Унч на одном транзисторе схема

Усилитель на одном транзисторе — здесь представлена конструкция простого УНЧ на одном транзисторе. Именно с подобных схем многие радиолюбители начинали свой путь. Однажды собрав несложный усилитель мы всегда стремимся изготовить более мощное и качественное устройство. И так все идет по нарастающей, всегда присутствует желание изготовить безупречный усилитель мощности.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Схема детекторного приемника с УНЧ на одном транзисторе
• Схема усилителя на TDA2030A
• Усилитель на одном транзисторе
• Простой усилитель на транзисторах своими руками. Усилитель на одном транзисторе: схема
• самый простой усилитель проще нет
• Усилитель на одном транзисторе
• Простой усилитель мощности на КТ805 (20 Вт)
• Простой усилитель низкой частоты
• Уважаемый Пользователь!
• УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА СВОИМИ РУКАМИ

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Усилитель на одном транзисторе!!! Своими руками.

Схема детекторного приемника с УНЧ на одном транзисторе

Резистор R1 является нагрузкой детектора Д1 детекторного приемника. Резисторы R2 и R3 составляют делитель напряжения, с которого снимают напряжение смещения на базу транзистора Величиной этого напряжения определяется режим работы транзистора.

Конденсаторы CI — переходный, С2 — блокировочный. Принципиальная схема двухтранзисторного усилителя низкой частоты приведена на рис. Резисторами R2 и R4 устанавливают необходимое напряжение смещения на базах транзисторов 77 и Т2. Примененные в усилителе транзисторы должны иметь коэффициент усиления Вст порядка Резистор R3 служит нагрузкой в цепи коллектора транзистора Конденсатор С2 переходный.

Рекомендуемая принципиальная схема трехтранзисторного усилителя низкой частоты приведена на рис. В усилителе применена непосредственная связь между транзисторами 77 и Т2.

Такая связь улучшает качество звучания и температурную стабилизацию режима работы транзисторов. Резистор R2 является нагрузкой в цепи коллектора транзистора Через резистор R3 на базу транзистора 77 подается напряжение смещения. Это же напряжение стабилизирует режим работы транзистора 77 при изменении температуры.

Поскольку коллектор транзистора 77 и база транзистора Т2 соединены непосредственно, то смещение транзистора Т2 зависит от напряжения на коллекторе транзистора ГУ, т. Напряжение смещения транзистора Т1 снимается с эмиттера транзистора Т2.

Таким образом осуществляется взаимная стабилизация режимов транзисторов. Обычно при повышении температуры ток коллектора транзистора 77 увеличивается. Увеличение тока через резистор R2 вызовет уменьшение напряжения на коллекторе транзистора 77 и на базе транзистора Т2, поэтому коллекторный ток транзистора Т2 уменьшится. Это уменьшение тока вызовет, в свою очередь, уменьшение отрицательного напряжения на эмиттере Г2, а следовательно, и уменьшение напряжения смещения на базе транзистора ГУ, что приведет к уменьшению тока коллектора Т1.

Одновременно через резистор R2 осуществляется отрицательная обратная связь по переменному току между транзисторами Т1 и Т2. Усиленный транзистором Т1 низкочастотный сигнал с резистора R2 поступает на базу транзистора Т2. Нагрузка Т2 резистор R4 включена в цепь эмиттера. Усиленный транзистором Т2 сигнал снимается с резистора R4 и через разделительный конденсатор С2 подается на базу транзистора ТЗ.

Резисторы R5 и R6 образуют делитель напряжения, с которого снимается необходимое напряжение смещения для транзистора ТЗ.

В случае замены его низкоомным громкоговорителем в цепь коллектора необходимо включить выходной трансформатор. В усилителе могут быть применены резисторы и конденсаторы любых типов. Налаживание усилителя производится по наибольшей громкости приема подбором сопротивления резисторов R2 и R5.

Из трех выбранных для усилителя транзисторов на место транзистора 77 рекомендуется ставить тот, который имеет наименьшую величину обратного тока коллектора.

Схема усилителя на TDA2030A

Вашему вниманию предлагается очередной усилитель мощности. Несмотря на относительно небольшую выходную мощность, он обладает некоторыми несомненными достоинствами. Во-первых, он просто как валенок и совершенно доступен для повторения. Во-вторых, в нем нет дефицитных и дорогостоящих компонентов, таким образом собрать его можно даже там, где затруднен доступ к радиодеталям или наблюдается дырка в кармане. Характеристики усилителя следующие:. Схема очень проста и если вы решили посвятить себя сборке усилителей на рассыпухе и исследованию их деятельности, то есть смысл начать с этого усилителя.

Схема простого усилителя низкой частоты для начинающих. Усилитель состоит из двух узлов: входной каскад на транзисторе Т1 и выходной.

Усилитель на одном транзисторе

Вперёд, в прошлое! Замыслив материал на означенную тему, я первоначально хотел начать излагать её с азов. Не забираясь в дебри, конечно. Однако после некоторого осмысления возможной перспективы пришёл к выводу, что это совершенно ни к чему. В сети имеется громадное количество информации на эту тему, и каждый второй стремится учить других. И именно с азов. Одна половина сайтодержателей пытается учить строить УНЧ с азов, отталкиваясь от того, что такое транзистор радиолампа , как он она может усиливать, рак работает однотранзисторный одноламповый УНЧ, двухтранзисторный двухламповый , однотактный, двухтактный трансформаторный, бестрансформаторный, но чень качественный, очень качественный, не очень мощный, очень мощный и т. При этом сложность и количество деталей УНЧ возрастают в геометрической прогрессии.

Простой усилитель на транзисторах своими руками. Усилитель на одном транзисторе: схема

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей.

Вход Забыли пароль?

самый простой усилитель проще нет

Усилитель мощности низкой частоты — наверное все радиолюбители начинали с него. Собирая простые схемы усилителей, в какой то миг нам хочется чего — то большего и с каждым разом мы чем — то не довольны и стремимся к качеству и большой мощности. Практика, которая дается не легко, процесс продолжается годами и бывает моменты, когда радиомастер с большим стажем собирает простейшие схемы, как бы вспоминая молодость. Мы чуть отошли от нашей темы, но это не так уж и важно, поскольку речь сегодня пойдет именно о простейшем усилителе мощности низкой частоты. Данная схема усилителя содержит всего один транзистор и несколько радиодеталей, схема упрощена до минимума, чтобы с ней мог справиться человек , который только начал познавать для себя мир радиоэлектроники. Усилитель конечно не такой уж и мощный, но при мощном транзисторе можно выжимать до 0,5 ватт, неплохо для усилителя с такой схематической развязкой ни правда ли?

Усилитель на одном транзисторе

В этом видео показано как собрать усилитель мощности звуковой частоты всего на одном транзисторе КТ, помимо транзистора Вам понадобится электролитический конденсатор на 47 мкФ и резистор сопротивлением 1 кОм. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Ваш IP: Самый простой усилитель на кт Сделай сам! Простая мигалка на КТ — В этом видео показано как собрать простую светодиодную мигалку на одном транзисторе КТ, так же Вам понадобится один электролитический конденсатор на мкФ, любой светодиод и резистор номиналом 1,5 кОм.

Усилитель на одном транзисторе — здесь представлена конструкция простого УНЧ на одном транзисторе. Именно с подобных схем многие.

Простой усилитель мощности на КТ805 (20 Вт)

Усилитель на транзисторах, несмотря на свою уже долгую историю, остается излюбленным предметом исследования как начинающих, так и маститых радиолюбителей. И это понятно. Он является непременной составной частью самых массовых радиолюбительских устройств: радиоприемников и усилителей низкой звуковой частоты.

Простой усилитель низкой частоты

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как сделать простой усилитель на одном транзисторе / A simple amplifier with one transistor

Экспериментальное исследование простейших УНЧ на транзисторе кто нибудь знает как высчитать Коэффициент усиления и сопротивление входное и выходное Методика расчета усилителя на транзисторе Нада методика розчёта транзисторного ключа уселителя на транзисторе у кого есть поделитесь Расчет УНЧ здравствуйте, помогите пожалуйста ответить на 2 вопроса: 1. Что нужно изменить в схеме при Маломощный УНЧ Доброго времени суток. Подскажите пожалуйста хорошую схему УНЧ порядка мВт для наушников

В этой статье мы поговорим об усилителях. Эти устройства могут быть выполнены как на транзисторах, так и на микросхемах.

Уважаемый Пользователь!

Эх, жалко пацанов — королевство маловато, разгуляться негде! Ни ламповых тебе однотактников, ни гераниевых раритетов Что ещё остаётся пытливому уму неоперившегося меломана? Разве что брейкануть под японское хокку, да кайфануть для большего эффекта под уханье бумбокса. На самом деле, слушать надо! Перелопатить определённое количество разномастной усилительной аппаратуры — тоже надо.

УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА СВОИМИ РУКАМИ

Схема усилителя на TDA является самым простым и качественным усилителем, который может повторить даже школьник. В роли микросхемы усилителя в этой статье мы возьмем микросхему TDAA, которую можно купить абсолютно в любом радиомагазине по цене не дороже, чем буханка черного хлеба.

Максимальное напряжение однополярного питания составляет 44 Вольта.

Схема простой универсальный унч на транзисторах. Мощный и качественный самодельный усилитель звука. Принцип работы усилителя

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров. Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи. Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах — музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах. Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает оно это максимально равномерно. Коэффициент усиления зависит прямо от частоты входного сигнала. График зависимости этих величин — практически прямая линия. Если же на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и эффективность устройства быстро уменьшатся. Каскады УНЧ собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

1. Класс «А» — ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно — чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД — свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким. Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД — менее 20 %. Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Для повышения (правда, незначительного) КПД можно воспользоваться двухтактными схемами. Один недостаток — полуволны у выходного сигнала становятся несимметричными. Если же перевести из класса «А» в «АВ», увеличатся нелинейные искажения в 3-4 раза. Но коэффициент полезного действия всей схемы устройства все же увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при уменьшении уровня сигнала на входе. Но даже если прибавить громкость, это не поможет полностью избавиться от недостатков.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений — не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше — до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется — характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям.

У ламповых усилителей такие преимущества:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, — обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление — несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков — 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток — существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная — в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий — порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности — они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная — с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм — наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 — 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h31 — 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения — это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле — сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 — 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Но нужно учитывать, что по цепи базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, обязательно протекает ток утечки коллектора. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремниевых, у которых ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое — обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Это сопротивление почти не пропускает электрический ток, вследствие чего у затвора потенциал (в случае отсутствия сигнала на входе) такой же, как у земли. На истоке же потенциал оказывается выше, чем у земли, только благодаря падению напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что у затвора потенциал ниже, чем у истока. А именно это и требуется для нормального функционирования транзистора. Нужно обратить внимание на то, что С2 и R3 в этой схеме усилителя имеют такое же предназначение, как и в рассмотренной выше конструкции. А входной сигнал сдвинут относительно выходного на 180 градусов.

УНЧ с трансформатором на выходе

Можно изготовить такой усилитель своими руками для домашнего использования. Выполняется он по схеме, работающей в классе «А». Конструкция такая же, как и рассмотренные выше, — с общим эмиттером. Одна особенность — необходимо использовать трансформатор для согласования. Это является недостатком подобного усилителя звука на транзисторах.

Коллекторная цепь транзистора нагружается первичной обмоткой, которая развивает выходной сигнал, передаваемый через вторичную на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, который позволяет выбрать рабочую точку транзистора. С помощью этой цепочки обеспечивается подача напряжения смещения в базу. Все остальные компоненты имеют такое же назначение, как и у рассмотренных выше схем.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

В результате на выходе усилителя существенно снижается качество звучания. При работе двухтактного усилителя в классе «А» не получается качественно воспроизвести сложный сигнал. Причина — повышенный ток протекает по плечам усилителя постоянно, полуволны несимметричные, возникают фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала еще больше усиливаются, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен. Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости. Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены. При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку способны пройти только положительные полуволны. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью запирают первый. При этом в нагрузке оказываются только отрицательные полуволны. В результате усиленный по мощности сигнал оказывается на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективная и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог — например ВС107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ. Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключить, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня в 0,7 В и позволяет протекать току около 4 мкА. При этом по току коэффициент усиления окажется около 250. Отсюда можно сделать простой расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора — он оказывается равен 1 мА. Собрав эту схему усилителя на транзисторе, можно провести ее проверку. К выходу подключите нагрузку — наушники.

Коснитесь входа усилителя пальцем — должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов. Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука — выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты:-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

• 20.09.2014

  Номинал пассивных компонентов для поверхностного монтажа маркируется по определенным стандартам и не соответствует напрямую цифрам, нанесенным на корпус. Статья знакомит с этими стандартами и поможет Вам избежать ошибок при замене чип-компонентов. Основой производства современных средств радиоэлектронной и вычислительной техники является технология поверхностного монтажа или SMT-технология (SMT — Surface Mount Technology). …

• 21.09.2014

  На рисунке показана схема простого сенсорного переключателя на ИМС 555. Таймер 555 работает в режиме компаратора. При прикосновении пластин происходит переключение компаратора, который в свою очередь управляет транзистором VT1 с открытым коллектором. К «открытому» коллектору можно подключать внешнюю нагрузку с питанием её от внешнего или внутреннего источника питания, внешнее питание …

• 12.12.2015

  В предварительном усилителе для динамического микрофона используется двухканальный операционный усилитель uA739. Оба канала предварительного усилителя одинаковые, поэтому на схеме показан только один. На неинвертирующий вход ОУ подано 50 % напряжение питания, которое задается резисторами R1 и R4 (делитель напряжения), при этом это напряжение используется одновременно двумя каналами усилителя. Цепь R3C3 является …

• 23.09.2014

  Часы со статической индикацией обладают более ярким свечением индикаторов по сравнению с динамической индикацией, схема таких часов показана на рисунке 1. В качестве уст-ва управления индикатором является дешифратор К176ИД2, эта микросхема обеспечит достаточно высокую яркость свечения светодиодного индикатора. В качестве счетчиков используются микросхемы К561ИЕ10, каждая содержит по 20а четырех разрядных …

Транзисторные усилители, несмотря на появление более современных микросхемных, не потеряли свой актуальности. Достать микросхему бывает, порой, не так легко, а вот транзисторы можно выпаять практически из любого электронного устройства, именно поэтому у заядлых радиолюбителей иногда накапливаются горы этих деталей. Для того, чтобы найти им применение предлагаю к сборке незатейливый транзисторный усилитель мощности, сборку которого осилит даже начинающий.

Схема

Схема состоит из 6-ти транзисторов и может развивать мощность до 3-х ватт при питании напряжением 12 вольт. Этой мощности хватит для озвучивания небольшой комнаты или рабочего места. Транзисторы Т5 и Т6 на схеме образуют выходной каскад, на их место можно поставить широко распространённые отечественные аналоги КТ814 и КТ815. Конденсатор С4, который подключается к коллекторам выходных транзисторов, отделяет постоянную составляющую сигнала на выходе, именно поэтому данный усилитель можно использовать без платы защиты акустических систем. Даже если усилитель в процессе работы выйдет из строя и на выходе появится постоянное напряжение, оно не пройдёт дальше этого конденсатора и динамики акустической системы останутся целы. Разделительный конденсатор С1 на входе лучше применить плёночный, но если такого нет под рукой, подойдёт и керамический. Аналогом диодов D1 и D2 в данной схеме являются 1N4007 или отечественные КД522. Динамик можно использовать сопротивлением 4-16 Ом, чем ниже его сопротивление, тем большую мощность будет развивать схема.

(cкачиваний: 686)

Сборка усилителя

Собирается схема на печатной плате размерами 50х40 мм, рисунок в формате Sprint-Layout к статье прилагается. Приведённую печатную плату при печати необходимо отзеркалить. После травления и удаления тонера с платы сверлятся отверстия, лучше всего использовать сверло 0,8 — 1 мм, а для отверстий под выходные транзисторы и клеммник 1,2 мм.

После сверления отверстий желательно залудить все дорожки, тем самым уменьшить их сопротивление и защитить медь от окисления. Затем впаиваются мелкие детали – резисторы, диоды, после чего выходные транзисторы, клеммник, конденсаторы. Согласно схеме, коллекторы выходных транзисторов должны соединяться, на данной плате это соединение происходит путём замыкания «спинок» транзисторов проволокой или радиатором, если он используется. Радиатор требуется ставить в том случае, если схема нагружена на динамик сопротивлением 4 Ома, или если на вход подаётся сигнал большой громкости. В остальных же случаях выходные транзисторы почти не нагреваются и не требуют дополнительного охлаждения.

После сборки обязательно нужно смыть остатки флюса с дорожек, проверить плату на наличие ошибок сборки или замыканий между соседними дорожками.

Настройка и испытания усилителя

После завершения сборки можно подавать питание на плату усилителя. В разрыв одного из питающих проводов нужно включить амперметр, для контроля потребляемого тока. Подаём питание и смотрим на показания амперметра, без подачи на вход сигнала усилитель должен потреблять примерно 15-20 мА. Ток покоя задаётся резистором R6, для его увеличения нужно уменьшить сопротивление этого резистора. Слишком сильно поднимать ток покоя не следует, т.к. увеличится выделение тепла на выходных транзисторах. Если ток покоя в норме, можно подавать на вход сигнал, например, музыку с компьютера, телефона или плеера, подключать на выход динамик и приступать к прослушиванию. Хоть усилитель и прост в исполнении, он обеспечивает весьма приемлемое качество звука. Для воспроизведения одновременно двух каналов, левого и правого, схему нужно собрать дважды. Обратите внимание, что если источник сигнала находится далеко от платы, подключать его нужно экранированным проводом, иначе не избежать помех и наводок. Таким образом, данный усилитель получился полностью универсальным благодаря небольшому потреблению тока и компактным размерам платы. Его можно использовать как в составе компьютерных колонок, так и при создании небольшого стационарного музыкального центра. Удачной сборки.

Редакция сайта «Две Схемы» представляет простой, но качественный усилитель НЧ на транзисторах MOSFET. Его схема должна быть хорошо известна радиолюбителям аудиофилам, так как ей уже лет 20. Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому её иногда так и называют — УНЧ Holton. Система усиления звука имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, при мощности на нагрузку порядка 100 Ватт.

Данный усилитель является альтернативой для популярных усилителей серии TDA и подобных попсовых, ведь при чуть большей стоимости можно получить усилитель с явно лучшими характеристиками.

Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2-х недорогих МОП-транзисторов. Усилитель может работать с динамиками сопротивлением как 4, так и 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — будет установка значения тока покоя выходных транзисторов.

Принципиальная схема УМЗЧ Holton

Усилитель Холтон на MOSFET — схема

Схема является классическим двухступенчатым усилителем, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Схема системы представлена выше.

Печатная плата

Печатная плата УНЧ — готовый вид

Вот архив с PDF файлами печатной платы — .

Принцип работы усилителя

Транзисторы Т4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на питание от источника тока, построенного на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторах R18 (22 ком), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенный из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 нф) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкф), R6 и R10 (47 ком), ограничивающий составляющие сигнала на инфранизких частотах.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузкой являются транзисторы Т8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).

Конденсаторы C3 (33 пф) и C4 (33 пф) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 нф) включенный параллельно R13 (10 ком/1 В), улучшает переходную характеристику УНЧ, что имеет значение для быстро нарастающих входных сигналов.

Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4,7 ком), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом/5 Вт) и R17 (0,22 Ом/5 Вт) в пределах 20-25 мВ. Общее потребление тока в режиме покоя усилителя должен быть в районе 130 мА.

Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11 (IRFP9240). Транзисторы эти устанавливаются как повторитель напряжения с большим максимальным выходным током, таким образом, первые 2 каскада должны раскачать достаточно большую амплитуду для выходного сигнала.

Резисторы R8 и R17 были применены, в основном, для быстрого измерения тока покоя транзисторов усилителя мощности без вмешательства в схему. Могут они также пригодиться в случае расширения системы на еще одну пару силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.

Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают скорость зарядки емкости проходных транзисторов, а, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания у транзисторов не должно быть больше 12 В.

На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра питания С2 (4700 мкф/50 в) и C13 (4700 мкф/50 в).

Самодельный транзисторный УНЧ на МОСФЕТ

Управление питается через дополнительный RC фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом/1 В), С1 (220 мкф/50 в) и R23 (100 Ом/1 В) и C12 (220 мкф/50 в).

Источник питания для УМЗЧ

Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.

Усилитель Холтон на плате с деталями

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе .

Схема усилителя звука на одном транзисторе своими руками

Схема усилителя звука на транзисторах своими руками

Диапазон звуковых частот, которые воспринимаются человеческим ухом, находится в пределах 20 Гц-20 кГц, но устройство, выполненное на одном полупроводниковом приборе, из-за простоты схемы и минимального количества деталей обеспечивает более узкую полосу частот. В простых устройствах, для прослушивания музыки достаточно частотного диапазона 100 Гц-6 000 Гц. Этого хватит для воспроизведения музыки на миниатюрный динамик или наушник. Качество будет средним, но для мобильного устройства вполне приемлемым.

Схема простого усилителя звука на транзисторах может быть собрана на кремниевых или германиевых изделиях прямой или обратной проводимости (p-n-p, n-p-n). Кремниевые полупроводники менее критичны к напряжению питания и имеют меньшую зависимость характеристик от температуры перехода.

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя, в качестве конденсаторов постоянной ёмкости (помимо электролитических), желательно применять слюдяные конденсаторы. Например типа КСО, такие, как ниже на рисунке.

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В; Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2. На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Пластина разрезается по линиям, потом этой заготовке придают форму трубки, используя для этой цели любую подходящую цилиндрическую оправку (например сверло). После этого заготовку (1) плотно надевают на корпус транзистора (2) и прижимают пружинящим кольцом (3), предварительно отогнув боковые крепёжные ушки.

Кольцо изготовляется из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать бандаж из медной проволоки. Теперь осталось загнуть снизу боковые ушки для крепления радиатора за корпус транзистора и отогнуть на нужный угол надрезанные перья.

Подобный радиатор можно также изготовить и из медной трубки, диаметром 8мм. Отрезаем кусок 6…7см, разрезаем трубку вдоль по всей длине с одной стороны. Далее на половину длины разрезаем трубку на 4 части и отгибаем эти части в виде лепестков и плотно надеваем на транзистор.

Так как диаметр корпуса транзистора где-то 8,2 мм, то за счёт прорези по всей длине трубки, она плотно оденется на транзистор и будет удерживаться на его корпусе за счёт пружинящих свойств. Резисторы в эмиттерах выходного каскада – либо проволочные мощностью 5 Вт, либо типа МЛТ-2 3 Ом по 3шт параллельно. Импортные пленочные использовать не советую – выгорают мгновенно и незаметно, что ведет к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.

Схема усилителя звука на 1 транзисторе

Простейшая схема усилителя звука на одном транзисторе включает в себя следующие элементы:

• Транзистор КТ 315 Б
• Резистор R1 – 16 ком
• Резистор R2 – 1,6 ком
• Резистор R3 – 150 ом
• Резистор R4 – 15 ом
• Конденсатор С1 – 10,0 мкф
• Конденсатор С2 – 500,0 мкф

Это устройство с фиксированным напряжением смещения базы, которое задаётся делителем R1-R2. В цепь коллектора включен резистор R3, который является нагрузкой каскада. Между контактом Х2 и плюсом источника питания можно подключить миниатюрный динамик или наушник, который должен иметь большое сопротивление. Низкоомную нагрузку на выход каскада подключать нельзя. Правильно собранная схема начинает работать сразу и не нуждается в настройке.

Схема усилителя звуковой частоты

Более качественный УНЧ можно собрать на двух приборах.

Схема усилителя на двух транзисторах включает в себя больше комплектующих элементов, но может работать с низким уровнем входного сигнала, так как первый элемент выполняет функцию предварительного каскада.

Переменный сигнал звуковой частоты подаётся на потенциометр R1, который играет роль регулятора громкости. Далее через разделительный конденсатор сигнал подаётся на базу элемента первой ступени, где усиливается до величины, обеспечивающей нормальную работу второй ступени. В цепь коллектора второго полупроводника включен источник звука, которым может быть малогабаритный наушник. Смещение на базах задают резисторы R2 и R4. Кроме КТ 315 в схеме усилителя звука на двух транзисторах можно использовать любые маломощные кремниевые полупроводники, но в зависимости от типа применяемых изделий может потребоваться подбор резисторов смещения.

Если использовать двухтактный выход можно добиться хорошего уровня громкости и неплохой частотной характеристики. Данная схема выполнена на трёх распространённых кремниевых приборах КТ 315, но в устройстве можно использовать и другие полупроводники. Большим плюсом схемы является то, что она может работать на низкоомную нагрузку. В качестве источника звука можно использовать миниатюрные динамики с сопротивлением от 4 до 8 ом.

Устройство можно использовать совместно с плеером, тюнером или другим бытовым прибором. Напряжение питания 9 В можно получить от батарейки типа «Крона». Если в выходном каскаде использовать КТ 815, то на нагрузке 4 ома можно получить мощность до 1 ватта. При этом напряжение питания нужно будет увеличить до 12 вольт, а выходные элементы смонтировать на небольших алюминиевых теплоотводах.

Схема принципиальная электрическая

В характеристиках искажений этих микросхем трудно даже подсчитать количество нулей после запятой. Почти шокирует. Применяя эти микросхемы создается впечатление, что самому ничего лучше, чем современный ОУ не сделать. Вот и получается, что УНЧ обязательно должен иметь входную часть на современной микросхеме ОУ. Ну, а дальше, не иметь никаких усилительных каскадов по напряжению – только усиливать ток простыми повторителями, то есть ничем не портить сигнал с микросхемы. В этом смысле у микросхемы и коэффициент усиления достаточен для звуковых задач и предельная частота усиления просто феноменальна, и относительно мощный выход. В конечном результате получилась вот такая схема полного усилителя – рис. 1, реализованного практически.

Рис. 1 Схема усилителя.

Регулятор тембра описан в статье «Регулятор тембра с псевдообходом», регулятор громкости в статье «ТКРГ с адаптацией к регулятору тембра».

В целом схема относительно простая. Это достигнуто тем, что основные узлы – РТ, ТКРГ и УНЧ связаны неразрывно – как бы единый комплекс – имеют общие элементы. Соответственно нет никаких проходных конденсаторов, связующих элементов, лишнего усиления сигнала и т.п. На схеме основные узлы условно отделены пунктирными вертикальными линиями. УНЧ состоит из двух частей – усилителя напряжения (УН) на А4.1 и усилителя тока (УТ) на А4.2 с единичным усилением. Такое разделение УНЧ на две части имеет некоторое преимущество – снижает влияние общей отрицательной обратной связи (ОООС, так нелюбимую многими аудиофилами), снижает вероятность самовозбуждения УНЧ.

Подача сигнала на неинвертирующий вход (А4.2) так же снижает вероятность самовозбуждения (из практики). Ну и, как иногда пишут, повышает качество звука – мое мнение такое же. То есть возврат в обратную связь УТ полного выходного сигнала снижает искажения. Точнее сказать не добавляет искажения, как если бы сигнал в обратную связь делился резисторами (для усиления). Но такое построение схемы потребовало применение ОУ с увеличенным напряжением питания, входного и выходного напряжения – LME49860. Дорогая микросхема, но ее работа прекрасна.

Усилитель напряжения на А4.1 имеет регулируемый коэффициент усиления с помощью подстроечного резистора R19 под желаемую мощность усилителя. Соответственно, чем больше мощность усилителя, тем больше и будет сопротивление данного резистора. Усилитель тока на А4.2 имеет единичный коэффициент усиления. Номинальная мощность усилителя около 20 Вт на 4 Ω. Но, если поставить выходные транзисторы и радиаторы помощнее, то, вероятно, можно довести мощность до 70 Вт на 4 Ω (но не проверял). Схема относительно простая – что и требуется.

Обычно термостабилизация выполняется на диодах или транзисторе, закрепленных на радиаторе. Но она не всегда срабатывает правильно, особенно на маленьких радиаторах. Транзисторы могут перегреться или упасть ток покоя до нуля. А транзисторы Дарлингтона вообще почти всегда перегреваются на большой громкости. Поэтому система термостабилизации оконечных транзисторов выполнена двухступенчатой – рис.1, выделена фиолетовым цветом.

Первая ступень термостабилизации — как обычно по температуре за счет нагрева элементов Д1, Д2 , Т1, Т2 (об этом много написано в интернете). А вторая ступень необычная — дополнительно по сквозному + выходному току путем подачи пропорционального току напряжения с R29, R30, приоткрывающего транзисторы Т1, Т2 и, тем самым, снижающего напряжение смещения в базы Т3, Т4. Такая – двойная термостабилизация позволяет более точно поддерживать ток покоя и сквозной ток, не давать сквозному току превышать заданные значения или опуститься до нуля. Но пришлось ставить на радиатор не просто транзистор или диод (как обычно), а небольшую печатную платку с напаянными без сверления отверстий элементами – Рис. 2.

Рис.2 Фото платки двойной термостабилизации выходных транзисторов (в центре).

Элементы двойной термостабилизации на рис. 1 выделены фиолетовым цветом и отделены волнистыми линиями – как бы реальные проводки, идущие на эту платку. Трудозатрат здесь побольше. Но у меня, например, такая термостабилизация – единственная возможность обеспечить работу транзисторов Дарлингтона (в других схемах), которые ужасающим образом перегреваются. Ну, и, конечно, на маленьких радиаторах эта схема то же незаменима. Так же у этой схемы есть второе преимущество – это возможность установки большего сквозного тока (в т.ч. тока покоя). А больший и стабильный сквозной ток позволяет выходным транзисторам работать без отсечки при любых громкостях и громкостях переходных. То есть работа УНЧ класса АВ приблизится к работе в классе Экономичный А (Супер А).

Повысится качество звука (об этом есть статьи в интернете). Здесь ток покоя около 100 мА и независимо от громкости он изменяется несильно, никогда не оставляя выходные транзисторы без сквозного тока и не давая им перегреться. Ток покоя лучше рассчитывать по закону Ома, измеряя напряжение в точках «И» и «К». Регулируется ток покоя резисторами R27 и R28, номинал которых должен быть одинаковым. Такую схему двойной термостабилизации можно применить в большинстве усилителей. Конечно, придется несколько доработать и саму схему этих усилителей.

Конденсатор С16 (рис.1) можно поставить «на всякий случай», а можно не ставить. На выходном постоянном напряжении УТ он почти не сказывается.

Следующим отличием предлагаемого усилителя является добавочная индуктивность L6 (выделена коричневым цветом) в отличие от обычно применяемой только L5. Здесь индуктивность L6 как и L5 (как обычно) выполняет функцию защиты от самовозбуждения. Но L6 и L5 выполняют и вторую, очень важную функцию – это «отвязка» от электрического потенциала кабеля на колонки. Ведь кабель на колонки представляет из себя мощную антенну со своим радиопотенциалом в эфире. А, если, усилитель подключен, например, к тюнеру, который имеет свой потенциал от антенного кабеля и то же совсем не слабый, то между этими кабелями-антеннами возникает разность потенциалов на радиочастотах. Эта разность потенциалов прямиком по корпусам (земле) аппаратов осядет на гнездах межблочного кабеля. Как отреагируют схемы на этот радиосигнал в точности неизвестно, но звук однозначно будет подпорчен.

Конечно, сперва кажется, что межблочный кабель должен иметь нулевое сопротивление оплетки, чтобы снизить разность потенциалов. Но это не совсем так. Даже, если межблочный кабель будет иметь идеальное нулевое сопротивление оплетки, то разность потенциалов может осесть на внутренних нулевых дорожках печатных плат – то же не радость. Возможно, по этой причине часто пишут, что недорогой межблочный кабель звучит лучше дорогого. Все дело в том, на что и как отреагирует схема. А, ведь, еще есть свой электрический потенциал от сети 220 В или других аппаратов, подключенных к усилителю – там то же свои потенциалы.

Поэтому в данном УНЧ выход и ноль на колонки отфильтрованы от радиочастотного сигнала индуктивностями L5 и L6 – «отвязаны» от радиопотенциала кабелей на колонки. Межблочный кабель может быть попроще. Конечно, надо иметь и сетевой фильтр, чтобы «отвязать» усилитель от потенциала сети. А еще хорошо бы, чтобы все подключаемые блоки имели хорошую фильтрацию от потенциала сети. Сами индуктивности L5 и L6 намотаны без сердечника на оправке диаметром 10 мм и содержат по 10 витков. Провод обмоточный, диаметром 0,85 мм. Намотка обязательно только в один слой – Рис.3.

Рис.3 Намотка индуктивностей L5 и L6 на отрезках трубки на хвостовиках выходных гнезд усилителя.

Резисторы R33, R34, постоянно включенные на выход (в отличие от обычно используемых переключателей для наушников), хоть и в незначительной степени, но все же выполняют функцию цепи Цобеля (как цепь R31, С28, есть статьи в интернете). Лучше, даже, уменьшить номинал резисторов R33, R34. Резисторы R32, R35 поставил исходя из рекомендаций литературы. Их назначение мне не совсем понятно – именно «на слух» они ничего не меняют.

Усилитель получился совершенно не склонный к самовозбуждению. Прямо под напряжением касался и перепаивал элементы – ничего плохого не происходило. Как ни пытался вызвать самовозбуждение различными динамиками, кабелями, касанием входа и элементов, предельной громкостью и т.п. – не смог вызвать самовозбуждение. Его просто нет.

Сам усилитель смонтирован в корпусе домашнего кинотеатра BBK-970 – знакомый отдал неисправный – Рис. 4.

Рис 4 Исходный блок домашнего кинотеатра ВВК-970.

Только вот зря я болгаркой укоротил корпус – маловато места осталось под радиаторы, соответственно и мощность предлагаемого усилителя вынужденно невелика – рис.5.

Рис 5 Укороченный корпус ВВК-970.

Плата усилителя спроектирована с учетом рекомендаций статьи «Разводка земли «Серебряным веером» (есть в интернете). Здесь в одной точке сосредоточены входные гнезда, нулевые провода на колонки, нулевые выводы всех конденсаторов питания, выходные транзисторы рядом со своими конденсаторами питания (каждому транзистору – свой конденсатор), нулевые (земляные) выводы на корпус, на низковольтные земли импульсного блока питания, на ноль самого питания, на оплетки экранированных проводов. Ну и вообще на любую точку, где требуется земля провода взяты из этой одной точки (но поближе к своему каналу) — рис. 6.

Рис 6 Разводка земли из одной точки с симметричным расположением каналов.

Правда, точка получается очень большой по площади, и эту площадь необходимо умощать (усиливать). Например длинные выводы сильнотоковых конденсаторов, резисторов не обрезать, а подгибать, направляя друг к другу и пропаивать — рис.7.

Рис. 7 Подгибка выводов (пока без пропайки).

Все оплетки сигнальных экранированных проводов обязательно должны быть заземлены только в нулевой точке, даже, если эти провода идут мимо нулевой точки – рис.8.

Рис. 8 Пайка оплетки в нулевой точке.

Необходимо на этом проводе, поближе к нулевой точке снять часть изоляции и подпаяться к оплетке с отводом в нулевую точку. Сама оплетка всегда имеет сопротивление, возможно вредно отражающееся на звуке. Поэтому оплетку надо дублировать проводом (естественно на ноль). Все нулевые провода посеребренные – рис.9.

Рис. 9 Дублирование оплетки кабеля отдельным проводом (на входных гнездах). Третий провод – на винт «корпус».

От нулевой точки необходимо все свободные участки платы покрывать экраном – не вытравлять медь с платы. Эта мера снизит различные наводки элементов друг на друга, да и где-то продублирует ноль.

В целом такая разводка напоминает «двойное моно», ведь каналы четко справа и слева платы. Но есть преимущество этой разводки в том, что земли обоих каналов в одной точке, слитно. Соответственно не будет, хоть и небольшой, но все-таки разности потенциалов между нулями как при «двойном моно».

Иногда всплывает вопрос: А так ли оправдано применение именно посеребренного провода для нулевой разводки? Лично для меня ответ однозначен. Да. Оправдано. Если бы точно знать, что медный провод изготовлен из действительно чистой меди, то можно и его применять. Например, веря информации, из меди бескислородной высокой степени очистки. Но часто случается так, что медные провода даже лудить сложно – медь загрязнена окислами, солями и еще много чем.

Конечно, после некоторых стараний, провод лудится и даже неплохо припаивается, но где гарантия, что после пары лет эксплуатации медь под слоем припоя вновь не превратится в окислы? Примерно те же окислы могут образоваться и просто по глубине медной проволочки, по ее длине – как и на поверхности при трудном лужении. Для звука это катастрофа. Особенно при длинных проводах. Бывали у меня и случаи, когда на советских светодиодах слой заводского лужения отваливался как корочка. А под этой корочкой была какая-то грязь, которую долго приходилось скоблить, чтобы облудить вывод по-новой. Бывал и фольгированный гетинакс, медь которого через пятилетку обычного хранения превращалась в что-то темно бурого цвета.

Ну и самый, наверное, веский пример – это когда на советских телевизорах, имеющих знак качества, приходилось перепаивать с новым лужением четверть выводов радиодеталей на платах. Внешне пайка вывода детали нормальная, а контакта нет. Если взять лупу, то видно вокруг вывода детали по припою темный круглый ореол – это образовавшаяся грязь-изолятор.

При применении посеребренного провода всех этих безобразий быть не может. Да и медь в них покачественнее. Так же получше и изоляция посеребренных проводов – не плавится, не трескается, звуку не вредит. Ну, и, конечно, сопротивление у серебра поменьше – что так же лучше – не будет лишних потерь сигнала, лишних наводок на элементы, лишних влияний элементов друг на друга. Ну и самые дорогие межблочные и акустические кабели как раз посеребренные. Можно и далее перечислять преимущества серебра.

Плата усилителя опытная, поэтому очень некрасивая. Много всего перепаивал до окончательного варианта схемы, которая не соответствует первоначальной задумке. Поэтому эскиз платы не привожу. Почти все радиодетали б/у – ставил что есть. Попался припой, который на паяльнике всегда в виде каши. Видимо какие-то фракции толком не плавятся. Поэтому пайка просто ужасная на вид.

Прослушивание усилителя показало, что его звук значительно, в несколько раз чище, чем звучание моего Грюндига R1 – рис.10.

Рис 10 Прослушивание (сравнение с Грюндигом).

У Грюндига по паспорту искажения 0,008%. Жалко, что нет у меня приборов для измерения качественных показателей усилителей, соответственно и цифр привести не могу. Основным же моим критерием оценки качества усилителя является пространственное восприятие звука. Грюндиг вверх и вниз мало отрывает звуки от колонок. Звук представляет как бы полосу слева направо между колонками. Предлагаемый же усилитель расширяет звучание вверх и вниз. Иногда не только с закрытыми, но и с открытыми глазами трудно представить откуда идет звук. При этом колонки на виду, но невозможно сказать, что звук идет именно из них. Звуки доносятся по всей передней полусфере. Почти как в наушниках.

Например, раньше никогда не замечал, что в песне Смоков Stumblin’in голос Криса Нормана выше геометрически, чем у Сюзи Кватро – видимо она ростом пониже. Оба певца четко локализованы на сцене. Стоят рядом, как на видеоклипе этой песни. Слышно, кто с какой стороны. На Грюндиге голоса совершенно не локализуются и представляют большое пятно. Очень забавно и удивительно слышатся аплодисменты в начале концертной композиции Mistreated (Rainbow, On Stage -77). На предлагаемом усилителе хлопки аплодисментов идут от уровня колонок почти до потолка комнаты. Примерно, как, если на стене расположена большая шахматная доска и каждому хлопку своя клеточка. Расстояние между колонками 4 метра. Просто поразительно слушается. Видимо записывающая аппаратура была установлена на заднем балконе с направлением вниз. Соответственно и хлопки при воспроизведении идут вверх.

На Грюндиге хлопки расплывчаты и поднимаются над колонками максимум на 50 сантиметров – весь завораживающий эффект зала теряется. Другим интересным моментом предлагаемого усилителя является полное отсутствие фона и шипения в колонках. При выключенном из сети источнике сигнала (даже не при закороченном входе усилителя) и регуляторе громкости на полной громкости, рядом с колонкой вообще ничего не слышно. Надо долго водить ухом рядом с динамиками, чтобы услышать едва различимое шипение. От динамика НЧ нет вообще ничего. Ни один из усилителей, которые я когда-либо слышал такой тишины не давал. Даже не верилось, что усилитель на рабочем режиме. В целом после предлагаемого усилителя слушать Грюндиг уже не хочется.

Регулятор тембра и тонкомпенсация показали отличную работу, даже сказал бы выше ожидания. При изменении тембра и включении-выключении тонкомпенсации глубина сцены, пространство и просто качество звука нисколько не изменяются. Как и планировалось, добавка низких и высоких частот от тонкомпенсации примерно такая же, как и при добавке просто НЧ и ВЧ тембром. Но если долго прислушиваться, то тонкомпенсация дает все-таки более низкочастотную добавку. Наверное теоретически это правильно с учетом кривых равной громкости.

При уменьшении громкости от максимума до минимума частотный баланс «на слух» не изменяется. Нет никакого желания подкручивать тембр. Часто кажется, что тонкомпенсация даже важнее регулятора тембра. Слушать без включенной тонкомпенсации не хочется. Хорошо реализуется функция понижения НЧ на максимальной громкости (при включенной тонкомпенсации), когда тембр НЧ несколько снижен – колонки не перегружаются. У Грюндига все эти показатели гораздо хуже. Однако колонки Grundig BOX 5700 показали себя с самой лучшей стороны – рис.11.

Рис. 11 Колонки Грюндиг.

Когда знакомые ребята – меломаны слушали эти колонки, то удивлялись качеству, и тому, что по басам они играют лучше, чем современные колонки объемом в 2 раза больше и в пять раз дороже.

Прослушивание усилителя у знакомого на очень качественном источнике сигнала и очень качественных колонках (рис.12, 13) так же показало его отличную работу.

Рис. 12 Прослушивание усилителя на качественном источнике.

Рис. 13 Прослушивание усилителя на качественных колонках и «вертушке».

Например в композиции «The Happiest Days of our Lives», Pink Floyd, The Wall, звук вертолета поднимается над колонками не менее, чем на 70 сантиметров. Далеко не каждая аппаратура так высоко поднимает вертолет. В целом звук очень неплох.

Схема простого усилителя звука на одном транзисторе

Получить хорошие электрические характеристики в усилителе, собранном на одном полупроводнике практически невозможно, поэтому качественные устройства собираются на нескольких полупроводниковых приборах. Такие конструкции дают на низкоомной нагрузке десятки и сотни ватт и предназначены для работы в Hi-Fi комплексах. При выборе устройства может возникнуть вопрос, на каких транзисторах можно сделать усилитель звука. Это могут быть любые кремниевые или германиевые полупроводники. Широкое распространение получили УНЧ, собранные на полевых полупроводниках. Для устройств малой мощности с низковольтным питанием можно применить кремниевые изделия КТ 312, КТ 315, КТ 361, КТ 342 или германиевые старых серий МП 39-МП 42.

Усилитель мощности своими руками на транзисторах можно выполнить на комплементарной паре КТ 818Б-КТ 819Б. Для такой конструкции потребуется предварительный блок, входной каскад и предоконечный блок. Предварительный узел включает в себя регулировку уровня сигнала и регулировку тембра по высоким и низким частотам или многополосный эквалайзер. Напряжение на выходе предварительного блока должно быть не менее 0,5 вольта. Входной узел блока мощности можно собрать на быстродействующем операционном усилителе. Для того чтобы раскачать оконечную часть потребуется предоконечный каскад, который собирается на комплементарной паре приборов средней мощности КТ 816-КТ 817. Конструкции мощных усилителей низкой частоты отличаются сложной схемотехникой и большим количеством комплектующих элементов. Для правильной регулировки и настройки такого блока потребуется не только тестер, но осциллограф, и генератор звуковой частоты.

Современная элементная база включает в себя мощные MOSFET приборы, позволяющие конструировать УНЧ высокого класса. Они обеспечивают воспроизведение сигналов в полосе частот от 20 Гц до 40 кГц с высокой линейностью, коэффициент нелинейных искажений менее 0,1% и выходную мощность от 50 W и выше. Данная конструкция проста в повторении и регулировке, но требует использования высококачественного двухполярного источника питания.

Транзисторный усилитель с трансформаторным сердцем

Всем здравствуйте.

Этот усилитель сделал мой коллега и очень хороший человек Александр Павлович Дерий.

Он всегда хотел сделать честный усилитель. При разговоре с ним, было видно — что человек подкован в схемотехнике.

Он опирается на свой опыт и опыт других усилителей, не приемлет ООС, чётко знает место той или иной детали.

Краткость сестра таланта. Именно так — не одной лишней детали, только всё по месту и для звука.

Я познакомился с ним у себя в мастерской. Он забегал в гости из соседнего предприятия, занимавшейся выпуском медоборудования.

Я вёл с ним разговоры про лампы и усилители, и не подозревал что он знает больше меня. Оказалось что он просто скромный и на редкость воспитанный человек.

Далее, было чему и есть у него поучится, чем я и занимаюсь.

Этот усилитель он делал в нескольких вариантах, и этот пока крайний.

До этого было около 20 приближённых схемотехник, на которые он потратил 2 года, но эта схема была оптимальной и очень музыкальной.

Хотя другие схемы тоже заслуживают внимания, и будут опубликованы отдельной статьёй на сайте УМЗЧ. РФ

Однажды, 9 апреля 2021г., мы собрались пятером и послушали этот усилитель в комнате 64 кв.м

Все, кроме одного, заядлые ламповики, но все остались в полном восторге. Чувствовался потенциал усилителя.

«Ламповики» звонили и спрашивали схему, чему я был удивлён, так как они были бескомпромиссные слушатели лампового аудио .

Значит, Александр Павлович, нашёл правильный ключ к транзисторной схемотехнике. Он не пошёл ложным путём. Он думал, и нашёл свой звук!

Мы не стали делать из этой схемы большой тайны и опубликовали его на этом сайте, пожалуйста повторяйте и получайте удовольствия от прослушивания.

В данный момент обкатывается ламповый драйвер, далее опубликую и его.

Фото готового изделия, выложу позже.

Краткие характеристики: вход 0.75 — 20-20000 по 0.5 дб., мощность 22 Вт до ограничения. Можно и более, надо только увеличить напряжение питания УМЗЧ.

Трансформатор можно намотать на железе по габариту 15-25 ватт 1-1-1

Две вторички по 600 вит. намотаны бифилярно между первичкой 300-300 проводом 0.25 -0, 35

От трансформатора, в целом, зависит весь звук

Усилитель не боится КЗ, можно положить гвоздь на выход — транзисторы останутся целыми.

Радиаторы требуются без запаса, чуть больше пачки сигарет на два транзистора, усилитель почти не греется, чуть тёплый на полной мощности.

Транзистор драйвера, устанавливается на отдельный радиатор. Диоды HER308 устанавливаются в 3-5 см. от радиаторов.

С уважением, Евгений Вильгаук

На сайте УМЗЧ, буду выкладывать дополнения

PS: На все вопросы буду отвечать я, так как Александр Павлович не очень любит компьютеры и предпочитает живое общение.
Изменено 23 апреля 2021 пользователем Гэгэн

Искусство схемотехники. часть 11 — усилитель низкой частоты на транзисторах. схема № 1

А кто у нас певец?

Напоследок хочется высказать некоторые субъективные замечания по поводу использования компьютера в качестве источника сигнала. Естественно, что собирать схему №3 или №5 для того, чтобы подключить к выходу звуковой карты типа ESS688 особого смысла не будет — разницу в качестве звука не будет слышно из-за особенностей этой весьма старой «звучалки».

Данные схемы просто напрашиваются на работу с картами типа SB Live! и более поздними моделями. Конечно, если у вас в компьютере стоят девайсы, создающие кучу наводок при обращении к ним – качественную музыку придется слушать только в минуты отдыха.

Другой вопрос –— как слушать музыку в наушниках? Лично я использую набор Winamp+DFX. Может, мне просто не встречалось других проигрывателей, качество которых меня устроило? Наверное…

Но дело вот в чем: включите эквалайзер, визуализацию установите в виде анализатора спектра — «тонкие полоски» с максимальным качеством кадров в секунду, «огненный» стиль (когда на пиках верхушки полосок становятся красными). И что вы увидите? Скорее всего, практически все полоски одновременно будут доставать до максимальной отметки… (Интересно, многие ли считают это нормой?)

А теперь попробуйте левый ползунок («preamp» — «предварительное усиление») немного сдвинуть вниз, так, чтобы до верхней отметки цветные полоски доставали только иногда.

Если у вас хорошая акустика и битрейт записи не ниже 160, разницу почувствуете сразу (громкость звука понизится, но это легко компенсировать регулятором громкости). В случае, когда разницу в изменении качества звучания услышать не удается — вы, вероятно, уже давно пользуетесь наушниками при езде в общественном транспорте (прослушивание музыки сокращает дорогу, но при этом сильно ухудшает слух).

Если вы считаете, что при воспроизведении музыки все частоты должны звучать одновременно и на полную громкость — вынужден вас разочаровать. В этом случае такой сигнал не будет иметь к музыке никакого отношения, и в радиотехнике для него даже есть специальное название — «белый шум». Подобной смесью частот проверяют, сколько времени могут выдержать динамики без необратимых механических (и прочих) повреждений. Расслышать при этом все ньюансы звучания инструментов вряд ли получится… Так что, если для вас самое главное при прослушивании музыки — громкость, даже усилители вышего класса могут не оправдать возлагавшихся на них надежд.

Между прочим, изготовление высококлассных усилителей для личного пользования не менее увлекательное занятие, чем разгон процессоров и видеокарт. По крайней мере, мне так кажется…

Чутких вам ушей!

Источник

Двухэлектродные лампы

• схема усилителей на лампах
• схема усилителя звука
• усилитель звука на транзисторах

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т. д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Вход усилителя

Вход усилителя – это клеммы Х1 и Х2.

Х2 это минус входа, а Х1 – плюс. Так как схема на один канал, то УНЧ называется моно.

Фильтрация входного сигнала

Электролитический конденсатор С1 позволяет отделить постоянную составляющую входящего сигнала от переменной.

По-простому, он пропускает только переменный сигналю. Если сигнала нет, или вход усилителя замкнут, то без этого конденсатора транзистор может перейти в режим насыщения (максимальное усиление), и на выходе появится неприятный хрип.

Не путайте этот эффект со свистом. Свист – это влияние положительной обратной связи, а в данном случае будет режим насыщения из-за короткого замыкания на входе. И на выходе усилителя будет слышен именно хрип, а не свит или звук.

Емкость конденсатора подобрана под частоту звукового сигнала. Звук начинается от 20 Гц и до 16 кГц.

Рабочая точка и смещение базы

Для того, чтобы транзистор не искажал входной сигнал, нужно его для начала чуть-чуть приоткрыть.
Это можно сделать при помощи делителя напряжения из двух резисторов R1 и R2. Этот делитель напряжения позволяет приоткрыть транзистор VT1 для того, чтобы входной сигнал не тратил свою электрическую энергию на его открытие.

Как определяется класс усилителя

Класс усилителя определяется его рабочей точкой. Рабочая точка выбирается с помощью вольтамперной характеристики транзистора. Чем выше напряжение подается на вход транзистора, тем больше ток, тем выше рабочая точка.

Например, точка по центру это А класс.

А класс самый качественный из усилителей. Он усиливает как положительные, так и отрицательные полуволны входного сигнала. В то же время, у этого класса есть существенный недостаток. Это ограничение мощности и снижение энергоэффективности. Дело в том, что пока на вход УНЧ не поступает входной сигнал, он работает все время, пока он включен.

Получается, что при это расходуется лишняя электроэнергия. Поэтому, еще рабочая точка называется точкой покоя, когда усилитель не усиливает входной сигнал.

Еще есть B класс, AB и D. Они отличаются друг от друга по эффективности усиления и наличию искажений. Все зависит от используемой схемы.

Например. D класс вообще не открывает транзистор, однако с точки зрения энергоэффективности – это самый лучший выбор. Транзистор в покое не потребляет ничего, он включается только при подаче входного сигнала. И при этом если на вход подается аналоговый звуковой сигнал, то он искажается. Такой класс не подойдет для схемы, которую разбираем в этой статье.

Поэтому, схемотехники и инженеры изобрели цифровые усилители. У них аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой, и только потом подается на вход усилителя. Транзистор не искажает входной цифрой сигнал. После усиления сигнал снова преобразовывается в аналоговый с наименьшими потерями и искажениями.

А режим АВ применяется в схемах, где есть несколько транзисторов, которые работают на свои полуволны. Есть схемы, где один транзистор усиливает только положительные полуволны, а второй только отрицательные. Такие усилители называются двухтактными.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

LM3886 параллельное соединение

Даже многочисленные коммерческие УМЗЧ использовались с параллельной парой LM3886. Но это совсем не дело. Даже очень небольшое смещение постоянного или переменного тока вызывает сильный ток между встроенными выходными контактами. Большинство схем рекомендует 0,1 Ом, но если разница между выходами двух усилителей составляет 1 В, это означает что ток равен уже 5 А.

Хотя это может показаться допустимым, надо учитывать допуски сопротивления и встроенные напряжения смещения. Используя один конденсатор для линии обратной связи C2, два усилителя имеют точно такое же низкочастотное АЧХ, что исключает возможность прохождения очень низкой частоты, которая вызывает большие смещения на выходах интеграторов усилителя мощности.

Если используются резисторы с допуском 0,1%, можно ожидать, что наихудший циркулирующий ток между интегральными схемами будет около 220 мА при том же пиковом напряжении, что представляет собой значительное снижение. Это уменьшит распределение нагрузки с 28 Вт до 3 Вт (в зависимости от выходного напряжения)

Обратите внимание, что смещение по постоянному току не учитывается, но всё-же должно приниматься во внимание

В общем лучший совет, который можем дать о параллельной работе LM3886 — не делайте этого!

TDA7294 можно использовать в мостовом включении, но только при нагрузке 8 Ом, а напряжение питания не должно превышать ± 35 В. Добавление внешних силовых транзисторов позволяет использовать и усилители мощности LM3886 в мосте, но общая схема станет очень дорогая и сложная.

Нет сомнений в том, что метод усиления транзисторами работает, но это не то, что можно предложить для системы hi-fi. Если же используете сабвуфер, скорее всего вообще не услышите искажения, так как они уменьшаются с уменьшением частоты.

Усовершенствование усилителя

Схема окончательного варианта УМЗЧ показана на рис.4. Транзистор VT9 (МП25) контролирует ток через выходные транзисторы VT7 и VT8.

Рис. 4. Окончательный, доработанный вариант схемы УМЗЧ на транзисторах.

Рис. 5. Продолжение схемы УМЗЧ с рисунка 4.

При превышении его заданной величины срабатывает триггер на туннельном диоде VD5, и реле К1, К2 отключают питание усилителя. Кнопка SB1 сбрасывает триггер в исходное состояние.

К сожалению, на выход “пролезают” заметные пульсации питающих напряжений, так что питать усилитель нужно от стабилизированного источника.

Звучание и этого усилилителя, и усилителя по рис.1 мне нравилось больше, чем лампового УНЧ радиолы “Симфония-2”-лучшего продукта советской промышленности в те годы.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое – обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Источник питания для УМЗЧ

Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.

Усилитель Холтон на плате с деталями

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе самодельного домашнего аудиокомплекса.

«Альтернативные» конструкции

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество

Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Напряжение и ток источника питания

TDA2050 может питаться от раздельного (двухполярного) источника или от однополярного БП. Выходная мощность усилителя будет выше при раздельном питании, поэтому им и воспользуемся.

Желаемая выходная мощность и полное сопротивление динамика будут определять, какое напряжение нужно от источника питания. Но прежде чем сможем рассчитать напряжение, нужно рассчитать пиковое выходное напряжение усилителя (V opeak).

Пиковое выходное напряжение

Пиковое выходное напряжение можно найти по следующей формуле:

Следовательно пиковое выходное напряжение данного усилителя мощностью 25 Вт с динамиками 6 Ом будет:

Таким образом, при выходной мощности 25 Вт максимальное напряжение на динамиках составит 17,3 В.

Максимальное напряжение питания УНЧ

Теперь можем найти максимальное напряжение питания (V max supply), то есть напряжение необходимое усилителю для получения желаемой выходной мощности. Безопасный предел напряжения для TDA2050 составляет ± 25 В, поэтому не превышайте его!

Формула для расчета максимального напряжения питания имеет вид:

Холостой ход — это увеличение выходного напряжения трансформатора когда нет нагрузки для потребления тока, что происходит когда усилитель не воспроизводит музыку. Точное значение должно быть указано в спецификации трансформатора. Трансформатор, который будем использовать, имеет разброс 6%, поэтому максимальное напряжение питания:

Таким образом данный источник питания должен выдавать ± 24,9 В, чтобы усилитель мог управлять динамиками 6 Ом при 25 Вт. Символ ± означает, что положительное напряжение на шине равно +25 В, а отрицательное напряжение -25 В. И общий ноль (масса).

Максимальное напряжение трансформатора

Цель состоит в том, чтобы найти трансформатор который может выдавать максимальное напряжение питания, близкое к предельному напряжению, необходимому для усилителя на конкретной микросхеме (у нас ТДА2050).

Номинальное напряжение трансформатора говорит только о выходе переменного напряжения. Напряжение постоянного тока, которое получим после того как мостовые выпрямители на блоке питания преобразуют переменный ток в постоянный, будет фактически выше в 1,41 раза. Ещё нужно учитывать скачки напряжения в сети и разброс напряжения вашего трансформатора.

Максимальное напряжение питания которое получите от трансформатора можно рассчитать по формуле:

Начнём с номинала трансформатора 15 В переменного тока чтобы посмотреть, будет ли оно обеспечивать максимальное напряжение питания, необходимое для усилителя:

Таким образом, 15-вольтовый трансформатор даст максимальное напряжение питания 24,7 В постоянного тока после стабилизации питания. Это близко к максимальному напряжению питания 24,9 В, необходимому для данного усилителя, но теперь давайте точно рассчитаем, какую выходную мощность получим с ним.

Выходная мощность УНЧ от максимального напряжения питания трансформатора. Это вычисление полезно если уже есть трансформатор и хотим посмотреть, сколько выходной мощности будет генерировать усилитель:

Максимальное напряжение питания от трансформатора 15 В составляет 24,7 В, поэтому выходная мощность которую получим от усилителя:

Трансформатор 15 В даст выходную мощность 24,6 Вт на колонках сопротивлением 6 Ом, и это достаточно близко к желаемым 25 Вт.

Мощность трансформатора нужная усилителю

Теперь можем определить сколько мощности требуется от трансформатора для питания усилителя. Мощность обычно указывается в номинале «ВА (или VA)» в характеристиках трансформатора. Для расчета минимального VA сначала должны найти общую мощность (P питания) трансформатора, необходимо для питания усилителя.

Общая мощность зависит от максимального напряжения питания которое получаете от трансформатора, пикового выходного напряжения усилителя, сопротивления акустической колонки и тока покоя (QDC) TDA2050 (90 мА):

Таким образом, наш 15-вольтный трансформатор должен обеспечивать как минимум:

Теперь будем использовать полную мощность, чтобы найти минимальную номинальную мощность ВА для трансформатора.

Преобразование общей мощности в VA

Чтобы найти минимальное значение ВА для трансформатора, общее правило заключается в умножении общей мощности на 1,5 раза. Для данного трансформатора 15 В номинальное значение ВА должно быть:

49,4 Вт х 1,5 = 74,1 Вт

Это на канал. Для стерео-усилителя просто умножаем на два:

74,1 Вт х 2 = 148,2 Вт

Таким образом, все что выше 150 ВА, обеспечит усилитель достаточной мощностью. Это довольно полезно знать, потому что если ваш трансформатор слабее, то усилитель может обрезать или искажать звук на более высокой громкости и басах.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

биполярные транзисторы.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31

Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера

Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

Первый вариант УНЧ на транзисторах

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах n-p-n проводимости. Входной сигнал поступает через переменный резистор R1, который в свою очередь является нагрузочным сопротивлением для схемы источника сигнала. Наушники подсоединены к коллекторной электроцепи транзистора VT2 усилителя.

Стенд для пайки со светодиодной подсветкой
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…

Подробнее

Поступающие на потенциометр R1 колебания НЧ через его движок и емкость С1 идут на базу VT1 1-го каскада в результате чего происходит частичное усиление. Данный резистор еще играет роль регулятора усиления (регулятор громкости), поскольку с изменением его сопротивления меняется напряжение, поступающее на базу VT1, и соответственно изменяется уровень усиленного сигнала.

Далее частично усиленный сигнал с сопротивления R3 через разделительный конденсатор идет на базу второго транзистора, в результате чего сигнал дополнительно усиливается и выделяется на наушниках, которые являются нагрузкой выходной цепи.

Сопротивления R2 и R4 обеспечивают положительное смещение на базе транзисторов (по отношению к эмиттеру). В момент отладки УЗЧ, данные сопротивления необходимо подобрать под конкретно используемые транзисторы, поскольку  каждый транзистор имеет определенное отклонение коэффициента  усиления.

Настройка транзисторного усилителя низкой частоты

Питание обоих усилителей можно осуществить от 3 пальчиковых батарей или же от простого и надежного стабилизатора напряжения построенного на микросхеме LM317.

Паяльная станция 2 в 1 с ЖК-дисплеем
Мощность: 800 Вт, температура: 100…480 градусов, поток возду…

Подробнее

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подобрать такой, чтобы миллиамперметр, подключенный в коллекторную цепь каждого транзистора, показывал ток в районе 0,5…0,8 мА. По второй схеме необходимо также выставить коллекторный ток второго транзистора путем подбора сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно применить транзисторы марки КТ312, КТ3102, или их зарубежные аналоги, однако при этом необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзисторов путем подбора сопротивлений R2, R4. Во втором варианте в свою очередь, возможно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361, или зарубежные аналоги. При этом выставить режимы работы транзисторов можно путем изменения сопротивления R3.

В коллекторную электроцепь транзистора VT2 (обоих усилителей) взамен наушников возможно подключить динамик с высоким сопротивлением. Если же необходимо получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на TDA2030, который обеспечивает усиление до 15 Вт.

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах. Две схемы унч на транзисторах

В режиме усиления транзистор усилитель работает в схемах приемников и усилителях звуковой частоты (УЗЧ и УНЧ). При работе применяются малые токи в базовой цепи, управляющие большими токами в коллекторе.В этом заключается и отличие режима усиления от режима переключения, который лишь открывает или закрывает транзистор в зависимости от Uб на базе.

В качестве опыта для начинающего радиолюбителя соберем самый простой усилитель транзистор, в соответствии с предлагаемой схемой и рисунком.

К коллектору VT1 подсоединим высокоомный телефон BF2 , между базой и минусом блока питания подключим сопротивление Rб , и развязывающую емкость конденсатора C св .

Конечно, сильного усиления звукового сигнала от такой схемы мы не получим, но услышать звук в телефоне BF1 все таки можно, т. к мы собрали ваш первый усилительный каскад.

Усилительным каскадом называют схему транзистора с резисторами, конденсаторами и другими радиокомпонентами, обеспечивающими последнему условия работы как транзистор усилитель. Кроме того сразу скажем о том, что усилительные каскады можно соединять между собой и получать многокаскадные усилительные устройства.

При подключение источника питания к схеме, на базу транзистора через сопротивление Rб идет небольшое отрицательное напряжение порядка 0,1 – 0,2В, называемое напряжением смещения. Оно немного приоткрывает транзистор, т.е снижает высоту потенциальных барьеров, и через переходы полупроводникового прибора начинает течь небольшой ток, который держит усилитель в дежурном режиме, из которого он способен мгновенно выйти, как только на входе появится входной сигнал.

Без присутствия напряжения смещения эмиттерный переход будет заперт и, как диод, будет не пропускать положительные полупериоды входного напряжения, а усиленный сигнал будет искажаться.

Если на вход усилителя подсоединить еще один телефон и применить его в роли микрофона, то он будет преобразовывать возникающие на его мембране звуковые колебания в переменное напряжение звукового диапазона, которое через емкость Ссв будет следовать на базу транзистора.

Конденсатор Ссв является связующим компонентом между телефоном и базой. Он отлично пропускает напряжение ЗЧ, но создает серьезную преграду постоянному току идущему из базовой цепи к телефону. Кроме того телефон обладает внутренним сопротивлением порядка 1600 Ом, поэтому без этой емкости конденсатора база через внутреннее сопротивление соединялась бы с эмиттером и никакого усиления не было бы.

Теперь, если начать говорить в телефон-микрофон, то эмиттерной цепи появятся колебания тока телефона Iтлф, которые и будут управлять большим током возникающем в коллекторе и эти усиленные колебания, преобразованные вторым телефоном в обычный звук, мы и будем слышать.

Процесс усиления сигнала можно представить так. В момент отсутствия напряжения входного сигнала Uвх, в цепях базы и коллектора протекают незначительные токи (прямые участки диаграммы а, б, в), заданные приложенным напряжением блока питания, напряжением смещения и усилительными характеристиками биполярного транзистора.

Как только на базу поступает входной сигнал (правая часть диаграммы а), то в зависимости от него начнут изменяться и токи в цепях трехвыводного полупроводникового прибора (правая часть диаграммы б, в).

В отрицательной полуволне сигнала, когда Uвх и напряжение БП суммируются на базе — токи протекающие через транзистор возрастают.

При плюсовой волне минусовое напряжение на базе снижается, как и протекающие токи. Вот таким образом и работает транзистор усилитель.

Если на выход подключить не телефон а резистор, то появляющееся на нем напряжение переменной составляющей усиленного сигнала можно подвести ко входной цепи второго каскада для дополнительного усиления. Один прибор способен усиливать сигнал в 30 — 50 раз.

По этому же принципу работают VT противоположной структуры n-p-n. Но для них полярность включения блока питания необходимо поменять на противоположную.

Для работы транзистора усилителя на его базу, относительно эмиттера, вместе с напряжением входного сигнала обязательно должно поступать постоянное напряжение смещения, открывающее полупроводниковый прибор.

Для германиевых VT открывающее напряжение должно быть не более 0,2 вольта, а для кремниевых 0,7 вольта. Напряжение смещения на базу не подают только тогда, когда эмиттерный переход транзистора применяют для детектирования сигнала, но об этом мы поговорим позднее.

Усилитель на транзисторах, несмотря на свою уже долгую историю, остается излюбленным предметом исследования как начинающих, так и маститых радиолюбителей. И это понятно. Он является непременной составной частью самых массовых радиолюбительских устройств: радиоприемников и усилителей низкой (звуковой) частоты. Мы рассмотрим, как строятся простейшие усилители на транзисторах.

Частотная характеристика усилителя

В любом теле- или радиоприемнике, в каждом музыкальном центре или усилителе звука можно найти транзисторные усилители звука (низкой частоты — НЧ). Разница между звуковыми транзисторными усилителями и другими видами заключается в их частотных характеристиках.

Звуковой усилитель на транзисторах имеет равномерную частотную характеристику в полосе частот от 15 Гц до 20 кГц. Это означает, что все входные сигналы с частотой внутри этого диапазона усилитель преобразует (усиливает) примерно одинаково. На рисунке ниже в координатах «коэффициент усиления усилителя Ку — частота входного сигнала» показана идеальная кривая частотной характеристики для звукового усилителя.

Эта кривая практически плоская с 15 Гц по 20 кГц. Это означает, применять такой усилитель следует именно для входных сигналов с частотами между 15 Гц и 20 кГц. Для входных сигналов с частотами выше 20 кГц или ниже 15 Гц эффективность и качество его работы быстро уменьшаются.

Вид частотной характеристики усилителя определяется электрорадиоэлементами (ЭРЭ) его схемы, и прежде всего самими транзисторами. Звуковой усилитель на транзисторах обычно собран на так называемых низко- и среднечастотных транзисторах с суммарной полосой пропускания входных сигналов от десятков и сотен Гц до 30 кГц.

Класс работы усилителя

Как известно, в зависимости от степени непрерывности протекания тока на протяжении его периода через транзисторный усилительный каскад (усилитель) различают следующие классы его работы: «А», «B», «AB», «C», «D».

В классе работы ток «А» через каскад протекает на протяжении 100 % периода входного сигнала. Работу каскада в этом классе иллюстрирует следующий рисунок.

В классе работы усилительного каскада «AB» ток через него протекает более чем 50 %, но менее чем 100 % периода входного сигнала (см. рисунок ниже).

В классе работы каскада «В» ток через него протекает ровно 50 % периода входного сигнала, как это иллюстрирует рисунок.

И наконец в классе работы каскада «C» ток через него протекает менее чем 50 % периода входного сигнала.

НЧ-усилитель на транзисторах: искажения в основных классах работы

В рабочей области транзисторный усилитель класса «А» обладает малым уровнем нелинейных искажений. Но если сигнал имеет импульсные выбросы по напряжению, приводящие к насыщению транзисторов, то вокруг каждой «штатной» гармоники выходного сигнала появляются высшие гармоники (вплоть до 11-й). Это вызывает феномен так называемого транзисторного, или металлического, звука.

Если на транзисторах имеют нестабилизированное питание, то их выходные сигналы модулируются по амплитуде вблизи частоты сети. Это ведет к жёсткости звука на левом краю частотной характеристики. Различные же способы стабилизации напряжения делают конструкцию усилителя более сложной.

Типовой КПД однотактного усилителя класса А не превышает 20 % из-за постоянно открытого транзистора и непрерывного протекания постоянной составляющей тока. Можно выполнить усилитель класса А двухтактным, КПД несколько повысится, но полуволны сигнала станут более несимметричными. Перевод же каскада из класса работы «А» в класс работы «АВ» повышает вчетверо нелинейные искажения, хотя КПД его схемы при этом повышается.

В усилителях же классов «АВ» и «В» искажения нарастают по мере снижения уровня сигнала. Невольно хочется врубить такой усилитель погромче для полноты ощущений мощи и динамики музыки, но зачастую это мало помогает.

Промежуточные классы работы

У класса работы «А» имеется разновидность — класс «А+». При этом низковольтные входные транзисторы усилителя этого класса работают в классе «А», а высоковольтные выходные транзисторы усилителя при превышении их входными сигналами определенного уровня переходят в классы «В» или «АВ». Экономичность таких каскадов лучше, чем в чистом классе «А», а нелинейные искажения меньше (до 0,003 %). Однако звук у них также «металлический» из-за наличия высших гармоник в выходном сигнале.

У усилителей еще одного класса — «АА» степень нелинейных искажений еще ниже — около 0,0005 %, но высшие гармоники также присутствуют.

Возврат к транзисторному усилителю класса «А»?

Сегодня многие специалисты в области качественного звуковоспроизведения ратуют за возврат к ламповым усилителям, поскольку уровень нелинейных искажений и высших гармоник, вносимых ими в выходной сигнал, заведомо ниже, чем у транзисторов. Однако эти достоинства в немалой степени нивелируются необходимостью согласующего трансформатора между высокоомным ламповым выходным каскадом и низкоомными звуковыми колонками. Впрочем, с трансформаторным выходом может быть сделан и простой усилитель на транзисторах, что будет показано ниже.

Существует и точка зрения, что предельное качество звучания может обеспечить только гибридный лампово-транзисторный усилитель, все каскады которого являются однотактными, не охвачены и работают в классе «А». То есть такой повторитель мощности представляет собой усилитель на одном транзисторе. Схема его может иметь предельно достижимый КПД (в классе «А») не более 50 %. Но ни мощность, ни КПД усилителя не являются показателями качества звуковоспроизведения. При этом особое значение приобретают качество и линейность характеристик всех ЭРЭ в схеме.

Поскольку однотактные схемы получают такую перспективу, мы рассмотрим ниже их возможные варианты.

Однотактный усилитель на одном транзисторе

Схема его, выполненная с общим эмиттером и R-C-связями по входному и выходному сигналам для работы в классе «А», приведена на рисунке ниже.

На ней показан транзистор Q1 структуры n-p-n. Его коллектор через токоограничивающий резистор R3 присоединен к положительному выводу +Vcc, а эмиттер — к -Vcc. Усилитель на транзисторе структуры p-n-p будет иметь такую же схему, но выводы источника питания поменяются местами.

C1 — разделительный конденсатор, посредством которого источник переменного входного сигнала отделяется от источника постоянного напряжения Vcc. При этом С1 не препятствует прохождению переменного входного тока через переход «база — эмиттер транзистора Q1». Резисторы R1 и R2 совместно с сопротивлением перехода «Э — Б» образуют Vcc для выбора рабочей точки транзистора Q1 в статическом режиме. Типичной для этой схемы является величина R2 = 1 кОм, а положение рабочей точки — Vcc/2. R3 является нагрузочным резистором коллекторной цепи и служит для создания на коллекторе переменного напряжения выходного сигнала.

Предположим, что Vcc = 20 В, R2 = 1 кОм, а коэффициент усиления по току h = 150. Напряжение на эмиттере выбираем Ve = 9 В, а падение напряжения на переходе «Э — Б» принимаем равным Vbe = 0,7 В. Эта величина соответствует так называемому кремниевому транзистору. Если бы мы рассматривали усилитель на германиевых транзисторах, то падение напряжения на открытом переходе «Э — Б» было бы равно Vbe = 0,3 В.

Ток эмиттера, примерно равный току коллектора

Ie = 9 B/1 кОм = 9 мА ≈ Ic.

Ток базы Ib = Ic/h = 9 мА/150 = 60 мкА.

Падение напряжения на резисторе R1

V(R1) = Vcc — Vb = Vcc — (Vbe + Ve) = 20 В — 9,7 В = 10,3 В,

R1 = V(R1)/Ib = 10,3 В/60 мкА = 172 кОм.

С2 нужен для создания цепи прохождения переменной составляющей тока эмиттера (фактически тока коллектора). Если бы его не было, то резистор R2 сильно ограничивал бы переменную составляющую, так что рассматриваемый усилитель на биполярном транзисторе имел бы низкий коэффициент усиления по току.

В наших расчетах мы принимали, что Ic = Ib h, где Ib — ток базы, втекающий в нее из эмиттера и возникающий при подаче на базу напряжения смещения. Однако через базу всегда (как при наличии смещения, так и без него) протекает еще и ток утечки из коллектора Icb0. Поэтому реальный ток коллектора равен Ic = Ib h + Icb0 h, т.е. ток утечки в схеме с ОЭ усиливается в 150 раз. Если бы мы рассматривали усилитель на германиевых транзисторах, то это обстоятельство нужно было бы учитывать при расчетах. Дело в том, что германиевые транзисторы имеют существенный Icb0 порядка нескольких мкА. У кремниевых же он на три порядка меньше (около нескольких нА), так что в расчетах им обычно пренебрегают.

Однотактный усилитель с МДП-транзистором

Как и любой усилитель на полевых транзисторах, рассматриваемая схема имеет свой аналог среди усилителей на Поэтому рассмотрим аналог предыдущей схемы с общим эмиттером. Она выполнена с общим истоком и R-C-связями по входному и выходному сигналам для работы в классе «А» и приведена на рисунке ниже.

Здесь C1 — такой же разделительный конденсатор, посредством которого источник переменного входного сигнала отделяется от источника постоянного напряжения Vdd. Как известно, любой усилитель на полевых транзисторах должен иметь потенциал затвора своих МДП-транзисторов ниже потенциалов их истоков. В данной схеме затвор заземлен резистором R1, имеющим, как правило, большое сопротивление (от 100 кОм до 1 Мом), чтобы он не шунтировал входной сигнал. Ток через R1 практически не проходит, поэтому потенциал затвора при отсутствии входного сигнала равен потенциалу земли. Потенциал же истока выше потенциала земли за счет падения напряжения на резисторе R2. Таким образом, потенциал затвора оказывается ниже потенциала истока, что и нужно для нормальной работы Q1. Конденсатор C2 и резистор R3 имеют такое же назначение, как и в предыдущей схеме. Поскольку эта схема с общим истоком, то входной и выходной сигналы сдвинуты по фазе на 180°.

Усилитель с трансформаторным выходом

Третий одноступенчатый простой усилитель на транзисторах, показанный на рисунке ниже, также выполнен по схеме с общим эмиттером для работы в классе «А», но с низкоомным динамиком он связан через согласующий трансформатор.

Первичная обмотка трансформатора T1 является нагрузкой коллекторной цепи транзистора Q1 и развивает выходной сигнал. T1 передает выходной сигнал на динамик и обеспечивает согласование выходного полного сопротивления транзистора с низким (порядка нескольких Ом) сопротивлением динамика.

Делитель напряжения коллекторного источника питания Vcc, собранный на резисторах R1 и R3, обеспечивает выбор рабочей точки транзистора Q1 (подачу напряжения смещения на его базу). Назначение остальных элементов усилителя такое же, как и в предыдущих схемах.

Двухтактный звуковой усилитель

Двухтактный НЧ-усилитель на двух транзисторах расщепляет входной частоты на две противофазные полуволны, каждая из которых усиливается своим собственным транзисторным каскадом. После выполнения такого усиления полуволны объединяются в целостный гармонический сигнал, который и передается на акустическую систему. Подобное преобразование НЧ-сигнала (расщепление и повторное слияние), естественно, вызывает в нем необратимые искажения, обусловленные различием частотных и динамических свойств двух транзисторов схемы. Эти искажения снижают качество звука на выходе усилителя.

Двухтактные усилители, работающие в классе «А», недостаточно хорошо воспроизводят сложные звуковые сигналы, так как в их плечах непрерывно протекает постоянный ток повышенной величины. Это приводит к несимметрии полуволн сигнала, фазовым искажениям и в конечном итоге к потере разборчивости звука. Нагреваясь, два мощных транзистора увеличивают вдвое искажения сигнала в области низких и инфранизких частот. Но все же основным достоинством двухтактной схемы является ее приемлемый КПД и повышенная выходная мощность.

Двухтактная схема усилителя мощности на транзисторах показана на рисунке.

Это усилитель для работы в классе «А», но может быть использован и класс «АВ», и даже «В».

Бестрансформаторный транзисторный усилитель мощности

Трансформаторы, несмотря на успехи в их миниатюризации, остаются все же самыми громоздкими, тяжелыми и дорогими ЭРЭ. Поэтому был найден путь устранения трансформатора из двухтактной схемы путем выполнения ее на двух мощных комплементарных транзисторах разных типов (n-p-n и p-n-p). Большинство современных усилителей мощности используют именно этот принцип и предназначены для работы в классе «В». Схема такого усилителя мощности показана на рисунке ниже.

Оба ее транзистора включены по схеме с общим коллектором (эмиттерного повторителя). Поэтому схема передает входное напряжение на выход без усиления. Если входного сигнала нет, то оба транзистора находятся на границе включенного состояния, но при этом они выключены.

Когда гармонический сигнал подан на вход, его положительная полуволна открывает TR1, но переводит p-n-p транзистор TR2 полностью в режим отсечки. Таким образом, только положительная полуволна усиленного тока протекает через нагрузку. Отрицательная полуволна входного сигнала открывает только TR2 и запирает TR1, так что в нагрузку подается отрицательная полуволна усиленного тока. В результате на нагрузке выделяется полный усиленный по мощности (за счет усиления по току) синусоидальный сигнал.

Усилитель на одном транзисторе

Для усвоения вышеизложенного соберем простой усилитель на транзисторах своими руками и разберемся, как он работает.

В качестве нагрузки маломощного транзистора Т типа BC107 включим наушники с сопротивлением 2-3 кОм, напряжение смещения на базу подадим с высокоомного резистора R* величиной 1 МОм, развязывающий электролитический конденсатор C емкостью от 10 мкФ до 100 мкФ включим в базовую цепь Т. Питать схему будем от батареи 4,5 В/0,3 А.

Если резистор R* не подключен, то нет ни тока базы Ib, ни тока коллектора Ic. Если резистор подключен, то напряжение на базе поднимается до 0,7 В и через нее протекает ток Ib = 4 мкА. Коэффициент усиления транзистора по току равен 250, что дает Ic = 250Ib = 1 мА.

Собрав простой усилитель на транзисторах своими руками, можем теперь его испытать. Подключите наушники и поставьте палец на точку 1 схемы. Вы услышите шум. Ваше тело воспринимает излучение питающей сети на частоте 50 Гц. Шум, услышанный вами из наушников, и является этим излучением, только усиленным транзистором. Поясним этот процесс подробнее. Напряжение переменного тока с частотой 50 Гц подключено к базе транзистора через конденсатор С. Напряжение на базе теперь равно сумме постоянного напряжения смещения (приблизительно 0,7 В), приходящего с резистора R*, и напряжения переменного тока «от пальца». В результате ток коллектора получает переменную составляющую с частотой 50 Гц. Этот переменный ток используется для сдвига мембраны динамиков вперед-назад с той же частотой, а это означает, что мы сможем услышать тон 50 Гц на выходе.

Слушать уровень шума 50 Гц не очень интересно, поэтому можно подключить к точкам 1 и 2 низкочастотные источника сигнала (CD-плеер или микрофон) и слышать усиленную речь или музыку.

Звуковой частоты, не имеющего дефицитных деталей.

Кому не хочется собрать хороший усилитель мощности низкой частоты, чтобы он работал «чисто», был надежен, да и налаживание не отнимало бы много времени. Без ошибок собранный он начинает работать сразу же после подачи на него питающих напряжений.

Необходимо лишь с помощью резистора R7 установить нулевое выходное напряжение при отсутствии сигнала на входе и выставить начальный ток выходных транзисторов VT11, VT12 в пределах 100-150 мА. При двуполярном питании ±36 В транзисторный усилитель мощности звуковой частоты отдает в нагрузку сопротивлением 8 Ом 50 Вт, при нагрузке 4 Ом — 90 Вт.

При работе УМЗЧ на 4-омную нагрузку емкость сглаживающих конденсаторов в блоке питания должна быть не менее 20000 мкФ для стерео варианта или 10000 мкФ для моно варианта. Увлекаться снижением емкости этих конденсаторов не стоит, так как при больших токах в нагрузке может ухудшиться воспроизведение.

Хорошие результаты дает применение стабилизированных блоков питания. При этом допустимо снижение емкости фильтрующих конденсаторов в 1,5 раза. К тому же в стабилизированный блок питания нетрудно ввести токовую защиту.

В данном такая защита не предусмотрена, поскольку простоя защита заметно ухудшает качество звуковоспроизведения, о сложная значительно увеличивает количество радиокомпонентов.

Релейные схемы защиты весьма чувствительны ко всякого рода помехам и всплескам напряжений, поэтому и от них пришлось отказаться. Предлагаемый усилитель на транзисторах рассчитан не стационарный аудиокомплекс. Аккуратно собранный, работающий на исправные и с хорошим запасом мощности акустические системы, простой прослужит не один год.

Как видно из рис.1, УМЗЧ состоит из дифференциального каскада VT1, VT2 с генератором тока на транзисторе VI3, усилителя напряжения на транзисторе VT4 и буферного каскада — усилителя тока на транзисторе VT5. Последний нагружен на генератор токе, собранный на транзисторе VF6 и на симметричную схему двухтактного составного повторителя напряжения на транзисторах VT7-VT12.

Несмотря на «традиционность»‘ этой схемы, в ней применены некоторые «тонкости». Усилитель тока VT7-VT12 несколько видоизменен по сравнению с обычными схемами. Это позволило снизить искажения, вносимые выходным каскадом УМЗЧ, в несколько раз.

В обычных схемах из-за наличия емкости перехода база-эмиттер (эта емкость у мощных транзисторов может достигать сотых долей микрофарад) на базах выходных и предвыходных транзисторов скапливаются электрические заряды, что приводит к затягиванию времени переходных процессов.

В предлагаемой схеме влияние емкости база-эмиттер уменьшено в несколько раз, что в итоге благоприятно сказывается на верности звуковоспроизведения. УМЗЧ охвачен цепью общей ООС. Глубина ООС по переменному току зависит от резисторов R17 и R16. Для уменьшения искажений, вносимых конденсатора С6, он зашунтирован неэлектролитическим конденсатором С7 емкостью в 4,7 мкФ.

Даже неискушенные слушатели могут заметить разницу в звучании, особенно на высоких частотах, с конденсатором С7 и без него. Для установки нулевого потенциала на выходе УМЗЧ при отсутствии входного сигнала служит цепь, состоящая из элементов R3,R6,R7,R14,C3. Через эту цепочку подается небольшое отрицательное напряжение смешения на транзисторы VT1 и VT2.

Необходимо отметить, что наличие буферного усилителя тока VT5 позволяет уменьшить искажения в 10-15 роз. Поэтому не стоит упрощать схемы путем исключения этого каскада. Ток покоя выходных транзисторов зависит от тока транзистора VT6. Поэтому при настройке, если необходимо, изменяют сопротивление резистора R18. Увеличение сопротивления резистора R18 соответствует уменьшению тока транзистора
VT6 и, наоборот, уменьшение R18 вызывает увеличение тока VT6.

Увеличение тока через VT6 вызывает соответственно увеличение падения напряжения на диодах VD1 — VD4, что в свою очередь приводит к увеличению напряжения смещения транзисторов VT7-VT12, при этом начальный ток выходных транзисторов VT11 и VT12 увеличивается. Напряжение на входе усилителя при максимальной мощности, отдаваемой им в нагрузку, примерно равно 1 В.

Коэффициент гармоник не превышает 0,04 % во всем диапазоне звуковых частот. Если подобрать комплиментарные пары VT9,VT10 и VT11,VT12 с одинаковыми Ь21э, можно добиться уменьшения Кг до 0,02 % в диапазоне частот до 16 кГц.

Для сохранения хорошего качества звуковоспроизведения предварительный усилитель с блоком тембров должен иметь низкое выходное сопротивление (несколько килоом) и коэфициент нелинейных искажений не более чем данный УМЗЧ.

Печатная плата УМЗЧ изображена на рис.2. Очень удобно проверять усилитель на устойчивость с помощью генератора прямоугольных импульсов, наблюдая на экране осциллографа за формой выходного сигнала. При этом подбирают емкость конденсатора С5, добиваясь наименее искаженного сигнала на выходе по сравнению с его первоначальной формой.

По возможности емкость С5 уменьшают, поскольку улучшается АЧХ усилителя на высоких частотах. Фактически емкость конденсатора удавалось снизить до 20 пФ, когда УМЗЧ работал но громкоговорители без LC-фильтров, т. е. на широкополосные громкоговорители. При работе на большую реактивную нагрузку емкость С5 необходимо увеличивать.

Кроме того, необходимо ввести катушку индуктивности в несколько микрогенри в разрыв выходного провода УМЗЧ. На печатной плате это катушка должна находиться вблизи точки соединения резисторов R26 и R27. При работе на большую реактивную нагрузку следует также ввести в схему УМЗЧ защитные (для выходных транзисторов) диоды VD7 и VD8.

Общеизвестно преимущество инвертирующего усилителя над неинвертирующим. Поскольку при инвертирующем включении входной сигнал подается на базу транзистора VT2, то входное сопротивление УМЗЧ шунтируется резистором R16. При этом для согласования низкого сопротивления усилителя, например с регулятором громкости, необходимо на входе УМЗЧ включить истоковый повторитель.

Схема такого повторителя изображена на рис.3 и на печатной плате специально для него оставлено место. Для перевода УМЗЧ в инвертирующий вариант необходимо сделать следующее.

1. Отсоединить от общего провода конденсаторы С6, С7 и освободившиеся выводы подключить к выходу истокового повторителя. При этом входом УМЗЧ будет вход повторителя.
2. Соединить левый контакт С1 (рис1) с общим проводом и включить параллельно ему электролитический конденсатор аналогично Сб.
3. Чтобы не было щелчков и бросков напряжений на выходе УМЗЧ при ею включении, подбирая резистор R3 (рис.3), установить нулевой потенциал на истоке транзистора VT1.
4. Сопротивления резисторов R4 и R5 подбираются таким образом, чтобы стабилитроны VD1 и VD2 не вышли из режима стабилизации напряжения. При инвертирующем включении по сравнению с неинеертирующим усилитель работает на слух несколько чище.

Схема блока питания (БП) изображена на рис.4. С целью уменьшения искажений общий провод разделен на два в кожном УМЗЧ, в противном случае резко возрастают искажения, появляются «блуждающие» токи, которые сильно увеличивают уровень фона в акустических системах. С этой же целью в блоке питания для уменьшения наводок от силовых трансформаторов применено противофазное включение первичных обмоток трансформаторов Т1 и Т2.

Раздельное питание каналов УМЗЧ позволяет значительно снизить переходные искажения в каналах, особенно на низких частотах. Диаметр провода как вторичной, так и первичной обмоток также можно уменьшить в 1,4 раза по сравнению с одним трансформатором в БП УМЗЧ. При использовании предохранителей FU2-FU5 (рис.4) надобность в предохранителях FU1 и FU2 (рис.1) отпадает, но предусмотренные для них площадки в платах очень удобны в случае ремонта.

При этом FU1 и FU2 заменяют резисторами для контроля токов и предохранения выхода из строя транзисторов VT7-VT12. Трансформаторы Т1 и Т2 намотаны на тороидальных магнитопроводах, внешний диаметр которых 110 мм, внутренний 65 мм и высото 23 мм. Первичная обмотка содержит 1320 витков провода ПЭВ — 0,64 мм, вторичная обмотка намотана двойным проводом ПЭВ — 1,2 мм 162 витка. Экран состоит из одного слоя провода ПЭЛШО — 0,41 мм.

Для VT5 и VT6 подойдут транзисторы КТ604, КТ611. КТ618А, КГ630. КТ940. Вместо транзисторов КТ817 и КТ816 прекрасно подходят более современные КТ850 и КТ851. Транзисторы VT1 -VT3 заменяешь на современные КТ611А. КТ632, 2Т638А. «Камень преткновения» УМЗЧ — транзистор VT4, его рекомендуется заменить но современный КТ3157А.

Этот транзистор более высоковольтный, чем КТ209М, к тому же он специально разработан для видеоусилителей транзисторных телевизоров и по своим параметром более высокочастотный.
Работает УМЗЧ с такой заменой ощутимо лучше. Усилитель прекрасно работает при понижении питания до ±25 В. Необходимо лишь уменьшить номиналы R11, R18 (Рис.1), чтобы выставить начальные токи VT7-VT12 и нулевое напряжение на выходе УМЗЧ.

В этом случае в дифференциальном каскаде можно применять КТ3102А(Б), а КТ209М (VT4I заменить но КТ3107И). Вместо КТ818. KT8I9 лучше работают КТ864, КТ865 или КТ8101, КТ8102 Предлагается также изменить цепь регулировки начального тока выходных транзисторов заменой VDI — VD4 и R19 на несколько иную схему (рис5).

Транзистор типа КТ626 устанавливается на теплоотводе как можно ближе к VT12. Транзисторы VT11 и VT12 размещены не на отдельных теплоотводах.

Появилось желание собрать более мощный усилитель «А» класса. Прочитав достаточное количество соответствующей литературы и выбрал из предлагавшегося самую последнюю версию. Это был усилитель мощностью 30 Вт соответствующий по своим параметрам усилителям высокого класса.

В имеющеюся трассировку оригинальных печатных плат никаких изменений вносить не предполагал, однако, ввиду отсутствия первоначальных силовых транзисторов, был выбран более надежный выходной каскад с использованием транзисторов 2SA1943 и 2SC5200. Применение этих транзисторов в итоге позволило обеспечить большую выходную мощность усилителя. Принципиальная схема моей версии усилителя далее.

Это изображение плат собранных по этой схеме с транзисторами Toshiba 2SA1943 и 2SC5200.

Если присмотреться, то сможете увидеть на печатной плате вместе со всеми компонентами стоят резисторы смещения, они мощность 1 Вт углеродного типа. Оказалось, что они более термостабильны. При работе любого усилителя большой мощности выделяется огромное количества тепла, поэтому соблюдение постоянства номинала электронного компонента при его нагреве является важным условием качественной работы устройства.

Собранная версия усилителя работает при токе около 1,6 А и напряжении 35 В. В результате чего 60 Вт мощности непрерывного рассеивается на транзисторах в выходном каскаде. Должен заметить, что это только треть мощности, которую они способны выдержать. Постарайтесь представить, сколько тепла выделяется на радиаторах при их нагреве до 40 градусов.

Корпус усилителя сделан своими руками из алюминия. Верхняя плита и монтажная плита толщиной 3 мм. Радиатор состоит из двух частей, его габаритные размеры составляют 420 x 180 x 35 мм. Крепеж — винты, в основном с потайной головкой из нержавеющей стали и резьбой М5 или М3. Количество конденсаторов было увеличено до шести, их общая ёмкость 220000 мкФ. Для питания был использован тороидальный трансформатор мощностью 500 Вт.

Блок питания усилителя

Хорошо видно устройство усилителя, которое имеет медные шины соответствующего дизайна. Добавлен небольшой тороид, для регулируемой подачи под управлением схемы защиты от постоянного тока. Так же имеется ВЧ фильтр в цепи питания. При всей своей простоте, надо сказать обманчивой простоте, топологии платы этого усилителя и звук им производится как бы без всякого усилия, подразумевающего в свою очередь возможность его бесконечного усиления.

Осциллограммы работы усилителя

Спад 3 дБ на 208 кГц

Синусоида 10 Гц и 100 Гц

Синусоида 1 кГц и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Меандр 10 Гц и 100 Гц

Меандр 1 кГц и 10 кГц

Полная мощность 60 Вт отсечение симметрии на частоте 1 кГц

Таким образом становится понятно, что простая и качественная конструкция УМЗЧ не обязательно делается с применением интегральных микросхем — всего 8 транзисторов позволяют добиться приличного звучания со схемой, собрать которую можно за пол дня.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) является составной частью большинства радиотехнических устройств как то телевизора, плеера, радиоприемника и различных приборов бытового назначения. Рассмотрим две простые схемы двухкаскадного УНЧ на .

Первый вариант УНЧ на транзисторах

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах n-p-n проводимости. Входной сигнал поступает через переменный резистор R1, который в свою очередь является нагрузочным сопротивлением для схемы источника сигнала. подсоединены к коллекторной электроцепи транзистора VT2 усилителя.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подобрать такой, чтобы миллиамперметр, подключенный в коллекторную цепь каждого транзистора, показывал ток в районе 0,5…0,8 мА. По второй схеме необходимо также выставить коллекторный ток второго транзистора путем подбора сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно применить транзисторы марки КТ312, или их зарубежные аналоги, однако при этом необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзисторов путем подбора сопротивлений R2, R4. Во втором варианте в свою очередь, возможно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361, или зарубежные аналоги. При этом выставить режимы работы транзисторов можно путем изменения сопротивления R3.

В коллекторную электроцепь транзистора VT2 (обоих усилителей) взамен наушников возможно подключить динамик с высоким сопротивлением. Если же необходимо получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на , который обеспечивает усиление до 15 Вт.

виды, схемы, простые и сложные :: SYL.ru

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров. Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи. Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах – музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах. Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает оно это максимально равномерно. Коэффициент усиления зависит прямо от частоты входного сигнала. График зависимости этих величин – практически прямая линия. Если же на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и эффективность устройства быстро уменьшатся. Каскады УНЧ собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

1. Класс «А» – ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно – чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД – свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким. Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД – менее 20 %. Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Для повышения (правда, незначительного) КПД можно воспользоваться двухтактными схемами. Один недостаток – полуволны у выходного сигнала становятся несимметричными. Если же перевести из класса «А» в «АВ», увеличатся нелинейные искажения в 3-4 раза. Но коэффициент полезного действия всей схемы устройства все же увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при уменьшении уровня сигнала на входе. Но даже если прибавить громкость, это не поможет полностью избавиться от недостатков.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. У ламповых усилителей такие преимущества:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 – 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h31 – 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Но нужно учитывать, что по цепи базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, обязательно протекает ток утечки коллектора. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремниевых, у которых ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое – обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Это сопротивление почти не пропускает электрический ток, вследствие чего у затвора потенциал (в случае отсутствия сигнала на входе) такой же, как у земли. На истоке же потенциал оказывается выше, чем у земли, только благодаря падению напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что у затвора потенциал ниже, чем у истока. А именно это и требуется для нормального функционирования транзистора. Нужно обратить внимание на то, что С2 и R3 в этой схеме усилителя имеют такое же предназначение, как и в рассмотренной выше конструкции. А входной сигнал сдвинут относительно выходного на 180 градусов.

УНЧ с трансформатором на выходе

Можно изготовить такой усилитель своими руками для домашнего использования. Выполняется он по схеме, работающей в классе «А». Конструкция такая же, как и рассмотренные выше, – с общим эмиттером. Одна особенность – необходимо использовать трансформатор для согласования. Это является недостатком подобного усилителя звука на транзисторах.

Коллекторная цепь транзистора нагружается первичной обмоткой, которая развивает выходной сигнал, передаваемый через вторичную на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, который позволяет выбрать рабочую точку транзистора. С помощью этой цепочки обеспечивается подача напряжения смещения в базу. Все остальные компоненты имеют такое же назначение, как и у рассмотренных выше схем.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

В результате на выходе усилителя существенно снижается качество звучания. При работе двухтактного усилителя в классе «А» не получается качественно воспроизвести сложный сигнал. Причина – повышенный ток протекает по плечам усилителя постоянно, полуволны несимметричные, возникают фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала еще больше усиливаются, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен. Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости. Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены. При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку способны пройти только положительные полуволны. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью запирают первый. При этом в нагрузке оказываются только отрицательные полуволны. В результате усиленный по мощности сигнал оказывается на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективная и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог – например ВС107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ. Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключить, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня в 0,7 В и позволяет протекать току около 4 мкА. При этом по току коэффициент усиления окажется около 250. Отсюда можно сделать простой расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора – он оказывается равен 1 мА. Собрав эту схему усилителя на транзисторе, можно провести ее проверку. К выходу подключите нагрузку – наушники.

Коснитесь входа усилителя пальцем – должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов. Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука – выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

6.10: Аудиоусилитель класса B

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

2199

• Tony R. Kuphaldt
• Schweitzer Engineering Laboratories via All About Circuits

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

• Четыре батареи по 6 В
• Двойной операционный усилитель, рекомендуется модель TL082 (каталог Radio Shack № 276-1715)
• Один силовой транзистор NPN в корпусе TO-220 (каталожный номер Radio Shack 276-2020 или аналогичный)
• Один силовой PNP-транзистор в корпусе TO-220 (каталожный номер Radio Shack 276-2027 или аналогичный)
• Один переключающий диод 1N914 (№ по каталогу Radio Shack 276-1620)
• Один конденсатор, электролитический 47 мкФ, 35 Вт постоянного тока (каталожный номер Radio Shack 272-1015 или аналогичный)
• Два конденсатора, 0,22 мкФ, неполяризованные (каталог Radio Shack № 272-1070)
• Один потенциометр 10 кОм, линейный конус (каталожный номер Radio Shack 271-1715)

Обязательно используйте операционный усилитель с высокой скоростью нарастания . По этой причине избегайте LM741 или LM1458.

Чем точнее совпадают два транзистора, тем лучше. Если возможно, попытайтесь приобрести транзисторы TIP41 и TIP42, которые представляют собой близкие друг к другу силовые транзисторы NPN и PNP с рассеиваемой мощностью 65 Вт каждый. Если вы не можете получить NPN-транзистор TIP41, хорошей заменой будет TIP3055 (доступен в Radio Shack). Не используйте очень большие (например, в корпусе TO-3) силовые транзисторы, так как операционный усилитель может иметь проблемы с передачей достаточного тока на их базы для хорошей работы.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 3, глава 4: «Транзисторы с биполярным переходом»

Уроки электрических цепей , том 3, глава 8: «Операционные усилители»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Как построить двухтактный усилитель класса B с использованием комплементарных биполярных транзисторов
• Эффекты «кроссоверных искажений» в схеме двухтактного усилителя
• Использование отрицательной обратной связи через операционный усилитель для коррекции нелинейности схемы

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Этот проект представляет собой аудиоусилитель, подходящий для усиления выходного сигнала небольшого радиоприемника, магнитофона, проигрывателя компакт-дисков или любого другого источника аудиосигналов. Для стереофонической работы необходимо построить два идентичных усилителя, один для левого канала, а другой для правого канала. Чтобы получить входной сигнал для усиления этого усилителя, просто подключите его к выходу радиоприемника или другого аудиоустройства следующим образом:

Эта схема усилителя также хорошо работает для усиления аудиосигналов «линейного уровня» от высококачественных модульных стереокомпонентов. Он обеспечивает удивительное количество звуковой мощности при воспроизведении через большой динамик и, возможно, работает без радиаторов на транзисторах (хотя вам следует немного поэкспериментировать с ним, прежде чем отказаться от радиаторов, поскольку рассеиваемая мощность зависит от типа динамика). использовал).

Целью любой схемы усилителя является максимально точное воспроизведение формы входного сигнала. Идеальное воспроизведение, конечно, невозможно, и любые различия между выходной и входной формой волны известны как искажение . В аудиоусилителе искажения могут вызвать наложение неприятных тонов на истинный звук. Существует множество различных конфигураций схем аудиоусилителей, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Эта конкретная схема называется «классом B», двухтактной схемой .

В большинстве аудиоусилителей «мощности» используется конфигурация класса B, где один транзистор обеспечивает питание нагрузки в течение половины цикла формы сигнала (он подталкивает ), а второй транзистор обеспечивает питание нагрузки в течение другой половины периода. цикл (это тянет ). В этой схеме ни один транзистор не остается «включенным» в течение всего цикла, давая каждому время «отдохнуть» и остыть во время цикла формы сигнала. Это делает схему усилителя энергоэффективной, но приводит к особому типу нелинейности, известному как «кроссоверные искажения».

Здесь показана форма синусоиды, эквивалентная постоянному звуковому тону постоянной громкости:

В схеме двухтактного усилителя два транзистора по очереди усиливают чередующиеся полупериоды сигнала следующим образом:

Если «переключение» между двумя транзисторами не синхронизировано точно, форма выходного сигнала усилителя может выглядеть примерно так, а не как чистая синусоида:

Здесь искажение возникает из-за задержки между моментом выключения одного транзистора и включением другого транзистора. Этот тип искажения, при котором форма волны «сглаживается» в точке пересечения между положительным и отрицательным полупериодами, называется 9.0056 перекрестное искажение . Одним из распространенных методов ослабления кроссоверных искажений является смещение транзисторов таким образом, чтобы их точки включения/выключения фактически перекрывались, так что оба транзистора находятся в состоянии проводимости на короткое время в течение периода кроссовера:

Эта форма усиления технически известна как класс AB , а не класс B, поскольку каждый транзистор находится во включенном состоянии более 50 % времени в течение полного цикла сигнала. Недостатком этого, однако, является повышенное энергопотребление схемы усилителя, потому что в моменты времени, когда оба транзистора открыты, через транзисторы проходит ток, равный не проходит через нагрузку, а просто «закорачивается» с одной шины питания на другую (от -V до +V). Это не только пустая трата энергии, но и рассеивание большего количества тепловой энергии в транзисторах. Когда транзисторы нагреваются, их характеристики изменяются (прямое падение напряжения V _на , β, сопротивление перехода и т. д.), что затрудняет правильное смещение.

В этом эксперименте транзисторы работают в чистом режиме класса B. То есть они никогда не проводят одновременно. Это экономит энергию и уменьшает тепловыделение, но приводит к кроссоверным искажениям. Решение, принятое в этой схеме, заключается в использовании операционного усилителя с отрицательной обратной связью, чтобы быстро вывести транзисторы через «мертвую» зону, создающую перекрестное искажение, и уменьшить степень «сглаживания» формы сигнала во время кроссовера.

Первый (самый левый) операционный усилитель, показанный на принципиальной схеме, представляет собой не что иное, как буфер. Буфер помогает уменьшить нагрузку на цепь входных конденсаторов/резисторов, которая была помещена в цепь для фильтрации любого напряжения смещения постоянного тока из входного сигнала, предотвращая усиление любого напряжения постоянного тока схемой и отправку его на динамик. где это может привести к повреждению. Без буферного операционного усилителя емкостно-резисторная схема фильтрации снижает низкочастотный («басовый») отклик усилителя и усиливает высокочастотный («высокий»).

Второй операционный усилитель работает как инвертирующий усилитель, усиление которого регулируется потенциометром 10 кОм. Это не что иное, как регулировка громкости усилителя. Обычно в схемах инвертирующих операционных усилителей резисторы обратной связи подключаются непосредственно от выходной клеммы операционного усилителя к инвертирующей входной клемме следующим образом:

Если бы мы использовали результирующий выходной сигнал для управления выводами базы двухтактной пары транзисторов, мы бы столкнулись со значительными кроссоверными искажениями, потому что в работе транзисторов возникла бы «мертвая» зона из-за напряжения базы. пошло от + 0,7 вольта до — 0,7 вольта:

Если вы уже построили схему усилителя в ее окончательном виде, вы можете упростить ее до этой формы и послушать разницу в качестве звука. Если вы еще не приступили к построению схемы, приведенная выше принципиальная схема будет хорошей отправной точкой. Он усилит звуковой сигнал, но будет звучать ужасно!

Причина перекрестного искажения заключается в том, что когда выходной сигнал операционного усилителя находится между +0,7 В и -0,7 В, ни один из транзисторов не будет проводить ток, а выходное напряжение на динамик будет равно 0 В для всего диапазона 1,4 В. колебания базового напряжения. Таким образом, в диапазоне входного сигнала существует «зона», в которой не происходит изменения выходного напряжения динамика. Именно здесь в схему обычно вводятся сложные методы смещения, чтобы уменьшить этот 1,4-вольтовый «разрыв» в отклике входного сигнала транзистора. Обычно делается примерно так:

На двух последовательно соединенных диодах падает примерно 1,4 В, что эквивалентно суммарному падению прямого напряжения двух транзисторов V _и , что приводит к сценарию, в котором каждый транзистор находится на грани включения, когда входной сигнал равен нулю. вольт, устраняя существовавшую ранее «мертвую» зону сигнала 1,4 вольта.

Однако, к сожалению, это решение не идеально: поскольку транзисторы нагреваются от передачи питания на нагрузку, их V _be прямое падение напряжения уменьшится с 0,7 вольта до чего-то меньшего, например, 0,6 вольта или 0,5 вольта. Диоды, которые не подвергаются такому же нагревательному эффекту, потому что они не проводят значительный ток, не испытают такого же изменения прямого падения напряжения. Таким образом, диоды будут по-прежнему обеспечивать то же напряжение смещения 1,4 В, хотя транзисторам требуется меньшее напряжение смещения из-за нагрева. В результате цепь перейдет в режим работы класса AB, где оба транзистора часть времени будут находиться в состоянии проводимости. Это, конечно, приведет к большему рассеиванию тепла через транзисторы, усугубляя проблему прямого изменения падения напряжения.

Распространенным решением этой проблемы является установка термокомпенсирующих резисторов «обратной связи» в эмиттерные ножки двухтактной транзисторной схемы:

Это решение не препятствует одновременному включению двух транзисторов, а лишь снижает серьезность проблемы и предотвращает тепловой разгон. Это также имеет нежелательный эффект вставки сопротивления на пути тока нагрузки, ограничивая выходной ток усилителя. Решение, которое я выбрал в этом эксперименте, основано на принципе отрицательной обратной связи операционного усилителя для преодоления ограничений, присущих выходной схеме двухтактного транзистора. Я использую один диод, чтобы обеспечить напряжение смещения 0,7 В для двухтактной пары. Этого недостаточно для устранения «мертвой» зоны сигнала, но она уменьшает ее минимум на 50%:

Поскольку падение напряжения на одном диоде всегда будет меньше суммарного падения напряжения на переходах база-эмиттер двух транзисторов, транзисторы никогда не могут включаться одновременно, что препятствует работе класса AB. Затем, чтобы помочь избавиться от оставшихся кроссоверных искажений, сигнал обратной связи операционного усилителя берется с выходной клеммы усилителя (эмиттерные клеммы транзисторов) следующим образом:

Функция операционного усилителя состоит в том, чтобы выводить любой сигнал напряжения, который он должен иметь, чтобы поддерживать на двух входных клеммах одинаковое напряжение (дифференциал 0 вольт). Подключив провод обратной связи к эмиттерным клеммам двухтактных транзисторов, операционный усилитель имеет возможность обнаруживать любую «мертвую» зону, где ни один из транзисторов не проводит ток, и выводить соответствующий сигнал напряжения на базы транзисторов, чтобы быстро снова привести их в состояние проводимости, чтобы «не отставать» от формы волны входного сигнала. Для этого требуется операционный усилитель с высоким скорость нарастания (способность создавать быстро нарастающее или быстро падающее выходное напряжение), поэтому для этой схемы был выбран операционный усилитель TL082. Более медленные операционные усилители, такие как LM741 или LM1458, могут не справиться с высоким значением dv/dt (скорость изменения напряжения во времени, также известная как de/dt ), необходимым для работы с малыми искажениями.

В эту схему добавлена ​​всего пара конденсаторов, чтобы привести ее в окончательный вид: конденсатор емкостью 47 мкФ, подключенный параллельно диоду, помогает поддерживать постоянное напряжение смещения 0,7 В, несмотря на большие колебания напряжения на выходе операционного усилителя, в то время как Конденсатор емкостью 0,22 мкФ, подключенный между базой и эмиттером NPN-транзистора, помогает уменьшить перекрестные искажения при низких настройках громкости:

---

Эта страница под названием 6. 10: Аудиоусилитель класса B распространяется в соответствии с лицензией GNU Free Documentation License 1.3 и была создана, изменена и/или курирована Тони Р. Купхалдтом (Все о цепях) через исходное содержимое, отредактированное в соответствии со стилем. и стандарты платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Тони Р. Купхалдт

   Лицензия

   ГНУ ФДЛ

   Версия лицензии

   1,3

2. Теги

   1. источник@https://www. allaboutcircuits.com/textbook/experiments

Схемы аудиоусилителя Бесплатные электронные схемы Ссылки

Линейный усилитель мощностью 1 Вт, 2,45 ГГц, использующий радиочастотные микроустройства RF2126 — Только схема __ Дизайн Майкла Мичили

Аудиоусилитель мощностью 1 Вт на TDA7052 — схема любительского радио __ Разработано Гаем Роэлсом ON6MU

Усилитель класса C мощностью 1 Вт — только схема, без описания схемы __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.

Ушной усилитель на 1,5 В – полезны для прослушивания слабых звуков Работа от батареи на 1,5 В включает предварительный усилитель для электретного микрофона, который работает от постоянного тока на 1,5 В и может напрямую управлять мини-наушниками с сопротивлением 32 Ом. __ Контактное лицо: Флавио Деллепиане, fladello @ tin. это

Микрофон для iPod, 1,5 В. Подходит для iPod 3-го и 4-го поколения, а также для iPod оригинального цвета. Не работает с: iPod 1-го, 2-го и 5-го поколения, nano, mini или shuffle iPod __ Дизайн Скотта Митчелла

Экспериментальная выходная мощность 10 Вт и рамочная антенна длиной 1 метр для Lowfer 187 кГц —  На этой странице описываются антенна, конечный выходной каскад мощностью 1 Вт и схема преобразования для экспериментов с радио на частоте 187 кГц __ Разработано Родом Эллиоттом  ESP

Усилитель мощности звука 10 Вт на дискретных транзисторах (включая разводку печатной платы) — только схема, описание схемы не включено].

10-ваттный мини-усилитель звука. Вы можете использовать этот мощный усилитель в любом небольшом аудиопроекте. Он очень маленький (6,5 х 4,5 см). Он выдает 10 Вт и использует батарею 9 В.

Усилитель мощности 10 Вт. На этой странице описываются антенна, выходной каскад мощностью 1 Вт и схема преобразования для радиоэкспериментов на частоте 187 кГц.

Аудиоусилитель мощностью 100 Вт. Это исключительно хорошо спроектированный усилитель с большим запасом мощности, высокой точностью воспроизведения, низким уровнем искажений, хорошим отношением сигнал/шум, высокой чувствительностью, низким энергопотреблением и полной защитой. __ Разработано компанией Smart Kit Electronics

Аудиоусилитель мощностью 100 Вт. В свободное время я научился обращаться с электроникой. Музыка также является одним из моих увлечений, поэтому я решил использовать свои знания в области электроники для создания аудиоусилителя. Мой усилитель не самый мощный из существующих, но он выдает хорошее качество звука. Также он успешно прошел «партийное испытание». Это означает, что он играл максимально громко без искажений в течение почти 6 часов при нагрузке 3 Ом __ Дизайн Raphal Assnat

Усилитель на 100 Вт. Вот простой и дешевый в изготовлении усилитель. Я мог бы сделать печатную плату меньше, но «какого черта» __ Дизайн Джона Тайрона, также известного как Джон Фишер

FM-усилитель мощностью 100 Вт. Этот усилитель мощности оснащен биполярным транзистором, знаменитым MRF317. Как и во многих других FM-усилителях, силовой транзистор имеет смещение класса C. Все импедансные цепи (вход и выход) были определены с использованием __ разработанного Мишелем П.

.

Гитарный усилитель мощностью 100 Вт. Гитарные усилители всегда представляют собой интересную задачу. Регуляторы тембра, характеристики усиления и перегрузки очень индивидуальны, и идеальная комбинация варьируется от одного гитариста к другому и от одной гитары к другой. Не существует усилителя, удовлетворяющего всем требованиям, и это предложение не должно стать исключением __ Дизайн Rod Elliott  ESP

Усилитель HiFi MOSFET мощностью 100 Вт. Отличительной чертой серии 5000 является то, что она была построена на новых (на тот момент) полевых МОП-транзисторах Hitachi с боковой мощностью. В большинстве мощных полевых МОП-транзисторов   (VMOS, траншейных полевых транзисторах, шестигранных полевых транзисторах и т. д.) используется вертикальная структура, в которой ток течет вертикально. Это

Стереоусилитель 100 Вт RMS/канальный, часть 3. В заключительной статье рассматривается сборка остальных модулей, а также подробные сведения о подключении и настройке. __ Силиконовый чип

101 AT Keyboard to ASCII Decoder с использованием микроконтроллера 68HC705J1A — зачем вам интерфейс клавиатуры? Клавиатура IBM может быть дешевой альтернативой клавиатуре микропроцессорной системы разработки. Или, может быть, вам нужен удаленный терминал, просто соедините его с ЖК-модулем. Возможно, у вас есть сканер штрих-кода RS-232 или другие устройства ввода, которые вы хотите использовать с существующим программным обеспечением, позволяющим вводить только цифры или буквы. Вы можете сами сконструировать маленькую коробочку для преобразования RS-232 в клавиатурную передачу, сделав ее прозрачной для программного обеспечения __ Дизайн Craig Peacock

Усилитель класса А мощностью 10–14 Вт. Я собрал этот усилитель, и он звучит хорошо. Он требует предусилителя, так как он не имеет большого усиления. Он требует больших радиаторов и большого трансформатора, отличного источника питания и тщательной проводки, но, в конце концов, он чрезвычайно прост и звучит очень хорошо. Стабилитрон подавляет любые пульсации, исходящие от источника питания, но вам все равно нужны пульсации не более 10 мВ. Пульсации, достигающие входа, усиливаются, поэтому стабилитрон избавляется от этого, но любые пульсации все равно достигают силового каскада.

Стереоусилитель звука мощностью 10–30 Вт — только схема, без описания схемы

Аудиоусилитель мощностью 10 Вт с усилением басов — высокое качество, очень простая конструкция Предварительный усилитель не требуется __ Контактное лицо: Флавио Деллепиане, fladello @ tin.it

Усилитель мощности класса D мощностью 10 Вт — аудиоусилители класса D с TDA7480. Основным преимуществом этого усилителя является очень низкая рассеиваемая мощность по сравнению с обычными усилителями класса AB. Для нормальной работы требуется только небольшой «бортовой» медный радиатор. Микросхема имеет встроенную функцию ожидания и отключения звука, защиту от перенапряжения, защиту от короткого замыкания и защиту от тепловой перегрузки. __ хоббикоманда @ хобби-час.com

Миниатюрный аудиоусилитель мощностью 10 Вт. Этот мощный усилитель можно использовать в любом небольшом аудиопроекте. Он очень маленький (6,5 х 4,5 см). Он выдает 10 Вт и использует батарею 9 В. __ Контактное лицо: IQ Technologies

Усилитель 12 В, 5 Вт. В этом полупроводниковом усилителе используются 10 транзисторов и 5 диодов. Он может выдавать 5 Вт на громкоговоритель с сопротивлением 4 Ом и около 3 Вт на громкоговоритель с сопротивлением 8 Ом. Он сделан с использованием китайских транзисторов 1970-х и 1980-х годов. __ Дизайн Юлиуса Чена

Аудиоусилитель 4 x 15 Вт с питанием 12 В – используется микросхема автомобильной аудиосистемы и предназначен для установки внутри компьютера. __ Дизайн Манфред Морнхинвег

Аудиоусилитель мощностью 12 Вт с тоном — Схема усилителя звука для радиолюбителей __ Разработано Гаем Роэлсом ON6MU

Усилитель мощностью 15 Вт. Усилитель мощностью 15 Вт, изготовленный с использованием дискретных компонентов Серхио Гарка де Альба Гарсин из Гвадалахары, Мексика. __ Дизайн Серхио Гарка де Альба Гарсин

Усилитель на 150 Вт. Думаю, это самая дешевая схема усилителя на 150 Вт, которую вы можете приобрести. Эта схема, основанная на двух силовых транзисторах Дарлингтона TIP142 и TIP147, может обеспечить взрывную среднеквадратичную мощность 150 Вт на динамик с сопротивлением 4 Ом. Достаточно для вас, чтобы раскачиваться?, тогда попробуйте

Аудиоусилитель мощностью 150 Вт, недорогой в сборке с использованием силовых транзисторов Дарлингтона TIP142 / TIP147. По-моему, это самая дешевая схема усилителя мощностью 150 Вт, которую вы можете изготовить. Эта схема, основанная на двух силовых транзисторах Дарлингтона TIP 142 и TIP 147, может обеспечить взрывную мощность 150 Вт на динамик с сопротивлением 4 Ом. Достаточно для вас, чтобы раскачиваться? Тогда попробуйте это.

Усилитель 16 Вт. Эта схема обеспечивает усиление 16 Вт. он построен с использованием двух усилителей мощности LM383. используйте подходящие радиаторы с микросхемами. __ Дизайн Энди Уилсона

Аудиоусилитель 18 Вт — высококачественный очень простой блок — нет необходимости в предварительном усилителе __ Контакт: IQ Technologies

Усилитель мощностью 19 Вт на микросхеме LA4440. Это принципиальная схема простого усилителя мощностью 19 Вт на микросхеме LA4440 от Sanyo. Он использует очень меньше компонентов, кроме IC LA4440. Схема очень высокого качества по отношению к своей стоимости и идеально подходит для начинающих.

1 конденсатор для питания аудиомикшера —  14.03.97 EDN-Design Ideas Микромощные и низковольтные операционные усилители позволяют создавать высокопроизводительные аналоговые сигнальные процессоры, для которых не требуются батареи или настенные трансформаторы. Этот простой микшер питается от один большой конденсатор типа Supercap или Dynacap for some Time Дизайн Александра Белоусова, Rego Park, NY

Аудиоусилитель мощностью 1 Вт с компрессором — только схема __ Дизайн va3iul

Аудиоусилитель мощностью 1 Вт со стабилизаторами напряжения. Простой стереофонический аудиоусилитель состоит из двух регуляторов отрицательного напряжения 7905 (IC1 и IC2) и нескольких отдельных компонентов. Схема также будет работать с другими регуляторами 79XX, если используется соответствующий источник питания. Регулятор IC 7905 работает как усилитель напряжения, подаваемого на общий вывод 2   (земля или GND). Также проверьте __ Дизайн Popescu Marian

отдельный аудиоусилитель, функциональный генератор, детектор сетевого тока

3 Транзисторный аудиоусилитель (50 мВт)

Вот небольшой аудиоусилитель, похожий на тот, который вы можете найти в небольшой транзисторный радиоприемник. Входной каскад смещен так, что питание напряжение делится поровну между двумя комплементарными выходными транзисторами которые слегка смещены по проводимости диодами между базами. Резистор 3,3 Ом включен последовательно с эмиттерами выхода транзисторы для стабилизации тока смещения, чтобы он не сильно менялся с температуры или с разными транзисторами и диодами. Так как ток смещения увеличивается, напряжение между эмиттером и базой уменьшается, таким образом снижение проводимости. Входное сопротивление около 500 Ом, напряжение усиление составляет около 5 с подключенным 8-омным динамиком. Перепады напряжения на динамик составляет около 2 вольт без искажений, а выходная мощность находится в пределах Диапазон 50 мВт. Более высокое напряжение питания и добавление радиаторов Выходные транзисторы дадут больше мощности. Цепь рисует о 30 миллиампер от 9питание вольт.

Меню

---

Улучшенный 3-транзисторный аудиоусилитель (80 мВт)

Эта схема аналогична предыдущей, но использует положительную обратную связь для получить немного больше амплитуды для динамика. Я скопировал это с небольшого Радиоприемник на 5 транзисторах с динамиком на 25 Ом. В схеме выше, нагрузочный резистор для управляющего транзистора подключен непосредственно к + поставка. У этого есть недостаток в том, что, когда выход движется положительно, падение на резисторе 470 Ом уменьшается, что снижает ток базы к верхнему транзистору NPN. Таким образом, вывод не может двигайтесь полностью к + поставке, потому что там не будет напряжение на резисторе 470 и отсутствие базового тока на транзисторе NPN.

Эта схема несколько исправляет проблему и позволяет увеличить перепад напряжения и, возможно, большая выходная мощность, но я не знаю сколько, не делая много испытаний. Вывод все равно не будет двигаться более чем на пару вольт, используя маленькие транзисторы, так как пиковый ток не будет превышать 100 мА или около того при нагрузке 25 Ом. Но это улучшение по сравнению с другой схемой выше.

В этой схеме нагрузочный резистор 1K подключен к динамику, поэтому что, когда выход становится отрицательным, напряжение на 1K резистор уменьшен, что помогает отключить верхний NPN-транзистор. Когда выход становится положительным, заряд конденсатора 470 мкФ помогает включить верхний NPN-транзистор.

В оригинальной схеме радиоприемника использовался резистор на 300 Ом, где показаны 2 диода, но я заменил резистор на 2 диода, поэтому усилитель будет работать при более низких напряжениях с меньшими искажениями. Показанные транзисторы 2n3053 и 2n2905 — это только детали, которые я использовал. для другой схемы выше и могут быть меньшего размера. Можно использовать любые малогабаритные транзисторы, но их следует рассчитан на ток 100 мА и более. 2N3904 или 2N3906, вероятно, немного маленький, но будет работать на малой громкости.

2 диода генерируют довольно постоянное напряжение смещения, поскольку батарея истощает и уменьшает кроссоверные искажения. Но вы должны заботиться чтобы обеспечить ток холостого хода от 10 до 20 миллиампер с нет сигнала и выходные транзисторы не греются под нагрузкой.

Схема должна работать с обычным 8-омным динамиком, но выходная мощность может быть несколько меньше. Чтобы оптимизировать работу, выберите резистор, где показано 100K. установить выходное напряжение на уровне 1/2 напряжения питания (4,5 вольта). Этот резистор может быть любым от 50K до 700K в зависимости от коэффициент усиления используемого транзистора, где 39показано 04.

Меню

---

Телефонный аудиоинтерфейс

Звук с телефонной линии можно получить с помощью трансформатора и конденсатора. для изоляции линии от внешнего оборудования. Неполяризованный конденсатор это последовательно с линией трансформатора для предотвращения постоянного тока течь в обмотке трансформатора, что может помешать линии возврат в состояние положенной трубки. Конденсатор должен иметь номинальное напряжение выше пикового кольцевого напряжения 90 вольт плюс напряжение на трубке 48 вольт, или 138 вольт всего. Это было измерено на месте и может варьироваться в зависимости от местоположения, рекомендуется номинал 400 вольт или более. Уровень звука от трансформатора около 100 милливольт, которые можно подключить к усилителю с высоким импедансом или вход магнитолы. Также можно использовать 3-транзисторный усилитель, показанный выше. Для защиты от перенапряжения к трансформатору подключены два диода. вторичный для ограничения звукового сигнала пиковым значением 700 мВ во время звонка сигнал. Диоды могут быть практически любого кремниевого типа (1N400X/1N4148/1N9).14 или другой). Резистор 620 Ом служит для уменьшения нагрузки на линию, если выход подключен к очень низкому импедансу.

Меню

---

Светодиодный фотодатчик.

Вот схема, которая использует фотогальваническое напряжение обычного ВЕЛ. Напряжение светодиода буферизуется переходным полевым транзистором, а затем подается на инвертирующий вход операционного усилителя с коэффициентом усиления около 20. Это дает изменение порядка 5 вольт на выходе из темноты в яркий свет. 100 тысяч потенциометр можно настроить так, чтобы на выходе было около 7 вольт в темноте и падает примерно до 2 вольт при ярком свете.

Меню

---

Генератор треугольных и прямоугольных импульсов

Вот простой генератор треугольника/меандра, использующий обычный двойной 1458. операционный усилитель, который можно использовать от очень низких частот до примерно 10 кГц. временной интервал для одного полупериода составляет около R * C, и выходы будут подавать около 10 миллиампер тока. Амплитуда треугольника может быть изменена путем регулировки резистора 47K, а смещение формы сигнала можно удалить с помощью добавление конденсатора последовательно с выходом.

Меню

---

Низкочастотные генераторы синусоидального сигнала

Две схемы ниже иллюстрируют создание низкочастотных синусоид. сдвинув фазу сигнала через RC-сеть так, чтобы колебание происходит там, где полный фазовый сдвиг составляет 360 градусов. Транзистор схема справа производит приемлемую синусоиду на коллекторе из 3904, который буферизован JFET для получения низкого импеданса выход. Усиление схемы имеет решающее значение для низкого уровня искажений, и вам может понадобиться отрегулировать резистор 500 Ом для достижения стабильной формы волны с минимальным искажение. Транзисторная схема не рекомендуется для практического применения. приложений из-за необходимых критических корректировок.

Генератор фазового сдвига на основе операционного усилителя намного стабильнее, чем версия с одним транзистором, так как коэффициент усиления может быть установлен выше, чем необходимо для поддержания колебаний, а выходной сигнал берется из Сеть RC, которая отфильтровывает большую часть гармонических искажений. Выходной синусоидальный сигнал RC-цепи буферизируется, а амплитуда восстанавливается вторым (верхним) операционным усилителем с коэффициентом усиления около 28 дБ. Частота составляет около 600 Гц для показанных значений RC (7,5 K и 0,1 мкФ) и может уменьшить, пропорционально увеличив сопротивление сети (7,5К). Значение 7,5K на выводе 2 операционного усилителя управляет коэффициентом усиления схемы генератора. и выбирается таким образом, чтобы выходной сигнал на выводе 1 был слегка обрезан на положительные и отрицательные пики. Синусоидальный выход на контакте 7 составляет около 5 вольт. pp с использованием источника питания 12 вольт и выглядит очень чистым на прицеле, так как RC-цепь отфильтровывает большую часть всех искажений, возникающих на выводе 1.

Меню

---

Низкочастотные синусоидальные генераторы Wien Bridge RC

Ниже показаны три примера осцилляторов моста Вина. Первое использование три биполярных транзистора. Второй использует биполярный и JFET, а второй третий — более популярный тип, использующий операционный усилитель для минимальных деталей. Идея состоит в том, чтобы создать фазовый сдвиг на 360 градусов в какой-то конкретной точке. частоты с помощью 2 резисторов и кепки одинаковой стоимости. Одна крышка и резистор включены последовательно, а другая крышка и резистор включены параллельно. Потеря сигнала в сети составляет около 66 процентов, поэтому усиление усилителя должно быть около 3 для контура. коэффициент усиления 1. Коэффициент усиления усилителя имеет решающее значение, так как слишком большой коэффициент усиления будет производить обрезанный (искаженный) сигнал, а недостаточное усиление не будет поддерживать колебание. Этого практически невозможно достичь без некоторых автоматическая регулировка усиления (АРУ) для регулировки усиления и получения стабильного операция. Обычная АРУ осуществляется с помощью небольшой лампочки, в которой сопротивление увеличивается по мере увеличения уровня сигнала и уменьшает усиление. Здесь используется лампа 1819 года.(28 вольт 40 мА) разновидность, найденная в Radio Shack, номер детали 272-1119. Еще одна лампа, которая может быть полезна, это GE394, 12 вольт 40 мА, но найти немного сложнее.

В первом примере лампа включена последовательно с цоколем 1000 мкФ. и подключен через эмиттерный резистор 2N2219A так, чтобы уровень сигнала повышается, общее сопротивление увеличивается, уменьшая коэффициент усиления. Коэффициент усиления каскада 2N2219A примерно равен коллекторному резистору (100) делим на эмиттерный резистор (51 параллельно лампе 75) а может 100/30=3.3, Первая ступень (2Н3904 слева) обеспечивает высокое сопротивление сети RC, поэтому она не загружает вход много. Вторая ступень (2N3904) посередине обеспечивает фазу 180 градусов инверсия и не большой прирост напряжения. Таким образом, общий фазовый сдвиг составляет 360 градусов, 180 от средней ступени и еще 180 от ступени 2Н2219А. Общее усиление можно регулировать с помощью резистора 750 Ом на коллекторе. центральной сцены. В примере показаны 2 (20K) переменных резистора, которые объединены вместе для регулировки частоты от 10 кГц до 400 кГц. Ниже частоты могут быть получены с использованием конденсаторов большей емкости. Частота колебание f = 1/(2 * Pi * R * C). Схема построена успешно а также смоделировано с помощью LTSpice версии IV. Копия LTSpice может быть скачал по следующей ссылке.

Скачать LTSpice от Linear Technology

Второй пример с использованием JFET и биполярного транзистора требует меньшего количества компонентов, поскольку полевой транзистор обеспечивает вход с высоким импедансом и работает от собственного смещения. Ворота до напряжения источника (vgs), где полевой транзистор начинает проводить, составляет около 2,5 вольт, поэтому напряжение на истоке около +2,5, когда затвор открыт. заземляется сетью RC. Общий коэффициент усиления такой же, около 3,3 и регулируется резистором 560 Ом на клемме стока. Настроить Резистор 560 Ом немного больше или меньше для лучшей синусоиды.

Третий пример — более популярный тип, использующий операционный усилитель и минимальное количество деталей. Два резистора по 100 Ом используются для установления средней точки 6 вольт от Питание 12 вольт, поэтому схема будет работать от одного источника 12 вольт. Транзисторный буфер (2N2219A) используется для питания низкоимпедансного выхода. а также управлять цепью обратной связи с лампой, используя около 8 мА. Высшее Мощный операционный усилитель можно использовать для устранения транзистора, но у меня нет цифры. Вы также можете использовать счетверенный операционный усилитель LM324 и просто использовать один раздел. Резистор 180 Ом можно немного увеличить или уменьшить. для лучшей синусоиды. Лампа не горит только с 8 мА, но обеспечивает приемлемая АРУ по мере увеличения сопротивления с 67 Ом в холодном состоянии до примерно 90 Ом во время работы.

Меню

---

Сенсорная активируемая лампа

Схемы ниже зажигают 20-ваттную лампу, когда контакты коснулся и сопротивление кожи составляет около 2 мОм или меньше. Схема слева использует силовой полевой МОП-транзистор, который поворачивает горит, когда напряжение между истоком и затвором около 6 вольт. Затвор MOSFET не потребляет ток, поэтому напряжение на затворе будет равно половине напряжения питания или 6 вольт, когда сопротивление на сенсорных контактах равно фиксированному сопротивлению (2 МОм) между истоком и затвором.

Схема справа использует три биполярных транзистора для добиться того же результата с указанным сенсорным контактом к отрицательному или заземленному концу источника питания. Поскольку база биполярного транзистора потребляет ток, и коэффициент усиления по току равен обычно меньше 200, для повышения нужно три транзистора уровень тока микроампер через сенсорные контакты на пару амперы, необходимые для света. Для дополнительного тока лампа может быть заменил реле на 12 вольт и диод на катушке.

Меню

---

Детектор сетевого тока переменного тока

Эта схема будет обнаруживать линейные токи переменного тока около 250 мА или более без выполнение любых электрических подключений к линии. Ток определяется путем прохождения одну из линий переменного тока через индуктивный датчик (L1), выполненный с 1-дюймовым U-образный болт диаметром 800 витков магнитной проволоки #30-#35. Пикап могут быть изготовлены из других железных колец или сердечников трансформатора, что позволяет достаточно места для прохождения одной из линий переменного тока через центр. Только один из токоведущие линии, либо линия, либо нейтраль должны быть проложены центр пикапа, чтобы избежать отмены полей. я проверил схему с помощью двухжильного удлинителя, который я немного разделил на две жилы. расстояние с помощью канцелярского ножа, чтобы U-образный болт мог охватывать только один провод.

Магнитный датчик (U-образный болт) производит пиковое напряжение около 4 мВ для линии переменного тока. ток 250 мА или нагрузка переменного тока около 30 Вт. Сигнал от пикапа повышается примерно в 200 раз на выходе вывода 1 операционного усилителя, который затем пик, обнаруженный конденсатором и диодом, подключенным к контакту 1. Второй операционный усилитель используется в качестве компаратора, который обнаруживает повышение напряжения больше, чем падение диода. Минимальный сигнал, необходимый для того, чтобы выход каскада компаратора для переключения на положительный пик составляет около 800 мВ, что соответствует примерно 30 Вт. нагрузка на линию переменного тока. Выходной операционный усилитель 1458 будет колебаться только в пределах пары вольт земли, поэтому делитель напряжения (1K/470) используется для уменьшения отсутствия сигнала напряжение около 0,7 вольта. Дополнительный диод включен последовательно с базу транзистора, чтобы убедиться, что он выключается, когда напряжение операционного усилителя составляет 2 вольта. Вы можете получить небольшой стук реле, если нагрузка переменного тока близка к точки переключения, поэтому рекомендуется большая нагрузка 50 Вт или более. Чувствительность можно было бы увеличить, добавив больше витков звукоснимателя.

Меню

---

Цифровой электронный замок

Цифровой замок, показанный ниже, использует 4 общие логические ИС, позволяющие управлять реле, введя 4-значный номер на клавиатуре. Первые 4 выхода из декадный счетчик CD4017 (контакты 3,2,4,7) стробированы вместе с 4 цифрами с клавиатуры так, чтобы при нажатии клавиш в правильном порядке счетчик будет двигаться вперед. При нажатии каждой правильной клавиши появляется низкий уровень на выходе двойного логического элемента И-НЕ, создающего на выходе высокий уровень из 8 входов И-НЕ на контакте 13. Мгновенный высокий уровень с контакта 13 активирует однократную схему, которая применяет примерно 80 миллисекунд положительный идущий импульс на тактовую линию (вывод 14) декадного счетчика который продвигает его на один счет по переднему фронту. Второй моностабильный, схема с одним выстрелом используется для генерации примерно 40 миллисекунд положительного идущий импульс, который подается на общую точку клавиатуры так, чтобы соответствующий логический элемент И-НЕ увидит два высоких логических уровня, когда правильный нажата клавиша (одна со счетчика, а другая с ключа). инвертированный тактовый импульс (отрицательный) на выводе 12 74C14 и положительный импульс клавиатуры на выводе 6 стробируется вместе с помощью двух диодов как вентиль И (показан в правом нижнем углу). Выход на стыке ул. диоды будут положительными в случае нажатия неправильной клавиши и будут сбросить счетчик. Когда нажата правильная клавиша, выходы будут присутствовать с обоих моностабильные схемы (часы и клавиатура), в результате чего линия сброса остается низкий уровень и позволяет счетчику двигаться вперед. Однако, поскольку импульс клавиатуры начинается чуть раньше часов, подключен конденсатор 0,1мкФ к линии сброса, чтобы отложить сброс, пока не прибудут инвертированные часы. Значения не являются критическими, и могут использоваться различные другие схемы синхронизации. но тактовый сигнал должен быть немного длиннее, чем импульс клавиатуры, чтобы тактовый сигнал может маскировать клавиатуру и избежать сброса счетчик в случае, если тактовый импульс заканчивается до импульса клавиатуры. пятый вывод счетчика находится на выводе 10, так что после четырех правильных ключевые записи были сделаны, контакт 10 переместится на высокий уровень и может использоваться для активации реле, освещения светодиода и т. д. В этот момент, блокировку можно сбросить, просто нажав любую клавишу. Схема может быть расширен дополнительными воротами (еще один CD4011), чтобы принять до 8 цифровой код. Порядок подсчета 4017: 3 2 4 7 10 1 5 6 911 так что первые 8 выходов подключены к логическим элементам И-НЕ, а контакт 9 будет использоваться для управления реле или светом. 4 дополнительных выхода И-НЕ будет подключаться к 4 оставшимся входам CD4068 (контакты 9,10,11,12). Схема будет работать от 3 до 12 вольт на CMOS серии 4000, но только 6 вольт или менее, если используются детали 74HC. Схема очень мало потребляет ток (около 165 микроампер), поэтому его можно было питать в течение нескольких месяцев. на 4 батарейках типа АА при условии использования реле только с перерывами.

Меню

---

Децибеллометр

Схема ниже реагирует на уровни звукового давления примерно от 60 до 70 дБ. Звук улавливается 8-омным динамиком, усиленным транзисторным каскадом. и одна секция операционного усилителя LM324. Вы также можете использовать динамический микрофон, но я обнаружил, что динамик был более чувствительным. Остальные 3 секции LM324 счетверенные операционные усилители используются в качестве компараторов напряжения и управляют 3 индикаторными светодиодами или лампы накаливания, которые расположены на расстоянии около 3 дБ друг от друга. Дополнительный транзистор есть. необходимо для ламп накаливания, как показано с нижней лампой. я использовал 12 вольт, 50мА лампы. Каждый индикатор соответствует изменению уровня звука примерно на 3 дБ. так что когда горят все 3 лампочки, уровень звука примерно в 4 раза выше чем уровень, необходимый для зажигания одной лампы. Чувствительность можно регулировать с потенциометром 500K, чтобы одна лампа загоралась с эталонным уровнем звука. Затем две другие лампы будут показывать примерно 2-кратное и 4-кратное увеличение громкости.

При работе без входа постоянное напряжение на выводах 1,2 и 3 операционного усилителя будет около 4 вольт, а напряжение на (+) входах 3-х компараторов (выводы 5,10,12) будет примерно на полвольта меньше из-за падения диода 1N914. Напряжение на (-) входах компаратора будет около 5,1 и 6,5 В, что устанавливается резисторами 560 и 750 Ом.

При наличии звукового сигнала конденсатор 10 мкФ, подключенный к диоду будет заряжаться до пикового уровня звука на выходе операционного усилителя на выводе 1. По мере увеличения громкости постоянное напряжение на конденсаторе, а также (+) входы компаратора увеличатся, и лампа включится, когда (+) вход идет выше входа (-). По мере уменьшения громкости конденсатор разряжается через параллельный резистор 100К и лампы гаснут. Вы можете изменить время отклика с помощью большего или меньшего конденсатора.

Для этой схемы требуется хорошо отфильтрованный источник питания, он будет реагировать к очень небольшим изменениям напряжения питания, поэтому вам, вероятно, понадобится большой конденсатор фильтра подключен непосредственно к резистору 330 Ом. Мне удалось заставить его работать с нерегулируемым настенным трансформатором. источник питания, но мне пришлось использовать 4700uF. Он хорошо работал на регулируемом питание всего 1000 мкФ.

Меню

---

Схемы мини-усилителя звука | Самодельные схемы

В этой статье мы обсуждаем несколько схем мини-усилителей звука, которые можно быстро построить для усиления очень слабых входных сигналов в слышимые выходы динамиков.

Содержимое

1) Схема усилителя мощностью 1 Вт

Схема первого мини-усилителя звука работает с «комплементарным» выходным каскадом, имеющим один силовой транзистор NPN и один силовой транзистор PNP, что избавляет от выходного трансформатора, обычно встречавшегося в старых модели усилителей. Выходная мощность составляет около 1 Вт с довольно минимальными искажениями. Входной сигнал передается через регулятор громкости RV1 и далее через C1 на базу Q1.

Нагрузка коллектора для Q1 состоит из R1, R5 вместе с громкоговорителем. Напряжение коллектора Q1 составляет около 50 % от напряжения питания, т. е. 4 В5. Базы Q2 и Q3 также имеют такое же напряжение (почти), что и коллектор Q1, из-за того, что значение R1 очень мало (68R).

На пересечении эмиттеров Q2, Q3 напряжение также может быть почти 4V5, резисторы R3 и R4 и резисторы очень малого номинала для управления током, проходящим через Q2 и Q3. Если усиленный входной сигнал не превышает 4V5, Q2 отключается (поскольку база, вероятно, будет находиться под пониженным напряжением по сравнению с его эмиттером), тем не менее Q3 может продолжать пропускать сигнал.

Как только Q1 усиливает сигнал на 4V5, ситуация меняется на обратную, Q2 включается, а Q3 выключается.

Сигналы смешиваются на соединении с общим эмиттером Q2 и Q3 и передаются на громкоговоритель с помощью большого электролитического конденсатора C2. Меньшее значение для конденсатора C2 может вызвать слабое понижение АЧХ.

Отрицательная обратная связь обеспечивается резисторами R5 и R2, которые гарантируют стабильность за счет незначительного уменьшения коэффициента усиления. R1 включен, чтобы получить небольшое базовое смещение для Q2 и Q3; в гораздо более совершенных схемах используются термисторы или диоды для защиты от теплового выхода из строя, который может повредить пару выходных транзисторов.

Отрицательным аспектом является связь транзистора по постоянному току, когда изменение характеристик одного конкретного транзистора может привести к разрушительным последствиям! Из-за этого пара выходных транзисторов должна быть правильно подобранной парой. Некоторые другие варианты могут быть проверены, учитывая, что они также правильно сопоставлены с идентичным hFE.

2) Миниатюрный усилитель для слухового аппарата

Если вам нужна дешевая и грязная схема мини-усилителя звука, вы, вероятно, можете протестировать это маленькое устройство. Среди множества других факторов можно было бы увеличить мощность наушников для людей с потерей слуха. Схема представляет собой простой двухтранзисторный аудиоусилитель. Первый транзистор, Q1, работает как базовый предусилитель со средним усилением, который получает сигнал, поступающий от C1, действуя как блокиратор постоянного тока.

Транзистор Q1 усиливает сигнал и направляет его на C2. Затем этот транзистор} подает сигнал на Q2, который сконфигурирован как каскад усилителя мощности. Этот каскад еще больше усиливает сигнал, а C3 переключает его в сторону динамика.

Вы, возможно, найдете небольшие искажения, тем не менее, их можно свести к минимуму путем тестирования с различными значениями C5, поддерживая его в указанном диапазоне. Если это не работает должным образом, рассмотрите некоторые другие значения. Однако если подумать о том, как может различаться коэффициент усиления транзисторов, скорее всего, потребуется немало экспериментов, чтобы все работало правильно.

3) Схема усовершенствованного миниатюрного усилителя для слухового аппарата

4) Схема полуваттного усилителя

Следующая схема миниатюрного усилителя звука, представленная здесь, довольно проста. Выходная мощность составляет около 250 мВт, чего обычно достаточно для большинства приложений, и она не уступает любому типичному транзисторному радиоприемнику. Величина искажения довольно высока, около 5%.

Этот небольшой усилитель имеет среднюю чувствительность и может обеспечить 100 % выходной сигнал при входном напряжении около 50 мВ. Входное сопротивление около 50кОм. Встроен базовый регулятор тембра. Хотя на самом деле это не активная регулировка тембра, а пассивная, эффект вполне адекватный. Центральное плечо регулятора громкости подключено к основанию Q1 через разделительный конденсатор постоянного тока.

Работа схемы

Q1 подключен как очень традиционный усилитель с общим эмиттером вместе с R2, обеспечивающим базовое смещение, а R3 ведет себя как нагрузка коллектора. Этот каскад напрямую связан со вторым транзистором типа PNP. При этом ток, проходящий через Q1, обеспечивает смещение для 2-го транзистора. При используемых значениях выход второго транзистора соединен напрямую с катушкой громкоговорителя.

Это может показаться неразумной идеей, потому что ток в режиме ожидания в выходном транзисторе постоянно смещает катушку, иногда немного увеличивая или уменьшая ее типичный рабочий уровень. Тем не менее, если используется большой динамик, как это и должно быть, это почти не оказывает никакого влияния, и поскольку мы не ожидаем отличного звука Hi-Fi, это не имеет значения.

Регулятор тембра

Регулятор тембра включает C2 и RV2, которые соединяются через коллектор/основание Q1. Когда RV2 установлено на высокое значение сопротивления, это почти не оказывает никакого влияния, но при установке на минимальном уровне 100 нФ вызывает обратную связь высоких частот, которые имеют тенденцию быть не в фазе, что приводит к их полной компенсации. Чтобы схема работала правильно, R3 должен быть тщательно определен.

Значение, указанное в этой статье, составляет 39 Ом, что является лишь средним диапазоном, и хотя оно может хорошо подойти для предварительной настройки, чтобы гарантировать работоспособность схемы, это значение необходимо определить экспериментальным путем. В случае, если он очень мал, вы увидите сильное искажение на конфигурациях с большим объемом.

При слишком высоком уровне потребления тока, вероятно, будет слишком много, хотя качество вывода звука будет очень хорошим. Можно найти несколько методов для выбора значения. При отсутствии мультиметра значение должно быть определено как наименьшее, подходящее для приемлемого качества.

Если мультиметр доступен, он должен быть подключен последовательно с напряжением питания, и R3 должен быть выбран таким образом, чтобы ток покоя усилителя, который является током, работающим в отсутствие входного сигнала, составлял около 20 мА. .

Крайне важно, чтобы Q2 был установлен над радиатором, так как он может сильно нагреваться и может выйти из строя, если радиатор не используется. Импеданс динамика не очень важен, и в прототипах динамиков с сопротивлением от 8 до 80 Ом почти все работали хорошо. Однако изменение импеданса динамика может также потребовать изменения значения резистора R3.

5) Базовая схема мини-усилителя 3 В

Для уменьшения количества деталей используется прямая связь между Tr1 и Tr2, а также между Tr2 и громкоговорителем. Tr1 работает как усилитель с общим коллектором, загружаемый через усилитель с общим эмиттером Tr2. Базовое смещение Tr1 извлекается из коллектора Tr2. Поскольку это не совпадает по фазе с основанием Tr1, достигается чрезмерная стабилизация.

Часть постоянного тока коллектора Tr1 также проходит через Tr2 через базу к эмиттеру, таким образом обеспечивая существенное смещение. Отрицательная обратная связь обеспечивается резисторами R5 и R3. R3 обеспечивает обратную связь через два каскада, а R5 реализует обратную связь через выход на вход Tr2.

Эффект этой обратной связи приводит к невероятно плоской кривой отклика вплоть до удивительно низких частот. Высокочастотную характеристику можно существенно улучшить, заменив транзисторы на 2N29.07. Применение этого устройства также может привести к увеличению усиления.

Субминиатюрная схема усилителя может быть превосходной для усиления выходного сигнала вашего FM- или AM-тюнера. Если у вас компактная магнитола, работающая только с выходом на разговорный динамик, ее можно было бы приучить повышать громкость примерно до уровня громкоговорителя. Для этого просто подключите выход вашего радио на вход усилителя.

Громкоговоритель, используемый в этом усилителе, должен быть как можно большего размера, по возможности 12-дюймового типа внутри корпуса. Реализация чрезвычайно маленького динамика может привести к некоторой неэффективности из-за того, что по обмотке может протекать достаточный ток, даже когда входной сигнал недоступен.

Ток, потребляемый батареей, будет относительно высоким, примерно 150 мА. что означает, что это должно быть настолько большим, насколько это возможно.

6) Схема мини-усилителя, работающая с напряжением 3 В

Этот мини-усилитель может работать без каких-либо проблем или ошибок при напряжении питания от 3 В до 20 В при использовании следующих сопротивлений источника:

Напряжение питания / 2 мА (кОм)

Выходная мощность, которую может обеспечить усилитель, естественно, определяется напряжением питания и сопротивлением его громкоговорителя, что видно из прилагаемой таблицы.

Потребляемый усилителем ток покоя составляет от 1 мА до 1,5 мА, точная величина зависит от типа используемых транзисторов.

Если ток покоя упадет ниже этого предела, вероятно, потребуется настроить значение R9. Как видно из таблицы, усилитель эффективно работает с громкоговорителями с высоким импедансом.

Поскольку громкоговорители с сопротивлением 200 Ом труднодоступны, можно попробовать использовать громкоговоритель с меньшим импедансом, снабженный дополняющим трансформатором.

Например, динамик на 8 Ом можно использовать с трансформатором, используя коэффициент примерно 5:1.

Хотя выходная мощность усилителя не очень высока, тем не менее, она достаточна в сочетании с умеренно эффективным громкоговорителем в тихом месте. Коэффициент усиления усилителя по напряжению составляет около 50, а полоса пропускания по уровню 3 дБ составляет от 300 Гц до 6 кГц.

Конструкции печатных плат

Дискретный усилитель мощностью 1,5 Вт

Эта небольшая схема усилителя может стать удобной поддержкой для любого экспериментатора со звуком.

Можно было бы привыкнуть усиливать и производить слышимые импульсы через генераторы, работающие в акустическом диапазоне, отслеживать сигналы через другой аудиоусилитель, который может быть неисправен, усиливать какой-либо другой сигнал до приемлемого уровня мощности для измерения или работы реле и т. д. и т.п.

В наше время можно найти множество усилителей мощности на интегральных схемах с выходной мощностью от 1 до 3 Вт, хотя большинство из них требует тщательной компоновки схемы во избежание нестабильности (нестабильный усилитель может вибрировать и, следовательно, разрушаться).

Кроме того, усилитель на дискретных транзисторах гораздо более информативен, поскольку можно оценивать напряжения, чтобы лучше понять его работу.

Таким образом, данный небольшой усилитель разработан с использованием дискретных транзисторов, которые, помимо того, что они гораздо более стабильны, чем конструкции на основе интегральных схем, идеально подходят для требований пользователя.

Транзисторы Q2, Q4 и Q5 зацементированы в небольшой алюминиевый корпус, который работает как радиатор.

Как работает схема

Эта схема довольно типична для большого количества усилителей звука. Первичный транзистор усилителя напряжения Q3 управляет вторичными согласователями (NPN плюс PNP) Q4 и Q5, которые являются буферами, обеспечивающими большой коэффициент усиления по току, но меньший, чем единичный коэффициент усиления по напряжению.

По той причине, что базы транзисторов Q4 и Q5, как правило, представляют собой переходы база-эмиттер в сторону, Q3 используется для установки напряжения смещения для этих биполярных транзисторов.

Транзистор Q1 работает как усилитель ошибки, который анализирует входное напряжение и выходное напряжение, разделенное в меньшую сторону.

При практически любых отклонениях он подает управляющее напряжение на Q3, чтобы исправить ошибку.

Выходное напряжение распределяется в соотношении (R6 + R5)/R5, поэтому расчетное усиление будет равно 28, хотя надлежащее усиление, вероятно, будет несколько меньше.

Точка смещения постоянного тока усилителя дополнительно устанавливается Q2, на который не влияет резистор R5, и он отделен через C3.

Чтобы поддерживать примерно постоянный ток в Q3, конденсатор C6 расположен таким образом, чтобы обеспечить постоянное напряжение на резисторе R8 (а значит, и ток через него). Конденсаторы С4 и С5 обычно обеспечивают частотную компенсацию.

Небольшой усилитель с высоким входным сопротивлением

Этот небольшой усилитель имеет высокое входное сопротивление 1,1 МОм за счет поддержания низкого тока коллектора транзистора Q1 и высокой обратной связи по переменному и постоянному току. Входная чувствительность этой небольшой схемы усилителя точно настраивается путем регулировки номинала резистора R3. Схема также имеет низкий выходной ток покоя 2,5 мА, который отлично стабилизируется резисторами R5 и R8. Используя источник питания 17,5 вольт, усилитель сможет выдать миленькие 2,5 ватта на 8 Ом. Аудиовыход может иметь уровень искажений не более 1% на частоте 1 кГц.

Небольшой усилитель мощностью 5 Вт

Следующая схема небольшого усилителя может использоваться с любым входным аудиосигналом, поступающим от любого подходящего источника, например, от разъема для наушников сотового телефона.

После подключения и включения питания небольшой 5-ваттный усилитель сможет значительно усилить выходной сигнал по сравнению с любыми 8-омными 5-ваттными громкоговорителями.

47K используется для регулировки выходной громкости усилителя, а пресет 22K используется для настройки тока покоя усилителя.

Предустановленное значение 22k необходимо отрегулировать, подключив небольшую лампу на 100 мА последовательно с линией питания. И точка входа A должна быть замкнута на землю. Затем настройте предустановку 22k, пока лампа не перестанет светиться. Ток покоя этого усилителя не задается. Лампу теперь можно убрать, а усилитель использовать как обычно для усиления входного сигнала.

Мини-усилитель звука

Схема имеет стандартную конструкцию, в которой входной каскад с общим эмиттером (Q1) напрямую подключен к каскаду драйвера с общим эмиттером (Q2), который затем напрямую соединен с выходным каскадом дополнительного эмиттерного повторителя (Q3) (Q3 — Q4). Резистор R7 дает почти 100% отрицательную обратную связь по постоянному току, что позволяет схеме получить усиление по напряжению примерно на единицу при постоянном токе.

D1 используется для обеспечения небольшого постоянного смещения выходных транзисторов, что в сочетании с довольно значительным уровнем отрицательной обратной связи снижает перекрестные искажения до неопределяемого уровня.

Выходной каскад эмиттерного повторителя обеспечивает низкое выходное сопротивление схемы, что позволяет эффективно управлять нагрузкой при больших выходных токах. Q4 управляет динамиком во время положительных выходных циклов, тогда как Q3 управляет динамиком во время отрицательных выходных циклов.

Однотранзисторный усилитель

Вот простая схема, которая добавляет 20 дБ усиления звука. Отображаемые номера деталей обеспечивают точность плюс-минус 3,0 дБ в диапазоне от 120 до более чем 20 000 Гц. Если вы хотите свести к минимуму частоту спада в нижней части схемы, замените конденсатор C1 на 0,1 мкФ. Усилитель может использоваться в качестве каскада усилителя мощности в схеме мини-стерео.

Усилитель класса AB

Ниже показана схема базового трехтранзисторного усилителя. Дополнительный усилитель класса AB, способный выдать мощность около 1 Вт на нагрузку динамика 3 Ом. Транзистор Q1 работает как усилитель с общим эмиттером. Комбинация динамика СПКР1, резистора R1 и потенциометра R5 используется для управления нагрузкой. Соответствующий каскад эмиттерного повторителя, состоящий из Q2 и Q3, повторяет и усиливает его выходное напряжение.

Выход усилителя подается на пересечение СПКР1 и R1 через конденсатор С2, обеспечивая низкоомное возбуждение СПКР1. Это одновременно загружает R1, давая схеме высокий коэффициент усиления по напряжению.

Выходной сигнал также возвращается на базу Q1 через резистор R4, что приводит к отрицательной обратной связи, вызывающей смещение базы. Подстроечный потенциометр R5 следует отрегулировать с осторожностью, чтобы уменьшить перекрестное искажение звукового сигнала при сохранении минимально возможного потребления тока покоя.

Отрегулируйте ток покоя на 10-15 миллиампер, чтобы получить достойный результат.

Схема усилителя LM380

Эта простая схема небольшого усилителя разработана для основных приложений усиления музыки, что является невероятно ценным устройством. Принципиальная схема усилителя показана ниже. Схема построена на основе хорошо известной микросхемы LM380N, которая обладает преимуществом по сравнению с другими микросхемами, состоящим в том, что практически не требует каких-либо дискретных частей для создания недорогого усилителя.

Эффективный усилитель можно построить, используя эту ИС и всего около трех отдельных частей. Это выходной блокировочный конденсатор по постоянному току (C5), входной блокирующий конденсатор по постоянному току (C4) и конденсатор развязки питания (C1). Вы найдете пару недостатков применения только фундаментальной схемы этого типа в текущем плане, и это недостаточное усиление по напряжению и входное сопротивление конструкции.

LM380N обеспечивает стандартное входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению 150 кОм и 50 соответственно. Предпочтительно, чтобы с этой схемой усилителя они должны быть примерно в 10 раз больше в каждом сценарии, чтобы усилитель мог работать с низкоуровневыми нагрузками с высоким импедансом, например, с кварцевым микрофоном.

Таким образом, чтобы увеличить входной импеданс и коэффициент усиления по напряжению базовой схемы, был включен каскад предусилителя с общим истоком на полевых транзисторах. Этот полевой транзистор обозначен Tr1, VR1 формирует регулятор громкости, и это делает резистор смещения затвора для Tr1 во много раз больше. Конденсатор C2 обеспечивает блокировку постоянного тока на входе. Переключатель S1 используется в качестве переключателя включения/выключения, который при необходимости может быть объединен с VR1. Конденсатор C1 является единственным конденсатором развязки по мощности, который необходим для полной схемы мини-усилителя LM380.

УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА

---

---

Из-за отсутствия микрофона и шума транзисторы являются естественными усилители звука. Низкоуровневые каскады аудиоусилителя имеют решающее значение. потому что шум, гул или искажения будут проходить через систему и усиливаться (вместе с нужными сигналами) на выходе. Гул в вакуумных трубках приходит от использования переменного тока в качестве источника нагревателя, а иногда и от источника питания с плохая фильтрация. Таким образом, тот факт, что транзисторы не используют переменный ток, означает, что операция может быть достигнута.

Микрофония — это форма шума, вызванная вибрацией элементов трубки. Это создает нежелательную модуляцию сигнала; правда на транзисторах нет искажений, потому что элементы полупроводниковой схемы защищены, и поэтому не вибрирует.

Низкий выходной импеданс — еще одно преимущество мощных транзисторов в аудиоусилителях. Трансформаторы, которые приводят в действие динамики, ответственны за многие проблемы в схемотехника аудиоусилителей из-за присущих им частотных ограничений Плюс их размер и вес. Тем не менее, силовые транзисторы могут управлять голосом. катушка напрямую из-за близкого соответствия импеданса; нет выходного трансформатора нужно.

Низкий потребляемый ток и небольшой размер транзисторов делают их чрезвычайно популярными. для использования в портативном оборудовании. С небольшими компонентами, легкая батарея источник и динамики от четырех до шести дюймов, весь аудиоусилитель представляет собой крошечный пакет. Транзисторы также используются в предусилителях, переговорных устройствах и других устройствах. обычно непортативное оборудование.

————143 Усилитель Hi-Fi мощностью 20 Вт.

T, — E-11 (4% кремниевая сталь)

Квадратный стек — 7 / дюйм

Площадь окна — 0,574 кв. дюйма

Площадь поперечного сечения — 0,766 кв. дюйма

Первичный — 450

Повороты № 28E

Вторичный — 250 витков # 28E ct Ta — Stancor RT204 T2 — E-12 (4% кремниевая сталь)

Квадратный приклад — 1 дюйм

Площадь окна — 0,75 кв. дюйма

Площадь поперечного сечения — 1 кв. дюйм

Метчик на 366 витков #18E Метчик на 183 витка на 160 (также ct) Метчик на 92 витка на 80

20-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ HI-Fl

Это трехтранзисторный усилитель класса Hi-Fi с откликом ± 1 дБ от от 50 Гц до 20 кГц и +2 дБ от 20 Гц до 20 кГц. Гармонические искажения 0,8% при 1 Вт и 2,7% при 20 Вт (при 1000 Гц). Этот усилитель мощности можно используется с подходящим предварительным усилителем для получения выходной мощности 20 Вт. С трансформатором, предусмотрены выходные импедансы 4, 8 и 16 Ом. Один 30-вольтовый источник питания источник плюс мост, использующий четыре недорогих силовых транзистора в качестве диодов. требуется. Эти транзисторы эффективны в этом приложении из-за их низкое прямое падение напряжения.

2-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ HI-Fl

———- Усилитель Hi-Fi мощностью 2 Вт.

В этой схеме эмиттерный повторитель 2N652 управляет силовым транзистором 2N376. позволяет максимальное усиление с минимальным количеством искажений. Один используется 14-вольтовое питание; а R1 и R2 образуют цепь смещения для обоих каскадов.

Поскольку ток эмиттера X1 представляет собой сумму токов R5 и база X2, ток эмиттера X1 будет максимальным, когда наименьшее усиление транзисторы используются для X2. R3 и R4 выбираются так, чтобы минимальное значение VcE было около одного вольта в условиях пикового сигнала. Эксплуатация X1 на минимально возможном уровне напряжение повысит стабильность, что приведет к меньшему рассеиванию мощности.

R6 определяет стабильность системы и изменение коэффициента усиления по току из Х2. Падение напряжения на R6 должно быть больше, чем изменения между базой и эмиттером. напряжение, необходимое для поддержания постоянного тока эмиттера при ожидаемой температуре Диапазон для различных транзисторов.

—————— Недорогой усилитель Hi-Fi.

НЕДОРОГОЙ HI-FL УСИЛИТЕЛЬ

Вот недорогой усилитель Hi-Fi, использующий всего три транзистора и один питание 30 вольт. При входном сигнале в 1 вольт выходной будет примерно от 8 до 10 Вт. Коэффициент усиления усилителя составляет примерно 20 дБ.

Первый усилитель ( X1 ) используется как фазоинвертор для питания баз X2 и X3, которые работают в двухтактном режиме. Получена стабилизирующая обратная связь через резистор 2,2К на отводе динамика.

Без индуктивных компонентов схема имеет почти ровную характеристику в течение широкий звуковой спектр.

————— (A) Предусилитель.

—————

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ HI-FL

Дополнительные схемы Hi-Fi очень полезны в приложениях с резистивной связью. Некоторые из преимуществ каскадного комплементарного усилителя заключаются в более высоком токе. коэффициент усиления, лучшая температурная стабильность, взаимозаменяемость компонентов и экономичность. В части A показан предусилитель для керамического звукоснимателя. Стабилизация частоты есть достигается отрицательной обратной связью C1, R1 и C2.

Стабилизация постоянного тока обеспечивается R2 в эмиттере X2 и R3 в коллекторе из Х1. Основной усилитель показан в части B. Выполнена стабилизация постоянного тока. резистором коллектор-база RI X3, эмиттерным резистором R2 X4, эмиттерный резистор R3 X5. Выходные каскады работают класса B, и драйвер работает класса А. Обратная связь уменьшает искажения и выходной сигнал импеданс.

Полный усилитель рассчитан на 10 Вт с шумом ниже 65 дБ, а частотная характеристика от 30 Гц до 15 кГц ± 1,5 дБ.

————— 125-ваттный двухтактный усилитель класса B.

T1 — Входной трансформатор — импеданс источника возбуждения должен составлять от 10 до 20 Ом. — 0. C. Сопротивление в диапазоне от 2 до 4 Ом b — Выходной дроссель или трансформатор как требуется.

Усилитель

предназначен для подачи 125 Вт на 19,6 Ом коллектор-коллектор. Q s и Q4 (отвод коллектор-центр 4,9 Ом)

ДВУСТОРОННИЙ УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА B НА 125 ВТ ​​

Этот мощный аудиоусилитель класса B использует транзисторы тетрод 3N47 или 3N51. в двухтактном каскаде с общим эмиттером для высокого коэффициента усиления и частотной характеристики при низком напряжении. Пара транзисторов 2N57 4А в схеме с общей базой используются для 125-ваттной мощности.

Для первой ступени используется отдельный источник питания 4 В. Делитель напряжения сеть смещения образована резисторами R3, R1 и сопротивлением постоянному току половины вторичной обмотки. Т1. Значение R3, возможно, придется изменить, чтобы сохранить ток коллектора. если используется транзистор с сильно другим коэффициентом усиления. Диоды D1 и D2, включенные последовательно с базой 1 транзистора Х1 заблокировать передачу заднего хода в течение полупериода выключения.

Уменьшает высокочастотные искажения.

Обратное смещение подается на B2 X1 через потенциометр R5.

Это напряжение получается из прямого падения напряжения на диод Д5. Регулируя R5, наблюдая за общим гармоническим искажением усилителя можно получить желаемый минимум искажений ( сбалансированный выходные токи от X1 и X2).

Привод для X1 и X2 получается из ответвленной вторичной обмотки T1. Коллекционеры привода первой ступени на излучатели второй ступени; источник 40 вольт подается через центральный отвод выходного дросселя.

Низковольтный источник обеспечивает пиковое значение 400 мил, а 40-вольтовый источник обеспечивает 7,15 ампер пик.

УСИЛИТЕЛЬ НА 100 ВТ

На этой схеме показан двухтранзисторный (2Nll46B) аудиоусилитель со схемой простота.

При входной мощности 1 ватт источник питания 12 вольт, выходная мощность 30 ватт, и отклик ровный (в пределах 3 дБ) от 25 Гц до 14 кГц.

При входной мощности 2 Вт, источник питания 15 вольт, выходная мощность 50 Вт, и ответ от 30 Гц до 11 кГц.

При входной мощности 3,8 Вт, источник питания 20 вольт, выходная мощность 100 Вт, и ответ от 50 Гц до 17 кГц.

——— 100-ваттный усилитель.

10-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Использование транзистора серии 2Нл042-45 в качестве усилителя звуковой частоты показано на этом фигура. Транзисторы находятся в двухтактном режиме, так как сигналы эмиттера равны 180°. вне фазы (как показано на схеме точками на каждом конце трансформатора). Используя 2Nl042, например, с питанием -35 вольт и эмиттерным резистором 1 Ом, КПД составляет 58 % для нагрузки 10 Ом, а искажение — 2,7 %.

————- 10-ваттный усилитель.

————- 5-ваттный усилитель класса А.

Перечислены другие транзисторы с более высоким напряжением питания и более низким КПД. в таблице.

5-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КЛАССА А

Используя 2Nl263, управляющий тетродом 3N51, этот аудиоусилитель производит больше Выходная мощность более 5 Вт при низких (1,5%) искажениях.

Драйвер представляет собой общий эмиттер с делителем напряжения R1-R2 для обеспечения постоянного тока. ток коллектора 100 мА.

Выходной каскад с общим эмиттером. База 2 тетрода подключена к источник обратного смещения, состоящий из источника питания 6 В и последовательно соединенных резисторов 220 Ом. резистор. База 1 смещена в прямом направлении обычным способом с сопротивлением 1000 Ом. потенциометр R6 подключен к 12-вольтовому коллекторному питанию. Сочетание эти сети с прямым и обратным смещением устанавливают состояние покоя (отсутствие сигнала) ток коллектора 1,2 и 1,4 ампера постоянного тока. Входной сигнал делится между два базовых соединения с помощью фиксированного резистора на 47 Ом и резистора на 150 Ом сеть.

Связь между выходным каскадом и нагрузкой относительно проста и понятна. Коллектор выходного каскада питается параллельно через низкое сопротивление постоянному току. удушение. Для используемого напряжения питания коллектора и тока покоя не более выходная мощность достигается при нагрузке от 8 до 10 Ом между коллектором и эмиттером. узел выходного каскада. Снижение выходной мощности на 50% происходит, когда Используются нагрузочные сопротивления 5 или 20 Ом, но дроссель с отводом позволит максимально выходная мощность на сопротивлениях нагрузки 4, 8 или 16 Ом.

7-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

На этом рисунке показан 7-ваттный аудиоусилитель с RC-цепочкой, в котором шесть транзисторов используются. Звуковая катушка на 4, 8 или 16 Ом может управляться непосредственно выходным сигналом. сцена. Следовательно, выходной трансформатор не требуется.

Регулятор уровня 5K используется для регулировки громкости, а регулятор смещения R2 помогает контролировать искажение контура. После усиления в X1 и X2 сигнал разделяется на два пути через X3 и X5. На этих этапах сигнал вводится в двухтактный усилитель Х4 и Х6, и на выходе получается полноценные 7 ватт.

————- 7-ваттный усилитель.

————— 10-ваттный усилитель с прямой связью.

10-ВАТТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ

Это типичный 10-ваттный аудиоусилитель с регулировкой смещения и громкости. Выходной трансформатор не требуется. Прямая связь через конденсатор емкостью 1000 мФд достаточно, чтобы раскачать 8- или 16-омный PM-динамик.

Около 6 дБ отрицательной обратной связи используется для согласования выходного импеданса. усилителя в нагрузку и еще больше уменьшить искажения. Путь обратной связи состоит из резистора 270 Ом, включенного между коллектором выходного каскад и эмиттер драйвера каскада. Этот путь включает ток эмиттера водительской ступени. Поскольку сдвиг фаз между эмиттерный и коллекторный токи этого каскада в полезной полосе пропускания усилителя фазовый сдвиг на пути обратной связи, по существу, только выходной каскад.

———- Основные аудиосхемы. (А) Простой усилитель. (B) Прямое соединение усилитель. (C) Усилитель, управляющий динамиком.

ОСНОВНЫЕ АУДИОСХЕМЫ

Многие типы аудиоусилителей возможны с использованием самых разных транзисторов. Здесь показаны три основные схемы. Часть А схемы является элементарной схема, которую можно использовать с радиочастотным детектором для подачи звука для управления парой наушников. Вход на базу 2Н107, работающий с заземленным излучать тер. Одиночный резистор 27K, 0,5 Вт используется для смещения, а выход снимается через телефоны на 2000 Ом.

, часть B, показывает «экономию заряда батареи», который потребляет мало тока и использует прямую связь от 2N170 к 2N107.

В отличие от частей A и B, в которых для вывода используются телефоны, в части C используется динамик. Обратите внимание, что в схеме с трансформаторной связью используются два источника 6 В. части С.

ФОНОПЛЕТНЫЙ ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ

Этот трехтранзисторный предусилитель предназначен для создания сигнала уровня от 1 до 2 вольта от входа сигнала низкого уровня и, в то же время, обеспечить компенсацию для этого сигнала. Общее гармоническое искажение составляет менее 2%, и либо для ввода можно использовать магнитную ленту или магнитные датчики. Резистор обратной связи R2 настроен так, чтобы обеспечить 2 вольта на коллекторе XL, часть B схемы. показывает кривую выходного отклика. Если регулятор высоких частот R12 находится в среднем положении, — это плоская характеристика для стандартной записи RIAA и предварительно записанных лент NARTB. Буст в 8 дБ получается при полных 25К в цепи, а высокие частоты снижение составляет 2 дБ с R12 на нуле.

————-153 (A) Предусил. ПРИМЕЧАНИЕ: ВСЕ РЕЗИСТОРЫ МОЩНОСТЬЮ 1/2 ВАТТА,

.

————— (B) Кривая отклика.

Фонокорректор.

СТЕРЕО ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ HI-Fl

Этот трехкаскадный предусилитель на транзисторах имеет четыре согласованных входных импеданса. и регуляторы громкости, низких и высоких частот.

Стерео воспроизведение может быть получено с помощью двух одинаковых устройств с помощью простого управления балансом, как показано на блок-схеме. Вход-выбор, регуляторы громкости и тембра стереоусилителей объединены в группы. Баланс управление также объединено и подключено, как показано, так что усилители будут работать в противовес друг другу.

ФОНОУСИЛИТЕЛЬ НА ПЯТИ ТРАНЗИСТОРАХ

В этом четырехкаскадном пятитранзисторном усилителе максимальная выходная мощность 1,0 Вт (0,75 Вт при 10% искажений). Впереди используются три RC-ступени двухтактного выхода. Все каскады на 2Н323, кроме выходных. это 2N321 с пристегивающимися радиаторами.

R9, питающий базу X2, является регулятором громкости 10K. R4 — бас 50K управление, а RS — управление высокими частотами 59K.

—————

————-

ТРЕХТРАНЗИСТОРНЫЙ ФОНОУСИЛИТЕЛЬ

Это двухкаскадный трехтранзисторный усилитель. подходит для использования с фонографами. Входной каскад — 2Н192 или 2Н324. питание трансформатора вторичной обмоткой с отводом от середины. В результате две фазы сигнал запускает пару 2N241A в двухтактном режиме.

Максимальная выходная мощность 0,35 Вт. Однако при 10% гармонических искажений наибольшая выходная мощность составляет около 0,25 Вт.

В этой схеме используется кварцевый датчик; а для магнитного ввода R (220 000 Ом) на схеме исключен.

————— Трехтранзисторный фонокорректор.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ФОНОГРАММЫ НА ЧЕТЫРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ

Этот усилитель для фонографа имеет максимальную выходную мощность 0,75 Вт и искажение 10% при 0,45 Вт. RC-связь используется между первыми двумя ступенями, а Трансформаторная связь используется в двухтактном выходном каскаде и обратно.

Предусмотрен магнитный или кварцевый звукосниматель. Напряжение сигнала через контроль 5K применяется к базе первой ступени для управления громкость. Регулятор тембра обеспечивает показанные кривые отклика.

—————-

ПОРТАТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА 2 ВТ

Это четырехтранзисторный трехкаскадный портативный усилитель для фонографа или радио. Силовые транзисторы работают на очень низкий уровень мощности и не требует установки на радиатор. Схема разработана для обеспечения высокой производительности при длительном времени автономной работы, а коэффициент усиления более чем достаточен для большинства хрустальных звукоснимателей.

———— 2-ваттный портативный.

—————

ПОРТАТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ФОНОГРАММЫ

Можно сконструировать легкий портативный проигрыватель пластинок с выходной мощностью 0,5 Вт. с помощью этого транзисторного усилителя. Поворотный стол может быть либо с батарейным питанием, электрический или более старый, ручной тип. Простой электронный блок питания может быть заменил аккумулятор. Общий ток потребления составляет около 514 мА.

Здесь используются четыре каскада с резистивно-емкостной связью. Схема разработана таким образом, чтобы транзисторы с более низким коэффициентом бета (такие как типы 2N107, GT222 и CK722) могут заменить агрегаты 2Н180.

ПОРТАТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ РАДИО

Этот усилитель подключается к гнезду динамика небольшого портативного транзистора. радио. Низкая выходная мощность и высокий импеданс радио связаны с база усилителя класса А (2Н255) через согласующий трансформатор Т1.

Эта схема способна развивать выходную мощность 1 Вт.

R1 управляет усилением схемы, изменяя прямое смещение эмиттер-база. узел.

T1: ТРАНЗИСТОРНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ОТ 500 ОМ ДО 8 ОМ (ARGONNE AR-164)

T2: ВЫХОДНОЙ ТРАНСФОРМАТОР ОТ 48 ОМ ДО 3,2 ОМ (ARGONNE AR-503)

ТЕРМИСТОР 40 ОМ, VECO 14X2

———- Портативный радиоусилитель мощности.

МОБИЛЬНАЯ АТС

Этот мощный усилитель является частью мобильной системы оповещения. Так и будет работать напрямую от 12-вольтовой аккумуляторной батареи без трансформатора или вибратора поставлять. Двухтактный усилитель 2N256 класса B обеспечивает мощность звука 10 Вт. сила. Эта конструкция показывает отрицательное заземление для установки в автомобиле.

Следовательно, заземление цепи должно быть подключено к отрицательному заземлению и зашунтировано. с большим конденсатором. Транзисторы с меньшим коэффициентом усиления, такие как 2N107, GT222 и др. CK722 может быть заменен на агрегаты 2N180.

Этот усилитель показан для использования с кварцевым микрофоном. Если динамический микрофон необходимо использовать, выньте входной трансформатор и подключите микрофон к точке 2.

—————

БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ИНТЕРКОМ

Это переговорное устройство на малом транзисторе, использующее один источник 6 вольт.

Из-за низкого внутреннего сопротивления силовых транзисторов бестрансформаторный интерком дает очень высокий коэффициент усиления и выходную мощность даже при прямом соединении к говорящему.

Необходимо подрегулировать смещение резисторами R1 и R2 для подачи 3 вольта напряжения коллектор-эмиттер на каждом силовом транзисторе. Однако, как только смещение установлено, резисторы можно заменить ближайшим фиксированным угольным резистором. Переключатель Talk-Listen должен быть пружинного типа, чтобы обеспечить длительный срок службы батареи. жизнь.

Эта цепь переговорного устройства не критична, а радиатор для транзисторов не обязательно. Звуковая катушка управляется непосредственно транзисторами; следовательно, выходной трансформатор не требуется.

————- Бестрансформаторный домофон.

БЮДЖЕТНЫЙ ТРАНЗИСТОР МЕГАФОН

Здесь показаны два недорогих транзисторных мегафона. Оба произвели на удивление большой мощности, учитывая простоту их схемотехники. это предложил поместить аккумулятор и динамик в картонную коробку, с микрофон на длинном проводе от коробки, чтобы предотвратить обратную связь. Весна Для экономии заряда батареи следует использовать возвратный переключатель «нажми и говори».

В обеих схемах используется транзистор 2N234A.

В части A схема выдает около 0,33 Вт. Шесть вольт подаются, расположены поэтому есть +3 вольта и -3 вольта, тогда как в части B только один 3-вольтовый источник питания требуется для. Обе схемы имеют 3-омную звуковую катушку в коллекторной цепи.

———— (A) Система 6 В постоянного тока. (B) Система 3 В постоянного тока. Недорогой транзисторный мегафон.

ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Двухкаскадный усилитель на TI-49.показано 4 транзистора. Работа над температурный диапазон от -20° до +100°С, эта схема может обеспечить усиление по напряжению 40 дБ от источника питания в диапазоне от 10 до 25 вольт постоянного тока. Схема плоская в пределах 3 дБ от 10 циклов до 1 мегацикла. Этот базовый усилитель также может использоваться в качестве чувствительного вольтметра переменного тока, настроенного усилителя или настроенного генератора просто используя разные сети между терминалами A и B или C и B. При 1000 циклов входное сопротивление составляет 20 000 Ом, а выходное сопротивление составляет менее 50 Ом. Максимальное входное напряжение составляет 80 мВ (среднеквадратичное значение).

———— Двухкаскадный многоцелевой усилитель.

МОЩНОСТЬ МЕГАФОН

Здесь показаны два мощных мегафона. В части А схемы минимум количество частей используется для получения 1-ваттной мощности. Из двух показанных цепей (A и B) выходной мощности 1 Вт будет достаточно для большинства приложений. Частично B 6-ваттный мегафон довольно мощный и его следует считать роскошным модель.

Схема проводки и расположение деталей не критичны, оба усилителя рассчитаны для использования с обычной 6-вольтовой батареей фонаря. Как бы то ни было, транзисторы в 6-ваттном мегафоне надо крепить на радиатор.

——— Мощность мегафон. (А) Выходная мощность 1 Вт. (B) Выходная мощность 6 Вт.

Обратите внимание в части A, что выходной трансформатор используется со звуковой катушкой 3 Ом, но в части B звуковая катушка на 8 Ом подключена к первичной обмотке, а не к вторичной. используется.

ЗВУКОВОЙ МОДУЛЯТОР

Для модуляции транзисторы предлагают гораздо меньшие схемы с меньшим энергопотреблением. чем трубки. Показанный здесь транзисторный модулятор способен подавать более 25 Вт звуковой мощности при КПД более 50%. Выходной трансформатор Т1 может быть обычным силовым трансформатором вибрационного типа на 12-300 вольт. Это необходимо установить транзисторы X1, X2 и X3 на шасси для эффективного отвода тепла. Для электрической изоляции следует использовать монтажный комплект. Термистор перенастраивается смещение для предотвращения искажений, когда корпус нагревается. Схема предназначен для использования с кварцевым, динамическим или угольным микрофоном.

Для кварцевого микрофона два каскада усиления размещаются перед драйвером. Х3, как показано. Для угольного микрофона источником напряжения является 14-вольтовый источник питания. через сопротивление 220 Ом. Затем Thordarson 46 заменяет трансформатор 45, а первые две ступени (Х4 и Х5) не используются.

ПЕРЕДВИЖНОЙ МОДУЛЯТОР ВЫСОКОГО УРОВНЯ

Это устройство обеспечивает мощность аудиовыхода от 10 до 12 Вт, что достаточно до 100% модуляции оконечного ВЧ-усилителя 6V6 или 2E26. Используется угольно-микрофонный вход, вместе с усилителем 2N180, драйвером 2N255 и парой двухтактных 2N256. Этот двухтактный каскад является выходом на ВЧ-каскад через трансформатор модуляции. Входной трансформатор микрофона не критичен, а выходной трансформатор может быть универсальным типом «трубка-динамик» с несколькими ответвлениями импеданса. Один коснитесь центра; например, с отводами 4, 8 и 16 Ом отвод 4 Ом находится по центру быть между общими и 16-омными ответвлениями. Общий кран подключается к одному коллектору, отвод 16 Ом к другому коллектору, а отвод 4 Ом к источнику питания. Выходное сопротивление транзистора в два раза больше этих значений, так что вторичная импеданс в два раза превышает отмеченные значения. В противном случае трансформатор модуляции предназначен для транзисторных модуляторов и подключается согласно маркировке.

—————— ТЕРМИСТОР 2 Ом ПРИ 25°C GLOBLER 331F ИЛИ ЭКВИВАЛЕНТ R1 ДОЛЖЕН БЫТЬ ОТРЕГУЛИРОВАН ТАК, ЧТО ICON X3 СООТВЕТСТВУЕТ 300MA

———— ТРАНЗИСТОРЫ С НИЖНИМ УСИЛЕНИЕМ, ТАКИЕ КАК 2NI07, GT222 И CK722, МОЖЕТ БЫТЬ ЗАМЕНЕН УСТАНОВКАМИ 2N180.

ПРИМЕЧАНИЕ: ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕБУЕТСЯ ТЕРМИСТОР ТРАНЗИСТОРЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР: VECO 21WI 1100 OHMS, -3,7’1./»C)

T1: ТРИАДА TY-54X,TZ-25,0R ТОРДАРСОН TR-25.

T2: TRIAD TY-61 X, LAFAYETTE TR-85, ACME T-24042, N.E.2552, ARGONNE AR504.

T3: ТРИАДНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР TY-652 ИЛИ ВЫХОДНОЙ ТРАНСФОРМАТОР ЛАМПА-АККУМУЛЯТОР СООТВЕТСТВИЕ ВХОДУ ОТ 24 ДО 32 ОМ 4000 ОМ

—————— ДАННЫЙ ЭТАП ДОБАВЛЯЕТСЯ К СИГНАЛУ СИРЕНЫ ДЛЯ МОЩНОСТЬ 30 ВАТТ.

ЛОДОЧНЫЙ ГОРН И СИРЕНА

Эта схема лодочного рожка и сирены имеет выходную мощность 0,75 Вт и при использовании Показанный двухтактный каскад дополнительной выходной мощности способен обеспечить Выходная мощность 30 Вт.

Переключатель Off-On используется для сирены. Когда он закрыт, X2 и X3 колеблются на частоте, определяемой резистором 470 Ом, подключенным к эмиттеру XL Выходной сигнал генератора усиливается X4, который питает выходной трансформатор. Т1.

В качестве сирены сначала замыкается выключатель Выкл-Вкл, а потом S2. Как большой конденсатор при зарядке базовой цепи Х1 частота сирены повышается. Пот 10K контролирует как раскачка, так и самая высокая частота.

---

Как транзистор усиливает звук? — Общий форум

whcirobotics

31 декабря 2018 г., 10:01 #1

Привет CD,

 Я работаю над своим отчетом по физике, и я делаю его на транзисторах. Я перепробовал МНОЖЕСТВО веб-сайтов, включая YouTube, вики, Howstuffworks и даже учителя. Даже он до конца этого не понимает.  Мой последний и, надеюсь, лучший источник — компакт-диск. Может кто-нибудь объяснить в самой простой форме, которую вы можете, потому что мне нужно представить это, и мой учитель, вероятно, задаст мне трудные вопросы по этой теме.
 

Что я понял на данный момент:
Есть три части
(1) Основание
==> Который небольшой ток поступает в
(2) Эмиттер
==> Может быть входом или выходом(но в зависимости от чего?)
(3) Коллектор
==> Можно только выводить.

Мой вопрос:
Как он на самом деле усиливается? Что случается?
ТАКЖЕ
Как он включается или выключается?
==> На некоторых сайтах сказано, что если ток проходит через базу и превышает 5 В, то коллектор открывается и включается
==> Или если ток проходит через базу и ниже 5В, то коллектор не открывается и он ВЫКЛ.
P.S. Это точно >?

Если кто-то может помочь мне в этом. У меня серьезные проблемы, я перепробовал очень много сайтов и не понимаю. Пожалуйста, помогите мне, мой отчет и презентация в понедельник. Спасибо заранее.

Эрик

1 января 2019 г., 3:32 #2

Угадайте, кто только что закончил с версией EE?

Я также думаю, что вы поменяли местами эмиттер и коллектор. (Излучатель излучает; излучать означает излучать; следовательно, излучатель излучает то, с чем он должен иметь дело.) Коллектор собирает из того, что он собирает . На схеме, которая лежит передо мной, В и С переходят в Е через транзистор.

Краткий ответ: Ток (и напряжение) в базе определяет, сколько тока (и напряжения) выходит из эмиттера. V=IR, так что если вы знаете свое сопротивление, все готово.

Есть более длинный ответ, но для этого я, наверное, полез бы в свой учебник EE301. (EE301: Intro to Circuits at SDSM&T, в просторечии именуемый «Схемы для неверующих», потому что не предполагается, что его сдают специалисты по EE, но это необходимо большинству других специальностей, которые могут иметь дело с электроникой. )

На выходных, поговорите с EE или кто-то в этом роде. Они смогут дать более полную картину.

Райан Кахун

1 января 2019 г., 3:32 #3

[EricH] покрыл базовую версию, вот немного (или много :rolleyes:) более подробно, если хотите:

Обратите внимание, что существует много разных типов транзисторов, основанных на разных типах полупроводников (разные типы легирования), которые находятся в районе транзистора, и какие материалы фактически использованы в его конструкции. Наиболее распространенным типом транзистора, особенно в начальных классах EE, является транзистор с биполярным переходом NPN. Статья в Википедии о биполярных транзисторах немного длинная, но я думаю, что ее вполне можно прочитать, если у вас есть базовые знания о напряжении, силе тока и так далее.

Как сказал [EricH], в NPN-транзисторах ток проходит от базы и коллектора к эмиттеру, а в прямоактивном режиме при использовании постоянного тока зависимость между этими двумя токами можно аппроксимировать как линейную, т.е. -Emiter current> = B *, где B обычно что-то около 100. Сигналы переменного тока (например, аудиосигналы) становятся более сложными, но если вы понимаете взаимосвязь постоянного тока, это несколько похоже, поэтому, если у вас есть небольшое количество тока от звука, поступающего в базу, тогда больший ток будет генерироваться от коллектора к эмиттеру. Опять же, как сказал [EricH], если вы знаете сопротивление вашей цепи (точнее, импеданс, поскольку звук является сигналом переменного тока), вы можете определить напряжение, генерируемое по закону Ома. Напряжение обычно эквивалентно громкости в аудиосхемах.

Несколько расширений, чтобы ответить на некоторые другие ваши вопросы:

В PNP-транзисторах (изготовленных с другим набором присадок) ток в основном течет в противоположных направлениях, но концепция взаимосвязи между током эмиттер-база и ток эмиттер-коллектор практически одинаков.

Транзисторы имеют разные области работы . Три основные области: активная в прямом направлении, отсечка и насыщение. В каком из них находится транзистор, в основном зависит от того, какое напряжение и ток подаются на транзистор. Для усиления звука вы обычно запускаете транзистор в прямом активном режиме, потому что это обеспечивает линейное усиление входного сигнала. Отсечка происходит, когда напряжение база-эмиттер падает ниже определенной точки, обычно около 0,6 В для биполярных транзисторов, что приводит к очень небольшому току, протекающему через транзистор. Обычно это называется выключенным транзистором. В любом из двух других режимов транзистор обычно считается включенным. Если ток через транзистор становится слишком большим, транзистор переходит в состояние насыщения, что в основном похоже на то, как это звучит: ток через транзистор достиг максимума.

В отличие от аудиосхем, если вы используете транзистор в цифровой схеме (например, в компьютере), вы пытаетесь свести к минимуму время, затрачиваемое на активный режим вперед, потому что выходное напряжение может находиться где-то между напряжениями, определенными как «0» и «1». Таким образом, в цифровой схеме «выкл.» — это отсечка, а «вкл.» — насыщение. Это, вероятно, то, что вы видели на некоторых веб-сайтах, потому что 0 В обычно выбирается для цифрового 0, а 5 В — обычное значение для цифровой «1». Опять же, обратите внимание, что это другой вариант использования, чем то, о чем вы говорите с аудиосхемами.

Это ответило на все ваши вопросы? Не стесняйтесь писать в ответ, если вы все еще в замешательстве.

– Райан

Гаррет

2 января 2019 г., 22:10 #4

Я точно не знаю, о чем вы спрашиваете, но я приложил несколько презентаций из моего класса электроники в моем колледже. Это о том, что такое транзисторы и как работают транзисторные усилители.

Transitor and Amplifier PowerPoint Pres.zip (580 КБ)

Transitor and Amplifier PowerPoint Pres. zip (580 КБ)

kevin.li.rit

3 января 2019 г., 1:53 #5

whcirobotics:

Привет компакт-диск,

 Я работаю над своим отчетом по физике, и я делаю его по транзисторам. Я перепробовал МНОЖЕСТВО веб-сайтов, включая YouTube, вики, Howstuffworks и даже учителя. Даже он до конца этого не понимает. Мой последний и, надеюсь, лучший источник — компакт-диск. Может кто-нибудь объяснить в самой простой форме, которую вы можете, потому что мне нужно представить это, и мой учитель, вероятно, задаст мне трудные вопросы по этой теме.
 

Что я понял на данный момент:
Есть три части
(1) Основание
==> Который небольшой ток поступает в
(2) Эмиттер
==> Может быть входом или выходом(но в зависимости от чего?)
(3) Коллектор
==> Можно только выводить.

Мой вопрос:
Как он на самом деле усиливается? Что случается?
ТАКЖЕ
Как он включается или выключается?
==> На некоторых сайтах сказано, что если ток проходит через базу и превышает 5 В, то коллектор открывается и включается
==> Или если ток проходит через базу и ниже 5В, то коллектор не открывается и он ВЫКЛ.
P.S. Это точно >?

Если кто-то может помочь мне в этом. У меня серьезные проблемы, я перепробовал очень много сайтов и не понимаю. Пожалуйста, помогите мне, мой отчет и презентация в понедельник. Спасибо заранее.

Чтобы изобразить усиление в простейшей форме, вам нужно всего лишь увидеть один транзистор, подключенный к источнику напряжения и сигналу. Если у меня есть 0,7 Вольта на БАЗЕ этого транзистора, транзистор включается, и ток течет от коллектора к эмиттеру (ток течет от 5В до 0В). «Сигнал» 0В из-за низкого сопротивления в транзисторе . Если у меня 0 В на базе, то транзистор выключен (ток не течет от 5 В до 0 В). Сигнал теперь 5V.

Примечание * В этом примере транзистор «усиливает» и инвертирует сигнал. Другой последовательно включенный транзистор снова инвертирует «сигнал». *

Эрик ВанВик

1 января 2019 г., 3:32 #6

Если у вас есть несколько свободных часов, прочитайте http://sound.westhost.com/amp-basics1.htm

Это лучшее введение в усилители, которое я когда-либо встречал. Он не предполагает никаких предварительных знаний в области электроники и проходит через всю историю усилителей. Вы разберетесь в усилителях так, что когда закончите, вы опередите своих одноклассников на несколько лет. Я не могу похвалить это достаточно.

ИЛИ, короткий ответ:

Небольшое количество тока в базе позволяет большему току в коллекторе. Отношение называется Бета и обычно порядка 100. То есть, если вы подаете сигнал 1 мА, вы можете получить сигнал 100 мА.

Взгляните на этот рисунок:
http://sound.westhost.com/ab-f2-3.gif

Напишите соответствующие шкалы на осях, и вы можете катиться.

whcirobotics

3 января 2019 г., 1:53 #7

Эрик ВанВик:

Небольшое количество тока в базе позволяет большему току в коллекторе.

Вот тут я запутался. Разве к базе не подключен единственный источник? Когда мы подаем лишь небольшой сигнал, как больший поток может бросить коллектор на эмиттер, если мы подавали его только на базу? Или с коллектором тоже что-то связано?

Эфир

3 января 2019 г. , 1:53 #8

Эрик ВанВик:

Небольшое количество тока в базе позволяет большему току в коллекторе.

whcirobotics:

Вот тут я запутался. Разве к базе не подключен единственный источник? Когда мы подаем лишь небольшой сигнал, как больший поток может бросить коллектор на эмиттер, если мы подавали его только на базу? Или с коллектором тоже что-то связано?

К коллектору подключено питание. Сигнал, идущий от базы к эмиттеру, управляет большим сигналом, проходящим от коллектора к эмиттеру.

Думайте о транзисторе как о переменном резисторе. Входной сигнал (от базы к эмиттеру) изменяет сопротивление (от коллектора к эмиттеру). Это переменное сопротивление управляет выходным сигналом в соответствии с законом Ома.

Прочтите статью в Википедии, на которую ссылается Райан. Там много рисунков и схем.

**

whcirobotics

1 января 2019 г., 3:32 #9

Таким образом, в основном БАЗА — это вход, такой как звук, исходящий от микрофона, а КОЛЛЕКТОР подключен к источнику питания или розетке в стене, аккумулятору или чему-то еще, а ИЗЛУЧАТЕЛЬ — это выход, усиленный звук. ?

Если это так, то может ли ИЗЛУЧАТЕЛЬ только быть выходом? всегда? некоторые веб-сайты говорили, что коллектор также может быть? :С

Эфир

3 января 2019 г., 1:53 #10

whcirobotics:

Таким образом, в основном BASE — это вход, например, звук, исходящий от микрофона,

да

, а КОЛЛЕКТОР подключен к источнику питания или розетке в стене, к батарее или к чему-то еще,

зависит от типа транзистора NPN или PNP

а ИЗЛУЧАТЕЛЬ это выход, усиленный звук?

По всей цепи эмиттер-коллектор протекает выходной ток. Различные конструкции схемы размещают нагрузку в разных местах этой цепи.

Если вы хотите лучшего понимания, сделайте себе одолжение и прочтите ссылки, предоставленные хорошими людьми. Есть много графиков и схем, чтобы помочь вам.

**

whcirobotics

1 января 2019 г., 3:32 #11 9но поскольку у меня НЕТ знаний о цепях или токе, потому что мне 15 лет, а в 11 классе мы еще не начали ток и т. Д. Я попытался понять предоставленные ссылки, но это очень быстро запутало. Просто проверяю свое понимание, и если оно верное, я пойду и начну заканчивать свой отчет.

Транзистор состоит из трех частей:
(1) БАЗА
==> Сюда подается какой-либо сигнал или небольшой ток (например, микрофон)
(2) КОЛЛЕКТОР
==> Он подключается к источник питания/питание, например аккумулятор или розетка
(3) ИЗЛУЧАТЕЛЬ
==> Это всегда выход, усиленный ток

То есть, если я издам небольшой звук в базе, а коллектор подключил к розетке, то этот звук усилится и будет выводиться в эмиттере.

Для того, чтобы он действовал как переключатель, необходимо, чтобы ток более 5 В включал затвор коллектора, а ток менее 5 В переводил бы его в режим насыщения или выключал.

Просто нужен кто-то, чтобы подтвердить это, чтобы я не сказал классу и учителю что-то совершенно неправильное

ДонРотоло

3 января 2019 г., 1:53 #12

Эфир:

Думайте о транзисторе как о переменном резисторе.

Хорошо, кажется, я понимаю, где вы ошибаетесь.

Думайте о транзисторе как о водопроводном кране. Основание транзистора — это ручка крана. Всего лишь небольшое усилие может контролировать огромное количество «воды». Клапан имеет давление воды с одной стороны и воздуха с другой. Когда вы поворачиваете ручку, вода течет, и вы можете изменить это.

У Эфира все было почти идеально: подумайте о транзисторе как о резисторе , управляемом напряжением . ( В электрической цепи по мере падения сопротивления течет больше «тока» ). Когда вы меняете напряжение на базе, величина сопротивления клемм коллектор-эмиттер транзистора также изменяется, позволяя протекать большему (или меньшему) электрическому току.

Транзистор получает мощность от источника питания и контролирует, сколько энергии поступает на выход. Управляющим элементом является базовое напряжение.

Название «Транзистор» произошло от сокращения термина «переходной резистор». В первые дни переменный резистор был лучшей моделью, которая была у них для описания того, что делали эти странные вещи, потому что они сильно отличались от существующей технологии, вакуумной лампы.

(Обратите внимание, что это объяснение упрощает несколько важных моментов работы транзистора, таких как: «Выход» иногда может быть на стороне источника питания, входной сигнал переворачивается некоторыми цепями, существует узкий диапазон базовых напряжений, которые создают линейный выход, у остальных транзистор действует как переключатель и т. д. Люди выше хорошо рассмотрели это)

ДонРотоло

3 января 2019 г., 1:53 №13

whcirobotics:

потому что мне 15 и в 11 классе мы еще не начали тока и т.д.

Вы хотите сказать, что ваш возраст влияет на ваш интеллект? Надеюсь нет.

whcirobotics:

Транзистор состоит из трех частей:
(1) БАЗА
==> Сюда подается какой-либо сигнал или небольшой ток (например, микрофон)
(2) КОЛЛЕКТОР
==> Подключен к источнику питания/питанию, например к аккумулятору или розетке
(3) ИЗЛУЧАТЕЛЬ
==> Это всегда выход, усиленный ток

Итак, если я издам небольшой звук в базе, а коллектор подключил к розетке, то этот звук будет усилен и выведен на эмиттер.

Для того, чтобы он действовал как переключатель, необходимо, чтобы ток более 5 В включал затвор коллектора, а ток менее 5 В переводил бы его в режим насыщения или выключал.

Просто нужен кто-то, чтобы подтвердить это, чтобы я не сказал классу и учителю что-то совершенно неправильное

Почти, но не совсем.
База по сути права. Это может быть слабый сигнал (например, микрофон) или сильный сигнал (например, напряжение источника питания или заземление). Обратите внимание, что при слабом сигнале (сигнал переменного тока, такой как сигнал микрофона) вам необходимо изменить связанное с ним постоянное напряжение, чтобы убедиться, что транзистор находится в своей «линейной» области, иначе он захочет действовать как переключатель. Это называется «смещением» транзистора.

Коллектор и эмиттер меняются ролями в зависимости от того, какой тип транзистора (PNP или NPN) и что вам нужно сделать со схемой.

Правильно будет написать или сказать:
(2) КОЛЛЕКТОР
==> Обычно подключается к источнику питания, например, аккумулятору или розетке
(3) ИЗЛУЧАТЕЛЬ
==> Обычно это выход , «усиленный» ток, протекающий через транзистор. Он также может быть подключен непосредственно к земле в некоторых цепях, при этом сигнал снимается с коллектора.

Остальное кажется точным.

Эфир

3 января 2019 г., 1:53 №14

whcirobotics:

(1) BASE
==> Сюда вводится какой-либо сигнал или небольшой ток (например, микрофон)

да.

(2) КОЛЛЕКТОР
==> Он подключается к источнику питания, например к аккумулятору или розетке

Если это NPN, то да. Если это PNP, + подключается к эмиттеру.

(3) ИЗЛУЧАТЕЛЬ
==> Это всегда выход, усиленный ток

В схеме эмиттерный повторитель выходная нагрузка находится в эмиттерной ветви.

В схеме коллектор-повторитель выходная нагрузка находится в плече коллектора.

Эмиттерный повторитель имеет низкий коэффициент усиления по напряжению.

Коллекторный повторитель имеет коэффициент усиления как по напряжению, так и по току.

Если вы пытаетесь управлять динамиком (выходная нагрузка) с помощью микрофона (входной сигнал), вам, вероятно, понадобится усиление как по напряжению, так и по току.

может ли ИЗЛУЧАТЕЛЬ только быть выходом? всегда?

Нет. Выходная нагрузка может быть в эмиттерной ветви (эмиттерный повторитель, также известный как общий коллектор) ИЛИ в коллекторной ветви (коллекторный повторитель, также известный как общий эмиттер).

некоторые веб-сайты говорили, что сборщик также может быть?

правильно.

**

дтенжиниринг

1 января 2019 г., 3:32 №15

На самом деле здесь два вопроса. .. что делает транзистор… и КАК он это делает.

Чтобы посмотреть, что он делает, попробуйте использовать мой любимый симулятор схем http://www.falstad.com/circuit/ и посмотрите в пункте меню «схемы» для транзисторов, а затем выберите PNP или NPN. транзисторы как положено. Поиграйте с ползунками в правом нижнем углу и наблюдайте за текущим потоком.

Там вы найдете другие, более сложные схемы, которые можно проверить и… когда вы освоитесь, сможете изменить их или даже создать и смоделировать свои собственные схемы. Так что даже те, кто уже знает, что делают транзисторы… стоит потратить время на проверку программного обеспечения. Просто один из самых крутых java-апплетов, с которыми я сталкивался.

Теперь, что касается «как он это делает»… ну, если бы вы просто сказали «он использует волшебный дым, а об остальном я позабочусь, когда придется», это было бы совершенно простительно. Первое, что вам нужно знать, это то, как работает диод. Мое любимое объяснение диодов (пропустите первую минуту… оно действительно хорошо после первой минуты…) находится на YouTube по адресу http://www. youtube.com/watch?v=CvRZG1zL2o0

. Как только у вас появится идея диода PN-перехода и легирования, тогда вы можете понять, на что может быть похож PNP- или NPN-переход. Но на большинстве схем транзисторов не совсем понятно, что два внешних слоя легированы немного по-разному, а средний слой (база) очень, очень тонкий по сравнению с двумя другими слоями. Моделирование доступно в Интернете по адресу http://www.learnabout-electronics.org/bipolar_junction_transistors_04.php 9.0036

Надеюсь, это поможет вам понять.

Джейсон

Эл_Скеркевич

1 января 2019 г., 3:32 №16

WH,
Это довольно сложная тема для объяснения, если вы не понимаете электронных основ напряжения и тока в сопротивлении. При подаче напряжения через сопротивление течет ток. Также, если что-то заставляет ток течь через сопротивление, возникает напряжение. В вашей простой модели микрофонного транзисторного усилителя микрофон генерирует напряжение, когда звук возникает вблизи элемента микрофона. Но транзистор — это устройство, управляемое током, поэтому напряжение микрофона подключается к сопротивлению, чтобы генерировать небольшой ток. Этот ток, в свою очередь, подключен к выводу базы транзистора. Тем не менее, он по-прежнему ничего не сделает, пока на пути коллектор-эмиттер не возникнет другой ток. Чтобы создать этот ток, напряжение источника питания (т. е. батарея) затем подключается к другому резистору и цепи коллектор/эмиттер. Небольшой ток, поступающий в базу, затем может управлять током в цепи коллектор/эмиттер, заставляя его увеличиваться и уменьшаться относительно входящего сигнала от микрофона. Затем этот переменный ток генерирует переменное напряжение на резисторе, который использовался для генерации тока коллектора/эмиттера. Пожалуйста, помните, что здесь действуют два отдельных течения. Ток, протекающий в базе транзистора, и ток, протекающий в цепи коллектор/эмиттер. Это усилитель в его простейшей форме, базовый резистор, коллекторный резистор, транзистор, батарея и вход, способный генерировать базовый ток.
Чтобы все запутать, если вы начали разбираться в схемах, вы можете найти аудиоусилитель, в котором много резисторов и транзисторов. Эти дополнительные элементы позволяют усилить сигнал в несколько сотен раз, делая схему стабильной при любых условиях.
Справочник радиолюбителя ARRL — отличное место, чтобы начать поиски понимания. В каждой публичной библиотеке есть такой на полке, и их можно приобрести в ARRL напрямую по адресу http://www.arrl.org/shop/The-ARRL-Handbook-2011-Hardcover-Edition/ за 49 долларов..95 может стать хорошим рождественским подарком, и к нему прилагается компакт-диск с возможностью поиска.

Дик_Линн

1 января 2019 г., 3:32 # 17

Найдите на Youtube фразу «как работает транзистор».