาน R13
แอมพลิฟายเออร์ที่อธิบายไม่ต้องการมาตรการพิเศษใด ๆ เพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์เอาต์พุตจากการลัดวงจรในโหลด เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดระหว่างแหล่งกำเนิดและเกตจะมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากันในโหมดว่างเพียงสองเท่าและสอดคล้องกับกระแสผ่านทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของ ประมาณ 9 A. กระแสดังกล่าวที่ทรานซิสเตอร์ที่ใช้จะทนทานในช่วงเวลาที่จำเป็นในการเป่าฟิวส์และถอด UMZCH ออกจากแหล่งพลังงาน
ขดลวด L1 พันเป็นชั้นเดียวบนโครงวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 20 เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 10 และสูง 10 มม. และมีเส้นลวด PEV-2 1.0 28 รอบ
ใน UMZCH ขอแนะนำให้ใช้ op-amp KR544UD2A เป็น op-amp ในประเทศแบบบรอดแบนด์ส่วนใหญ่ที่มีการแก้ไขความถี่ภายใน ทรานซิสเตอร์ KT3108A สามารถใช้แทนกันได้ KT313A, KT313B และ KP912B - KP912A และ KP913, KP920A
เครื่องขยายเสียงคุณภาพสูง
เมื่อออกแบบแอมพลิฟายเออร์ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง แอมพลิฟายเออร์ Kvod-405 ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐาน ซึ่งรวมคุณสมบัติทางเทคนิคระดับสูงและความเรียบง่ายของวงจรเข้าด้วยกันได้สำเร็จ แบบแผนโครงสร้างโดยทั่วไปเครื่องขยายเสียงยังคงไม่เปลี่ยนแปลงยกเว้นอุปกรณ์สำหรับปกป้องทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาท์พุตจากการโอเวอร์โหลดเท่านั้น การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ประเภทนี้ไม่ได้ยกเว้นความล้มเหลวของทรานซิสเตอร์อย่างสมบูรณ์ แต่มักจะทำให้เกิดการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่กำลังขับสูงสุด กระแสของทรานซิสเตอร์สามารถถูกจำกัดด้วยวิธีอื่นได้ เช่น การใช้การป้องกันกระแสเกินในตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน ก็ควรที่จะปกป้องลำโพงในกรณีที่เครื่องขยายเสียงหรือแหล่งจ่ายไฟขัดข้อง เพื่อปรับปรุงความสมมาตรของแอมพลิฟายเออร์ สเตจเอาต์พุตถูกสร้างขึ้นบนคู่ของทรานซิสเตอร์เสริม และเพื่อลดการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นของประเภท "ขั้นตอน" ไดโอด VD5, VD6 จะรวมอยู่ระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์ VT9, VT10 สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการปิดทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาท์พุตมีความน่าเชื่อถือเพียงพอในกรณีที่ไม่มีสัญญาณ เปลี่ยนวงจรอินพุตเล็กน้อย อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp DA1 ถูกใช้เป็นสัญญาณ ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มอิมพีแดนซ์อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ได้ (ถูกกำหนดโดยความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และเท่ากับ 100 kOhm) อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าในเวอร์ชันที่ไม่กลับด้านความเสถียรของแอมพลิฟายเออร์ยังคงสูง เพื่อป้องกันการคลิกในลำโพงที่เกิดจากการเปิดเครื่องชั่วคราว และเพื่อป้องกันลำโพงจาก แรงดันคงที่ในกรณีที่แอมพลิฟายเออร์หรืออุปกรณ์จ่ายไฟล้มเหลว จะใช้อุปกรณ์ที่เรียบง่ายและผ่านการพิสูจน์แล้ว (VT6 - VT8) ในแอมพลิฟายเออร์อุตสาหกรรม "Brig - 001" เมื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์นี้ หลอดไฟ HL1, HL2 อันใดอันหนึ่งจะสว่างขึ้น แสดงว่ามีแรงดันคงที่ของขั้วหนึ่งหรือขั้วอื่นที่เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง โดยทั่วไป วงจรของแอมพลิฟายเออร์ที่อธิบายไม่แตกต่างจากวงจรของแอมพลิฟายเออร์ Kvod-405 ขดลวดพันด้วยลวด PEV-2 1.0 บนเฟรมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. และประกอบด้วย: L1 และ L3 - 50 รอบต่ออัน (ตัวเหนี่ยวนำ - 5 ... 7 μH), L2 - 30 รอบ (3 μH)
แทนที่จะระบุไว้ในแผนภาพในแอมพลิฟายเออร์ คุณสามารถใช้ OU K574UD1B, K574UD1V, K544UD2 และ (ด้วยพารามิเตอร์ที่เสื่อมสภาพ) K544UD1 และ K140UD8A - K140UD8V; ทรานซิสเตอร์ KT312V, KT373A(VT2), KT3107B, KT3107I, KT313B, KT361V, KT361K (VT1, VT3, VT4), KT315V (VT6, VT8), KT801A, KT801B (VT7) ทรานซิสเตอร์ KT825G แต่ละตัวสามารถแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT814V, KT814G + KT818V, KT818G และ KT827A ด้วยทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT815V, KT815G + KT819V, KT819G ไดโอด VD3 - VD6, VD11, VD12 - ไดโอดซิลิคอนใดๆ ที่มีกระแสตรงสูงสุดอย่างน้อย 100 mA, VD7 - VD10 - เท่ากัน แต่มีกระแสสูงสุดอย่างน้อย 50 mA ในกรณีที่ไม่มีซีเนอร์ไดโอด KS515A จะอนุญาตให้ใช้ซีเนอร์ไดโอด D814A, D814B หรือ KS175A ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม
กำลังขับสูงสุด W ที่โหลด 4 โอห์ม..... 2x70
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V ............................................. . 0.2
ขีดจำกัดบนของช่วงความถี่ kHz .................................. 50
อัตราสลิวแรงดันเอาต์พุต, V/µs...............5.5
อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (ไม่ถ่วงน้ำหนัก), dB................................................ ........80
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก, %, ไม่เกิน, ................................................ ..........0, 05
แอมพลิฟายเออร์พร้อมคำติชมแบบหลายลูป
ลักษณะทางเทคนิคหลัก:
ช่วงความถี่ที่กำหนด Hz, ................................ 20...20000
พิกัดความต้านทานโหลด โอห์ม ................................................ 4
จัดอันดับ (สูงสุด) vy กำลัง, W, พร้อมความต้านทานโหลด, โอห์ม:
4 .................................................................................. 70(100)
8 ........................................................................................40(60)
ช่วงความถี่ Hz, ................................ ........ 5 ...100000
อัตราสลูว์ของแรงดันไฟขาออก, V/µs, ต่ำสุด... 15 แฟคเตอร์ฮาร์มอนิก, %, สูงสุด, ที่ความถี่, Hz:
20...5000 .................................................................................. 0,001
10000 ................................................................................ 0,003
20000 ................................................................................. 0,01
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก, %, ไม่เกิน, ...................................... 0.01
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V .......................................... 1
อิมพีแดนซ์อินพุต kOhm ไม่น้อย ................................ 47
ขั้นตอนแรกประกอบบนแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ (op-amp) DA1 ส่วนที่เหลือ - บนทรานซิสเตอร์ (ที่สองและสาม - ตามลำดับใน VT1, VT3, ที่สี่ - บน VT8, VT11 และ VT10, VT12, ที่ห้า - บน VT13 , VT14). ในระยะที่สี่ (พรีเทอร์มินอล) ใช้ทรานซิสเตอร์ของโครงสร้างต่างๆ เชื่อมต่อตามแบบแผนของผู้ติดตามอีซีแอลแบบคอมโพสิต ซึ่งทำให้สามารถป้อนความคิดเห็นในท้องถิ่นเข้าไป และเพิ่มความเป็นเส้นตรงและลดความต้านทานเอาต์พุต เพื่อลดความผิดเพี้ยนชั่วคราวบน ความถี่สูงสเตจเอาต์พุตทำงานในโหมด AB และความต้านทานของตัวต้านทานวงจรอคติ (R30, R33) ถูกจำกัดที่ 15 โอห์ม ระยะทรานซิสเตอร์ทั้งหมดของแอมพลิฟายเออร์ครอบคลุมโดยวงจร OOS ในพื้นที่ที่มีความลึกอย่างน้อย 50 เดซิเบล แรงดัน OOS จะถูกลบออกจากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์และป้อนผ่านตัวแบ่ง R10R12 ไปยังวงจรอีซีแอลของทรานซิสเตอร์ VT1 การแก้ไขความถี่และความเสถียรในวงจร OOS นั้นมาจากตัวเก็บประจุ C4 การแนะนำ OOS ในพื้นที่ทำให้เป็นไปได้ แม้จะมีการผสมผสานคุณสมบัติการขยายสัญญาณของทรานซิสเตอร์ที่ไม่น่าพอใจที่สุด เพื่อจำกัดค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิกของส่วนนี้ของแอมพลิฟายเออร์เหลือ 0.2% อุปกรณ์ป้องกันประกอบด้วยทริกเกอร์บนทรานซิสเตอร์ VT6, VT7 และองค์ประกอบเกณฑ์บนทรานซิสเตอร์ VT9 ทันทีที่กระแสผ่านทรานซิสเตอร์เอาต์พุตเกิน 8 ... 9 A ทรานซิสเตอร์ VT9 จะเปิดขึ้น และกระแสสะสมจะเปิดทริกเกอร์ทรานซิสเตอร์ VT6, VT7
เครื่องขยายเสียง AF
แอมพลิฟายเออร์ AF ที่นักวิทยุสมัครเล่นให้ความสนใจนั้นมีค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนฮาร์โมนิกและการรบกวนสัญญาณที่ต่ำมาก ซึ่งค่อนข้างง่าย สามารถทนต่อระยะสั้นได้ ไฟฟ้าลัดวงจรในการโหลดไม่ต้องการองค์ประกอบภายนอกเพื่อรักษาเสถียรภาพทางความร้อนของกระแสของทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาท์พุท
ลักษณะทางเทคนิคหลัก:
แม็กซ์ พาวเวอร์ที่โหลด 4 โอห์ม W...................... 80
ช่วงความถี่พิกัด, Hz.................................20....20000
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิกที่กำลังขับสูงสุด 80 W, %, ที่ความถี่:
1 กิโลเฮิรตซ์.................................................. .. ............................ 0.002
20..................................................................................... 0,004
ค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนระหว่างมอดูเลต,%.............0.0015
อัตราสลิวแรงดันเอาต์พุต V/µs............................ 40
เพื่อเพิ่มความต้านทานอินพุต ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 จะถูกนำมาใช้ในแอมพลิฟายเออร์ AF สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการทำงานของ op-amp DA1 และทำให้สามารถให้แรงดันไฟเบส-อิมิตเตอร์ที่เสถียรของทรานซิสเตอร์ VT3, VT4 เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
ตัวต้านทาน R14 ตั้งค่าความสมมาตรของแขนของสเตจเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์
แอมพลิฟายเออร์อย่างง่าย
ลักษณะทางเทคนิคหลัก:
แรงดันไฟฟ้าขาเข้า, V................................................. ................1.8
อิมพีแดนซ์อินพุต kOhm .................................................. .......สิบ
กำลังขับที่กำหนด, W, .......................................... 90
ช่วงความถี่ที่กำหนด Hz................................. 10...20000
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก, %, ที่ความถี่, Hz:
200 .................................................................................... 0,01
2000 ............................................................................ 0,018
20000 ............................................................................... 0,18
ระดับเสียงสัมพัทธ์ dB ไม่เกิน .................................. -90
อัตราสลิวแรงดันเอาต์พุต, V/µs .................. 17
เพาเวอร์แอมป์ประกอบด้วยสเตจขยายแรงดันไฟบน op-amp DA1 ความเร็วสูง และสเตจเอาต์พุตบนทรานซิสเตอร์ VT1 - VT4 ทรานซิสเตอร์ของคู่เสริมของสเตจพรีเทอร์มินอล (VT1 - VT2) เชื่อมต่อตามแบบแผนที่มีฐานร่วมกันและอันสุดท้าย (VT3 - VT4) - ด้วยอีซีแอลทั่วไป การรวมทรานซิสเตอร์คอมโพสิตอันทรงพลังของสเตจสุดท้ายนี้ทำให้การขยายสัญญาณไม่เฉพาะในกระแสไฟเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงดันไฟฟ้าด้วย ความสมมาตรของแขนของสเตจเอาท์พุตช่วยลดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกจากแอมพลิฟายเออร์ เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน วงจรนี้ครอบคลุมโดยวงจร OOS ทั่วไป แรงดันไฟฟ้าที่นำมาจากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์และป้อนผ่านตัวต้านทาน R3 ไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp ตัวเก็บประจุ C4, C5, ตัวต้านทานแบบแบ่ง R6, R7 ลดการบิดเบือนแบบขั้นตอน วงจร R12C6 ป้องกันการกระตุ้นตัวเองของแอมพลิฟายเออร์ในบริเวณความถี่เสียงที่สูงขึ้นและเพิ่มความเสถียรของการทำงานด้วยโหลดปฏิกิริยา อัตราขยายขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความต้านทานของตัวต้านทาน R2, R3 ด้วยคะแนนที่ระบุไว้ในแผนภาพ จะเท่ากับ 10
ในการจ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์นั้นควรใช้แหล่งไบโพลาร์ที่ไม่เสถียรที่มีแรงดันไฟฟ้า 25 ... 45 V แทนทรานซิสเตอร์ KT503D คุณสามารถใช้ KT503E แทน KT502D - KT502E ทรานซิสเตอร์ KT827B และ KT825D สามารถแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT817G + KT819GM และ KT816G + KT818GM ตามลำดับ
เพาเวอร์แอมป์ 200W พร้อมเพาเวอร์ซัพพลาย
ลักษณะทางเทคนิคหลัก:
ช่วงความถี่ที่กำหนด Hz................................. 20...20000
กำลังขับสูงสุด W ที่โหลด 4 โอห์ม ........ 200
ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก % ที่กำลังขับ 0.5..150 W ที่ความถี่ kHz
1 ..........................................................................................0,1
10 .................................................................................... 0,15
20 .................................................................................... 0,2
ประสิทธิภาพ, %............................................... ... .................................................. 68
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด V ............................................. . 1
อิมพีแดนซ์อินพุต kOhm .................................................. .. สิบ
อัตราการฆ่าแรงดันเอาต์พุต V/µs .......... 10
ขั้นตอนการขยายล่วงหน้านั้นใช้ออปแอมป์ความเร็วสูง DA1 (K544UD2B) ซึ่งควบคู่ไปกับการเพิ่มแรงดันไฟที่จำเป็น ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ที่เสถียรพร้อมการตอบสนองที่ลึก ตัวต้านทานป้อนกลับ R5 และตัวต้านทาน R1 กำหนดเกนของแอมพลิฟายเออร์ สเตจเอาต์พุตทำบนทรานซิสเตอร์ VT1 - VT8 ซีเนอร์ไดโอด VD1, VD2 ทำให้แรงดันไฟฟ้าของ op-amp เสถียรซึ่งใช้เพื่อสร้าง แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการอคติของขั้นตอนการส่งออก ตัวเก็บประจุ C4, C5 ได้รับการแก้ไข ด้วยการเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุ C5 ความเสถียรของแอมพลิฟายเออร์จะเพิ่มขึ้น แต่ในขณะเดียวกันการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นก็เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะที่ความถี่เสียงที่สูงขึ้น แอมพลิฟายเออร์ยังคงทำงานเมื่อแรงดันไฟของแหล่งจ่ายลดลงเหลือ 25 V
ในฐานะแหล่งพลังงาน คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟสองขั้วแบบธรรมดา แผนภูมิวงจรรวมซึ่งทรานซิสเตอร์คอมโพสิตทรงพลัง VT7 และ VT8 เชื่อมต่อตามวงจรอีซีแอลอีซีแอลให้การกรองคลื่นแรงดันไฟที่ดีพอสมควรด้วยความถี่ไฟหลักและความเสถียรของแรงดันเอาต์พุตด้วยซีเนอร์ไดโอด VD5 - VD10 ที่ติดตั้งในวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ . องค์ประกอบ L1, L2, R16, R17, C11, C12 ขจัดความเป็นไปได้ในการสร้างความถี่สูง ตัวต้านทาน R7, R12 ของแหล่งจ่ายไฟเป็นส่วน ลวดทองแดง PEL, PEV-1 หรือ PELSHO ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.33 และความยาว 150 มม. พันบนตัวตัวต้านทาน MLT-1 หม้อแปลงไฟฟ้าทำจากแกนแม่เหล็ก Toroidal ทำจากเหล็กไฟฟ้า E320 หนา 0.35 มม. เทปกว้าง 40 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายในแกนแม่เหล็ก 80 เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 130 มม. ขดลวดเครือข่ายประกอบด้วยลวด PELSHO 0.47 จำนวน 700 รอบ ส่วนลวดรอง - 2x130 รอบของลวด PELSHO 1.2 มม.
คุณสามารถใช้ K544UD2A, K140UD11 หรือ K574UD1 แทน OU K544UD2B ได้ ทรานซิสเตอร์ KT825G แต่ละตัวสามารถแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT814G, KT818G และ KT827A โดยใช้ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT815G, KT819G ไดโอด VD3 - VD6 UMZCH สามารถแทนที่ด้วยซิลิคอนไดโอดความถี่สูง VD7, VD8 - ด้วยไดโอดซิลิคอนใดๆ ที่มีกระแสไฟไปข้างหน้าสูงสุดอย่างน้อย 100 mA แทนที่จะใช้ซีเนอร์ไดโอด KS515A คุณสามารถใช้ไดโอดซีเนอร์ D814A (B, C, G, D) และ KS512A ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมได้
BP