Принципиальная схема усилителя: Структурная схема усилителя | Электротехника — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Структурная схема усилителя | Электротехника

Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления энергии от источника питания. Активными элементами в усилителях чаще всего являются транзисторы; такие усилители принято называть полупроводниковыми, или транзисторными. В любом усилителе входной сигнал управляет передачей энергии источника питания в нагрузку.

Принцип действия усилительного каскада удобно пояснить с помощью схемы, приведенной на рис. 2.1. Основой усилителя являются два элемента: резистор R и управляемый активный элемент (АЭ) – транзистор, сопротивление которого изменяется под действием входного сигнала U_вх. За счет изменения сопротивления АЭ изменяется ток, протекающий от источника питания с напряжением E_п в цепи резистора R и АЭ. В результате будут меняться падение напряжения на резисторе, а следовательно, и выходное напряжение U_вых

. Здесь процесс усиления основан на преобразовании энергии источника питания E_п в энергию выходного напряжения.

Рассмотрим структурную схему усилительного каскада, приведенную на рис. 2.2. Усилитель представлен как активный четырехполюсник. Источник входного сигнала показан в виде генератора напряжения E_r, имеющего внутреннее сопротивление R_r. На выходе усилителя включен резистор нагрузки R_н. Ни генератор E_r, ни нагрузка не являются частями усилительного каскада, но довольно часто играют значительную роль в его работе. Усилитель на рис. 2.2 представляется своими входным R_вх

и выходным R_вых сопротивлениями.

Рис. 2.1 Схема усилительного каскада

Рис. 2.2 Структурная схема усилительного каскада

По роду усиливаемой величины различают усилители напряжения, тока и мощности. Удобно подразделять усилительные каскады по соотношению величин R_вх и R_r. Если в усилителе R_вх >> R_r, то он является усилителем напряжения. В усилителе тока R_вх << R_r, т.е. имеет место токовый вход. В усилителе мощности вход согласован с источником входного сигнала, т.е. R_вх = R_r

По соотношению между величинами R_вых и R_н усилители также можно разделить на усилители напряжения (R_вых << R_н), тока с токовым выходом (R_вых >> R_н) и мощности, которые работают на согласованную нагрузку (R_вых = R_н).

Как правило, усилитель состоит из нескольких усилительных каскадов (рис.2.3). Первый каскад называется входным, а последний – выходным, или оконечным. Входной каскад осуществляет согласование усилителя с источником входного сигнала, поэтому усилитель напряжения должен иметь большое входное сопротивление. Кроме того, крайне желательно, чтобы входной каскад имел минимальный коэффициент шума.

Рис. 2.3 Структурная схема усилителя

Выходной каскад многокаскадного усилителя чаще всего является усилителем мощности и призван работать на низкоомную нагрузку. Поэтому требуется, чтобы выходной каскад имел большую допустимую мощность, малое выходное сопротивление, высокий коэффициент полезного действия и малый коэффициент гармоник. Промежуточные каскады необходимы для обеспечения заданного усиления, т.е. основным их параметром является коэффициент усиления (по напряжению).

Соединение каскадов между собой в многокаскадном усилителе может быть осуществлено различными способами. Один из широко распространенных способов для усилителей переменного тока или напряжения реализуется с помощью разделительных емкостей. Такой усилитель называется усилителем с емкостной связью. Схема каскада с такими связями приведена на рис. 2.4.

Рис. 2.4 Каскад с ёмкостными связями

Для усилителей постоянного тока используется непосредственная (гальваническая) связь. Отметим, что непосредственная связь между каскадами широко представлена в интегральных схемах и будет рассмотрена далее, при изучении операционного усилителя.

Одними из основных параметров усилителя является коэффициент усиления. Различают три коэффициента усиления:

1) по напряжению

2) по току

3) по мощности

Для усилителей возможны различные значения коэффициентов, но принципиально то, что K_p всегда должен быть больше единицы. Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Так, для K_u можно записать
К_u = K_u₁·K_u₂…K_uN.

Коэффициент усиления часто выражают в логарифмических единицах – децибелах (дБ):

K_u = 20 lg (U_вых /U_вх) = 20 lgK_u.

Аналогично в децибелах можно представить K_i и

K_p. Для K_p справедлива следующая запись:

K_p = 10 lg(P_вых/P_вх) = 10 lgK_p.

Выражение коэффициентов усиления в децибелах связано с тем, что человеческое ухо реагирует на звуковые колебания в соответствии с логарифмическим законом слухового восприятия.

Если коэффициент усиления каждого каскада выражен в децибелах, то общее усиление многокаскадного усилителя, дБ:

К_u = K_u₁ + K_u₂ +…+ K_uN .

Помимо усиления сигнала необходимо, чтобы усилитель не изменял его формы, т.е. в идеальном случае точно повторял все изменения (напряжения или тока). Отклонение формы выходного сигнала от формы входного сигнала принято называть искажениями. Искажения бывают двух видов: нелинейные и частотные.

Нелинейные искажения определяются нелинейностью ВАХ транзисторов, на которых собран усилитель. Так, при подаче на вход усилителя сигнала синусоидальной формы выходной сигнал не является чисто синусоидальным, он будет содержать составляющие высших гармоник. Это просто пронаблюдать с помощью входной ВАХ биполярного транзистора, которая имеет форму экспоненты, а не прямой линии. Искажения этого вида оцениваются коэффициентом гармоник (коэффициентом нелинейных искажений),

K_r:

где U₁, U₂, U₃ – значения напряжений сигнала в выходной цепи усилителя для основной, второй и третьей гармоник соответственно.

При оценке нелинейных искажений в большинстве случаев учитывают только вторую и третью гармоники, поскольку более высокие гармоники имеют малую мощность. В многокаскадных усилителях общий K_r можно принять равным сумме коэффициентов гармоник всех каскадов. На практике же основные искажения вносятся выходным (иногда предвыходным) каскадом, который работает на больших амплитудах сигналов.

Для приближенной оценки нелинейных искажений можно воспользоваться амплитудной характеристикой усилителя (рис. 2.5, а), представляющей собой зависимость амплитуды выходного напряжения U_вых от амплитудного значения входного сигнала U_вх неизменной частоты. При небольших U_вх амплитудная характеристика практически линейна. Угол ее наклона определяется коэффициентом усиления на данной частоте. Изменение угла наклона при больших U_вх указывает на появление искажений формы сигнала.

Частотные искажения определяются зависимостями параметров транзисторов от частоты и реактивными элементами усилительных устройств, в частности, разделительными ёмкостями. Эти искажения зависят лишь от частоты усиливаемого сигнала. Зависимость

K_u усилителя от частоты входного сигнала принято называть амплитудно-частотной (частотной) характеристикой (АЧХ). С помощью АЧХ (рис. 2.5, б) можно представить коэффициенты частотных искажений на низшей M_н и высшей M_в частотах заданного диапазона работы усилителя:

Рис. 2.5 Амплитудная (а) и частотная (б) характеристики

Обычно допустимые значения коэффициентов частотных искажений не превышают 3 дБ. Отметим, что ?f = f_в— f_н принято называть полосой пропускания усилителя.

В усилителях звуковых частот достаточно иметь

f_н= 20 Гц и f_в = 20 кГц; в широкополосных усилителях f_в может достигать десятков мегагерц; в частотно-избирательных усилителях f_н ? f_в и для высокочастотных усилителей может достигать сотен мегагерц; в усилителях постоянного тока (УПТ) f_н = 0, а f_в может составлять несколько десятков мегагерц.

Необходимо отметить, что в усилителях имеют место фазовые сдвиги между входным и выходным сигналами, которые могут привести к появлению фазовых искажений. Фазовые искажения проявляются лишь при нелинейной зависимости фазового сдвига от частоты. Эту зависимость принято называть фазочастотной

характеристикой (ФЧХ) усилителя. Частотные и фазовые искажения являются линейными искажениями и обусловлены одними и теми же причинами, причем большим частотным искажениям соответствуют большие фазовые искажения, и наоборот.

Помимо рассмотренных параметров и характеристик часто необходимо знать коэффициент полезного действия (КПД) усилителя, коэффициент шума, стабильность, устойчивость работы, чувствительность к внешним помехам и др. Важнейшим параметром усилителей мощности является коэффициент полезного действия ?:

? = P_н /P_о,

где P_н – мощность, выделяемая на нагрузке усилителя; P_о – мощность, потребляемая усилителем от внешнего источника питания. Величина ? всего усилителя определяется главным образом ? выходного каскада.

Основные параметры и характеристики усилителей зависят как от числа каскадов, так и от типа активного элемента (транзистора) и способа его включения в усилительном каскаде.

Принципиальная схема усилителя

Качественный усилитель на специальной микросхеме TDA7294. В клубе недавно сломался усилитель. Новый УНЧ появится только через пол года. Ну и что мне оставалось делать? Конечно же собрать свой. Поискав в интернете похожее, всё стало на свои места. Принципиальнгая схема очень лёгкая. Характеристики так-же радуют. Один такой усилитель звука выдаёт 100ватт, что неплохо для клуба.

В общем данная схема поможет вам собрать простой высококачественный усилитель с не большими затратами! Сама плата усилителя на 100 ватт в архиве.

Характеристики УМЗЧ:

Питание — Двухполярное (от +-12 до +-40V)
F вых. — 20-20000 Hz
Р вых.max (пит.+-40V, Rн=8оМ) — 100W
Р вых.max (пит.+-35V, Rн=4оМ) — 100W
К гарм (Рвых=0.7Рmax) — <0.1%
Uвх — 700мВ

Схема рабочая на 100%, так как многие её успешно повторяли. Если всё правильно запаяно и проверенно, то нет проблем. Лично собирал 2 схемы на общую мощность 200 ватт. Всё отлично, звучание хорошее, без помех, одно только плохо: микросхемы сильно греются. Поэтому у меня стояли 2 огромных радиатора + куллер. Дорожки лучше залудить, микросхемы потребляют большой ток. Вот фото сего девайса:

Пробовал для эксперимента питать микросхему от +-45 вольт — микросхема работала нормально. Помните, для TDA7293 предельное напряжение 60В (50 макс.норм.). Цена микросхем 3$ за штуку, что весьма дешево для усилителя подобного класса! В общем кому нужен хороший усилитель для различных целей — рекомендую собрать данную схему!

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Принципиальная схема — усилитель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Принципиальная схема — усилитель

Cтраница 2

Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 5.4. Схема допускает работу с входным СФ сигналом 8 В и ПФ сигналом 5 В. [16]

Принципиальная схема усилителя с золотником изображена на рис. 115 а. При перемещении золотника рабочая жидкость от насоса направляется в одну из полостей сервомотора ( рис. 116) исполнительного механизма, вызывая перемещение поршня. [17]

Принципиальная схема усилителя с золотником изображена на рис. 115, а. При перемещении золотника рабочая жидкость от насоса направляется в одну из полостей сервомотора ( рис. 116) исполнительного механизма, вызывая перемещение поршня. [18]

Принципиальная схема усилителя заряда показана на рис. 3.95. Усилитель постоянного напряжения V с большим коэффициентом усиления имеет емкостную обратную связь через переключаемые конденсаторы Cg. Благодаря большому усилению ( 20 000) и обратной связи входное напряжение ие остается практически равным О, так что заряд датчика как бы стекает непосредственно на конденсатор обратной связи С… Переключаемое сверхвысокоомное сопротивление Rg обеспечивает определенную ( очень большую) постоянную времени и исключает дрейфовые явления. Кнопка Т служит для возвращения усилителя в начальное состояние, так что любую рабочую точку можно выбрать произвольно как новую нулевую точку. [20]

Принципиальная схема усилителя мощности ( 200 — 300 вт) для питания магнитострикционных вибраторов. [21]

Принципиальная схема усилителя ПЧ на микросхемах К122УД1Б и К122УН2Б приведена на рис. 3.3. При использовании микросхемы К122УД1 в качестве каскодного усилителя с токовым разветвителем начальный режим по постоянному току транзисторов дифференциального усилителя выбирают таким, чтобы один из транзисторов находился в режиме отсечки, а второй — в активной области. Входной сигнал подают на базу токостабилизи-рующего транзистора через вывод 12 микросхемы. Нагрузка каскодов резонансная, связь между каскадами, а также с амплитудным детектором — индуктивная. [23]

Принципиальные схемы усилителей УЭУ-109М и УЭУ-209М ( рис. 73) отличаются друг от друга только входным устройством. Усилитель УЭУ-209М применяется в потенциометрах КСПЗ, где необходим вибропреобразовательный каскад ВП. [26]

Принципиальная схема усилителя мощности представлена на рис. 3.7. Все используемые в блоке усилители выполнены по аналогичной схеме. [28]

Принципиальные схемы усилителей импульсных сигналов практически не отличаются от схем усилителей гармонического сигнала. Однако УЭ импульсных усилителей приходится выбирать по другим признакам. [29]

Принципиальная схема усилителя постоянного тока, построенная по принципу параллельно-балансного включения. [30]

Страницы: 1 2 3 4 5

8 Структурная схема усилителя — СтудИзба

§ 3. Структурная схема усилителя

Структурной называется схема, на которой прямоугольниками или условными графическими обозначениями показаны основные части устройства, выполняющие определенные функции, и основные взаимосвязи между ними.

Рассмотрим упрощенную структурную схему усилителя — схему соединения его каскадов (рис. 1а). Обычно усиление сигнала, создаваемое одним каскадом, оказывается недостаточным; поэтому применяют многокаскадные схемы усилителей.

Сеть

Рис. 1. Упрощенная структурная схема усилителя (а) и примерная структура стационарного усилительного устройства киноустановок (б)

каскадом, подается на вход второго, с выхода второго — на вход третьего и т. д., т. е. осуществляется последовательное усиление сигнала цепочкой каскадов.

Вход первого каскада является входом усилителя, а выход последнего — выходом усилителя.

Рекомендуемые файлы

Техническое задание
Инженерия требований и спецификация программного обеспечения
FREE
Маран Программная инженерия
Программаня инженерия
FREE
Учебный план для ИУ3, ИУ4, ИУ5, ИУ6, ИУ7, РК 6, РЛ6, МТ4, МТ8, МТ11, СМ13
Физика
Вопросы и ответы из теста по 1С Платформе 8.3.
Информатика, программирование
FREE
Лекции 2, 6, 8 и 17 Юрасова Н. И.
Физика
FREE
Самоучитель SolidWorks (2018)
Инженерная графика
На вход усилителя включаются источники сигнала: фотоэлектронный умножитель или фотодиод при воспроизведении фотографической фонограммы, воспроизводящая магнитная головка при воспроизведении магнитной фонограммы, звукосниматель при воспроизведении грамзаписи, микрофон при усилении речи оратора или переводчика (при демонстрировании недублированных иностранных фильмов), а также при записи речи и музыки.
На выход усилителя включается внешняя нагрузка: громкоговоритель или телефон при воспроизведении звука, магнитная головка записи или модулятор света при магнитной или фотографической записи звука, рекордер при механической записи, осциллограф для наблюдения или фотографирования сигнала и т. д.
Для любого- каскада, кроме первого, источником сигнала служит предыдущий каскад, а нагрузкой для всех каскадов, кроме последнего, — входная цепь следующего каскада.
Каскады могут иметь различное назначение — усиление напряжения, тока или мощности (в зависимости от того, какая из этих величин сигнала должна быть доведена до определенного уровня, чтобы привести в действие следующий каскад или нагрузку).
Следует иметь в виду, что в процессе усиления мощность всегда увеличивается, но при усилении напряжения или тока ее величина не имеет значения.
Последний каскад, отдающий в нагрузку требуемую мощность, называется оконечным. Для приведения его в действие служит предоконечный каскад (драйвер), который в зависимости от режима оконечного каскада может быть либо усилителем мощности, либо усилителем напряжения.
Для увеличения напряжения от величины, которую создает источник сигнала на входе, до величины, требуемой на входе предоконечного каскада, служат каскады предварительного усиления напряжения.
В комплектах звуковоспроизводящей аппаратуры киноустановок, выполненных по блочному принципу, часть каскадов предварительного усиления напряжения выделяют в конструктивно самостоятельный предварительный усилитель, а остальные каскады вместе с предоконечным и оконечным — в отдельный оконечный усилитель. Между этими усилителями включается выносной регулятор громкости, находящийся на пульте в зрительном зале.
Эти блоки вместе с источником питания составляют усилительное устройство.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УСИЛИТЕЛЯ
Усилитель характеризуется рядом технических показателей, по которым можно судить о его усилительных, энергетических и эксплуатационных свойствах и качестве передачи сигнала. Основные из них: коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления, номинальная (паспортная) выходная мощность, потребляемая мощность, коэффициент полезного действия, чувствительность, диапазон частот, искажения, динамический диапазон и уровень помех.
Кроме этого всякий усилитель характеризуется надежностью, стабильностью, устойчивостью, массой, габаритами, конструктивными и эксплуатационными особенностями.
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСИЛЕНИЯ
Для количественной оценки усилительных свойств устройства пользуются понятием 6 коэффициенте усиления.
Поскольку сигнал (электрические колебания) характеризуется величиной мощности, напряжения и тока, различают соответственно три коэффициента усиления.
Коэффициент усиления мощности К_рпоказывает, во сколько раз мощность сигнала на выходе усилителя больше, чем на входе:
Коэффициентом усиления напряжения /(„, или сокращенно, коэффициентом усиления К, называется отношение напряжения сигнала на выходе к напряжению на входе.

Аналогично определяется коэффициент усиления тока Ki как отношение выходного тока сигнала к входному:

По определению сущности процесса усиления коэффициент усиления мощности всегда больше единицы, в то время как коэффициенты усиления напряжения или тока, могут быть меньше единицы; иногда их в этом случае называют коэффициентами передачи напряжения или тока.
При активном сопротивлении нагрузки Р_вых = U_вых/I_вых; соответственно при активном входном сопротивлении усилителя P_вх = U_BXI_BX; тогда коэффициент усиления мощности равен произведению: К_р= K_uKi.
Работу усилителей звуковой частоты принято анализировать и исследовать при синусоидальном сигнале на входе.

Для многокаскадного усилителя коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления его каскадов:
Во всех приведенных соотношениях коэффициент усиления определяется, как отвлеченное число.
Более удобны логарифмические единицы измерения — децибелы, в которых могут быть выражены не только коэффициенты усиления и их изменения, но и другие относительные величины.
Логарифмические единицы были введены в связи с психофизиологическими особенностями восприятия человеком внешних раздражений, действующих на его органы чувств: ощущение пропорционально логарифму раздражения. Например, восприятие громкости звука пропорционально логарифму звукового давления, а восприятие яркости изображения пропорционально логарифму освещенности. Поэтому изменения звукового давления в одно и то же число раз независимо от абсолютных величин воспринимаются человеком как одинаковые приращения громкости.
Чтобы выразить отношение двух величин в логарифмических единицах, надо измерить его единицами, пропорциональными логарифму этого отношения. отношение мощностей в логарифмических единицах названо в честь ученого Бела — белами. Удобнее использовать более мелкие единицы—децибелы (дБ)
Таким образом, коэффициент усиления мощности в децибелах:
Чтобы выразить в децибелах отношение напряжений или токов, надо брать 20 логарифмов этого отношения, учитывая, что отношение мощностей пропорционально квадрату отношения напряжений или токов (при условии равенства сопротивлений), а при логарифмировании степени показатель степени служит множителем при логарифме основания.
Поэтому
Схема высококачественного транзисторного усилителя мощности 75Вт
На рис. 1 приведена обобщенная структурная схема усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ). Данная схема построена на базе хорошо известного усилителя [1].
Автор предложил очень хороший УМЗЧ, но, на мой взгляд, принципиальная схема этого усилителя несколько громоздка и ее можно несколько упростить.
Задача каждого разработчика состоит в правильном сочетании получения требуемых характеристик качества работы устройства и необходимых для их реализации затрат. Не нужно усложнять схему ради незначительного улучшения качества, что приводит к неоправданным затратам. Достоинством каждой схемы является ее простота.
Рис. 1. Обобщенная структурная схема УМЗЧ.
Принципиальная электрическая схема усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) приведена на рис. 2.
Выходная мощность усилителя составляет не менее 75 Вт на нагрузке 4 Ом. Полоса воспроизводимых частот — 3 Гц..100 кГц.
Входной каскад усилителя мощности выполнен на операционном усилителе типа КР140УД1101. Этот операционный усилитель относится к быстродействующим. Частота единичного усиления составляет 15 МГц, скорость нарастания выходного напряжения — 50 В/ мкс. Это очень неплохой операционный усилитель и, главное, дешевый.
Операционный усилитель включен в инвертирующем включении. Цепь отрицательной обратной связи, охватывающая весь усилитель и определяющая его коэффициент усиления, образуется с помощью резисторов R1, R4. Конденсатор С10 служит для формирования необходимой АЧХ усилителя.
Для снижения статических ошибок необходимо выдерживать равенство суммарных сопротивлений, включаемых в цепях инвертирующего и неинвертирующего входов. Для этой цели неинвертирующий вход операционного усилителя посажен на землю через резистор R2.
Для точной установки нуля на выходе усилителя мощности используется цепь, образованная резисторами R6, R8. Для устранения высокочастотных наводок на вход усилителя конденсатор С1 совместно с резистором R1 образовывают ФНЧ.
При инвертирующем включении ОУ рекомендуется использовать цепь R3C7, которая увеличивает скорость нарастания выходного напряжения до 150 В/мкс. Из-за ограниченной скорости отклика большого сигнала с ростом частоты снижается амплитуда неискаженного выходного сигнала, эта цепочка позволяет практически увеличить ее в три раза.
Питание операционного усилителя осуществляется стабилизированным напряжением 15 В, которое стабилизируется с помощью стабилитронов VD1, VD2. Напряжение источника питания подается на стабилитроны через резисторы R14, R15, служащие для ограничения тока через стабилитрон.

Рис. 2. Электрическая принципиальная схема УМЗЧ.
Так как максимальная амплитуда выходного сигнала операционного усилителя ограничена напряжением его питания, а оконечный каскад усилителя мощности, как известно, не усиливает по напряжению, то максимальная амплитуда на выходе такого усилителя будет ограниченной, даже если оконечный каскад запитан в два раза большим напряжением.
Для устранения этого недостатка перед оконечным каскадом необходимо использовать дополнительный каскад усиления по напряжению. В качестве такого каскада в данном усилителе используется абсолютно симметричный усилитель напряжения, верхнее плечо которого образовано транзисторами VT4, ѴТЗ, ѴТ5, нижнее -транзисторами ѴТ1, ѴТ2, ѴТ7.
Этот усилитель напряжения обладает высокой линейностью за счет симметричности структуры. Критерий выбора данных транзисторов — максимальная граничная частота единичного усиления.
Дополнительно для транзисторов VT1, VT2…VT4 — малый коэффициент шума. Цепочки R12C13 и R10C12 предназначены для устранения возбуждения усилителя напряжения на высоких частотах. Диоды VD3, VD4, VD5 — для ускорения переходных процессов при выходе усилителя из перегрузки.
Стабилитрон VD6 задерживает включение транзисторов VT5, VT7 на время зарядки накопительных конденсаторов, чтобы к моменту их включения напряжение питания операционного усилителя достигало режима его работы и они вошли в нормальный режим. Входной каскад и усилитель напряжения разделены через резистор R5. Цепь начального смещения на базы транзисторов оконечного каскада выполнена на транзисторе VT6.
Энергетическая эффективность усилителя в основном зависит от экономичности оконечного каскада, так как каскады предварительного усиления потребляют от источника питания незначительную энергию.
Оконечный каскад выполнен на транзисторах: верхнее плечо — VT8, VT10, VT12 и нижнее — на VT9, VT11, VT13. Для уменьшения падения напряжения на р-п переходах транзисторов оконечного каскада при протекании больших токов транзисторы VT10 и VT12, VT11 и VT13 соединены в параллель.
При этом ток коллектора каждого транзистора уменьшается вдвое. Каждый транзистор оконечного каскада охвачен отрицательными местными обратными связями, образованными резисторами R29, R30…R32. Так же весь оконечный каскад охвачен общей отрицательной обратной связью с помощью R25, С25.
Конденсаторы С18, С20 предотвращают появление динамической асимметрии выходного каскада. На выходе установлен дроссель L1 для исключения любых паразитных воздействий на выходной каскад.
Конструктивные особенности
Дроссель наматывается на каркас диаметром 12 мм в два слоя. Толщина провода — 1 мм, длинна намотки — 25 мм. На транзисторы VT8, VT9 следует повесить маленькие радиаторы. Транзисторы ѴТ10, Ѵ12 и ѴТ11, Ѵ13 вынесены из печатной платы на радиаторы.
Транзистор VT6, на котором выполнена цепь начального смещения рабочей точки, для лучшей термостабилизации вынесен из печатной платы и закреплен на одном из радиаторов оконечного каскада. Питание от источника питания подается на коллекторы выходных транзисторов оконечного каскада, от них на печатную плату усилителя мощности.
Ток покоя оконечного каскада следует устанавливать в пределах 75…95 мА, поскольку при меньшей величине ухудшаются частотные свойства мощных транзисторов.
При первом запуске усилителя мощности рекомендуется включить в цепь коллекторов мощных транзисторов резисторы по 4 Ом 5 Вт, эти резисторы ограничат ток коллекторов и тем самым спасут транзисторы оконечного каскада в случае каких-либо неисправностей. Если при первом запуске ваш усилитель возбуждается, то следует проверить RC-цепи: R12C15, R10C14, R25C25 и конденсатор СЮ.
Данный усилитель обладает отличной переходной характеристикой, способен работать на низкоомную нагрузку порядка 2 Ом, хорошо отрабатывает скачок в виде ступеньки благодаря широкой полосе пропускания.
Следует отметить, что на пути прохождения НЧ сигнала в усилителе нет разделительных конденсаторов, не считая входного СЗ, ко* торый можно также исключить, что позволит без ослабления и внесения фазовых искажений усиливать НЧ сигнал. Таким образом, данный усилитель обладает идеальной фазочастотной характеристикой.
Автор статьи — М. Путырский. Статья опубликована в PЛ, N°9,2002 г.
Источник: Radiostorage.net/
Как сделать схему усилителя звука?
Очень важной частью Sound Electronics является усилитель мощности. Его основной задачей является увеличение амплитуды мощности данного входного сигнала. Он усиливает мощность входного сигнала, так что он становится способным управлять нагрузками, такими как громкоговорители, наушники и т. Д. Обычные усилители, которые используются для усиления напряжения переменного сигнала, не способны обеспечить ток. это делает их неспособными управлять грузом. Но усилитель мощности обеспечивает этот необходимый ток, который необходим для управления выходной нагрузкой.
Схема усилителя звука
В этой статье мы собираемся разработать усилитель мощностью 10 Вт, к которому в качестве нагрузки будет подключен динамик на 8 Ом. Требуемая мощность будет подана на нагрузку с помощью операционного усилителя IC LF351 и двух силовых транзисторов, TIP127 и TIP122.
Как спроектировать схему усилителя мощности с использованием силовых транзисторов?
Теперь, когда мы знаем реферат нашего проекта, давайте двинемся вперед и протестируем схему после составления списка компонентов.
Шаг 1: Сбор компонентов
Прежде чем начать проект, необходимо знать, какие компоненты ему понадобятся при работе, будь то аппаратный компонент или компьютерное программное обеспечение. Отличный подход, который можно использовать для запуска проекта, – составить полный список всех компонентов, которые он собирается использовать в конкретном проекте. Мы можем сэкономить много времени при работе над проектом, если у нас есть этот список компонентов. Итак, полный список компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, приведен ниже:
Шаг 2: Схема проектирования
Обычно усилитель мощности является последним блоком в цепочке усилителей. Это напрямую связано с нагрузкой. Обычно усилители-регуляторы напряжения и предварительные усилители усиливают входной сигнал перед отправкой его на усилитель мощности.
В системах аудиоусилителя большую часть времени используется громкая связь. Импеданс нагрузки играет важную роль на выходе усилителя мощности. Таким образом, правильная нагрузка должна быть выбрана при подключении к выходной клемме цепи.
LM351 – это интегральная схема, которая усиливает входной сигнал. Используются два силовых транзистора, которые обеспечат необходимое усиление мощности. Транзисторы напрямую получают питание от источника питания и подают его на нагрузку. Поскольку входной сигнал переменного тока, он изменит свою полярность. Таким образом, оба транзистора помогут обеспечить усиление мощности для противоположного полюса, то есть TIP127 обеспечит усиление мощности до положительного пика, а отрицательный пик будет обеспечен усилением мощности с помощью TIP122.
Шаг 3: Имитация схемы
Поскольку мы знаем, что у нас есть полный список всех компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, давайте сделаем шаг вперед и протестируем схему. Перед созданием этой схемы на оборудовании, давайте сначала сделаем симуляцию этой схемы на компьютерном программном обеспечении. Имитация схемы на программном обеспечении перед ее реализацией на аппаратном уровне является отличным подходом, поскольку она позволяет нам убедиться в том, что схема работает идеально, а при наличии некоторых недостатков их можно немедленно исправить на компьютере. Программное обеспечение, которое мы собираемся использовать для симуляции, – Proteus. Это программное обеспечение позволяет нам спроектировать схему на компьютере и проверить ее выход, предоставив ему соответствующий вход. Чтобы смоделировать схему, выполните следующие действия:
Если на вашем компьютере уже не установлено это программное обеспечение, кликните сюда скачать его.
После установки программного обеспечения откройте программное обеспечение и создайте новый проект, нажав кнопку ISIS.ISIS
Новая схема только что открылась. Нажмите на кнопку P, чтобы открыть меню компонента.Новая схема
Появится окно с панелью поиска в верхнем левом углу. Найдите компонент, который вам нужно использовать в проекте.Выбор компонентов
Выбрав все компоненты, вы увидите полный список в левой части экрана.Список компонентов
Сделайте принципиальную схему, как показано ниже.Принципиальная электрическая схема
Теперь нажмите на входной терминал и установите амплитуду сигнала переменного тока на 1 В и частоту на 50 Гц.Установить сигнал переменного тока
Теперь замените динамик на 8-омный резистор. Поместите осциллограф на схему и подключите его клемму A к входу и клемму B к выходу.Подключение осциллографа
Теперь запустите симуляцию. Изучите выходные волны. Вы заметите, что выходная волна будет иметь большую амплитуду.Вывод
Шаг 4: Создание схемы
Теперь, когда мы смоделировали схему, давайте сделаем аппаратную часть этого проекта на Veroboard. Чтобы реализовать эту схему на оборудовании, выполните следующие шаги. Следует иметь в виду, что все компоненты должны быть расположены близко друг к другу, и цепь должна быть компактной.
Возьмите Veroboard и протрите его сторону медным покрытием скребковой бумагой.
Теперь поместите компоненты аккуратно и достаточно близко, чтобы размер цепи не стал слишком большим
Тщательно сделайте соединения, используя паяльник. Если при выполнении соединений была допущена какая-либо ошибка, попробуйте демонтировать соединение и снова правильно припаять соединение, но, в конце концов, соединение должно быть надежным.
После того, как все соединения выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка непрерывности – это проверка электрической цепи, чтобы проверить, протекает ли ток по желаемому пути (что это определенно полная цепь). Проверка непрерывности выполняется путем установки небольшого напряжения (проводного в сочетании со светодиодом или компонентом, создающим шум), например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
Если проверка целостности пройдена, это означает, что цепь выполнена надлежащим образом. Теперь он готов к проверке.
Подключите положительную и отрицательную клеммы источника питания в цепи. и установите ручку блока питания на 12В.
Подайте вход переменного тока на входной разъем и проверьте звук, издаваемый динамиком.
Так что это была целая процедура для создания схемы усилителя мощности. Теперь вы можете наслаждаться этой схемой дома.
Appuals.com является участником партнерской программы Amazon Services LLC, и мы получаем комиссию за покупки, сделанные по нашим ссылкам.
Схема HI-FI усилителя на 500 Вт
Использование мощных усилителей (с Pout более 200 Ватт) оправдано даже для дома. Ведь УМЗЧ будет всегда работать на десятой части своей мощности, что крайне хорошо сказывается на искажениях Кни. Предлагаемый усилитель к тому же имеет защиту от короткого замыкания выходную, здесь T22 и T23 измеряют ток через резисторы 0,47 Ом, переводя соответственно T11 и T12 в режим отключения при срабатывании защиты. Можно ещё увеличить чувствительность защиты, уменьшив значение сопротивлений R32 и R33.
Технические параметру УМЗЧ
Среднеквадратичная выходная мощность: 400 Вт.
Музыкальная мощность 500 Вт.
Номинальное сопротивление динамика: 4 Ом.
Частотная характеристика: от 5 Гц до 60 кГц (-2 дБ).
Уровень помех -130 дБ.
Чувствительность входа: 6 В
Сопротивление входное: 10 кОм
Напряжение питания: ± 70 В
Искажения не более: 0,2 %.
Принципиальная электрическая схема усилителя 500 Вт

Выпрямитель блока питания обычный мостовой, хотя подходит и специальный импульсный БП. Меньше потери нагрузки у диодов Шоттки, но разница в выходном напряжении составит 1 В, что не стоит усилий.
Как переменный, так и пульсирующий сигналы могут быть описаны тремя значениями напряжения.
(45 В) Эффективное — говорит о том, что оно делает, то есть описывает переменное напряжение.
(40,5 В) Среднеквадратичное — это скорее геометрический параметр — приборы точно измеряют его, и если они измеряют что-то отличное от сигнала постоянного тока, то преобразуют это значение в эффективное.
(63,5 В) Пиковое или максимальное — это напряжение заряжает емкость, а затем вы измеряете его как постоянное напряжение на выходе стабилизатора.
Из этих чисел теоретически вычтено падение на диоде 0,7 В, на практике это будет больше. Если мы говорим о нагрузке на источник питания, добавляется вычитание пульсации напряжения на емкости и падение напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.
Если будут проблемы с поиском нужных деталей, можете заменить BDX53F / BDX54F на KD649A / KD650A. Конденсаторы блокирующие KD649A / KD650A могут быть немного уменьшены. Также не забудьте про выходной дроссель у АС. Такой усилитель с трансформатором 1000 Ватт 2x 45 В переменного тока вторички, даст от 300 Вт до 4 Ом. Другую аналогичную транзисторную схему 500-ваттного УНЧ смотрите тут.

108+ Принципиальная схема усилителя мощности с разводкой печатной платы
Вы хотели бы создать схему усилителя мощности для проекта?
Есть много принципиальных схем по категориям: Усилители и звуки. Также используйте поле поиска в правом верхнем углу.
Но иногда это может занять много времени. Конечно, вы ограничили время.
Не отчаивайтесь. Я создаю коллекцию схемы усилителя мощности с разводкой печатной платы.
В различных группах 108 схем, которые легко найти.
Примечание: Перед покупкой деталей и сборкой схем. Пожалуйста, проверьте и узнайте больше. Некоторые схемы не подходят для новичков.
Кроме того, я никогда не строю какие-то проекты. Итак, не могу подтвердить.
Но если любите изучать электронику. Несомненно, это будет ваш хороший опыт.
В любом случае, знаете ли вы, что у вас есть много схем для аудио или усилителя
Как я могу облегчить вам доступ?
Представьте себе, в схемах усилителя.Есть:
Многие уровни мощности от 1 до 1000 Вт.
По типам OCL, OTL, BCL.
Схема усилителя звука любого класса.
Не только усилители. Ему нужны предусилители, регулятор тембра, микшер, микрофонный предусилитель, VU-метр, защита и многое другое. Кстати,
Кто-то сказал не беспокоиться о будущем. Делай сейчас! мы будем знать это хорошо или плохо, не так ли?
Посмотрите ниже!
Малый усилитель мощностью менее 20 Вт
Они подходят для небольшого применения.Например, для увеличения мощности звука мелодии, для эксперимента по обучению электронике.
Схема усилителя звука LM386 с печатной платой Это был мой первый мини-усилитель звука. Многие тоже им пользуются. Потому что ее легко построить, и эта микросхема всегда популярна. И подходит для батареи 9 В.
Стерео 2 Вт + 2 Вт с использованием 3 LM386 Вот схема усилителя стерео звука LM386, 2 Вт. Использование 3-х микросхем в модели моста. Это дешево и легко построить для новичка.
15 Вт многоцелевой TDA2030 Эта микросхема пользуется популярностью во все времена.Потому что маленький и дешевый. Это моно модель. Для нормальной комнаты хватит.
1,2 Вт, Super Small, TDA7052 Миниатюрный стереоусилитель звука для мобильных устройств или iPad. Даже принципиальная схема усилителя звука на 5в. Это поможет вам использовать батарею AA 1,5 В x2 (3 В) для работы усилителя мощности.
TDA2822 Стереоусилитель Стереоусилитель мощности. Людям нравится TDA2822. Я тоже. Почему? Найдите ответ сами.
Интегрированный усилитель мощностью 20 Вт, TDA2005 с регулятором тембра.Простая схема с использованием источника питания 12 В.
TDA820, мини-стереоусилитель, 2 Вт + 2 Вт Это альтернативный крошечный чип усилителя. Только одна микросхема дает максимальную мощность 2 Вт на 8 Ом. больше, чем LM386. Вы будете слушать музыку громче.
Мини-усилитель от 20 Вт до 50 Вт
Диапазон от 20 до 50 Вт —Если вы молоды. Вам понравится этот список. Представьте, когда вы слушаете музыку в своей комнате. Какое счастье!
Best for Home от 50 Вт до 100 Вт
Представьте, что вы смотрите фильм с семьей.Звуковая мощность в этих схемах очень реалистична.
Схемы усилителя мощности 100 Вт
Когда у вас мини-вечеринка. Вы используете это. Ваш друг будет восхищен вашими электронными навыками. Мы любим это.
Схема усилителя High Audio
Еще 101 Вт вверх — Они могут подойти для новичков. Они аудио системы PA и дорогие. И на изготовление уходит много времени.
Супергибрид мощностью 150 Вт с использованием STK-4048
Супермост 120 Вт с TDA2030 (при 2 Ом динамика)
Усилитель MOSFET от 300 до 1200 Вт только для профессионалов.
200 Вт, Super Bridge для бас-гитары
Усилитель MOSFET мощностью 200 Вт, класс G
Цепи автомобильного аудиоусилителя 12 В
Все используются в автомобиле или в доме с источником питания 12 В постоянного тока. Некоторые схемы требуют большого тока. Большинство используют микросхему IC. Такой легкий и маленький.
50 Вт BCL Car Audio с использованием TDA1562
40 Вт Mini Audio
LM383 Power OTL 5,5 Вт
Малые микросхемы для динамика
Примечание: В целом можно использовать эти маленькие усилители тоже.
Предусилители и микрофонные элементы управления без тональности
4 предусилителя на транзисторах
3 универсальных предусилителя с использованием микросхемы IC
Транзисторный стереофонический усилитель низких частот
Микрофонный предусилитель
Микрофонный предусилитель с низким уровнем шума
Динамический микрофонный предусилитель на транзисторах
Стереофильтр шумов
Гитарный предусилитель — овердрайв *** Новый
Регуляторы тембра и графические эквалайзеры
Классические схемы управления низким уровнем шума
Предусилитель Hi-Fi с регулятором тембра ** новинка ** L ow distortion.Используйте транзисторы с низким уровнем шума Частотная характеристика 20 Гц — 20 кГц
НЧ ВЧ Активная регулировка тембра
Пассивная регулировка тембра, без микросхем и транзисторы
Super Pre Tone Control Project
Топ-3 схемы тембра предусилителя NE5532
Топ-3 графических эквалайзера — Низкий уровень шума, дешево и просто
Регулятор стереотона TDA1524
Регулятор тембра низкого шума Если вы хотите избежать шума в аудиосистеме, попробуйте это .Он использует NE55532, LF353 и другие.
Super Bass Booster Это небольшая принципиальная схема с печатной платой. Используются популярные операционные усилители 741, LF351 или другие. И используйте один блок питания.
Контроль громкости звука
Аудиомикшеры, фильтры и преобразователи
Имитатор мини-сабвуфера
Микромиксер
Супер стерео цифровой эхо
Линейный оптоизолятор
900 Объемный звук от 2 до 4 каналов
Проект дешевых и небольших слуховых аппаратов
Аудиоконтроллеры и схемы защиты
Простые динамики с задержкой
Защита динамиков
Защита высокочастотных динамиков
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .Принципиальная схема усилителя
| Усилитель мощности
Принципиальная схема усилителя состоит из считывающего преобразователя сигнала, за которым следуют небольшой усилитель (-ы) сигнала, большой усилитель сигнала и выходной преобразователь. Изначально на практике существует два типа схем усилителя: схема усилителя напряжения и схема усилителя мощности.
Схема усилителя напряжения | Схема усилителя
Основная функция схемы усилителя напряжения заключается в повышении уровня напряжения сигнала.Он разработан для достижения максимально возможного выигрыша. Выход может потреблять очень мало энергии. Для достижения высокого усиления напряжения схема усилителя напряжения должна соответствовать следующему требованию.
Используется преобразователь с тонкой базой, т.е. транзистор с высоким (более 100).
Входное сопротивление довольно низкое по сравнению с выходным сопротивлением.
Усилитель напряжения всегда работает при низком токе коллектора, порядка 1 мА, потому что для обеспечения высокой нагрузки коллектора необходимо иметь высокое усиление по напряжению.
В основном пара R-C является предпочтительной для соединения различных каскадов схемы усилителя напряжения из-за более низкой стоимости и портативности.
Схема усилителя мощности | Схема усилителя
Схема усилителя мощности предназначена для повышения уровня мощности входного сигнала. Чтобы получить большую мощность на выходе, необходимо, чтобы напряжение входного сигнала было большим. Вот почему в электронной системе схема усилителя напряжения всегда предшествует схеме усилителя мощности, как показано на блок-схеме схемы усилителя (Рисунок 1).Вот почему схему усилителя мощности также называют схемой усилителя большого сигнала.
Область за схемой усилителя мощности, называемая схемой усилителя большого сигнала, связана с тем, что она потребляет энергию от источника постоянного тока, подключенного к выходу, и преобразует ее в подходящий синусоидальный сигнал или сигнал переменного тока. Усиление мощности невозможно, потому что это противоречит законам физики. Чтобы получить усиление высокой мощности, схема должна соответствовать следующему требованию.
При усилении мощности в транзисторе во время работы выделяется тепло, поэтому используются мощные транзисторы больших размеров, насколько это возможно.
Транзистор с толстой базой не используется в качестве усилителя напряжения (меньшего размера), чтобы выдерживать большой ток.
В основном для согласования импеданса используется трансформаторная пара.
Сопротивление коллектора понижено.
Нравится:
Нравится Загрузка …
Принципиальная электрическая схема усилителя.
Контекст 1
… Блок-схема На рис. 1 представлена базовая схема блока усилителя, который действует как для входных сигналов переменного, так и постоянного тока.Ячейка схемы состоит из шести операционных усилителей, которые представляют собой высоковольтный усилитель с сильноточным приводом, стабильным единичным усилением и высокой скоростью нарастания напряжения. Основные электрические характеристики перечислены в Таблице I. Он полностью соответствует …
Контекст 2
… На рисунке 1 представлена базовая последовательная цепь отрицательной обратной связи по напряжению с 20-кратным усилением напряжения. операционные усилители A1, A2 и A3. Операционные усилители A1 и A3 представляют собой повторитель напряжения и служат источником питания…
Контекст 3
… блок схемы на рис. 1 имеет выходное напряжение 400 В (пиковый размах), как показано на рис. 2. V 01 — выходное напряжение левой части блока схемы, и V 02 для другой части цепи, обе равны по фазе. Диапазон выходного напряжения может быть увеличен за счет каскадного подключения внешних высоковольтных блоков, что показано на рис. 4. За счет каскадной схемы с …
Контекст 4
… влияние входного сопротивления обычно выражается как глубина обратной связи (1 + AF).Учитывая внутреннее сопротивление источника сигнала и нагрузки, он не может полностью передать взаимосвязь между каждым элементом выходной цепи и входным сопротивлением. Общая форма усилительных цепей с параллельным напряжением с отрицательной обратной связью A5 на рис. 1 может быть продемонстрирована на рис. 5 в соответствии с Thevenin …
Context 5
… с введением последовательной отрицательной обратной связи по напряжению в A2 на рис. 1, входное сопротивление увеличится (1 + AF) раз. Стоит отметить, что входное сопротивление A2 и A5 на рис.1. При выборе правильного входного сопротивления и сопротивления обратной связи в операционном усилителе влияние входного сопротивления на точность усилителя незначительно. Чтобы избежать искажения …
Context 6
… до введения отрицательной обратной связи последовательного напряжения на A2 на рис. 1, входное сопротивление увеличится (1 + AF) раз. Стоит отметить, что входное сопротивление A2 и A5 отличается на рис. 1. При выборе правильного входного сопротивления и сопротивления обратной связи в операционном усилителе влияние входного сопротивления на точность усилителя незначительно.Чтобы избежать искажения входного сигнала, добавление эмиттерного повторителя после развязки оптической связи или оптимального выбора сопротивления составляет …
Контекст 7
… типичная переходная характеристика для различных емкостных нагрузок с Напряжение входного сигнала 1,0 В показано на рис. 10. Кривая, обозначенная «разомкнутой», означает, что нагрузка CL не учитывается. Большинство схем усилителя обычно возникают в колебаниях с емкостными нагрузками. Когда емкостные нагрузки меньше 0.01 мкФ, характеристики переходной характеристики практически идентичны. Из-за недостаточного возбуждения с вертикальным нарастающим фронтом кривые выглядят небольшими перерегулированиями …
Context 8
… характеристики практически идентичны. Из-за недостаточного возбуждения с вертикальным нарастающим фронтом на кривых появляются небольшие выбросы, превышающие скорость нарастания усилителя. С увеличением емкостных нагрузок появятся более значительные колебания. Эти пики показывают, что емкость нагрузок будет доминировать в отклике схемы.На рис. 11 показаны формы сигналов входного и выходного напряжения двух блоков каскадного усилителя на частотах 0,001 Гц, 1,0 Гц, 1,0 кГц и 10 кГц. Входное напряжение составляет 8,0 В (размах), а выходное напряжение — 640 …
Контекст 9
… На рис. 11 (d) можно увидеть очевидную фазовую задержку. Экспериментально проверены более высокие частоты входного сигнала, явления фазовой задержки проявляются более существенно, тем не менее, коэффициент усиления остается в 40n раз (n = 2) без изменения.Фактически, общий фазовый сдвиг не влияет на нормальное измерение импеданса, потому что выходное напряжение и ток будут обнаружены …
Контекст 10
… экспериментальные результаты проводятся на частоте от 10 −3 до 10 4 Гц, с помощью которых можно проверить характеристики усиления схемы каскадного усилителя. На рис. 12 представлены кривые АЧХ усилителя, полученные измерением двух блоков и одной схемы по отдельности. Каскадное выходное напряжение с двумя блоками составляет 640 В (размах) при входном напряжении 8.0 Впп. Можно сделать вывод, что схемная система может получить усиление в 80 раз за счет каскадного соединения двух схем. Эти кривые …
Контекст 11
… характеристики линейного усилителя по искажениям лучше, чем импульсный усилитель и переключаемый линейный усилитель с поддержкой (SMALA). На рис. 13 показаны THD линейного усилителя. Измерения проводились с нагрузкой 2,5 кОм в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц. На рис. 11 в [13] показаны THD импульсного усилителя и SMALA.Хотя коэффициент нелинейных искажений SMALA снижен по сравнению с обычным переключаемым усилителем, характеристики SMALA все еще не так хороши, как …
Context 12
… искажения линейного усилителя лучше, чем импульсный усилитель и импульсный линейный усилитель (SMALA). На рис. 13 показаны THD линейного усилителя. Измерения проводились с нагрузкой 2,5 кОм в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц. На рис. 11 в [13] показаны THD импульсного усилителя и SMALA.Хотя коэффициент нелинейных искажений SMALA снижен по сравнению с обычным переключаемым усилителем, характеристики SMALA все еще не так хороши, как у линейного усилителя. Тем не менее, КПД и потребляемая мощность / рассеиваемая мощность SMALA и импульсного усилителя обычно составляют …
30-ваттная электрическая схема усилителя мощности звука

Включая предусилитель, регуляторы тембра, источник питания постоянного тока Reg, 18 Вт на 8 Ом — 30 Вт на нагрузку 4 Ом

Этот проект был своего рода вызовом: разработать усилитель звука, способный обеспечить приличную выходную мощность с минимальным количеством деталей, без ущерба для качества.В секции усилителя мощности используются только три транзистора и несколько резисторов и конденсаторов в конфигурации с шунтирующей обратной связью, но она может выдавать более 18 Вт на 8 Ом с 0,08% THD при 1 кГц в начале ограничения (0,04% при 1 Вт — 1 кГц и 0,02%). @ 1 Вт — 10 кГц) и до 30 Вт при нагрузке 4 Ом.
Для достижения таких характеристик и обеспечения общей стабильности этой очень простой схемы необходим подходящий стабилизированный источник питания постоянного тока. Это не проблема, потому что это также помогает поддерживать шум и гул предусилителя на очень низком уровне и гарантирует предсказуемую выходную мощность при различном сопротивлении нагрузки.Наконец, поскольку для усилителя требуется только одна шина питания, очень хороший стабилизатор постоянного напряжения, способный выдавать более 2 А при 40 В, может быть реализован также с несколькими деталями.

Принципиальная схема:

Детали усилителя мощности:
R1 = 2K2 Резистор 1/4 Вт
R2 = 27 кОм 1/4 Вт Резистор
R3 = 2K2 1/2 Вт Триммеры Кермет
R4 = 2К2 1/2 Вт Триммеры Кермет
R4 = 2 к2 1/2 Вт Триммеры Кермет = 100R Резистор 1/4 Вт
R6 = Резистор 1 кОм 1/4 Вт
R7 = 330R Резисторы 1/4 Вт
R8 = 330R Резисторы 1/4 Вт
C1 = 22 мкФ Электролитический конденсатор 25 В
C2 = 47 пФ 63 В Полистирол или керамический конденсатор3 =
Электролитические конденсаторы 100 мкФ, 50 В
C4 = 100 мкФ, 50 В, электролитические конденсаторы
C5 = 2200 мкФ, 50 В, электролитический конденсатор
Q1 = BC550C 45 В 100 мА Низкий уровень шума NPN-транзистор с высоким коэффициентом усиления
Q2 = IRF530 100 В 14A N-канальный транзистор Hexfet12 QN10 =
100V 12A P-Channel Hexfet Transistor (или MTP12P10)

Настройка усилителя мощности:
Настройка этого усилителя должна выполняться осторожно и без спешки:
Подключите Powe • Блок питания (предварительно проверенный отдельно) к усилителю мощности, но не к предусилителю: вход усилителя мощности должен быть оставлен открытым.
Полностью поверните курсор R4 в сторону коллектора Q1.
Установите курсор R3 примерно на середину его хода.
Подключите подходящий громкоговоритель или резистор 8 Ом 20 Вт к выходу усилителя.
Подключите мультиметр, настроенный для измерения около 50 В полной шкалы, между положительным концом C5 и отрицательным заземлением.
Включите питание и очень медленно поверните R3, чтобы на дисплее мультиметра было показание около 23 В.
Выключите питание, отсоедините мультиметр и снова подключите его, настройте на измерение не менее 1 ампер полной шкалы последовательно к положительному источнику питания (возможное использование второго мультиметра в этом месте будет очень приветствоваться).
Включите питание и очень медленно вращайте R4, пока не отобразится значение около 120 мА.
Еще раз проверьте напряжение на плюсовом конце C5 и при необходимости отрегулируйте R3.
Если R3 перенастроили, то R4 наверняка потребует некоторой перенастройки.
Подождите около 15 минут, посмотрите, не меняется ли ток, и при необходимости отрегулируйте.
Обратите внимание, что R3 и R4 очень чувствительны: очень небольшие движения вызовут довольно высокие колебания напряжения или тока, поэтому будьте осторожны.
Те, кому посчастливилось достать осциллограф и генератор синусоидальной волны 1 кГц, могут вывести усилитель на максимальную выходную мощность и отрегулировать R3 для получения симметричного ограничения отображаемой синусоидальной волны.

Секция предусилителя:

Чувствительность предусилителя и запас по перегрузке были разработаны для работы с большинством современных источников музыкальных программ, таких как проигрыватели компакт-дисков, магнитофоны, плееры iPod, компьютерные аудиовыходы, тюнеры и т. Д. Переключатели выбора источника и входные разъемы не показаны, их количество и расположение оставлены на усмотрение конструктора.Чтобы получить очень высокий запас по входной перегрузке, регулятор громкости был размещен на входе предусилителя.
После единичного усиления был добавлен каскад преобразователя импеданса (Q1), каскад регулировки тембра низких и высоких частот Баксандалла с отрицательной обратной связью. Поскольку этот каскад должен обеспечивать некоторый коэффициент усиления (примерно в 5,6 раза) и очень низкий уровень шума, была реализована «самонастраиваемая» двухтранзисторная схема с входом на полевом транзисторе. Этот каскад также отличается превосходными значениями THD до 4 В на выходе и низким выходным импедансом, необходимым для правильного управления усилителем мощности Mini-MosFet, но также может использоваться для других целей.

Принципиальная схема:

Детали предусилителя:
P1 = 50K — Лог. Потенциометр
P2 = 100K — Линейные потенциометры
P3 = 100K — Линейные потенциометры
(сдвоенный концентрический шпиндель с двумя блоками для стерео)
R1 = 220K — Резистор 1/4 Вт
R2 = 100K — Резистор 1/4 Вт
R3 = 2K7 — Резистор 1 / 4Вт
R4 = 8K2 — Резисторы 1 / 4Вт
R5 = 8K2 — Резисторы 1 / 4Вт
R6 = 4K7 — Резистор 1 / 4Вт
R7 = 2K2 — Резисторы 1 / 4Вт
R8 = 2K2 — 1 / 4Вт Резисторы
R9 = 2M2 — 1 / 4W Резистор
R10 = 47K — 1 / 4W Резистор
R11 = 47K — 1 / 4W Резистор
R12 = 33K — 1 / 4W Резистор
R13 = 2K2 — 1 / 4W Резисторы
R14 = 470R — 1 Резистор на 4 Вт
R15 = 10 кОм — 1/4 Вт Резистор
R16 = 3 кОм — резистор 1/4 Вт (см. Примечания)
C1 = 470 нФ — полиэфирные конденсаторы 63 В
C2 = 470 нФ — полиэфирные конденсаторы 63 В
C3 = 47 нФ — 63 В полиэфирные конденсаторы
C4 = 47nF — 63V полиэфирные конденсаторы
C5 = 6n8 — 63V полиэфирные конденсаторы
C6 = 6n8 — 63V полиэфирные конденсаторы
C7 = 10 мкФ — 63 В электролитический конденсатор
C8 = 22 мкФ — 25 В электролитические конденсаторы
C9 = 470 нФ — 63 В полиэфирные конденсаторы
C10 = 22 мкФ — 25 В электролитические конденсаторы
C11 = 470 мкФ — 25 В электролитический конденсатор (см. Примечания) Низкий уровень шума NPN-транзисторы с высоким коэффициентом усиления
Q2 = 2N3819 — Универсальный N-канальный полевой транзистор
Q3 = BC550C — 45 В 100 мА Низкий уровень шума NPN-транзисторы с высоким коэффициентом усиления

Секция источника питания:

Очень хорошая и мощная секция регулируемого источника питания была реализуется путем простого добавления силового транзистора PNP к превосходной микросхеме регулируемого регулятора LM317T.Таким образом, эта схема смогла выдать мощность, намного превышающую мощность, необходимую для приведения в действие двух усилителей Mini-MosFet на полную мощность (не менее 2 А при 40 В на нагрузке 4 Ом) без каких-либо заметных усилий.

Принципиальная схема:

Детали блока питания:
R1 = 3R9 — Резистор 2 Вт
R2 = 22R — Резистор 1 / 4Вт
R3 = 6K8 — Резистор 1 / 4Вт
R4 = 220R — Резистор 1 / 4Вт
R5 = 4K7 — 1 / 2Вт резистор
C1 = 4700 мкФ — 50 В электролитический конденсатор
C2 = 100 нФ — 63 В полиэфирные конденсаторы
C3 = 10 мкФ — 63 В электролитический конденсатор
C4 = 220 мкФ — 50 В электролитический конденсатор
C5 = 100 нФ — 63 В полиэфирные конденсаторы = Диодный мост — 100 В, 4 А
D2 = 1N4002 — 200 В, 1 А Диод
D3 = Светодиод — любой тип и цвет
SW2 = SPST — Сетевой выключатель
IC1 = LM317T — 3-контактный регулируемый регулятор
PL1 = Вилка сетевого шнура со шнуром
Q1 = TIP42A — 60 В, 6 А PNP-транзистор
T1 = 230 В первичный, 35-36 В (с центральным отводом) вторичный,
Сетевой трансформатор 50-75 ВА (см. Примечания)

Примечания:
Q2 и Q3 в усилителе мощности должен быть установлен каждый на af встроенный радиатор размером не менее 80x40x25 мм.
Q1 и IC1 в регулируемом источнике питания должны быть установлены на оребренном радиаторе размером не менее 45x40x17 мм.
Силовой трансформатор с номинальной вторичной обмоткой 35–36 В и 50 ВА (т.е. около 1,4 А) необходим, если вы собираетесь использовать шкафы громкоговорителей с номинальным сопротивлением 8 Ом. Для управления нагрузками 4 Ом на высоких уровнях мощности лучше выбрать трансформатор 70–75 ВА (минимум 2 А). Эти трансформаторы обычно имеют центральный отвод: очевидно, что центральный провод остается открытым.
В стерео версии этого проекта R16 и C11 в предусилителе будут общими для обоих каналов: поэтому необходим только один элемент. В этом случае R16 должен быть резистором 1K5 1/2 Вт. Значение C11 останется неизменным.

Технические данные:
Выходная мощность:
18 Вт RMS на 8 Ом (синусоида 1 кГц) — 30 Вт RMS на 4 Ом
Входная чувствительность всего усилителя:
160 мВ RMS для полной выход
Усилитель мощности Входная чувствительность:
900 мВ RMS для полного выхода
Усилитель мощности Частотная характеристика при 1 Вт RMS:
плоская от 40 Гц до 20 кГц, -0.7 дБ при 30 Гц, -1,7 дБ при 20 Гц
Усилитель мощности Суммарные гармонические искажения при 1 кГц:
100 мВт 0,04% 1 Вт 0,04% 10 Вт 0,06% 18 Вт 0,08%
Усилитель мощности Общие гармонические искажения при 10 кГц:
100 мВт 0,02% 1 Вт 0,02% 10 Вт 0,05% 18 Вт 0,12%
Безусловная стабильность при емкостных нагрузках
Предусилитель Максимальное выходное напряжение:
Частотная характеристика предусилителя:
Предусилитель Суммарные гармонические искажения при 1 кГц:
1 В RMS 0,007% 3 В RMS 0,035%
Предусилитель Полный коэффициент гармонических искажений при 10 кГц:
1 В RMS 0.007% 3 В RMS 0,02%
Диапазон регулировки низких частот, относящийся к 1 кГц:
Диапазон частот управления высокими частотами, относящийся к 1 кГц:

Содержание спонсируется Elektor только на 3 месяца. Подпишитесь на Elektor Weekly прямо сейчас.
вакуумный ламповый усилитель звука | Дискретные полупроводниковые схемы
ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ
Одна вакуумная лампа с двойным триодом 12AX7
Два силовых трансформатора, 120 В переменного тока, понижающие до 12 В переменного тока (каталог Radio Shack № 273-1365, 273-1352 или 273-1511).
Мостовой выпрямительный модуль (каталожный номер Radio Shack 276-1173)
Конденсатор электролитический, емкостью не менее 47 мкФ, с рабочим напряжением не менее 200 вольт постоянного тока.
Автомобильная катушка зажигания
Аудиоколонка, сопротивление 8 Ом
Два резистора 100 кОм
Один конденсатор 0,1 мкФ, 250 Вт постоянного тока (каталог Radio Shack № 272-1053)
«Низковольтный источник питания переменного тока», как показано в главе «Эксперименты с переменным током».
Один тумблер, SPST («однополюсный, однопозиционный»)
Радио, магнитофон, музыкальный инструмент или другие источники звукового сигнала напряжения
Спросите, где взять лампу 12AX7? Эти лампы очень популярны для использования в каскадах «предусилителей» многих профессиональных усилителей для электрогитар.
Сходите в любой хороший музыкальный магазин, и вы найдете их по умеренной цене (12 долларов США или меньше). Российский производитель под названием Sovtek делает эти лампы новыми, поэтому вам не нужно полагаться на компоненты «новый-старый-сток» (NOS), оставшиеся от более не существующих американских производителей.
Эта модель лампы была очень популярна в свое время и может быть найдена в старом «трубчатом» электронном тестовом оборудовании (осциллографах, генераторах), если у вас есть доступ к такому оборудованию. Тем не менее, я настоятельно рекомендую покупать лампу новую, а не рисковать с лампами, взятыми из старинного оборудования.
Важно выбрать электролитический конденсатор с достаточным рабочим напряжением (WVDC), чтобы выдерживать выходное напряжение цепи питания этого усилителя (около 170 вольт). Я настоятельно рекомендую выбрать конденсатор с номинальным напряжением, значительно превышающим ожидаемое рабочее напряжение, чтобы справиться с неожиданными скачками напряжения или любым другим событием, которое может вызвать нагрузку на конденсатор.
Я купил ассортимент электролитических конденсаторов Radio Shack (№ по каталогу 272-802), и в нем оказалось два конденсатора 47 мкФ, 250 Вт постоянного тока.Если вам не повезло, вы можете построить эту схему, используя пять конденсаторов, каждый номиналом 50 Вт постоянного тока, чтобы заменить один блок 250 Вт постоянного тока:
Имейте в виду, что общая емкость для этой сети из пяти конденсаторов будет составлять 1/5 или 20% от номинала каждого конденсатора. Кроме того, чтобы обеспечить равномерную зарядку конденсаторов в сети, убедитесь, что все номиналы конденсаторов (в мкФ) и все резисторы идентичны.
Автомобильная катушка зажигания — это специальный высоковольтный трансформатор, используемый в автомобильных двигателях для выработки десятков тысяч вольт для «зажигания» свечей зажигания.В этом эксперименте он используется (я мог бы добавить, что это очень необычно!) В качестве трансформатора согласования импеданса между вакуумной лампой и аудиоколонкой на 8 Ом.
Конкретный выбор «змеевика» не критичен, если он находится в хорошем рабочем состоянии. Вот фотография катушки, которую я использовал для этого эксперимента:
Аудиоколонка не должна быть экстравагантной. Для этого эксперимента я использовал маленькие полочные колонки, автомобильные (6 «x9»), а также большой (100 Вт) 3-полосный стереодинамик, и все они работают нормально.
Ни при каких обстоятельствах не используйте наушники , так как катушка зажигания не обеспечивает гальванической развязки между 170 вольт постоянного тока «пластинчатого» источника питания и динамиком, тем самым повышая уровень подключения динамиков до этого напряжения по сравнению с земля. Поскольку очевидно, что размещение на голове проводов с высоким напряжением относительно земли было бы очень опасно , пожалуйста, не используйте наушники!
Вам понадобится источник переменного тока звуковой частоты в качестве входного сигнала для этой схемы усилителя.Я рекомендую небольшой радиоприемник с батарейным питанием или музыкальную клавиатуру с соответствующим кабелем, подключенным к разъему «наушники» или «аудиовыход» для передачи сигнала на ваш усилитель.
ССЫЛКИ
Уроки электрических цепей , том 3, глава 13: «Электронные трубки»
Уроки электрических цепей , том 3, глава 3: «Диоды и выпрямители»
Уроки электрических цепей , том 2, глава 9: «Трансформаторы»
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Использование вакуумной лампы (триода) в качестве усилителя звука
Использование трансформаторов в понижающем и повышающем режимах
Как построить высоковольтный источник постоянного тока
Использование трансформатора для согласования импедансов
СХЕМА
ИЛЛЮСТРАЦИЯ
ИНСТРУКЦИИ
Добро пожаловать в мир ламповой электроники! Хотя это не совсем применение полупроводниковой технологии (за исключением выпрямителя источника питания), эта схема используется как введение в технологию электронных ламп и интересное приложение для трансформаторов согласования импеданса.Следует отметить, что при построении и эксплуатации этой схемы предусмотрена работа с опасными для жизни напряжениями!
Вы должны проявлять максимальную осторожность при работе с этой схемой, так как 170 вольт постоянного тока могут поразить вас электрическим током !! Новичкам рекомендуется обратиться за квалифицированной помощью (опытным электрикам, электронщикам или инженерам) при попытке построить этот усилитель.
ВНИМАНИЕ: не прикасайтесь к проводам или клеммам, когда цепь усилителя находится под напряжением! Если вам необходимо войти в контакт с цепью в любой момент, выключите «пластинчатый» переключатель источника питания и подождите, пока конденсатор фильтра разрядится ниже 30 вольт, прежде чем касаться какой-либо части цепи.При проверке напряжения в цепи при включенном питании по возможности используйте только одну руку, чтобы избежать поражения электрическим током.
Создание высоковольтного источника питания: Для эффективного функционирования вакуумных ламп требуется достаточно высокое постоянное напряжение, приложенное между пластиной и катодными выводами. Хотя можно использовать схему усилителя, описанную в этом эксперименте, при напряжении всего 24 В постоянного тока, выходная мощность будет мизерной, а качество звука — плохим.
Триод 12AX7 рассчитан на максимальное «напряжение пластины» (напряжение, приложенное между клеммами пластины и катода) в 330 вольт, поэтому указанный здесь источник питания на 170 вольт постоянного тока находится в пределах этого максимального предела.Я использовал этот усилитель при напряжении 235 вольт постоянного тока и обнаружил, что и качество звука, и его интенсивность немного улучшились , но, по моим оценкам, недостаточно, чтобы гарантировать дополнительную опасность для экспериментаторов.
Блок питания фактически имеет два разных выхода мощности: выход постоянного тока «B +» для питания пластины и питание «нити накала», которое составляет всего 12 вольт переменного тока. Для работы ламп требуется питание, подаваемое на небольшую нить накала (иногда называемую нагревателем ), поскольку катод должен быть достаточно горячим, чтобы испускать электроны термически, а этого не происходит при комнатной температуре!
Использование одного силового трансформатора для понижения бытовой электросети с 120 вольт переменного тока до 12 вольт переменного тока обеспечивает низкое напряжение для нити, а другой трансформатор, подключенный повышающим образом, возвращает напряжение обратно до 120 вольт.Вы можете спросить: «Зачем повышать напряжение до 120 вольт с помощью другого трансформатора? Почему бы просто не оторвать вилку от сетевой розетки, чтобы получить 120 В переменного тока непосредственно , а затем исправить это до 170 В постоянного тока? »
Ответ на этот вопрос двоякий. : во-первых, пропускание мощности через два трансформатора по своей сути ограничивает величину тока, который может быть отправлен в случайное короткое замыкание на стороне пластины схемы усилителя. Во-вторых, он электрически изолирует схему пластины от системы электропроводки вашего дома.Если бы мы выпрямили розетку с помощью диодного моста, это повысило бы напряжение на обоих выводах постоянного тока (+ и -) от защитного заземления электрической системы вашего дома, тем самым увеличив опасность поражения электрическим током.
Обратите внимание на тумблер, подключенный между 12-вольтовыми обмотками двух трансформаторов, с надписью «Пластинчатый выключатель питания». Этот переключатель управляет мощностью повышающего трансформатора, тем самым управляя напряжением пластины в цепи усилителя. Почему бы просто не использовать главный выключатель питания, подключенный к розетке на 120 вольт? Зачем нужен второй выключатель для отключения высокого напряжения постоянного тока, когда отключение одного главного выключателя дает то же самое?
Ответ кроется в правильной работе вакуумной лампы: , как лампы накаливания, вакуумные лампы «изнашиваются», когда их нити многократно включаются и опускаются, поэтому наличие этого дополнительного переключателя в цепи позволяет отключать высокое напряжение постоянного тока ( для безопасности при модификации или настройке схемы) без отключения нити накала.Кроме того, хорошей привычкой является подождать, пока трубка достигнет полной рабочей температуры , прежде чем подаст напряжение на пластину, и этот второй переключатель позволяет отложить приложение напряжения пластины до тех пор, пока трубка не достигнет рабочей температуры.
Во время работы у вас должен быть вольтметр, подключенный к выходу « B + » источника питания (между клеммой B + и землей), постоянно обеспечивающий индикацию напряжения источника питания.Этот измеритель покажет вам, когда конденсатор фильтра разрядится ниже предела опасности поражения электрическим током (30 вольт), когда вы выключите «выключатель питания пластины» для обслуживания цепи усилителя.
Клемма «заземления», показанная на выходе постоянного тока цепи питания, не требует подключения к заземлению. Скорее, это просто символ, показывающий общее соединение с соответствующим символом клеммы заземления в схеме усилителя. В построенной вами схеме будет кусок провода, соединяющий эти две точки «заземления» вместе.Как всегда, обозначение некоторых общих точек в цепи с помощью общего символа является стандартной практикой в электронных схемах.
Обратите внимание, что на принципиальной схеме показан резистор 100 кОм, подключенный параллельно конденсатору фильтра. Этот резистор совершенно необходим, поскольку он обеспечивает конденсатору путь для разряда при отключении питания переменного тока. Без этого «спускного» резистора в цепи конденсатор, скорее всего, будет сохранять опасный заряд в течение длительного времени после «отключения питания», создавая для вас дополнительную опасность поражения электрическим током.
В схеме, которую я построил — с конденсатором 47 мкФ и сопротивлением утечки 100 кОм — постоянная времени этой RC-цепи составляла короткие 4,7 секунды. Если вы обнаружите более высокое значение конденсатора фильтра (что позволяет свести к минимуму нежелательный «гул» источника питания в динамике), вам потребуется соответственно меньшее значение резистора утечки или подождать, пока напряжение не спадет каждый раз, когда вы выключите выключатель «Подача пластин».
Перед тем, как пытаться запитать схему усилителя, убедитесь, что у вас есть надежная конструкция и надежная работа.В целом это хорошая практика построения схем: сначала соберите и устраните неисправности источника питания, а затем соберите схему, которую вы собираетесь питать от него. Если источник питания не работает должным образом, то и цепь с питанием не будет работать, как бы хорошо она ни была спроектирована и изготовлена.
Создание усилителя: Одна из проблем, связанных с построением схем на электронных лампах в 21 веке, заключается в том, что найти гнезда и для этих компонентов бывает сложно. Учитывая ограниченный срок службы большинства «приемных» ламп (несколько лет), в большинстве «трубчатых» электронных устройств использовались гнезда для крепления ламп, так что их можно было легко снять и заменить.
Хотя лампы по-прежнему можно достать (в музыкальных магазинах) относительно легко, розеток, в которые они вставляются, значительно меньше — в вашем местном Radio Shack их не будет на складе! Как же нам построить схемы из ламп, если мы не сможем найти для них розетки?
Для небольших трубок эту проблему можно обойти, припаяв короткие сплошные медные провода 22-го калибра к контактам трубки, что позволит «вставить» трубку в беспаечный макет.Вот фотография моего лампового усилителя, на которой 12AX7 показан в перевернутом положении (булавками вверх).
Не обращайте внимания на 10-сегментную светодиодную гистограмму слева и 8-позиционный DIP-переключатель в сборе справа на фотографии, так как это оставшиеся компоненты от эксперимента с цифровой схемой, собранного ранее на моей макетной плате.
Одним из преимуществ установки трубки в этом положении является простота идентификации штырей, поскольку большинство «схем штыревых соединений» для трубок показано снизу:
На схеме усилителя вы заметите, что оба триодных элемента внутри стеклянной оболочки 12AX7 используются параллельно: пластина подключена к пластине, сетка подключена к сетке, а катод подключен к катоду.Это сделано для максимизации выходной мощности лампы, но это не обязательно для демонстрации основных операций. Вы можете использовать только один из триодов для простоты, если хотите.
Конденсатор 0,1 мкФ, показанный на схеме, «связывает» источник аудиосигнала (радио, музыкальная клавиатура и т. Д.) С сеткой (ями) лампы, позволяя проходить переменному току, но блокируя постоянный ток. Резистор 100 кОм гарантирует, что среднее напряжение постоянного тока между сеткой и катодом равно нулю и не может «плавать» до некоторого высокого уровня. Обычно цепи смещения используются для того, чтобы сеть оставалась немного отрицательной по отношению к земле, но для этой цели схема смещения привносит больше сложности, чем ее ценность.
Когда я тестировал схему усилителя, я использовал выход радиоприемника, а затем выход проигрывателя компакт-дисков (CD) в качестве источника аудиосигнала. I смог легко посылать на усилитель звуковые сигналы различной амплитуды для проверки его работы в широком диапазоне условий:
Трансформатор необходим на выходе схемы усилителя для «согласования» импедансов вакуумной лампы и динамика.Поскольку вакуумная лампа представляет собой высоковольтное слаботочное устройство, а большинство динамиков представляют собой низковольтные сильноточные устройства, несоответствие между ними привело бы к очень низкой выходной мощности звука, если бы они были подключены напрямую.
Чтобы успешно согласовать высоковольтный слаботочный источник с низковольтной сильноточной нагрузкой, мы должны использовать понижающий трансформатор. Поскольку сопротивление Тевенина в цепи вакуумной лампы составляет десятки тысяч Ом, а импеданс динамика составляет всего около 8 Ом, нам понадобится трансформатор с соотношением импедансов около 10 000: 1.
Поскольку коэффициент импеданса трансформатора равен квадрату его отношения витков (или отношения напряжений), мы ищем трансформатор с отношением витков около 100: 1. Типичная автомобильная катушка зажигания имеет примерно такое соотношение витков, а также рассчитана на чрезвычайно высокое напряжение на высоковольтной обмотке, что делает ее хорошо подходящей для этого применения.
Единственный недостаток использования катушки зажигания заключается в том, что она не обеспечивает гальванической развязки между первичной и вторичной обмотками, поскольку устройство фактически является автотрансформатором, причем каждая обмотка имеет общий вывод на одном конце.Это означает, что провода динамика будут находиться под высоким постоянным напряжением по отношению к заземлению цепи.
Если мы это знаем и не прикасаемся к этим проводам во время работы, проблем не будет. В идеале, однако, трансформатор должен обеспечивать полную изоляцию, а также согласование импеданса, а к проводам громкоговорителей можно будет безопасно прикасаться во время использования.
Помните, все соединения в цепи выполняйте при выключенном питании! После проверки соединений визуально и с помощью омметра, чтобы убедиться, что цепь построена в соответствии с принципиальной схемой, подайте питание на нити трубки и подождите около 30 секунд, пока она не нагреется до рабочей температуры.
Обе нити должны излучать мягкое оранжевое свечение, видимое как сверху, так и снизу трубки. Установите регулятор громкости вашего радио / CD-плеера / источника сигнала музыкальной клавиатуры на минимум, затем включите переключатель питания пластины.
Вольтметр, который вы подключили между выходной клеммой B + источника питания и «землей», должен регистрировать полное напряжение (около 170 вольт). Теперь увеличьте громкость источника сигнала и слушайте динамик. Если все в порядке, вы должны четко слышать правильные звуки через динамик.
Поиск и устранение неисправностей в этой цепи: Лучше всего использовать чувствительный звуковой детектор, описанный в главах, посвященных постоянному и переменному току настоящего тома «Эксперименты».
Подключите конденсатор 0,1 мкФ последовательно с каждым измерительным проводом для блокировки постоянного тока от детектора, затем подключите один из измерительных проводов к земле, используя другой измерительный провод для проверки аудиосигнала в различных точках цепи. Используйте конденсаторы с высоким номинальным напряжением, например, тот, который используется на входе схемы усилителя:
.
Использование двух конденсаторов связи вместо одного добавляет дополнительную степень безопасности, помогая изолировать устройство от любого (высокого) постоянного напряжения.Однако даже без дополнительного конденсатора внутренний трансформатор детектора должен обеспечивать достаточную электрическую изоляцию для вашей безопасности при использовании его для проверки сигналов в такой высоковольтной цепи, особенно если вы построили свой детектор с использованием силового трансформатора на 120 В ( вместо трансформатора «аудиовыхода»), как предлагается.
Используйте его для проверки наличия хорошего сигнала на входе, затем на штыре (ах) решетки трубки, затем на пластине трубки и т. Д., Пока не будет обнаружена проблема.Обладая емкостной связью, детектор также может проверять чрезмерное жужжание источника питания: прикоснитесь свободным испытательным проводом к клемме B + источника питания и прислушайтесь к громкому жужжанию с частотой 60 Гц.
Шум должен быть очень тихим, но не громким. Если он громкий, источник питания не фильтруется в достаточной степени и может потребоваться дополнительная емкость фильтра. После тестирования точки в цепи усилителя высоким постоянным напряжением относительно земли на конденсаторах связи детектора может возникнуть значительное напряжение.
Чтобы разрядить это напряжение, ненадолго прикоснитесь свободным щупом к заземленному щупу. При разрядке конденсаторов связи в наушниках должен быть слышен «хлопок».
Если вы предпочитаете использовать вольтметр для проверки наличия аудиосигнала, вы можете сделать это, установив его на чувствительный диапазон переменного напряжения. Показания, которые вы получаете от вольтметра, ничего не говорят о качестве сигнала качества , только его простое присутствие.
Имейте в виду, что большинство вольтметров переменного тока регистрируют переходное напряжение при первоначальном подключении к источнику постоянного напряжения, поэтому не удивляйтесь, увидев «всплеск» (сильную, мгновенную индикацию напряжения) в самый момент установления контакта. с датчиками измерителя в цепи, быстро уменьшаясь до истинного значения сигнала переменного тока.Вы можете быть приятно удивлены качеством и глубиной тона этой небольшой схемы усилителя, особенно с учетом ее низкой выходной мощности: менее 1 Вт звуковой мощности.
Конечно, схема довольно грубая и жертвует качеством ради простоты и доступности деталей, но она служит для демонстрации основного принципа лампового усиления. Продвинутые любители и студенты могут пожелать поэкспериментировать с сетями смещения, отрицательной обратной связью, разными выходными трансформаторами, разными напряжениями источника питания и даже разными лампами, чтобы получить большую мощность и / или лучшее качество звука.
Вот фотография очень похожей схемы усилителя, созданной группой мужа и жены Терри и Шерил Гетц, демонстрирующая, что можно сделать, если к подобному проекту приложить заботу и мастерство.
Схема усилителя звука мощностью 25 Вт с использованием TDA2040
Усилители являются основой аналоговой электроники. Они широко используются в электронной промышленности. Усилители используются почти во всех приложениях, связанных со звуком.
Усилитель мощности входит в состав аудиоэлектроники.Он предназначен для максимального увеличения мощности f заданного входного сигнала. В звуковой электронике операционный усилитель увеличивает напряжение сигнала, но не может обеспечить ток, необходимый для управления нагрузкой. В этом руководстве мы построим усилитель мощностью 25 Вт с использованием усилителя мощности TDA2040 IC с подключенным к нему динамиком с сопротивлением 4 Ом.
Топология конструкции для усилителей
В цепной системе усилитель мощности используется на последнем или последнем этапе перед нагрузкой.Как правило, система усилителя звука использует топологию ниже, показанную на блок-схеме
.
Как вы можете видеть на приведенной выше блок-схеме, усилитель мощности — это последний каскад, который напрямую подключен к нагрузке. Как правило, перед усилителем мощности сигнал корректируется с помощью предварительных усилителей и усилителей управления напряжением. Кроме того, в некоторых случаях, когда требуется регулировка тембра, схема регулировки тембра добавляется перед усилителем мощности.
Знайте свою нагрузку
В случае системы аудиоусилителя нагрузка и управляемая нагрузка усилителя являются важными аспектами в конструкции.Основной нагрузкой на усилитель мощности является громкоговоритель . Выход усилителя мощности зависит от импеданса нагрузки, поэтому подключение неправильной нагрузки может снизить эффективность усилителя мощности, а также его стабильность.
Громкоговоритель — это огромная нагрузка, которая действует как индуктивная и резистивная нагрузка. Усилитель мощности обеспечивает выход переменного тока, поэтому сопротивление динамика является критическим фактором для правильной передачи мощности.
Импеданс — это эффективное сопротивление электронной схемы или компонента для переменного тока, которое возникает в результате комбинированных эффектов, связанных с омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением.
В аудиоэлектронике доступны разные типы громкоговорителей разной мощности с разным сопротивлением. Импеданс динамика можно лучше всего понять, используя соотношение между потоком воды внутри трубы. Просто представьте громкоговоритель как водопроводную трубу, вода, протекающая по трубе, является переменным звуковым сигналом. Теперь, если труба стала больше в диаметре, вода будет легко течь по трубе, объем воды будет больше, а если мы уменьшим диаметр, тем меньше воды будет течь по трубе, поэтому объем воды будет ниже.Диаметр — это эффект, создаваемый омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением. Если диаметр трубы станет больше, импеданс будет низким, поэтому динамик сможет получить большую мощность, а усилитель обеспечит более высокий сценарий передачи мощности, а если сопротивление станет высоким, то усилитель будет обеспечивать динамик меньшей мощностью.
Существуют различные варианты, а также различные сегменты динамиков, доступных на рынке, как правило, с сопротивлением 4 Ом, 8 Ом, 16 Ом и 32 Ом, из которых громкоговорители на 4 и 8 Ом широко доступны по низким ценам.Кроме того, мы должны понимать, что усилитель мощностью 5 Вт, 6 Вт или 10 Вт или даже больше является среднеквадратичной мощностью, подаваемой усилителем на конкретную нагрузку в непрерывном режиме.
Итак, мы должны быть осторожны с рейтингом динамика, рейтингом усилителя, эффективностью динамика и импедансом.
Конструкция простого усилителя мощностью 25 Вт
В наших предыдущих уроках мы сделали усилитель мощностью 10 Вт, используя операционный усилитель и силовой транзистор.Но для этого урока мы построим усилитель мощности 25 Вт, который будет управлять динамиком с сопротивлением 4 Ом. Для этого мы будем использовать специальную микросхему усилителя мощности. Мы выбрали микросхему усилителя мощности TDA2040 .
На изображении выше показан TDA2040. Он доступен в большинстве обычных интернет-магазинов, а также на eBay. Пакет называется « Pentawatt » с 5 выходными выводами. Схема распиновки довольно проста и доступна в даташите
.
Вкладка подключается к контакту 3 или –Vs (отрицательный источник питания).Не говоря уже о том, что радиатор, подключенный к вкладке, также имеет такое же соединение.
Если мы проверим техническое описание, мы также сможем увидеть особенности этого усилителя мощности IC
Характеристики микросхемы неплохие. Обеспечивает защиту от короткого замыкания на землю. Кроме того, тепловая защита обеспечит дополнительные функции безопасности в случае перегрузки. Как мы видим, TDA2040 способен обеспечить выходную мощность 25 Вт на нагрузку 4 Ом, если подключен раздельный источник питания с выходом +/- 17 В.В таком случае THD (полное гармоническое искажение) будет 0,5%. В той же конфигурации, если мы получим выходную мощность 30 Вт, THD станет 10%.
Кроме того, в таблице данных есть еще один график, который показывает соотношение между напряжением питания и выходной мощностью.
Если мы посмотрим на график, мы сможем достичь выходной мощности более 26 Вт, если будем использовать раздельный источник питания с выходным напряжением более 15 В. Итак, давайте заставим усилитель мощности работать с динамиком с сопротивлением 4 Ом и мощностью 25 Вт без ущерба для THD.
Необходимые компоненты
Для построения схемы нам понадобятся следующие компоненты —
Плата Vero (может использоваться любой желающий с точками или подключением)
Паяльник
Проволока припоя
Кусачки и инструмент для зачистки проводов
Провода
Алюминиевый радиатор
Источник питания 17V Rail-to-Rail с шиной + 17V GND -17V
Динамик 4 Ом, 25 Вт
4.7R Резистор 1/2 Вт
680R Резистор 1/4 ^th Вт
резистор 22к
10к резистор
100 нФ /.Конденсатор 1 мкФ 4шт
Конденсатор 22 мкФ
TDA2040
Схема усилителя звука мощностью 25 Вт и пояснения
Схема усилителя звука 25 Вт довольно проста; TDA2040 усиливает сигнал и выдает 25 Вт RMS-мощности на 4-омный громкоговоритель . C4 и C5 используются в качестве конденсатора развязывающего фильтра. C1 и R1 действуют как фильтр. R2, R3 и C2 обеспечивают необходимую обратную связь с усилителем мощности.R4 и C3 — это демпферная цепь для ограничения обратной связи от индуктивной нагрузки (громкоговоритель).
Тестирование цепи усилителя мощностью 25 Вт
Мы использовали инструменты моделирования Proteus для проверки выхода схемы; мы измерили выходной сигнал в виртуальном осциллографе. Вы можете проверить полное демонстрационное видео , приведенное ниже
Мы запитываем схему с помощью напряжения +/- 17 В, и подается входной синусоидальный сигнал.Осциллограф подключается к выходу с нагрузкой 4 Ом на канал A (желтый), а входной сигнал подключается к каналу B (синий).
На видео мы можем увидеть разницу выходного между входным сигналом и усиленным выходным : —

Кроме того, мы проверили выходную мощность. Мощность усилителя сильно зависит от нескольких факторов, как обсуждалось ранее. Это сильно зависит от импеданса динамика, эффективности динамика, эффективности усилителя, топологии конструкции, общих гармонических искажений и т. Д.Мы не могли учесть или рассчитать все возможные факторы, которые создают зависимости в мощности усилителя. Реальная схема отличается от моделирования, потому что при проверке или тестировании выходных данных необходимо учитывать множество факторов.
Расчет мощности усилителя
Мы использовали простую формулу для расчета мощности усилителя —
Мощность усилителя = В ² / R
Мы подключили мультиметр переменного тока к выходу.Напряжение переменного тока, отображаемое на мультиметре, представляет собой размах переменного напряжения.
Мы предоставили очень низкочастотный синусоидальный сигнал с частотой 25-50 Гц. Как и в случае с низкой частотой, усилитель будет подавать больший ток на нагрузку, и мультиметр сможет правильно определять напряжение переменного тока.
Мультиметр показал + 10,1 В переменного тока. Итак, по формуле выход усилителя мощности при нагрузке 4 Ом составляет
Мощность усилителя = 10,1 ²/4 Мощность усилителя = 25.50 (примерно 25 Вт)
Что нужно помнить при создании усилителя мощностью 25 Вт
При построении схемы усилитель мощности TDA2040 должен быть правильно подключен к радиатору. Радиатор большего размера обеспечивает лучший результат. Кроме того, для лучшего результата рекомендуется использовать конденсаторы коробчатого типа с номинальным звуковым уровнем.
Всегда полезно использовать печатную плату для приложений, связанных со звуком. Лучший способ сконструировать печатную плату — обратиться к рекомендациям производителя микросхем.Эталонный дизайн печатной платы представлен в техническом описании TDA2040.
На изображении выше показан образец схемы с разводкой печатной платы. Лучше придерживаться эталонного макета, и он будет в соотношении 1: 1. Это уменьшит шумовую связь на выходе.
Также попробуйте использовать динамик с более высокой эффективностью на 4 Ом и соответствующей мощностью для работы с этим усилителем мощности.
Принципиальная схема усилителя сабвуфера 100 Вт, работа и применение
Сабвуфер — это громкоговоритель, который воспроизводит звуковые сигналы низких частот.Первый усилитель сабвуфера был разработан в 1970 году Кеном Крейслером. Он в основном используется для улучшения качества низких частот аудиосигналов. Здесь мы разрабатываем усилитель сабвуфера, производящий аудиосигналы на низких частотах от 20 Гц до 200 Гц и с выходной мощностью 100 Вт, используемый для управления нагрузкой 4 Ом.
Принцип схемы усилителя сабвуфера
Аудиосигнал сначала фильтруется, чтобы удалить высокочастотные сигналы и пропустить через него только низкочастотные сигналы.Затем этот низкочастотный сигнал усиливается с помощью усилителя напряжения. Затем этот маломощный сигнал усиливается с помощью транзисторного усилителя мощности класса AB.
Соответствующий пост — Цепь усилителя мощности 150 Вт
Принципиальная схема усилителя сабвуфера 100 Вт Схема цепи усилителя сабвуфера 100 Вт — ElectronicsHub.Org
00
9 Значение R1 6K R2 6K R3 130K R1 R6 3.2K R7 300 Ом R8 30 Ом R9, R10 3 K C1, C2 72 71 0,11171 0,11 , C6 10 мкФ, электролит C4 1 мкФ, электролит Q1 2N222A Q2 TIP41 PNP D1, D2 1N4007 Двойное питание +/- 30 В
Сабвуфер Конструкция схемы усилителя: Аудио Дизайн
Фильтр нижних частот Саллена Кея с использованием OPAMP LM7332.Частота среза была принята равной 200 Гц, а коэффициент качества — 0,707. Также предполагая, что количество полюсов равно 1, а значение C1 равно 0,1 мкФ, можно рассчитать значение C2, равное 0,1 мкФ. Предполагая, что R1 и R2 одинаковы, значение можно найти, подставив известные значения в уравнение
R1 = R2 = Q / (2 * pi * fc * C2)
Это дает значение 5,6 кОм для каждого резистора. Здесь мы выбираем резисторы 6K как R1 и R2. Поскольку нам нужен фильтр усиления с обратной связью, нам не нужны резисторы на неинвертирующем выводе, который закорочен на выходной вывод.
Предусилитель Конструкция:
Предусилитель основан на работе транзистора 2N222A класса А. Поскольку требуемая выходная мощность составляет 100 Вт, а нагрузочный резистор — 4 Ом, здесь нам требуется напряжение питания 30 В.
Предполагая, что ток покоя коллектора равен 1 мА, а напряжение покоя коллектора составляет половину напряжения питания, то есть 15 В, значение резистора нагрузки рассчитывается равным 15 кОм.
R5 = (Vcc / 2Icq)
Базовый ток определяется как, I _b = Icq / h _fe
Подставляя значения h _fe или коэффициент усиления переменного тока, мы получаем, что базовый ток равен равно 0.02 мА. Предполагается, что ток смещения I _bias в десять раз превышает базовый ток, то есть 0,2 мА.
Предполагается, что напряжение эмиттера составляет 12% от напряжения питания, то есть 3,6 В. Базовое напряжение Vb тогда равно Ve +0,7, то есть 4,3 В.
Значения R3 и R4 затем вычисляются следующим образом:
R3 = (Vcc — Vb) / I _{смещение} и R4 = Vb / I _{смещение}
Подставляя значения, мы получаем R3, равный 130 K и R4 равны 22K
Резистор эмиттера рассчитывается равным 3.6К (Ve / Ie). Однако это сопротивление разделяется между двумя резисторами, R6 и R7, где R7 используется в качестве резистора обратной связи, чтобы уменьшить эффект развязки C4. Значение R7 рассчитывается по значениям R5 и усиления и оказывается равным 300 Ом. Тогда значение R6 равно 3,2К.
Поскольку емкостное реактивное сопротивление C4 должно быть меньше сопротивления эмиттера, мы вычисляем значение C4, равное 1 мкФ.
Усилитель мощности Конструкция:
Усилитель мощности разработан с использованием транзисторов Дарлингтона TIP142 и TIP147 в режиме класса AB.Смещающие диоды выбираются так, чтобы их тепловые свойства были такими же, как у транзисторов Дарлингтона. Здесь выберите 1N4007.
Поскольку для низкого тока смещения требуется резистор смещения большого номинала, мы выбираем R9 равным 3 кОм.
Драйверный каскад используется для обеспечения входного высокого импеданса усилителя мощности. Здесь мы используем силовой транзистор TIP41 в режиме класса А. Эмиттерный резистор R8 определяется значениями напряжения эмиттера Ve (1 / 2Vcc- 0,7) и тока эмиттера Ie (равного току коллектора, т.е.е. 0,5 А) и оказалось равным 28,6 Ом. Здесь мы выбираем резистор на 30 Ом.
Значение резистора начальной загрузки R10 должно быть таким, чтобы обеспечивать высокий импеданс транзисторам Дарлингтона. Здесь мы выбираем R10 равным 3K.
Связанный пост — Схема усилителя мощности на полевом МОП-транзисторе 100 Вт
Работа схемы усилителя сабвуфера:
Аудиосигнал фильтруется фильтром нижних частот Саллена Ключа с помощью OPAMP, так что пропускаются только частоты ниже и равные 200 Гц и оставшиеся отфильтрованные.Этот низкочастотный сигнал подается на вход транзистора Q1 через разделительный конденсатор C3. Транзистор работает в режиме класса А и выдает усиленный вариант входного сигнала на своем выходе. Этот усиленный сигнал затем преобразуется Q2 в сигнал с высоким сопротивлением и подается на усилитель мощности класса AB. Два транзистора Дарлингтона работают так, что один работает в течение положительного полупериода, а другой — в течение отрицательного полупериода, создавая, таким образом, полный цикл выходного сигнала.Эмиттерные резисторы R11 и R13 используются для минимизации любых различий между согласующими транзисторами. Диоды используются для обеспечения минимальных перекрестных искажений. Этот выходной сигнал высокой мощности затем используется для управления громкоговорителем или сабвуфером с низким импедансом, около 4 Ом. Обратите внимание, что здесь мы использовали резистор 8 Ом для тестирования.
Применение схемы усилителя сабвуфера:
Эта схема может использоваться в системах домашнего кинотеатра для управления сабвуферами для воспроизведения высококачественной музыки с высокими басами.

Структурная схема усилителя | Электротехника

Принципиальная схема усилителя

Принципиальная схема — усилитель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Принципиальная схема — усилитель

8 Структурная схема усилителя — СтудИзба

Рекомендуемые файлы

Схема высококачественного транзисторного усилителя мощности 75Вт

Конструктивные особенности

Как сделать схему усилителя звука?

Как спроектировать схему усилителя мощности с использованием силовых транзисторов?

Шаг 1: Сбор компонентов

Шаг 2: Схема проектирования

Шаг 3: Имитация схемы

Шаг 4: Создание схемы

Схема HI-FI усилителя на 500 Вт

Технические параметру УМЗЧ

Принципиальная электрическая схема усилителя 500 Вт

108+ Принципиальная схема усилителя мощности с разводкой печатной платы

Малый усилитель мощностью менее 20 Вт

Мини-усилитель от 20 Вт до 50 Вт

Best for Home от 50 Вт до 100 Вт

Схемы усилителя мощности 100 Вт

Схема усилителя High Audio

Цепи автомобильного аудиоусилителя 12 В

Предусилители и микрофонные элементы управления без тональности

Регуляторы тембра и графические эквалайзеры

Аудиомикшеры, фильтры и преобразователи

Аудиоконтроллеры и схемы защиты

| Усилитель мощности

Схема усилителя напряжения | Схема усилителя

Схема усилителя мощности | Схема усилителя

Нравится:

Принципиальная электрическая схема усилителя.

30-ваттная электрическая схема усилителя мощности звука

вакуумный ламповый усилитель звука | Дискретные полупроводниковые схемы

Схема усилителя звука мощностью 25 Вт с использованием TDA2040

Принципиальная схема усилителя сабвуфера 100 Вт, работа и применение

Работа схемы усилителя сабвуфера:

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики