วงจรขยายเสียงทรานซิสเตอร์สมัครเล่นแบบโฮมเมด เราประกอบเครื่องขยายเสียงความถี่ต่ำแบบโฮมเมด

สวัสดีตอนบ่าย habrauser ที่รัก ฉันต้องการบอกคุณเกี่ยวกับพื้นฐานของการสร้างเครื่องขยายเสียงความถี่เสียง ฉันคิดว่าบทความนี้จะน่าสนใจสำหรับคุณหากคุณไม่เคยเกี่ยวข้องกับวิทยุอิเล็กทรอนิกส์และแน่นอนว่าจะเป็นเรื่องตลกสำหรับผู้ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมกับหัวแร้ง ดังนั้นฉันจะพยายามพูดคุยเกี่ยวกับหัวข้อนี้ให้เรียบง่ายที่สุดและขออภัยที่ละเว้นความแตกต่างบางอย่าง

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

พื้นฐานของการออกแบบตัวเก็บประจุคือแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นซึ่งมีไดอิเล็กตริก

ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงสามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้ ความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้านี้เรียกว่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นพารามิเตอร์หลักของตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าวัดเป็นฟารัด ที่พิเศษกว่านั้นคือเมื่อเราชาร์จหรือคายประจุตัวเก็บประจุ ไฟฟ้า. แต่ทันทีที่ตัวเก็บประจุถูกชาร์จ มันจะหยุดส่งกระแสไฟฟ้า และนี่เป็นเพราะตัวเก็บประจุได้รับประจุของแหล่งพลังงาน นั่นคือ ศักยภาพของตัวเก็บประจุและแหล่งพลังงานเท่ากัน และถ้ามี ไม่มีความต่างศักย์ (แรงดัน) ไม่มีกระแสไฟฟ้า ดังนั้นตัวเก็บประจุที่มีประจุจะไม่ผ่านกระแสไฟฟ้าโดยตรง แต่จะผ่าน กระแสสลับเนื่องจากเมื่อคุณเชื่อมต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ มันจะชาร์จและคายประจุอย่างต่อเนื่อง บนไดอะแกรมไฟฟ้ามีการกำหนดดังนี้:

ทรานซิสเตอร์

ในแอมพลิฟายเออร์ของเรา เราจะใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วที่ง่ายที่สุด ทรานซิสเตอร์ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ คุณสมบัติที่เราต้องการสำหรับวัสดุนี้คือการปรากฏตัวของผู้ให้บริการฟรีทั้งประจุบวกและลบ เซมิคอนดักเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทในแง่ของการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุที่มากกว่า: -พิมพ์และ พี-type (n-negative, p-positive) ประจุลบคืออิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเปลือกนอกของอะตอม ตาข่ายคริสตัลและบวก - หลุมที่เรียกว่า หลุมเป็นตำแหน่งว่างที่ยังคงอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนหลังจากที่อิเล็กตรอนจากไป ให้เราแสดงอะตอมตามอัตภาพที่มีอิเล็กตรอนอยู่บนวงโคจรด้านนอกด้วยวงกลมสีน้ำเงินที่มีเครื่องหมายลบ และอะตอมที่มีที่ว่างโดยวงกลมว่าง:



ทรานซิสเตอร์สองขั้วแต่ละตัวประกอบด้วยสามโซนของเซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าว โซนเหล่านี้เรียกว่าฐาน ตัวส่ง และตัวสะสม



พิจารณาตัวอย่างการทำงานของทรานซิสเตอร์ ในการทำเช่นนี้ ให้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 1.5 และ 5 โวลต์สองก้อนเข้ากับทรานซิสเตอร์ บวกกับอีซีแอล และลบกับฐานและตัวสะสมตามลำดับ (ดูรูป):


สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่หน้าสัมผัสระหว่างฐานกับตัวปล่อย ซึ่งจะดึงอิเล็กตรอนจากวงโคจรด้านนอกของอะตอมฐานและถ่ายโอนไปยังตัวปล่อย อิเล็กตรอนอิสระทิ้งหลุมไว้และครอบครองที่ว่างในตัวปล่อยแล้ว สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกันมีผลเช่นเดียวกันกับอะตอมของตัวสะสม และเนื่องจากฐานในทรานซิสเตอร์ค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับตัวปล่อยและตัวสะสม อิเล็กตรอนของตัวสะสมจึงผ่านไปยังตัวปล่อยได้ค่อนข้างง่าย และในจำนวนที่มากกว่านั้นมาก จากฐาน

ถ้าเราปิดแรงดันไฟฟ้าจากฐานก็จะไม่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและฐานจะทำหน้าที่เป็นไดอิเล็กตริกและทรานซิสเตอร์จะปิด ดังนั้น เมื่อใช้แรงดันไฟขนาดเล็กเพียงพอกับฐาน เราสามารถควบคุมแรงดันไฟขนาดใหญ่ขึ้นกับอีซีแอลและคอลเลคเตอร์ได้

ทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา pnp-ประเภทเนื่องจากเขามีสองคน พี- โซนและหนึ่ง -โซน. นอกจากนี้ยังมี npn-ทรานซิสเตอร์หลักการทำงานเหมือนกัน แต่กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงกันข้ามมากกว่าในทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา แบบนี้ ทรานซิสเตอร์สองขั้วถูกระบุไว้บนไดอะแกรมไฟฟ้า ลูกศรระบุทิศทางของกระแส:


ULF

เรามาลองออกแบบแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำกัน อันดับแรก เราต้องการสัญญาณที่เราจะขยายสัญญาณ อาจเป็นการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เสียงอื่นๆ ที่มีเอาต์พุตแบบสาย สมมติว่าสัญญาณของเรามีแอมพลิจูดสูงสุดประมาณ 0.5 โวลต์ที่กระแส 0.2 A ประมาณนี้


และเพื่อให้ลำโพง 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
เราเลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะกับเรา npn-ทรานซิสเตอร์2N2712
  • 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;
  1. เราคำนวณพลังงานสถิตสูงสุดของทรานซิสเตอร์ซึ่งน้อยกว่าพลังงานสูงสุดที่กระจายไป 20% เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ของเราไม่ทำงานที่ขีด จำกัด ของความสามารถ:

    P st.max = 0,8*Pmax= 0.8 * 200mW = 160mW;

  2. 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;

  3. 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

  4. ตอนนี้เราพบแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์โดยไม่มีสัญญาณ:

    คุณ k0 = (คุณ ke0 + ฉัน k0 * R4) = (ยู - ฉัน k0 * R1) \u003d (12V -0.0267 A * 200 โอห์ม) \u003d 6.7 V;

  5. 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;

  6. 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

  7. ตอนนี้เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่อีซีแอลในสถานะที่เหลือของทรานซิสเตอร์ ( คุณเอ่อ):

    คุณเอ่อ = ฉัน k0 * R4= 0.0267 A * 27 โอห์ม = 0.72 V

    ใช่, ฉัน k0กระแสสะสมจะนิ่ง แต่กระแสเดียวกันก็ไหลผ่านอีซีแอลด้วยดังนั้น ฉัน k0พิจารณากระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์ทั้งหมด

  8. 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

  9. ตัวเก็บประจุ C1และ C2มักจะตั้งไว้อย่างน้อย 5 microfarads เลือกความจุเพื่อให้ตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จใหม่

บทสรุป

ที่เอาต์พุตของแคสเคด เราจะได้สัญญาณที่ขยายตามสัดส่วนทั้งในแง่ของกระแสและแรงดัน กล่าวคือ ในแง่ของกำลัง แต่ขั้นตอนเดียวไม่เพียงพอสำหรับการขยายเสียงที่ต้องการ เราจึงต้องเพิ่มช่วงถัดไปและช่วงถัดไป ... และอื่นๆ

การคำนวณที่พิจารณาแล้วค่อนข้างผิวเผินและแน่นอนว่าไม่ได้มีการใช้รูปแบบการขยายสัญญาณในโครงสร้างของแอมพลิฟายเออร์ 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