Açıklamalı transistörlerdeki UMZCH devreleri. Datagor Pratik Elektronik Dergisi. Amplifikatörün çalışma prensibi

Yüksek giriş empedansı ve sığ geri besleme, sıcak tüp sesinin ana sırrıdır. HI-End kategorisine ait en kaliteli ve en pahalı amplifikatörlerin tüpler kullanılarak üretildiği bir sır değil. Kaliteli bir amplifikatörün ne olduğunu anlayalım mı? Düşük frekanslı bir güç amplifikatörü, çıkıştaki giriş sinyalinin şeklini bozmadan tamamen tekrarlıyorsa, yüksek kaliteli olarak adlandırılma hakkına sahiptir; elbette, çıkış sinyali zaten güçlendirilmiştir. İnternette, HI-End olarak sınıflandırılabilecek ve mutlaka tüp devresi gerektirmeyen, gerçekten yüksek kaliteli amplifikatörlerin birkaç devresini bulabilirsiniz. Maksimum kaliteyi elde etmek için, çıkış aşaması saf A sınıfında çalışan bir amplifikatöre ihtiyacınız vardır. Devrenin maksimum doğrusallığı, çıkışta minimum miktarda bozulma sağlar, bu nedenle, yüksek kaliteli amplifikatörlerin tasarımında buna özellikle dikkat edilir. faktör. Boru devreleri iyidir, ancak kendi kendine montaj için bile her zaman mevcut değildir ve markalı üreticilerin endüstriyel boru UMZCH'lerinin maliyeti birkaç bin ila birkaç on binlerce ABD doları arasındadır - bu fiyat kesinlikle çoğu kişi için uygun değildir.
Şu soru ortaya çıkıyor: benzer sonuçlara ulaşmak mümkün mü? transistör devreleri? Cevabı yazının sonunda olacak.

Düşük frekanslı güç amplifikatörlerinin oldukça fazla sayıda doğrusal ve ultra doğrusal devreleri vardır, ancak bugün ele alınacak devre, yalnızca 4 transistörle uygulanan yüksek kaliteli bir ultra doğrusal devredir. Devre, 1969 yılında İngiliz ses mühendisi John Linsley-Hood tarafından oluşturuldu. Yazar, özellikle A sınıfı olmak üzere diğer birçok yüksek kaliteli devrenin yaratıcısıdır. Bazı uzmanlar bu amplifikatörü transistörlü ULF'ler arasında en yüksek kalite olarak adlandırıyor ve ben buna bir yıl önce ikna olmuştum.

Böyle bir amplifikatörün ilk versiyonu adresinde sunuldu. Devreyi uygulamaya yönelik başarılı bir girişim, beni aynı devreyi kullanarak iki kanallı bir ULF oluşturmaya, her şeyi bir muhafaza içinde birleştirmeye ve bunu kişisel ihtiyaçlar için kullanmaya zorladı.

Şemanın özellikleri

Sadeliğine rağmen şemanın birçok özelliği vardır. Yanlış kart düzeni, bileşenlerin kötü yerleştirilmesi, yanlış güç kaynağı vb. nedeniyle doğru çalışma kesintiye uğrayabilir.
Özellikle önemli bir faktör olan güç kaynağıdır - bu amplifikatöre her türlü güç kaynağından güç verilmemesini şiddetle tavsiye ederim. en iyi seçenek Pil veya paralel bağlı bir pil ile güç kaynağı.
Amplifikatörün gücü, 4 Ohm'luk bir yüke 16 Volt güç kaynağı ile 10 watt'tır. Devrenin kendisi 4, 8 ve 16 Ohm'luk kafalara uyarlanabilir.
Amplifikatörün stereo versiyonunu oluşturdum, her iki kanal da aynı kartta bulunuyor.

İkincisi çıkış aşamasını sürmek için tasarlandı, KT801'i kurdum (onu ele geçirmek oldukça zordu).
Çıkış aşamasında güçlü çift kutuplu ters iletimli anahtarlar kurdum - KT803 şüphesiz bunu onlarla birlikte aldı yüksek kalite ses, birçok transistörle deneyler yapmama rağmen - KT805, 819, 808, hatta güçlü bileşenler kurdu - KT827, onunla güç çok daha yüksek, ancak ses KT803 ile karşılaştırılamaz, ancak bu sadece benim öznel görüşüm.

0,1-0,33 μF kapasiteli bir giriş kapasitörü, çıkış elektrolitik kapasitörüyle aynı şekilde, tercihen tanınmış üreticilerden minimum sızıntıya sahip film kapasitörleri kullanmanız gerekir.
Devre 4 Ohm'luk bir yük için tasarlanmışsa, besleme voltajını 16-18 Volt'un üzerine çıkarmamalısınız.
Bir ses regülatörü kurmamaya karar verdim, bu da sesi de etkiliyor, ancak girişe ve eksiye paralel 47k'lik bir direnç takılması tavsiye edilir.
Kartın kendisi bir prototip kartıdır. Parçaların çizgilerinin bir bütün olarak ses kalitesi üzerinde de bir miktar etkisi olduğu için tahtayı uzun süre tamir etmek zorunda kaldım. Bu amplifikatör 30 Hz'den 1 MHz'e kadar çok geniş bir frekans aralığına sahiptir.

Kurulum daha kolay olamazdı. Bunu yapmak için çıkıştaki besleme voltajının yarısını elde etmek için değişken bir direnç kullanmanız gerekir. Daha hassas ayarlar için çok turlu bir ayar kullanmalısınız. değişken direnç. Multimetre uçlarından birini eksi güç kaynağına bağlarız, diğerini çıkış hattına, yani çıkıştaki elektrolitin artı kısmına koyarız, böylece çıkışta güç kaynağının yarısını elde ettiğimiz değişkeni yavaşça döndürüyoruz.

Değerli ilginize sunulan amplifikatörün montajı kolaydır, kurulumu son derece basittir (aslında buna ihtiyaç duymaz), özellikle az bulunan bileşenler içermez ve aynı zamanda çok iyi özelliklere sahiptir ve bu şekilde kolayca eşleşebilir. hi-fi olarak adlandırılan ve vatandaşların çoğunluğu tarafından çok sevilen bir şey.Amplifikatör 4 ve 8 Ohm yükte çalışabilir, 8 Ohm yüke köprü bağlantısında kullanılabilir ve yüke 200 W verecektir.

Temel özellikleri:

Besleme gerilimi, V................................................. .................... ±35
Sessiz modda akım tüketimi, mA.................................................. 100
Giriş empedansı, kOhm................................................. ..... .......... 24
Hassasiyet (100 W, 8 Ohm), V................................................. .... ...... 1.2
Çıkış gücü (KG=0,04%), W.................................. .... .... 80
Tekrarlanabilir frekans aralığı, Hz.................................. 10 - 30000
Sinyal-gürültü oranı (ağırlıklı değil), dB................................. -73

Amplifikatör, herhangi bir op-amp veya başka hile olmaksızın tamamen ayrı elemanlara dayanmaktadır. 4 Ohm'luk bir yükte ve 35 V'luk bir beslemeyle çalışırken, amplifikatör 100 W'a kadar güç üretir. 8 Ohm'luk bir yük bağlamaya ihtiyaç varsa güç +/-42 V'a yükseltilebilir, bu durumda aynı 100 W'ı elde ederiz.Besleme voltajını 42 V'un üzerine çıkarmanız kesinlikle önerilmez, aksi takdirde çıkış transistörleri olmadan kalabilirsiniz. Köprü modunda çalışırken 8 ohm'luk bir yük kullanılmalıdır, aksi takdirde yine çıkış transistörlerinin hayatta kalması için tüm umudumuzu kaybederiz. Bu arada yükte kısa devre koruması olmadığını dikkate almamız gerekiyor, bu yüzden dikkatli olmanız gerekiyor.Amplifikatörü köprü modunda kullanmak için, MT girişini, sinyalin sağlandığı girişe başka bir amplifikatörün çıkışına vidalamak gerekir. Kalan giriş ortak kabloya bağlanır. Direnç R11, çıkış transistörlerinin hareketsiz akımını ayarlamak için kullanılır. Kondansatör C4, kazancın üst sınırını belirler ve bunu azaltmamalısınız - yüksek frekanslarda kendi kendine uyarılma elde edersiniz.
R18, R12, R13, R16, R17 hariç tüm dirençler 0,25 W'tur. İlk üçü 0,5 W, son ikisinin her biri 5 W. HL1 LED güzellik amaçlı değildir, dolayısıyla devreye süper parlak bir diyot takıp ön panele getirmeye gerek yoktur. Diyot en yaygın yeşil renk olmalıdır - bu önemlidir, çünkü diğer renkteki LED'lerin voltaj düşüşü farklıdır.Birisi aniden şanssızsa ve MJL4281 ve MJL4302 çıkış transistörlerini alamazsa, bunlar sırasıyla MJL21193 ve MJL21194 ile değiştirilebilir.Çok turlu bir değişken direnç R11 almak en iyisidir, ancak normal olanı da yapacaktır. Burada kritik bir şey yok - sadece hareketsiz akımı ayarlamak daha uygun.

Daha güçlü bir A Sınıfı amplifikatörün bir araya getirilmesi arzusu vardı. Yeterli miktarda ilgili literatürü okumuş ve sunulanlardan en fazlasını seçmiş olmak En son sürüm. Parametreleri yüksek sınıf amplifikatörlere karşılık gelen 30 W'lık bir amplifikatördü.

Orijinalin mevcut izinde baskılı devre kartı Herhangi bir değişiklik yapmayı düşünmedim ancak orijinal güç transistörlerinin olmaması nedeniyle 2SA1943 ve 2SC5200 transistörleri kullanılarak daha güvenilir bir çıkış aşaması seçildi. Bu transistörlerin kullanımı sonuçta daha fazla bilgi sağlamayı mümkün kıldı. çıkış gücü amplifikatör Şematik diyagram aşağıdaki amplifikatör versiyonum.

Bu, Toshiba 2SA1943 ve 2SC5200 transistörlerle bu devreye göre monte edilmiş kartların bir görüntüsüdür.

Yakından bakarsanız, baskılı devre kartında tüm bileşenlerle birlikte öngerilim dirençlerinin bulunduğunu görebilirsiniz, bunlar 1 W karbon tipidir. Daha termostabil oldukları ortaya çıktı. Herhangi bir yüksek güçlü amplifikatör çalıştığında, büyük miktarda ısı üretilir, bu nedenle, ısıtılırken elektronik bileşenin sabit bir değerinin korunması, cihazın yüksek kaliteli çalışması için önemli bir koşuldur.

Amplifikatörün monte edilmiş versiyonu yaklaşık 1,6 A akımda ve 35 V voltajda çalışır. Sonuç olarak, çıkış aşamasındaki transistörlere 60 W sürekli güç dağıtılır. Bunun baş edebilecekleri gücün yalnızca üçte biri olduğunu belirtmeliyim. Radyatörler 40 dereceye kadar ısıtıldığında ne kadar ısı oluştuğunu hayal etmeye çalışın.

Amplifikatörün kasası alüminyumdan elle yapılmıştır. Üst plaka ve montaj plakası 3 mm kalınlığındadır. Radyatör iki parçadan oluşmakta olup genel boyutları 420 x 180 x 35 mm'dir. Bağlantı elemanları - çoğunlukla gömme paslanmaz çelik başlı ve M5 veya M3 dişli vidalar. Kapasitör sayısı altıya çıkarıldı, toplam kapasiteleri 220.000 µF oldu. Güç kaynağı olarak 500 W toroidal transformatör kullanıldı.

Amplifikatör güç kaynağı

Uygun tasarıma sahip bakır baralara sahip amplifikatör cihazı açıkça görülmektedir. DC koruma devresinin kontrolü altında kontrollü akış için küçük bir toroid eklenir. Güç kaynağı devresinde ayrıca yüksek geçişli bir filtre bulunmaktadır. Tüm basitliğine rağmen, yanıltıcı basitliği de söylemek gerekir ki, bu amplifikatörün kart topolojisi, sanki hiç çaba harcamadan ses üretiyor ve bu da onun sonsuz amplifikasyon olasılığını ima ediyor.

Amplifikatörün çalışmasının osilogramları

208 kHz'de 3 dB azalma

Sinüs dalgası 10 Hz ve 100 Hz

Sinüs dalgası 1 kHz ve 10 kHz

100 kHz ve 1 MHz sinyaller

Kare dalga 10 Hz ve 100 Hz

Kare dalga 1 kHz ve 10 kHz

60 W toplam güç, 1 kHz simetri kesme

Böylece, UMZCH'in basit ve kaliteli tasarımının mutlaka kullanılarak yapılmadığı açıkça ortaya çıkıyor. Entegre devreler- yalnızca 8 transistör, yarım günde monte edilebilecek bir devre ile düzgün ses elde etmenizi sağlar.

TRANSİSTÖR DÜŞÜK FREKANSLI AMPLİFİKATÖRLER. GÜÇ AMPLİFİKATÖRLERİ

Site ziyaretçilerinin isteği üzerine tamamen transistörlü yükselteçlere ayrılmış bir makaleyi dikkatinize sunuyorum. 8. derste amplifikatörler konusuna - transistörlerdeki amplifikasyon aşamalarına biraz değindik, bu yüzden bu makalenin yardımıyla transistörlü amplifikatörlerle ilgili tüm boşlukları ortadan kaldırmaya çalışacağım. Bazı teorik temel Burada sunulanlar hem transistörlü yükselteçler hem de tüp yükselteçler için geçerlidir. Makalenin başında amplifikatör aşamalarını açmanın ana türleri ve yöntemleri gözden geçirilecek; makalenin sonunda tek uçlu transformatör ve transformatörsüz amplifikatörlerin ana artılarını ve eksilerini ele alacağız ve aşağıdakileri ele alacağız: Oldukça sık kullanıldıkları ve büyük bir ilgiyi temsil ettikleri için, itme-çekme transformatörü ve transformatörsüz amplifikatörler özellikle ayrıntılıdır. Makalenin sonunda önceki derslerde olduğu gibi uygulamalı çalışmalar yapılacaktır. Aslında bu makalenin derslerden hiçbir farkı yok, tek farkı bu ve bundan sonraki tüm makalelerin özel isimler bu da istediğiniz zaman çalışacağınız konuyu seçmenize olanak tanır. Her durumda, aşağıdaki konulardan herhangi birini güvenle seçebilmek için 10 dersten oluşan kursun tamamını tamamlamanız gerekir.

Amplifikatör transistör aşaması Bir amplifikatör olarak çalışma koşullarını sağlayan dirençler, kapasitörler ve diğer parçalara sahip bir transistörü çağırmak gelenekseldir. Titreşimleri yüksek sesle çalmak için ses frekansı transistör amplifikatörü en az olmalıdır iki - üç aşamalı . Birkaç aşama içeren amplifikatörlerde aşamalar ayırt edilir ön amplifikasyon ve çıktı veya son aşamalar . Çıkış katı, telefonlarda veya bir hoparlörün dinamik kafası üzerinde çalışan amplifikatörün son aşamasıdır ve ön aşamaların hepsi onun önündeki aşamalardır. Bir veya daha fazla ön amplifikatör aşamasının görevi, ses frekansı voltajını çıkış aşaması transistörünü çalıştırmak için gereken değere yükseltmektir. Çıkış aşamasının transistörünün, ses frekansı salınımlarının gücünü dinamik kafanın çalışması için gerekli seviyeye çıkarmak için gereklidir. En basit transistörlü amplifikatörlerin çıkış aşamaları için, radyo amatörleri genellikle ön amplifikatör aşamalarında olduğu gibi düşük güçlü transistörler kullanır. Bu, özellikle taşınabilir pille çalışan tasarımlar için önemli olan amplifikatörleri daha ekonomik hale getirme arzusuyla açıklanmaktadır. Bu tür amplifikatörlerin çıkış gücü küçüktür - birkaç on ila 100 - 150 mW arasında, ancak aynı zamanda telefonları veya düşük güçlü dinamik kafaları çalıştırmak için de yeterlidir. Güç kaynaklarından enerji tasarrufu sorunu o kadar önemli değilse, örneğin amplifikatörlere bir elektrikli aydınlatma ağından güç verirken, çıkış aşamalarında güçlü transistörler kullanılır. Birkaç aşamadan oluşan bir amplifikatörün çalışma prensibi nedir? Basit bir transistörün devresi iki aşamalı amplifikatör LF'yi görüyorsunuz (Şekil 1). Dikkatlice bakın. Amplifikatörün ilk aşamasında, transistör V1, ikinci aşamada transistör V2'yi çalıştırır. Burada ilk aşama ön amplifikasyon aşaması, ikincisi ise çıkış aşamasıdır. Onların arasında - dekuplaj kondansatörü C2. Bu amplifikatörün herhangi bir aşamasının çalışma prensibi aynıdır ve tek aşamalı bir amplifikatörün bilinen çalışma prensibine benzer. Tek fark ayrıntılardadır: ilk aşamadaki transistör V1'in yükü R2 direncidir ve çıkış aşamasının transistör V2'nin yükü B1 telefonlarıdır (veya çıkış sinyali yeterince güçlüyse hoparlör kafası). Önyargı, birinci aşamanın transistörünün tabanına direnç R1 aracılığıyla ve ikinci aşamanın transistörünün tabanına direnç R3 aracılığıyla uygulanır. Her iki aşama da, pil olabilen ortak bir UiP kaynağından güç alıyor galvanik hücreler veya düzleştirici. Transistörlerin çalışma modları, şemada yıldız işaretleriyle gösterilen R1 ve R3 dirençleri seçilerek ayarlanır.

Pirinç. 1 İki aşamalı transistörlü amplifikatör.

Amplifikatörün bir bütün olarak etkisi aşağıdaki gibidir. C1 kapasitörü aracılığıyla birinci aşamanın girişine sağlanan ve transistör V1 tarafından yük direnci R2'den ayırma kapasitörü C2 aracılığıyla güçlendirilen elektrik sinyali ikinci aşamanın girişine beslenir. Burada transistörün toplayıcı devresine bağlanan transistör V2 ve B1 telefonları tarafından güçlendirilir ve sese dönüştürülür. Amplifikatör girişindeki C1 kapasitörünün rolü nedir? İki görevi yerine getirir: alternatif sinyal voltajını transistöre serbestçe iletir ve bazın sinyal kaynağı aracılığıyla vericiye kısa devre yapmasını önler. Bu kapasitörün giriş devresinde olmadığını ve güçlendirilmiş sinyalin kaynağının düşük iç dirence sahip bir elektrodinamik mikrofon olduğunu hayal edin. Ne olacak? Mikrofonun düşük direnci sayesinde transistörün tabanı yayıcıya bağlanacaktır. Transistör başlangıç ​​ön gerilimi olmadan çalışacağından kapanacaktır. Yalnızca sinyal voltajının negatif yarım döngüleri ile açılacaktır. Ve transistörü daha da kapatan pozitif yarı döngüler onun tarafından "kesilecektir". Sonuç olarak, transistör güçlendirilmiş sinyali bozacaktır. Kondansatör C2, amplifikatör aşamalarını alternatif akım yoluyla bağlar. Yükseltilmiş sinyalin değişken bileşenini iyi geçirmeli ve birinci aşama transistörün kolektör devresinin sabit bileşenini geciktirmelidir. Değişken bileşenle birlikte kapasitör de doğru akım iletirse, çıkış katı transistörünün çalışma modu bozulacak ve ses bozulacak veya tamamen kaybolacaktır. Bu tür işlevleri yerine getiren kapasitörlere denir birleştirme kapasitörleri, geçiş veya izolasyon kapasitörleri . Giriş ve geçiş kapasitörleri, yükseltilmiş sinyalin tüm frekans bandını en düşükten en yükseğe kadar iyi bir şekilde geçmelidir. Bu gereksinim en az 5 µF kapasiteli kapasitörler tarafından karşılanır. Transistörlü amplifikatörlerde büyük kapasitanslı birleştirme kapasitörlerinin kullanılması, transistörlerin nispeten düşük giriş dirençleri ile açıklanmaktadır. Bağlantı kapasitörü, alternatif akıma kapasitif direnç sağlar; bu direnç, kapasitansı ne kadar büyük olursa o kadar küçük olur. Ve eğer transistörün giriş direncinden daha büyük olduğu ortaya çıkarsa, AC voltajının bir kısmı transistörün giriş direncinden daha büyük olacak şekilde düşecek ve bu da kazançta bir kayba neden olacaktır. Bağlantı kapasitörünün kapasitansı, transistörün giriş direncinden en az 3 ila 5 kat daha az olmalıdır. Bu nedenle, transistör aşamaları arasındaki iletişimin yanı sıra girişe de büyük kapasitörler yerleştirilir. Burada, küçük boyutlu elektrolitik kapasitörler genellikle bağlantılarının polaritesine zorunlu olarak uyularak kullanılır. Bunlar, iki aşamalı transistörlü düşük frekanslı amplifikatörün elemanlarının en karakteristik özellikleridir. Transistörlü iki aşamalı düşük frekanslı amplifikatörün çalışma prensibini hafızada pekiştirmek için, aşağıdaki amplifikatör devrelerinin en basit versiyonlarını birleştirmeyi, kurmayı ve çalışırken test etmeyi öneriyorum. (Makalenin sonunda pratik çalışma seçenekleri önerilecek; şimdi pratikte teorik ifadeleri hızlı bir şekilde izleyebilmeniz için basit iki aşamalı amplifikatörün bir prototipini birleştirmeniz gerekiyor).

Basit, iki aşamalı amplifikatörler

Böyle bir amplifikatörün iki versiyonunun şematik diyagramları (Şekil 2)'de gösterilmektedir. Bunlar aslında şimdi demonte edilmiş transistörlü amplifikatörün devresinin tekrarıdır. Sadece üzerlerinde parçaların detayları belirtilir ve üç ek eleman eklenir: R1, SZ ve S1. Direnç R1 - ses frekansı salınımları kaynağının yükü (dedektör alıcısı veya pikap); SZ - daha yüksek ses frekanslarında hoparlör kafası B1'i bloke eden kapasitör; S1 - güç anahtarı. (Şekil 2, a)'daki amplifikatörde p - n - p yapısının transistörleri, (Şekil 2, b)'deki amplifikatörde - n - p - n yapısında çalışır. Bu bağlamda, pillere güç sağlayan pillerin açılmasının polaritesi farklıdır: amplifikatörün birinci versiyonunun transistörlerinin toplayıcılarına negatif voltaj verilir ve ikinci versiyonun transistörlerinin toplayıcılarına pozitif voltaj verilir. Elektrolitik kapasitörlerin açılmasının polaritesi de farklıdır. Aksi takdirde amplifikatörler tamamen aynıdır.

Pirinç. 2 P - n - p yapısının (a) transistörlerinde ve n - p - n yapısının (b) transistörlerinde iki aşamalı düşük frekanslı amplifikatörler.

Bu amplifikatör seçeneklerinin herhangi birinde, statik akım aktarım katsayısı h21e 20 - 30 veya daha fazla olan transistörler çalışabilir. Ön amplifikasyon aşamasında (ilk olarak) büyük bir h21e katsayısına sahip bir transistör kurulmalıdır - Çıkış aşamasının B1 yükünün rolü, bir DEM-4m telefon kapsülü olan kulaklıklar tarafından gerçekleştirilebilir. Amplifikatöre güç vermek için 3336L pil kullanın (halk arasında kare pil olarak adlandırılır) veya ağ güç kaynağı(9. derste yapılması önerildi). Ön amplifikatör montajı açık ekmek tahtası ve daha sonra böyle bir arzu ortaya çıkarsa parçalarını baskılı devre kartına aktarın. İlk olarak, devre tahtasına yalnızca ilk aşamanın parçalarını ve C2 kapasitörünü monte edin. Bu kapasitörün sağ (şemaya göre) terminali ile güç kaynağının topraklanmış iletkeni arasında kulaklıkları açın. Şimdi amplifikatörün girişini, örneğin bir radyo istasyonuna ayarlanmış bir dedektör alıcısının çıkış jaklarına bağlarsanız veya buna zayıf sinyalin başka bir kaynağını bağlarsanız, bir radyo yayınının sesi veya radyodan gelen bir sinyal bağlı kaynak telefonlarda görünecektir. Direnç R2'nin direncini seçerek (tek transistörlü bir amplifikatörün çalışma modunu ayarlarken olduğu gibi, 8. derste anlattım ), en yüksek ses seviyesine ulaşın. Bu durumda, transistörün kolektör devresine bağlanan miliampermetrenin 0,4 - 0,6 mA'ya eşit bir akım göstermesi gerekir. 4,5 V'luk bir güç kaynağı voltajıyla bu, bu transistör için en avantajlı çalışma modudur. Daha sonra amplifikatörün ikinci (çıkış) aşamasının parçalarını monte edin ve telefonları transistörünün toplayıcı devresine bağlayın. Telefonların sesi artık önemli ölçüde daha yüksek olmalıdır. Belki de transistörün kollektör akımı R4 direnci seçilerek 0,4 - 0,6 mA'ya ayarlandıktan sonra daha da yüksek ses çıkarırlar. Bunu farklı şekilde yapabilirsiniz: amplifikatörün tüm parçalarını monte edin, önerilen transistör modlarını ayarlamak için R2 ve R4 dirençlerini seçin (kollektör devrelerinin akımlarına veya transistörlerin toplayıcılarındaki voltajlara göre) ve ancak o zaman çalışmasını kontrol edin ses üretimi için. Bu yol daha tekniktir. Ve daha karmaşık bir amplifikatör için ve esas olarak bu tür amplifikatörlerle uğraşmanız gerekecek, tek doğru olan budur. Umarım iki aşamalı bir amplifikatör kurma konusundaki tavsiyemin her iki seçenek için de aynı şekilde geçerli olduğunu anlarsınız. Transistörlerinin akım aktarım katsayıları yaklaşık olarak aynıysa, telefonların ve amplifikatör yüklerinin ses seviyesi aynı olmalıdır. Direnci 60 Ohm olan bir DEM-4m kapsülüyle, kademeli transistörün hareketsiz akımı (R4 direncinin direncini azaltarak) 4 - 6 mA'ya yükseltilmelidir. İki aşamalı bir amplifikatörün üçüncü versiyonunun şematik diyagramı (Şekil 3) 'de gösterilmektedir. Bu amplifikatörün özelliği, ilk aşamasında p - n - p yapısının bir transistörünün ve ikinci - n - p - n yapısının çalışmasıdır. Dahası, ikinci transistörün tabanı, ilk iki seçeneğin yükselticisinde olduğu gibi bir geçiş kapasitörü aracılığıyla birincinin toplayıcısına değil, doğrudan veya dedikleri gibi galvanik olarak bağlanır. Böyle bir bağlantıyla, yükseltilmiş salınımların frekans aralığı genişler ve ikinci transistörün çalışma modu, esas olarak, R2 direnci seçilerek ayarlanan birincinin çalışma modu tarafından belirlenir. Böyle bir amplifikatörde, birinci aşamadaki transistörün yükü R3 direnci değil, ikinci transistörün emitör p-n bağlantısıdır. Direnç yalnızca öngerilim elemanı olarak gereklidir: üzerinde oluşturulan voltaj düşüşü ikinci transistörü açar. Bu transistör germanyum ise (MP35 - MP38), direnç R3'ün direnci 680 - 750 Ohm olabilir ve silikon ise (MP111 - MP116, KT315, KT3102) - yaklaşık 3 kOhm olabilir. Ne yazık ki, besleme voltajı veya sıcaklık değiştiğinde böyle bir amplifikatörün stabilitesi düşüktür. Aksi takdirde ilk iki seçeneğin amplifikatörleri ile ilgili söylenen her şey bu amplifikatör için de geçerlidir. Amplifikatörlere 9 V DC kaynaktan, örneğin iki 3336L veya Krona pilden veya tersine 1,5 - 3 V kaynaktan - bir veya iki 332 veya 316 hücreden güç verilebilir mi? Elbette şunları yapabilirsiniz: daha fazlasıyla yüksek voltaj güç kaynağı, amplifikatörün yükü - hoparlör kafası - daha yüksek sesle, daha düşük olanla - daha sessiz ses çıkarmalıdır. Ancak aynı zamanda transistörlerin çalışma modları da biraz farklı olmalıdır. Ek olarak, 9 V'luk bir güç kaynağı voltajıyla, ilk iki amplifikatör seçeneğindeki elektrolitik kapasitörlerin C2 nominal voltajları en az 10 V olmalıdır. Amplifikatörün parçaları bir devre tahtasına monte edildiği sürece tüm bunlar kolayca doğrulanabilir. Deneysel olarak uygun sonuçlar çıkarılabilir.

Pirinç. 3 Farklı yapıdaki transistörlere sahip amplifikatör.

Kurulu bir amplifikatörün parçalarını kalıcı bir karta monte etmek zor bir iş değildir. Örneğin, (Şekil 4), ilk seçeneğin amplifikatörünün devre kartını göstermektedir (Şekil 2, a'daki şemaya göre). Tahtayı 1,5 - 2 mm kalınlığında getinax veya fiberglas levhadan kesin. Şekilde gösterilen boyutları yaklaşıktır ve sahip olduğunuz parçaların boyutlarına bağlıdır. Örneğin şemada dirençlerin gücü 0,125 W, elektrolitik kapasitörlerin kapasitansı 10 μF olarak gösterilmiştir. Ancak bu, amplifikatöre yalnızca bu tür parçaların takılması gerektiği anlamına gelmez. Dirençlerin güç dağılımı herhangi bir olabilir. Devre kartında gösterilen K5O - 3 veya K52 - 1 elektrolitik kapasitörler yerine, daha yüksek nominal voltajlar için de K50 - 6 kapasitörler veya ithal analoglar bulunabilir. Sahip olduğunuz parçalara bağlı olarak amplifikatörün PCB'si de değişebilir. Baskılı devre kurulumu da dahil olmak üzere radyo elemanlarını kurma yöntemlerini bölümde okuyabilirsiniz. "jambon radyo teknolojisi" .

Pirinç. 4 İki aşamalı düşük frekanslı amplifikatörün devre kartı.

Bu makalede bahsettiğim amplifikatörlerden herhangi biri, örneğin taşınabilir bir transistörlü alıcı için gelecekte işinize yarayacaktır. Benzer amplifikatörler kablolu için kullanılabilir telefon iletişimi yakınlarda yaşayan bir arkadaşıyla.

Transistör çalışma modunun stabilizasyonu

İç mekana monte edilen ve ayarlanan birinci veya ikinci seçeneğin amplifikatörü (Şekil 2'deki şemalara göre), yaz güneşinin sıcak ışınlarına veya kışın soğuğa maruz kalacağı dış mekandan daha iyi çalışacaktır. Bu neden oluyor? Çünkü maalesef sıcaklık arttıkça transistörün çalışma modu bozuluyor. Bunun temel nedeni ise kontrolsüz ters kolektör akımı Ikbo ve sıcaklık değişimleriyle birlikte statik akım aktarım katsayısı h21E'nin değişmesidir. Prensip olarak mevcut Ikbo küçüktür. Örneğin, düşük frekanslı düşük güçlü germanyum transistörler için, 5 V'luk toplayıcı p-n bağlantısında ters voltajda ve 20 ° C sıcaklıkta ölçülen bu akım, 20 - 30 μA'yı aşmaz ve silikon transistörler için 1 μA'dan azdır. Ancak sıcaklığa maruz kaldığında önemli ölçüde değişir. Sıcaklığın 10°C artmasıyla, germanyum transistörün mevcut Ikbo'su yaklaşık iki katına çıkar ve silikon transistörün 2,5 kat artar. Örneğin, 20°C sıcaklıkta bir germanyum transistörün mevcut Ikbo'su 10 μA ise, sıcaklık 60°C'ye yükseldiğinde yaklaşık 160 μA'ya yükselir. Ancak mevcut Ikbo yalnızca toplayıcı p-n bağlantısının özelliklerini karakterize ediyor. Gerçek çalışma koşullarında, güç kaynağının voltajı iki p-n bağlantısına (toplayıcı ve verici) uygulanır. Bu durumda, ters kollektör akımı da yayıcı bağlantı noktasından akar ve olduğu gibi kendini güçlendirir. Sonuç olarak sıcaklığın etkisi altında değişen kontrolsüz akımın değeri birkaç kat artar. Ve kolektör akımındaki payı ne kadar büyük olursa, transistörün çalışma modu farklı sıcaklık koşullarında o kadar kararsız olur. Sıcaklıkla birlikte akım transfer katsayısı h21E'deki artış kararsızlığı arttırır. Örneğin, birinci veya ikinci seçeneklerin amplifikatörünün transistörü V1'de kademede ne olur? Sıcaklık arttıkça, toplam kolektör devre akımı artar ve bu da R3 yük direncinde artan bir voltaj düşüşüne neden olur (bkz. Şekil 3). Kolektör ve emitör arasındaki voltaj azalır, bu da sinyal bozulmasına yol açar. Sıcaklığın daha da artmasıyla, kolektördeki voltaj o kadar küçük olabilir ki, transistör artık giriş sinyalini hiç yükseltmez. Sıcaklığın kollektör akımı üzerindeki etkisinin azaltılması, önemli sıcaklık dalgalanmalarıyla çalışmak üzere tasarlanmış ekipmanlarda çok düşük akımlı Ikbo transistörlerinin kullanılmasıyla da mümkündür. örneğin silikon veya transistörlerin modunu termal olarak stabilize eden özel önlemlerin kullanılması. Yöntemlerden biri çalışma modunun termal stabilizasyonu p - n - p yapısının bir germanyum transistörü, Şekil 2'deki şemada gösterilmektedir. 5, a. Burada gördüğünüz gibi Rb baz direnci güç kaynağının negatif iletkenine değil transistörün toplayıcısına bağlı. Bu ne veriyor? Artan sıcaklıkla birlikte artan kolektör akımı, Rн yükündeki voltaj düşüşünü artırır ve kolektördeki voltajı azaltır. Taban toplayıcıya (Rb direnci aracılığıyla) bağlı olduğundan, üzerindeki negatif öngerilim voltajı da azalır, bu da kolektör akımını azaltır. Sonuç, kademenin çıkış ve giriş devreleri arasında geri bildirimdir; artan kolektör akımı, tabandaki voltajı azaltır, bu da kolektör akımını otomatik olarak azaltır. Transistörün belirtilen çalışma modu stabilize edilmiştir. Ancak transistörün çalışması sırasında, toplayıcı ile taban arasında aynı direnç Rb aracılığıyla negatif AC geri beslemesi meydana gelir ve bu da kademenin genel kazancını azaltır. Böylece, transistör modunun kararlılığı, kazanç kaybı pahasına elde edilir. Yazık ama ayakta kalabilmek için bu kayıpları yapmak zorundasınız. normal iş amplifikatör

Pirinç. Transistör modunun termal stabilizasyonu ile 5 amplifikatör aşaması.

Bununla birlikte, transistörün çalışma modunu amplifikasyondaki biraz daha düşük kayıplarla stabilize etmenin bir yolu vardır, ancak bu, kademeyi karmaşıklaştırarak elde edilir. Böyle bir amplifikatörün devresi (Şekil 5, b) 'de gösterilmektedir. Transistör dinlenme modu DC ve voltaj aynı kalır: kolektör devresi akımı 0,8 - 1 mA, yayıcıya göre tabandaki negatif öngerilim voltajı 0,1 V'dir (1,5 - 1,4 = 0,1 V). Ancak mod iki ek direnç kullanılarak ayarlanır: Rb2 ve Re. Dirençler Rb1 ve Rb2, tabanda sabit bir voltajın muhafaza edildiği bir bölücü oluşturur. Verici direnci Re bir elementtir termal stabilizasyon . Transistör modunun termal stabilizasyonu aşağıdaki gibi gerçekleşir. Isının etkisi altında kollektör akımı arttıkça Re direnci üzerindeki voltaj düşüşü artar. Bu durumda baz ile emitör arasındaki voltaj farkı azalır, bu da kollektör akımını otomatik olarak azaltır. Aynı geri bildirim, transistör modunun stabilize edilmesi sayesinde yalnızca şimdi yayıcı ile taban arasında elde edilir. Se kapasitörünü, Re direncine paralel olarak bağlanan ve dolayısıyla onu şöntleyen bir kağıtla veya parmağınızla örtün. Bu diyagram şimdi size neyi hatırlatıyor? OK devresine (yayıcı takipçisi) göre bağlanan transistörlü bir kaskad. Bu, transistörün çalışması sırasında, Re direnci boyunca sadece sabit değil, aynı zamanda değişken bileşenlerde de bir voltaj düşüşü meydana geldiğinde, yayıcı ile baz arasında bir voltaj düşüşünün meydana geldiği anlamına gelir. %100 negatif AC voltaj geri bildirimi , burada kademe kazancı birlikten daha azdır. Ancak bu yalnızca C3 kapasitörü olmadığında gerçekleşebilir. Bu kapasitör, direnç Re'yi atlayarak, kolektör akımının alternatif bileşeninin aktığı, yükseltilmiş sinyalin frekansıyla titreşen ve negatif geri beslemenin meydana gelmediği paralel bir yol oluşturur (kollektör akımının alternatif bileşeni ortak akıma girer) tel). Bu kapasitörün kapasitansı, güçlendirilmiş sinyalin en düşük frekanslarına karşı gözle görülür bir direnç sağlamayacak şekilde olmalıdır. Ses frekansı amplifikasyonu aşamasında bu gereksinim, 10 – 20 mikrofarad veya daha fazla kapasiteye sahip bir elektrolitik kapasitör tarafından karşılanabilir. Transistör modunu stabilize etmek için böyle bir sisteme sahip bir amplifikatör, pratik olarak sıcaklık dalgalanmalarına ve ayrıca değişen transistörlere karşı daha az önemli değildir. Transistörün çalışma modu her durumda bu şekilde mi dengelenmelidir? Tabii ki değil. Sonuçta, her şey amplifikatörün hangi amaç için tasarlandığına bağlıdır. Amplifikatör yalnızca sıcaklık farkının önemsiz olduğu evde çalışacaksa, katı termal stabilizasyon gerekli değildir. Ve hem evde hem de sokakta güvenilir bir şekilde çalışacak bir amplifikatör veya alıcı inşa edecekseniz, o zaman elbette, cihazın ek parçalarla karmaşık olması gerekse bile transistörlerin modunu dengelemeniz gerekir. .

İtme-çekme güç amplifikatörü

Bu makalenin başında amplifikatör aşamalarının amacından bahsederken, sanki ileriye bakıyormuş gibi, güç amplifikatörleri olan çıkış aşamalarında radyo amatörlerinin voltaj yükseltme aşamalarında olduğu gibi aynı düşük güçlü transistörleri kullandığını söyledim. O zaman doğal olarak aklınıza şu soru gelebilir, belki de gelebilir: Bu nasıl başarılıyor? Şimdi cevaplıyorum. Bu tür aşamalara itme-çekme güç yükselteçleri denir. Üstelik transformatör bazlı da olabilirler, yani. içlerinde transformatör kullanan veya transformatörsüz. Tasarımlarınızda her iki tipte itme-çekme ses frekansı salınım amplifikatörü kullanılacaktır. Çalışmalarının prensibini anlayalım. Bir itme-çekme transformatörü güç amplifikasyon aşamasının basitleştirilmiş bir diyagramı ve çalışmasını gösteren grafikler (Şekil 6)'de gösterilmektedir. Gördüğünüz gibi iki transformatör ve iki transistör içeriyor. Transformatör T1, ön terminal aşamasını güç amplifikatörünün girişine bağlayan ara aşamadır ve transformatör T2, çıkıştır. Transistörler V1 ve V2 OE devresine göre bağlanır. Yayıcıları, kademeler arası transformatörün sekonder sargısının orta terminali gibi, Ui.p güç kaynağının ortak iletkenine bağlı olarak “topraklanmıştır”. - transistör toplayıcılarına, çıkış transformatörü T2'nin birincil sargısı aracılığıyla negatif besleme voltajı verilir: transistör V1'in toplayıcısına - bölüm Ia'ya, transistör V2'nin toplayıcısına - bölüm Ib'ye. Her bir transistör ve kademeler arası transformatörün sekonder sargısının ve çıkış transformatörünün birincil sargısının ilgili bölümleri, düzenli, zaten bilinen tek uçlu bir amplifikatörü temsil eder. Bu kademeli kollardan birini bir kağıt parçasıyla kaplarsanız bunu doğrulamak kolaydır. Birlikte bir itme-çekme güç amplifikatörü oluştururlar.

Pirinç. 6 İtme-çekme transformatörlü güç amplifikatörü ve çalışmasını gösteren grafikler.

Bir itme-çekme amplifikatörünün çalışmasının özü aşağıdaki gibidir. Ön terminal aşamasından gelen ses frekansı salınımları (Şekil 6'daki grafikler), her iki transistörün tabanlarına beslenir, böylece üzerlerindeki voltajlar herhangi bir zamanda zıt yönlerde değişir, yani. antifazda. Bu durumda transistörler, kendilerine sağlanan voltajın her periyodu için iki döngü boyunca dönüşümlü olarak çalışır. Örneğin transistör V1'in tabanında negatif bir yarım dalga olduğunda açılır ve çıkış transformatörünün primer sargısının Ia bölümünden yalnızca bu transistörün akımı akar (grafik b). Bu sırada transistör V2 kapalıdır, çünkü tabanında pozitif bir yarım dalga voltajı vardır. Bir sonraki yarım döngüde ise tam tersine, pozitif yarım dalga transistör V1'e, negatif yarım dalga ise transistör V2'ye dayalı olacaktır. Şimdi transistör V2 açılır ve kollektör akımı çıkış transformatörünün birincil sargısının Ib bölümü boyunca akar (grafik c) ve transistör V1 kapanır, "dinlenir". Ve bu, amplifikatöre sağlanan ses titreşimlerinin her periyodu için böyle devam eder. Transformatör sargısında, her iki transistörün toplayıcı akımları toplanır (grafik d), bunun sonucunda amplifikatör çıkışında, geleneksel tek uçlu amplifikatöre göre daha güçlü ses frekansı elektriksel salınımları elde edilir. Transformatörün sekonder sargısına bağlanan dinamik kafa B, bunları sese dönüştürür. Şimdi (Şekil 7)’deki diyagramı kullanarak çalışma prensibini anlayalım. transformatörsüz itme-çekme amplifikatörü güç. Ayrıca iki transistör vardır, ancak bunlar farklı yapılara sahiptir: transistör Vl - p - n - p, transistör V2 - n - p - n. Doğru akım için, transistörler seri olarak bağlanır ve onları besleyen doğru akım kaynağının voltaj bölücüsünü oluşturur. Bu durumda, transistör V1'in toplayıcısında, aralarında simetri noktası adı verilen orta noktaya göre güç kaynağı voltajının yarısına eşit bir negatif voltaj oluşturulur ve transistör V2'nin kolektöründe de eşit olan pozitif bir voltaj oluşturulur. güç kaynağının voltajının yarısı Unp. Dinamik kafa B, transistörlerin verici devrelerine bağlanır: transistör V1 için - kapasitör C2'den, transistör V2 için - kapasitör C1'e. Böylece AC transistörler OK devresine göre bağlanır. (yayıcı takipçiler) ve ortak bir yük üzerinde çalışın - kafa B.

Pirinç. 7 İtme-çekme transformatörsüz güç amplifikatörü.

Amplifikatörün her iki transistörünün tabanında, terminal öncesi aşamadan gelen aynı değer ve frekansta alternatif bir voltaj çalışır. Ve transistörler farklı yapılara sahip olduklarından, iki döngüde dönüşümlü olarak çalışırlar: negatif yarım dalga voltajıyla, yalnızca transistör V1 açılır ve devre kafasında B - kapasitör C2'de bir toplayıcı akım darbesi görünür (Şekil 6 - grafikte) b) ve pozitif bir yarım dalga ile Yarım dalgada, yalnızca transistör V2 açılır ve baş kapasitör C1 devresinde bu transistörün kolektör akımının bir darbesi belirir (Şekil 6 - grafik c'de). Böylece, transistörlerin toplam akımı, ses titreşimlerine dönüştürdüğü, güçle güçlendirilmiş ses frekansı salınımlarını temsil eden kafadan (Şekil 6'daki grafik d) akar. Pratik olarak, transformatörlü bir amplifikatörde olduğu gibi aynı etki elde edilir, ancak farklı yapılardaki transistörlerin kullanılması sayesinde, transistörlerin tabanına sinyal sağlamak için bir cihaza ihtiyaç yoktur. antifaz . İtme-çekme güç amplifikatörlerine ilişkin açıklamamda bir çelişki fark etmiş olabilirsiniz: transistörlerin tabanlarına herhangi bir ön gerilim uygulanmadı. Haklısın ama burada özel bir hata yok. Gerçek şu ki, itme-çekme transistörleri ilk öngerilim voltajı olmadan çalışabilir. Ama sonra çarpıklıklar "adım" özellikle zayıf giriş sinyaliyle güçlü bir şekilde hissedilir. Bunlara adım denir çünkü sinüzoidal bir sinyalin osilogramında kademeli bir şekle sahiptirler (Şekil 8). Bu tür bozulmaları ortadan kaldırmanın en basit yolu, pratikte yapılan gibi, transistörlerin tabanlarına ön gerilim uygulamaktır.

Pirinç. 8 “Adım” tipi distorsiyon.

Şimdi, yüksek ses üretimi sağlayan amplifikatörler hakkında konuşmaya başlamadan önce, sizi düşük frekanslı bir amplifikatörü karakterize eden bazı parametreler ve amplifikasyon sınıflarıyla tanıştırmak istiyorum. İtme-çekme amplifikatörlerinin tüm avantajları aşağıda ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

LF AMPLİFİKATÖRLERİNİN ANA PARAMETRELERİ

Bir amplifikatörün belirli amaçlara yönelik kalitesi ve uygunluğu çeşitli parametrelerle değerlendirilir; bunlardan en önemlileri üçtür: çıkış gücü Pout, hassasiyet ve frekans tepkisi. Bunlar bilmeniz ve anlamanız gereken temel parametrelerdir. Çıkış gücü, bir amplifikatörün bir yüke (genellikle doğrudan radyasyon sürücüsü) ilettiği, watt veya miliwatt cinsinden ifade edilen ses frekansının elektrik gücüdür. Yerleşik standartlara uygun olarak nominal Pnom ve maksimum güç Pmax arasında bir ayrım yapılır. Nominal güç, amplifikatör tarafından verilen çıkış sinyalinin sözde doğrusal olmayan bozulmasının, bozulmamış sinyale göre %3 - 5'i aşmadığı güçtür. Güç daha da arttıkça çıkış sinyalinin doğrusal olmayan bozulması da artar. Distorsiyonun %10'a ulaştığı güce maksimum denir. Maksimum çıkış gücü, nominal güçten 5 - 10 kat daha yüksek olabilir, ancak bununla birlikte distorsiyon kulak tarafından bile fark edilebilir. Bu yazıda amplifikatörlerden bahsederken genel olarak ortalama güç çıkışlarını bildireceğim ve bunları yalnızca güç çıkışları olarak adlandıracağım. Bir amplifikatörün hassasiyeti, yükteki gücün nominal değere ulaşması için girişine uygulanması gereken, volt veya milivolt cinsinden ifade edilen ses frekansı sinyal voltajıdır. Bu voltaj ne kadar düşük olursa amplifikatörün hassasiyeti de doğal olarak o kadar iyi olur. Örneğin şunu söyleyeceğim: Bir kayıt cihazının, DVD oynatıcının ve diğer kaynakların doğrusal çıkışından sinyalleri yeniden üretmeye yönelik amatör ve endüstriyel amplifikatörlerin büyük çoğunluğunun hassasiyeti 100 - 500 mV ve 1V'a kadar olabilir, hassasiyeti mikrofon amplifikatörleri 1 - 2 mV'dir. Frekans tepkisi - frekans tepkisi (veya amplifikatörün çalışma frekans bandı), sabit bir giriş voltajı Uin'de çıkış sinyali voltajı Uout'un frekansına bağımlılığını gösteren yatay, hafif kavisli bir çizgi ile grafiksel olarak ifade edilir. Gerçek şu ki, herhangi bir amplifikatör, çeşitli nedenlerden dolayı, farklı frekanslardaki sinyalleri eşit olmayan şekilde yükseltir. Kural olarak, ses aralığının en düşük ve en yüksek frekanslarındaki titreşimler en kötü şekilde güçlendirilmiştir. Bu nedenle, amplifikatörlerin frekans özellikleri olan çizgiler düzensizdir ve mutlaka kenarlarında düşüşler (tıkanmalar) vardır. Amplifikasyonu orta frekanslardaki (800 - 1000 Hz) dalgalanmalarla karşılaştırıldığında% 30'a düşen aşırı düşük ve yüksek frekansların salınımları, amplifikatör frekans bandının sınırları olarak kabul edilir. Müzik eserlerinin çoğaltılması için tasarlanan amplifikatörlerin frekans bandı en az 20 Hz ila 20 - 30 kHz arasında, ağ yayın alıcılarının amplifikatörleri - 60 Hz ila 10 kHz arasında ve küçük boyutlu transistör alıcılarının amplifikatörleri - yaklaşık 200 Hz ila 10 kHz arasında olmalıdır. 3 - 4 kHz. Amplifikatörlerin temel parametrelerini ölçmek için bir ses frekansı salınım jeneratörüne, bir alternatif voltaj voltmetresine, bir osiloskopa ve diğer bazı ölçüm cihazlarına ihtiyacınız vardır. Üretim radyo laboratuvarlarında, radyo elektroniği kulüplerinde mevcuttur ve daha verimli radyo elektroniği çalışmaları için bunları her zaman elinizin altında olacak şekilde kendiniz satın almaya çalışmalısınız.

Düşük frekanslı amplifikatör sınıflarını kazanın. Güç parametrelerine ve yüksek verimliliğe ulaşmada amplifikasyon sınıfının rolü

Şimdiye kadar güçlendirilmiş bir sinyal oluşturmak, giriş sinyalinin "güçlü bir kopyasını" oluşturmak için ne kadar enerji harcandığından bahsetmedik. Aslına bakılırsa hiçbir zaman böyle bir sorumuz olmadı. Güçlendirilmiş bir sinyal oluşturmak için enerji tedarikçisinin bir pil veya güç kaynağı olabileceği söylenmelidir. Aynı zamanda, pilin büyük enerji rezervlerine sahip olduğu ve onu sadece güçlendirilmiş bir sinyal oluşturmak için ayıracak hiçbir şeyin olmadığı da açık kabul ediliyor. Artık hedefe ulaşıldığına göre, amplifikasyonu artırmak için bir transistör kullanmayı öğrendiğimize göre zayıf sinyal Tedarikçisi olan kolektör bataryası tarafından ne tür enerji sağlanması gerektiğini bulmaya çalışalım. Güçlendirilmiş sinyalin ne kadar watt'a mal olduğunu, pilin bunun için kaç watt DC gücü ödemesi gerektiğini bulmaya çalışalım. Giriş karakteristiğinin düz bölümünün doğrudan "sıfırdan" başladığını, çıkış karakteristiğinde de herhangi bir bükülme olmadığını, bir elemanın (örneğin bir transformatör) kollektör yükü olarak dahil edildiğini varsayarak bir dizi varsayımda bulunduk. sabit voltajın kaybolmadığı durumlarda, en iyi durumda, pilden tüketilen gücün yalnızca yarısının güçlendirilmiş sinyale gittiği sonucuna varacağız. Bu farklı şekilde söylenebilir: verimlilik (katsayı yararlı eylem) transistör amplifikatörü% 50'yi geçmez. Çıkış sinyali gücünün her watt'ı için iki kat fiyat, yani iki watt toplayıcı pil gücü ödemeniz gerekir (Şek. 9).

Pirinç. 9 Bir amplifikatörün verimliliği ne kadar yüksek olursa, belirli bir çıkış gücü oluşturmak için o kadar az güç tüketir.

Bu sonucun geçerliliğini kanıtlamak oldukça basittir. Bir pilden tüketilen gücü hesaplamak için DC voltajını çarpmanız gerekir. Ek tüketilen akımda, yani hareketsiz kolektör akımında Ik.p. . transistör (Ppot. = Ek * Ik.p.) . Öte yandan, kolektör akımının alternatif bileşeninin genliği hiçbir şekilde hareketsiz akımdan daha büyük olamaz, aksi takdirde transistör bir kesim ile çalışacaktır. En iyi durumda, değişken bileşenin genliği hareketsiz akıma eşittir Ik.p. ve bu durumda kolektör akımının alternatif bileşeninin etkin değeri şuna eşittir: In.ef. = 07 * Ik.p .. Aynı şekilde yükteki alternatif voltajın genliği akü voltajından büyük olamaz, aksi takdirde bazı anlarda kolektörde “eksi” değil, “artı” görünecektir. Ve bu en iyi ihtimalle ciddi çarpıklıklara yol açacaktır. Böylece çıkış voltajının etkin değeri Uneff. Aşamaz Uneff. = 07 *Ek . Artık geriye sadece çoğalmak kalıyor 07 * Ik.p.. 07 * Ek. ve amplifikatörün sağlayabileceği maksimum etkin gücün aşmadığını bulun Ref. = 0,5 * Ik.p. * Ek = W.eff. yani güç tüketiminin yarısını geçmez. Bu karar kesindir ancak temyize tabidir. Belirli fedakarlıklar pahasına amplifikatörün verimliliğini artırmak, yüzde elli verimlilik çizgisini aşmak mümkündür.Verimliliği artırmak için amplifikatörün aynı güç tüketiminde daha güçlü bir sinyal oluşturması gerekir. . Ve bunun için sakin akımı arttırmadan ihtiyacınız var Ik.p. ve sabit voltaj Ek , kolektör akımının alternatif bileşenlerini artırın İçinde ve yük voltajı BM. Bu iki bileşeni artırmamızı engelleyen nedir? Bozulmalar . Akımı da artırabiliriz İçinde (bunun için örneğin giriş sinyali seviyesini artırmak yeterlidir) ve voltaj BM (Bunu yapmak için tekrar giriş sinyalini arttırmak veya (alternatif akım) için yük direncini arttırmak yeterlidir. Ancak her iki durumda da sinyalin şekli bozulacak, negatif yarım dalgaları kesilecektir. Ve böyle olmasına rağmen fedakarlık kabul edilemez görünüyor (kusurlu ürünler üretiyorsa ekonomik bir amplifikatöre kim ihtiyaç duyar?), yine de bunun için gideceğiz. Öncelikle, distorsiyona izin vererek (ve sonra ondan kurtularak), amplifikatörü Daha ekonomik bir mod ve verimliliğini artırın. Kolektör akımının alternatif bileşeninin genliği, hareketsiz akım Ic.p.'yi aşmadığında, distorsiyonsuz kazanç, kazanç sınıfı (A) olarak adlandırılır. A sınıfında çalışan tek bir amplifikatöre tek uçlu amplifikatör denir. Amplifikasyon sırasında sinyalin bir kısmı "kesilirse", kolektör akımının alternatif bileşeninin genliği Ic.p.'den büyükse ve kolektör devresinde bir akım kesilmesi meydana gelirse, o zaman aşağıdakilerden birini alırız: amplifikasyon sınıfları (AB), (B) veya (C). B sınıfındaki amplifikasyonda kesim yarım döngüye eşittir; Kolektör devresinde periyodun yarısında akım var, diğer yarısında ise akım yok. Periyodun yarısından fazlasında akım varsa, o zaman AB amplifikasyon sınıfına, daha azsa C sınıfına sahibiz. (Çoğunlukla, kazanım sınıfları şunu ifade eder: Latin harfleriyle A, AB, B, C). B sınıfında çalışan bir değil iki özdeş amplifikatörümüz olduğunu hayal edin: biri sinyalin pozitif yarı döngülerini, diğeri negatif olanları yeniden üretir. Şimdi her ikisinin de ortak bir yük için çalıştığını hayal edin. Bu durumda, yükte normal, bozulmamış bir alternatif akım alacağız - sanki iki yarıdan dikilmiş gibi bir sinyal (Şekil 10).

Pirinç. 10 İtme-çekme kaskadı ve amplifikasyon sınıfları.

Doğru, iki bozuk sinyalden bozulmamış bir sinyal elde etmek için, yarıları birbirine dikmek için nispeten karmaşık bir devre oluşturmamız gerekiyordu (bu makalede yukarıda tartışıldığı gibi böyle bir devreye itme-çekme denir), esasen iki parçadan oluşur bağımsız amplifikasyon aşamaları. Ancak yukarıda açıklandığı gibi kaybımız (bu durumda amplifikatör devresinin komplikasyonu) çok daha büyük bir kazanç sağlar. Bir itme-çekme amplifikatörünün geliştirdiği toplam güç, her iki yarının ayrı ayrı üreteceği güçten daha fazladır. Ve çıkış sinyalinin bir watt'ının "maliyeti", tek uçlu bir amplifikatöre göre önemli ölçüde daha az çıkıyor. İdeal bir durumda (anahtarlama modu), aynı watt güç tüketimi için bir watt çıkış sinyali elde edilebilir, yani ideal bir durumda, bir itme-çekme amplifikatörünün verimliliği yüzde 100'e ulaşabilir. Gerçek verimlilik elbette daha düşüktür: pratikte bu oran %67'dir. Ancak bir sınıfta çalışan tek uçlu bir amplifikatörde A, yine yalnızca ideal durumda %50'ye eşit bir verimlilik elde ettik. Ancak gerçekte, tek uçlu bir amplifikatör% 30 - 40'tan fazla olmayan bir verimlilik elde etmenize olanak sağlar. Ve bu nedenle Bir itme-çekme amplifikatöründe, çıkış gücünün her bir watt'ı bize tek çevrimli bir amplifikatöre göre iki ila üç kat daha "ucuza" mal olur. Taşınabilir transistörlü ekipmanlar için verimliliğin artırılması özellikle önemlidir. Verimlilik ne kadar yüksek olursa, aynı çıkış gücünde kolektör bataryasının enerji tüketimi o kadar düşük olur. Bu da, verimlilik ne kadar yüksek olursa, bu pilin o kadar az sıklıkta değiştirilmesi gerekeceği veya sabit hizmet ömrüne sahip pilin o kadar küçük olabileceği anlamına gelir. Bu nedenle minyatür transistörlü ekipmanlarda, özellikle ağırlık ve yerden tasarruf etmenin gerekli göründüğü minyatür alıcılarda, bu amaç için devrede bir dizi gereksiz parça dahil olmak üzere itme-çekme amplifikatörleri kullanılır. Tekrarlamalı itme-çekme yükselteçlerinin devreleri aşağıda verilecektir. pratik iş. Hemen hemen tüm push-pull devrelerinde, AB veya B sınıfı transistörlü son amplifikatörler kullanılır, ancak sınıfta çalışırken B bazı giderilmesi zor distorsiyonlar ortaya çıkar (giriş karakteristiğinin bükülmesi nedeniyle) ve bu sınıf, düşük frekanslı amplifikatörlerde daha az kullanılır. Kaçınılmaz distorsiyonun ortaya çıkması nedeniyle bu amplifikatörlerde C sınıfı hiç kullanılmaz. Kontrol voltajı çıkış transistörlerine sözde faz ters çevirme kaskadı , bir transformatör devresine göre bir transistör üzerinde yapılmıştır. Başka planlar da var bas refleksleri ancak hepsi aynı görevi yerine getiriyor; itme-çekme transistörlerinin tabanlarına uygulanması gereken iki antifaz voltajı yaratıyorlar. Bu transistörlere aynı voltaj uygulanırsa, o zaman bir saat aracılığıyla değil, eşzamanlı olarak çalışacaklardır ve bu nedenle her ikisi de sinyalin yalnızca pozitif veya tersine yalnızca negatif yarım döngülerini yükseltecektir. İtme-çekme kaskadının transistörlerinin dönüşümlü olarak çalışabilmesi için yukarıda belirtildiği gibi tabanlarına uygulanması gerekir. antifaz gerilimleri . Transformatörlü bir faz invertöründe, sekonder sargının iki eşit parçaya bölünmesiyle iki kontrol voltajı elde edilir. Ve bu gerilimler sekonder sargının orta noktası topraklandığı için antifaz olur. Orta noktaya göre üst uçta (şemaya göre) bir “artı” göründüğünde, bu noktaya göre alt uçta bir “eksi” belirir. Gerilim değişken olduğundan “artı” ve “eksi” daima yer değiştirir (Şekil 11).

Pirinç. 11 Faz invertörü, 180 derece faz dışı iki alternatif voltaj oluşturur.

Transformatör bas refleksi basit ve güvenilirdir, pratikte kurulmasına gerek yoktur. Bir transistör alıcısı veya küçük bir radyo için bir itme-çekme amplifikatörü, pratik çalışmada verilecek düşük frekanslı amplifikatör devrelerinden herhangi biri veya endüstriyel bir alıcının devreleri kullanılarak monte edilebilir. Örneğin, "Alpinist", "Neva-2", "Spidola" vb. alıcıların şemasına göre.

Negatif hakkında biraz daha geri bildirim Bu makalenin başında tek uçlu amplifikatörleri anlatırken bahsedilmişti. Negatif geri besleme distorsiyonu nasıl azaltır ve sinyal şeklini nasıl düzeltir? Bu soruyu cevaplamak için, dalga biçimi distorsiyonunun esas olarak dalga biçiminin ortaya çıkması anlamına geldiğini hatırlamamız gerekir. yeni harmonikler , yeni sinüzoidal bileşenler. Olumsuz geri bildirim zinciri boyunca yenileri ortaya çıktı harmonik bozulma Amplifikatörün girişine öyle bir fazda (antifaz) beslenirler ki kendilerini zayıflatırlar. Yükseltecin çıkışındaki bu harmoniklerin gücü, geri besleme olmadan olacağından daha azdır. Aynı zamanda elbette bozulmamış bir sinyalin oluşturulması gereken faydalı bileşenler de zayıflatılmıştır, ancak bu düzeltilebilir bir konudur. Bu zararlı negatif geri besleme aktivitesini telafi etmek için amplifikatör girişine giren sinyalin seviyesini arttırabilir, hatta bunu yapmak için başka bir aşama bile ekleyebilirsiniz. Düşük frekanslı yükselteçlerde, özellikle sınıflarda çalışan itme-çekme yükselteçlerinde negatif geri besleme AB Ve B,Çok geniş bir uygulama alanı bulur: Olumsuz geri bildirim, başka hiçbir yolla elde edilemeyecek bir şeyi yapmanıza olanak tanır. Dalga biçimi bozulmasını azaltın, doğrusal olmayan bozulmayı azaltın . Negatif geri bildirim, başka bir önemli işlemi gerçekleştirmenize olanak tanır: tonu, yani istenen yönde ayarlayın. Amplifikatörün frekans tepkisini değiştirin Şekil 1. 12 .

Pirinç. 12. Yükselteçlerin genlik-frekans tepkisinin (AFC) yaklaşık grafiği. Benzer bir grafik herhangi bir amplifikatörün frekans tepkisini karakterize edebilir.

Bu karakteristik, kazancın sinyalin frekansıyla nasıl değiştiğini gösterir. İdeal bir amplifikatör için frekans tepkisi basitçe düz bir çizgidir: böyle bir amplifikatör için tüm frekanslardaki kazanç aynıdır. Ancak gerçek bir yükselticide frekans tepkisi bükülür, en düşük ve en yüksek frekansların olduğu bölgede boğulur. Bu, ses aralığının düşük ve yüksek frekanslarının orta frekanslara göre daha az güçlendirildiği anlamına gelir. Frekans yanıtında bu tür tıkanıklıkların ortaya çıkma nedenleri farklı olabilir, ancak bunların ortak bir kökü vardır. Devrenin direnci frekansa göre değişen reaktif elemanlar, kapasitörler ve bobinler içermesi nedeniyle farklı frekanslarda eşit olmayan kazanç elde edilir. Frekans yanıtını düzeltmenin birçok yolu vardır: frekansa bağlı elemanların geri besleme devresine dahil edilmesi. Bu tür elemanların bir örneği, (Şekil 13)'de gösterilen amplifikatördeki R13, C9 zinciridir.

Pirinç. 13 Transformatörsüz itme-çekme kuvvetlendiricisinin pratik tasarımı.

Frekans azaldıkça bu zincirin direnci artar, geri besleme azalır ve buna bağlı olarak bölgede frekans tepkisinde belli bir artış oluşur. düşük frekanslar. Amplifikatörün birkaç negatif geri besleme devresi daha vardır. Bu, T2 transistörünün toplayıcısını tabanına bağlayan C6 kapasitörüdür; çıkış transistörlerinin tabanlarına yalnızca sabit bir önyargı sağlamakla kalmayıp aynı zamanda çıkış sinyalinin bir kısmını da sağlayan direnç R12. Üçüncü aşamadan ikinciye geri bildirim oluşturan, ancak alternatif akımda değil, doğru akımda (bu tür geri bildirim amplifikatörün termal stabilitesini arttırır) bir zincir. Dinamik kafa, çıkış transistörlerinin toplayıcı devrelerine bir izolasyon kapasitörü C4 aracılığıyla bağlanır. Bu devredeki ses bobininin direnci 6 – 10 ohm olabilir. Amplifikatör 100 mW'a kadar güç geliştirir. yaklaşık 30 - 50 mV giriş sinyali voltajıyla. Farklı iletkenliklerdeki transistörleri kullanan oldukça fazla sayıda transformatörsüz amplifikatör devresi vardır. Birçoğu çıkış aşamasında kompozit transistörler kullanıyor, yani her kolda iki transistör yer alıyor. Transformatörlerin bulunmaması ve birleştirme kapasitörlerinin sayısındaki azalma, bu tür amplifikatörlerin çok iyi bir frekans tepkisi elde etmesini sağlar. Ancak acemi bir radyo amatörü için bu kazanç oldukça yüksek bir bedele mal olur. Transformatörsüz amplifikatörlerin ve hatta kompozit transistörlü amplifikatörlerin kurulumu her zaman kolay değildir. Bu nedenle, transistör ekipmanını kurma konusunda henüz fazla deneyiminiz yoksa, amplifikatörü transformatörlü klasik bir itme-çekme devresi kullanarak monte etmek daha iyidir (Şekil 14).

Pirinç. 14 Transformatör çıkış kademeli İtme-Çekme ULF.

Bu amplifikatörün ana özelliği, ayrı bir pil B2'den birinci aşama T1'in tabanına sabit bir önyargıdır. Bu nedenle, T1 transistörünün kolektör akımı, kolektör pilinin voltajı 3,5 V'a düştüğünde pratik olarak değişmeden kalır. Verici devre T1'e bağlanan bölücü R4, R5'in altından, çıkış aşaması transistörlerinin tabanlarına bir önyargı uygulanır. Ve bu nedenle, kolektör voltajı azaldığında, T2, T3 transistörlerinin öngerilimleri değişmez. Sonuç olarak amplifikatör, daha az çıkış gücüyle (3,5 V, 20 mW'da) ancak bozulma olmadan, azaltılmış bir voltajda çalışır. B2 pilinden tüketilen akım 500 μA'yı geçmiyor. Amplifikatörün basit bir ton kontrolü R6 ve distorsiyonu azaltan bir geri besleme devresi R8, C8 vardır. Direnç R9 gereklidir, böylece B2 kapatıldığında (Bk2 devreyi Bk1'den birkaç saniye daha erken açabilir, T1 transistörü bir "asılı tabanla" sonuçlanmaz. C7, C6 kapasitörleri negatif geri besleme elemanlarıdır. süpersonik frekanslarda kendi kendine uyarılmayı önleyen.Aynı görev C3 kondansatörü tarafından gerçekleştirilir.Trafolar Tr1 ve Tr2 Dağcı alıcısından alınır.Ses bobini direnci yaklaşık 4 - 6 ohm olan dinamik bir kafa.Kolektör voltajı 9 olan V. amplifikatör 180 mW'lık bir güç geliştirir ve pilden tüketir B2 akımı 20 - 25 mA'dan fazla değildir Çıkış gücünü artırmanız gerekiyorsa, T2 ve T3 gibi güçlü transistörleri, örneğin P201'i dahil edebilirsiniz. bu durumda, R7'yi yarıya indirmeniz ve R5'i seçmeniz gerekir, böylece toplam hareketsiz kolektör akımı T2 ve T3 15 - 25 mA olur.Güçlü transistörler için, örneğin aşağıdaki verilere sahip başka bir çıkış transformatörüne ihtiyacınız vardır: çapraz uçlu çekirdek yaklaşık 3,5 cm2'lik kesit (G17 x 17); birincil sargı 330 + 330, PEV 0,31'e döner, ikincil sargı 46, PEV 0,51'e döner. P201 transistörleriyle amplifikatör 1,52 - 2 W çıkış gücü geliştirir. Tüm düşük frekanslı amplifikatörlerin ayarlanması, transistör modlarının seçilmesine bağlıdır. İtme-çekme devreleri için, önce her iki kol için de benzer parametrelere sahip transistörlerin seçilmesi önerilir: akım kazancı ve ters kollektör akımı.Tüm parçalar çalışır durumdaysa ve devre doğru şekilde monte edilmişse, kural olarak amplifikatör, hemen çalışmaya başlar. Ve amplifikatörü açarken tespit edilebilecek tek ciddi sorun, kendi kendine uyarılmadır. Bununla mücadele etmenin bir yolu, güç kaynakları aracılığıyla aşamalar arasındaki iletişimi önleyen dekuplaj filtrelerini kullanmaktır.

Pratik iş

Pratik çalışmada, bu makalenin teorik kısmını tekrarlamak ve pekiştirmek için birkaç basit amplifikatör daha sunmak istiyorum. Yazının sonunda verilen push-pull amplifikatör örnekleri de tekrarlamaya oldukça uygundur. Bu diyagramlar, diğer birçok çizim gibi, 60'lı ve 70'li yılların edebi kaynaklarından alınmıştır, ancak güncelliğini kaybetmemiştir. Neden bu kadar modası geçmiş çizimler kullandığımı soruyorsunuz? En az 2 nedeni olduğunu söyleyeceğim: 1). Hala bazılarını çizmeye çalışsam da, onları kendim çizmek için ne yazık ki yeterli zamanım yok. 2). İşin tuhafı, incelenen süreçlerin özünü tam olarak yansıtan, geçmiş, çoktan unutulmuş yılların edebiyatından alınan çizimlerdir. Muhtemelen, artık alışılagelmiş olduğu gibi, ücret arayışı değil, malzemenin yüksek kalitede sunulmasının önemi etkili olmaktadır. Ve o yıllarda sansürcülerin çalışması boşuna değildi. ekmeklerini yediler.

Yani şemalarda belirtilen P13 - P16 transistörleri yerine MP39 - 42, MP37, MP38 kullanabilirsiniz, silikon transistörlerden sırasıyla KT315, KT361 kullanabilirsiniz, kullanılan transistörlerin iletkenlik türüne ve gücüne dikkat edin . Amplifikatörün devrede P213 - 215 tipi güçlü çıkış transistörleri varsa, bunlar genellikle sırasıyla iletkenlik tipini gözlemleyerek KT814 - 817 veya KT805, KT837 tipi silikon güçlü transistörlerle değiştirilebilir. Her durumda, germanyum transistörleri silikon olanlarla değiştirirken, değiştirilen transistörlerin devrelerindeki direnç değerlerini ayarlamak gerekir.

1,5 W gücünde basit, transformatörsüz bir itme-çekme amplifikatörü. Giriş katının gürültüsünü olabildiğince azaltmak için burada yüksek frekanslı transistör P416 kullanılmıştır, çünkü yüksek frekanslı olmasının yanı sıra aynı zamanda düşük gürültülüdür. Uygulamada, sırasıyla gürültü özelliklerinde bir bozulma olan MP39 - 42 ile veya herhangi bir harfle KT361 veya KT3107 silikon transistörler ile değiştirilebilir. dedektör alıcısı transistörlerin tabanlarında bir ön gerilim oluşması nedeniyle. Orta noktadaki voltaj (C2 kapasitörünün negatif terminali) 4,5V'a eşit olacaktır. R2, R4 dirençleri seçilerek kurulur. C2 kapasitörünün izin verilen maksimum çalışma voltajı 6V olabilir.

Daha fazla amplifikatör seçeneği 1., 2., silikon transistör kullananlar da dahil olmak üzere, radyo amatörlerine yeni başlayanlar tarafından tekrarlanabilir. Seçenekler de gösteriliyor ön amplifikatör ve basit bir pasif ton bloğu. (ayrı bir pencerede açılacaktır).

|

Acemi severlere yüksek kaliteli ses üretimi için geliştirilmiş ve test edilmiş ULF devrelerinden birini sunmak istiyorum. Bu tasarım değiştirilebilecek yüksek kaliteli bir amplifikatör yapılmasına yardımcı olacaktır. minimum maliyetler ve amplifikatörü devre araştırması için kullanın.

Bu, basitten karmaşığa ve daha mükemmele giden yolda size yardımcı olacaktır. Açıklamaya, belirli bir duruma uyacak şekilde dönüştürülebilen baskılı devre kartlarının dosyaları eklenmiştir.

Sunulan versiyonda Radiotekhnika U-101'in kasası kullanıldı.

Bu güç amplifikatörünü geçen yüzyılda zorlanmadan satın alınabilecek olanlardan geliştirdim ve yaptım. Mümkün olan en yüksek fiyat-kalite oranına sahip bir tasarım yapmak istedim. Bu High-End değil ama üçüncü sınıf da değil. Amplifikatör yüksek kaliteli sese, mükemmel tekrarlanabilirliğe sahiptir ve kurulumu kolaydır.

Amplifikatör devre şeması

Devre, düşük frekanslı sinyalin pozitif ve negatif yarım dalgaları için tamamen simetriktir. Giriş aşaması VT1 – VT4 transistörleri kullanılarak yapılır. VT2 ve VT3 transistörlerindeki aşamaların doğrusallığını artıran VT1 ve VT4 transistörlerindeki prototipten farklıdır. Çeşitli avantaj ve dezavantajlara sahip birçok devre tipi giriş aşaması vardır. Bu kademe, basitliği ve transistörlerin genlik özelliklerinin doğrusal olmayanlığını azaltma olasılığı nedeniyle seçildi. Daha gelişmiş giriş aşaması devrelerinin ortaya çıkmasıyla değiştirilebilir.

Negatif geri besleme sinyali (NFS), voltaj amplifikatörünün çıkışından alınır ve VT2 ve VT3 transistörlerinin verici devrelerine girer. Genel OOS'un reddedilmesi, devrenin çıkış sinyali olmayan tüm gereksiz şeylerin OOS üzerindeki etkisinden kurtulma arzusundan kaynaklanmaktadır. Bunun artıları ve eksileri var. Bu konfigürasyonla bu haklıdır. Daha kaliteli bileşenleriniz varsa, deneyebilirsiniz çeşitli türler geri bildirim.

Gerilim amplifikatörü olarak yüksek giriş empedansına, düşük geçiş kapasitansına ve daha küçük olan bir kaskod devresi seçilmiştir. doğrusal olmayan bozulmalar OE şemasıyla karşılaştırıldığında. Kaskod devresinin dezavantajı çıkış sinyalinin genliğinin düşük olmasıdır. Bu, daha az distorsiyonun ödenmesi gereken bedelidir. Jumper'lar takarsanız, baskılı devre kartına bir OE devresi de monte edebilirsiniz. ULF'nin tasarımını basitleştirme isteği nedeniyle voltaj yükselticisine ayrı bir voltaj kaynağından güç verilmesi uygulanmadı.

Çıkış aşaması, diğer devrelere göre birçok avantajı olan paralel bir amplifikatördür. Önemli avantajlardan biri, amplifikatörün montajı sırasında kontrol edilen transistör parametrelerinde önemli bir yayılma ile devrenin doğrusallığıdır. Bu kademenin muhtemelen daha büyük bir doğrusallığa sahip olması gerekir, çünkü genel bir OOS yoktur ve amplifikatörün çıkış sinyalinin kalitesi büyük ölçüde buna bağlıdır. Amplifikatör besleme voltajı 30 V.

Amplifikatör tasarımı

Radiotekhnika U-101 amplifikatörlerinden “uygun fiyatlı” kasalar için baskılı devre kartları geliştirdim. Devre, baskılı devre kartının iki parçasına yerleştirildi. Radyatöre sabitlenen ilk kısımda “paralel” bir amplifikatör ve bir voltaj amplifikatörü bulunur. Tahtanın ikinci kısmı giriş aşamasını barındırır. Bu kart, köşeler kullanılarak ilk panele tutturulur. Kartın iki parçaya bölünmesi, amplifikatörün minimum tasarım değişikliği ile geliştirilmesine olanak tanır. Ayrıca bu düzenleme, kaskadların laboratuvar çalışmaları için de kullanılabilir.

Amplifikatörün birkaç aşamada monte edilmesi gerekir. Montaj paralel amplifikatör ve kurulumuyla başlar. İkinci aşamada devrenin geri kalanının montajı, ayarlanması ve devre distorsiyonlarının son olarak en aza indirilmesi gerçekleştirilir. Çıkış aşamasının transistörlerini radyatöre yerleştirirken, çiftler halinde VT9, VT14 ve VT10, VT13 transistörlerinin mahfazaları arasındaki termal temas ihtiyacını hatırlamak gerekir.

Baskılı devre kartları, elemanların kart üzerindeki yerleşimini ayarlamanıza olanak tanıyan Sprint Layout 6 programı kullanılarak geliştirilmiştir; belirli bir konfigürasyon veya durum için özelleştirilmiştir. Aşağıdaki arşivlere bakın.

Amplifikatör parçaları

Amplifikatörün parametreleri, kullanılan radyo elemanlarının kalitesine ve kart üzerindeki konumlarına bağlıdır. Uygulanan devre çözümleri, transistörleri seçmeden yapmayı mümkün kılar, ancak kademeli beslemeyle karşılaştırıldığında 2 kattan fazla maksimum çalışma voltajı marjı ve 5 ila 200 MHz arasında kesme amplifikasyon frekansına sahip transistörlerin kullanılması tavsiye edilir. Gerilim.

Bir arzu ve fırsat varsa, transistörlerin "tamamlayıcılık" ilkesine ve aynı amplifikasyon özelliklerine göre seçilmesi tavsiye edilir. Transistörlü ve transistörsüz üretim seçeneklerini denedik. Seçilen "tamamlayıcı" yerli transistörlere sahip versiyon, seçimsiz versiyondan önemli ölçüde daha iyi performans gösterdi. Yerli transistörlerin yalnızca KT940 ve KT9115'i tamamlayıcıdır, geri kalanı ise koşullu tamamlayıcılığa sahiptir. Yabancı transistörler arasında çok sayıda tamamlayıcı çift vardır ve bununla ilgili bilgiler üreticilerin web sitelerinde ve referans kitaplarında bulunabilir.

VT1, VT3, VT5 olarak KT3107 serisi transistörleri herhangi bir harfle kullanmak mümkündür. VT2, VT4, VT6 olarak başka bir yarım dalga için kullanılan transistörlere benzer özelliklere sahip harflere sahip KT3102 serisi transistörlerin kullanılması mümkündür. ses sinyali. Transistörleri parametrelere göre seçmek mümkünse bunu yapmak daha iyidir. Hemen hemen tüm modern test cihazları bunu sorunsuz bir şekilde yapmanıza izin verir. Büyük sapmalarla kurulum için harcanan süre daha fazla olacak ve sonuç daha mütevazı olacaktır. Transistörler KT9115A, KP960A VT6 için uygundur ve KT940A, KP959A VT7 için uygundur.

Transistörler KT817V (G), KT850A, VT9 ve VT12 olarak, KT816V (G), KT851A ise VT10 ve VT11 olarak kullanılabilir. VT13 için, KT818V (G), KP964A transistörleri uygundur ve VT14 - KT819V (G), KP954A için uygundur. Zener diyotları VD3 ve VD4 yerine seri veya benzeri şekilde bağlanmış iki AL307 LED'i kullanabilirsiniz.

Devre diğer parçaların kullanımına izin verir ancak baskılı devre kartlarının düzeltilmesi gerekebilir. Kondansatör C1, 1 µF ila 4,7 µF arasında bir kapasiteye sahip olabilir ve polipropilen veya başka bir malzemeden ancak yüksek kalitede yapılmalıdır. Bu konuda amatör radyo sitelerinde bilgi bulabilirsiniz. Besleme voltajı, giriş ve çıkış sinyalleri baskılı devre terminalleri kullanılarak bağlanır.

Amplifikatörün ayarlanması

İlk kez açıldığında ULF, güçlü seramik dirençler (10 - 100 Ohm) aracılığıyla bağlanmalıdır. Bu, elemanları aşırı yüklenmelerden ve kurulum hatası nedeniyle arızalardan kurtaracaktır. Kartın ilk kısmında, R23 direnci, yük kapalıyken hareketsiz akım ULF'yi (150-250 mA) ayarlar. Daha sonra, eşdeğer bir yük bağlandığında amplifikatörün çıkışında sabit bir voltaj olmadığını belirlemeniz gerekir. Bu, R19 veya R20 dirençlerinden birinin değeri değiştirilerek yapılır.

Devrenin geri kalanını kurduktan sonra R14 direncini orta konuma ayarlayın. Yük eşdeğeri kullanılarak amplifikatörün uyarılma yokluğu kontrol edilir ve amplifikatörün çıkışında sabit voltajın yokluğunu belirlemek için R5 direnci kullanılır. Amplifikatörün statik modda yapılandırılmış olduğu düşünülebilir.

Dinamik modda kurulum için yük eşdeğerine paralel olarak bir seri RC devresi bağlanır. 0,125 W gücünde ve nominal değeri 1,3-4,7 kOhm olan direnç. Polar olmayan kapasitör 1-2 µF. Kapasitöre paralel olarak bir mikroampermetre (20-100 µA) bağlıyoruz. Daha sonra amplifikatör girişine 5-8 kHz frekansında sinüzoidal bir sinyal uygulayarak, çıkışa bağlı bir osiloskop ve bir AC voltmetre kullanarak amplifikatörün eşik doygunluk seviyesini tahmin etmeniz gerekir. Bundan sonra giriş sinyalini doygunluktan 0,7 seviyesine düşürüyoruz ve mikroampermetrenin minimum okumasını elde etmek için R14 direncini kullanıyoruz. Bazı durumlarda, yüksek frekanslardaki bozulmayı azaltmak için, C12 kapasitörünü (0,02-0,033 μF) takarak faz düzeltmesinin önceden yapılması gerekir.

C8 ve C9 kapasitörleri, 20 kHz frekanslı bir darbe sinyalinin en iyi iletimi için seçilir (gerekirse takılır). Devre kararlıysa kapasitör C10 çıkarılabilir. Direnç R15'in değerini değiştirerek, stereo veya çok kanallı versiyonun her kanalı için aynı kazanç elde edilir. Çıkış katının hareketsiz akımının değerini değiştirerek en doğrusal çalışma modunu bulmayı deneyebilirsiniz.

Ses derecesi

Monte edilmiş amplifikatörün çok iyi bir sesi var. Amplifikatörü uzun süre dinlemek yorgunluğa yol açmaz. Elbette daha iyi amplifikatörler var, ancak maliyet oranı ve ortaya çıkan kalite açısından çoğu kişi devreyi beğenecek. Daha kaliteli parçalar ve bunların seçimi ile daha da önemli sonuçlar elde edilebilir.

Bağlantılar ve dosyalar

1. Korol V., “Genlik karakteristiğinin doğrusal olmama durumunu telafi eden UMZCH” - Radyo, 1989, No. 12, s. 52-54.

06/09/2017 - Şema düzeltildi, tüm arşivler yeniden yüklendi.
▼ 🕗 09/06/17 ⚖️ 24.43 Kb ⇣ 17 Merhaba okuyucu! Adım Igor, 45 yaşındayım, Sibiryalıyım ve hevesli bir amatör elektronik mühendisiyim. Bu harika siteyi 2006'dan beri buldum, yarattım ve sürdürüyorum.
10 yıldan fazla bir süredir dergimiz sadece benim pahasına varlığını sürdürüyor.

İyi! Bedava bitti. Dosyalar ve faydalı makaleler istiyorsanız bana yardım edin!