Birçok kişi, bir cihazın ses çaldığı ancak bunu istediğimiz kadar yüksek sesle yapmadığı duruma aşinadır. Ne yapalım? Başka ses üreten ekipman satın alabilir veya bir ses frekansı güç amplifikatörü (bundan böyle UMZCH olarak anılacaktır) satın alabilirsiniz. Ayrıca, amplifikatör elle monte edilebilir.
Bunu yapmak için, yalnızca iki kutuplu bir transistörde emitör, taban ve kollektör arasındaki farkı ayırt etme yeteneği, sahadaki tahliye, kaynak, geçit ve diğer temel hususlar gibi temel elektronik bilgisine ihtiyacınız var..
Aşağıda, daha fazla kazanç elde etmek için iyileştirilmesi gereken ses güç amplifikatörlerinin en önemli parametrelerinin yanı sıra, bu cihazların vakum tüpleri, transistörler gibi çeşitli temel bileşenler üzerine monte edilmiş en basit devreleri anlatılacaktır. işlemsel yükselteçler ve entegre devreler.
Ek olarak, makale yüksek kaliteli bir UMZCH şemasını ele alacaktır. Kompozisyonu, parametreleri ve tasarım özellikleri etkilenecektir. UMZCH Sukhov şeması da dikkate alınacaktır.
UMZCH parametreleri
Amplifikatörün en önemli parametresigüç - amplifikasyon faktörü. Çıkış sinyalinin giriş sinyaline oranını temsil eder ve üç ayrı parametreye bölünür:
- Mevcut kazanç. KI=Iout / Iin.
- Voltaj kazancı. KU=Uout / Uin.
- Güç kazancı. KP=Pout / Pin.
UMZCH durumunda, güç kazancını dikkate almak daha mantıklıdır, çünkü amplifikasyon gerektiren bu parametredir, ancak güç değerinin - hem giriş hem de çıkışın - akıma bağlı olduğunu inkar etmek aptalca olsa da ve voltaj değerleri.
Elbette, amplifikatörlerin, yükseltilmiş sinyalin distorsiyon faktörü gibi başka parametreleri de vardır, ancak bunlar kazanca kıyasla o kadar önemli değildir.
Mükemmel cihaz olmadığını unutmayın. Diğer dezavantajlardan yoksun, büyük bir kazanç sağlayan UMZCH yoktur. Her zaman başkaları için bazı parametreleri feda etmeniz gerekir.
Elektrovakum cihazlarında UMZCH
Elektrovakum cihazları, tasarımlarında içinde vakum veya belirli bir gaz bulunan bir şişenin yanı sıra en az iki elektrot (bir katot ve bir anot) içeren cihazlardır.
Şişenin içinde üç, beş ve hatta sekiz ek elektrot olabilir. İki elektrotlu bir lambaya diyot (yarı iletken diyot ile karıştırılmamalıdır), üç - üçlü, beş - pentot denir.
Vakum tüplü güç amplifikatörlerihem sıradan müzik severler hem de profesyonel müzisyenler arasında çok saygın bir yer çünkü tüpler "en temiz" amplifikasyonu sağlıyor.
Bunun nedeni kısmen, katottan enjekte edilen elektronların anoda giderken hiçbir dirençle karşılaşmamaları ve hedefe değişmemiş bir durumda ulaşmalarıdır - ne yoğunlukta ne de hızda modüle edilmezler.
Tüp amplifikatörler, piyasada bulunanların en pahalısıdır. Bunun nedeni, elektrovakum cihazlarının sırasıyla geçen yüzyılda artık yaygın olarak kullanılmaması, büyük miktarlarda üretimlerinin kârsız hale gelmesidir. Bu parça bir üründür. Ancak bu tür UMZCH'ler kesinlikle paralarına değer: popüler analoglarla karşılaştırıldığında, entegre devrelerde bile fark açıkça duyulabilir. Ve cips lehine değil.
Elbette, tüp amplifikatörleri kendi başınıza monte etmek gerekli değildir, bunları özel mağazalardan satın alabilirsiniz. Vakum cihazlarındaki amplifikatörlerin maliyeti 50.000 Yen'den başlar Nispeten ucuz kullanılmış seçenekler bulabilirsiniz (hatta 10.000 Yen'e kadar), ancak bunlar düşük kalitede olabilir. İyi tüplü amfiler ne kadara mal olur? 100.000 Yen'den başlayan fiyatlarla Çok iyi amplifikatörler ne kadara mal olur? Birkaç yüz bin rubleden.
Lambalarda çok sayıda UMZCH devresi var, bu bölümde temel bir örnek ele alınacaktır.
En basit amplifikatör bir triyot üzerine monte edilebilir. Tek döngülü UMZCH devreleri sınıfına aittir. Bir triyotta üçüncü elektrot, anot akımını düzenleyen bir kontrol ızgarasıdır. Buna alternatif bir voltaj bağlanır ve kaynak sinyalin büyüklüğünü ve polaritesini kullanarak şunları yapabilirsiniz:anot akımını az altın veya artırın.
Şebekeye negatif bir yüksek potansiyel bağlarsanız, elektronlar üzerine yerleşir ve devredeki akım sıfır olur. Şebekeye pozitif bir potansiyel uygulanırsa, katottan anoda giden elektronlar engellenmeden geçecektir.
Anot akımını ayarlayarak, triyotun akım-voltaj karakteristiği üzerindeki çalışma noktasını değiştirebilirsiniz. Bu, bu elektrovakum cihazının akım ve voltajın (son güçte) amplifikasyon miktarını ayarlamanıza izin verir.
Basit bir triyot amplifikatörü monte etmek için, kontrol ızgarasına değişken bir güç kaynağı bağlamanız, katoda sıfır potansiyel, anoda pozitif potansiyel uygulamanız gerekir. Balast direnci genellikle anoda bağlanır. Balast ve anot arasındaki yük kaldırılmalıdır.
Güçlendirilmiş sinyalin kalitesini artırmak için, yüke seri veya paralel (özel duruma bağlı olarak) bir filtre kondansatörü bağlayabilir, katoda paralel bağlı bir kapasitör ve bir direnç bağlayabilirsiniz ve kontrol ızgarasına iki dirençten oluşan basit bir voltaj bölücü bağlayın.
Teorik olarak, lambalar üzerindeki UMZCH devrelerine göre bir klistron üzerine bir güç amplifikatörü monte edilebilir. Bir klistron, tasarım olarak bir diyota benzer, ancak bir sinyal giriş ve çıkışına hizmet eden iki ek terminale sahip bir elektrovakum cihazıdır. Bu cihazdaki amplifikasyon, katot tarafından yayılan elektronların toplayıcıya (anoda benzer) akışının önce hız, sonra yoğunluk olarak modülasyonu nedeniyle oluşur.
UMZCH bipolar transistörlerde
Bipolar transistör - iki diyotun sentezi. Aşağıdaki bileşenlere sahip bir p-n-p veya n-p-n öğesidir:
- yayıcı;
- taban;
- koleksiyoncu.
Transistörlerin hızı ve güvenilirliği genellikle vakumlu cihazlardan daha yüksektir. İlk başta elektronik bilgisayarların tam olarak lambalar üzerinde çalıştığı bir sır değil, ancak transistörler ortaya çıkar çıkmaz, ikincisi hızla tufan öncesi rakiplerinin yerini aldı ve bugüne kadar başarıyla kullanıldı.
Sırada, bir güç yükseltici devresinde n-p-n transistör kullanımına ilişkin bir örnek ele alınacaktır. Elektronların (n) deliklerden (p) biraz daha hızlı olduğuna dikkat etmek önemlidir, sırasıyla n-p-n ve p-n-p transistörlerinin performansı ikincisi lehine farklılık göstermez.
Bir diğer önemli nüans, bipolar transistörlerin birkaç anahtarlama devresine sahip olmasıdır:
- Ortak emitör (en popüler).
- Ortak bir temel ile.
- Ortak bir manifold ile.
Tüm devrelerin farklı kazanç parametreleri vardır. Aşağıdaki UMZCH devresinin ortak bir emitör bağlantısı vardır.
Bir n-p-n transistöre dayalı basit bir amplifikatör monte etmek için, tabanına alternatif bir voltaj, kollektöre pozitif bir potansiyel ve vericiye bir negatif potansiyel bağlamanız gerekir. Ve tabanın önüne ve kollektörün önüne ve emitörün önüne sınırlayıcı dirençler takılmalıdır. Yük, toplayıcı balast ile kollektörün kendisi arasında kaldırılır.
Elektrovakum durumunda olduğu gibitriyot amplifikatör, bu devrede amplifikasyonun kalitesini artırmak için şunları yapabilirsiniz:
- Tabanın önüne bir voltaj bölücü ve bir filtre kapasitörü takın;
- vericiye paralel bağlı bir kapasitör ve direnç takın;
- gürültüyü ve paraziti ortadan kaldırmak için filtre kapasitörünü yüke doğru açın.
Bu tür iki amplifikasyon aşaması seri olarak bağlanırsa, kazançları birbiriyle çarpılabilir. Bu, elbette, cihazın tasarımını önemli ölçüde karmaşıklaştırır, ancak daha fazla amplifikasyon elde edilmesini sağlayacaktır. Doğru, bu kaskadları süresiz olarak bağlamak işe yaramaz: tekli amplifikatörler seri olarak ne kadar çok bağlanırsa, doygunluğa gitme şansları o kadar artar.
Transistör doyma modunda çalışıyorsa, herhangi bir yükseltme özelliğinden söz edilemez. Bunu akım-voltaj karakteristiğine bakarak doğrulayabilirsiniz: transistörün çalışma noktası doyma modunda çalışıyorsa yatay bölümdedir.
UMZCH FET
Ardından, MOS tipi transistörlerdeki (metal oksit-yarı iletken - alan etkili transistörün standart yapısı) UMZCH devresi gösterilecektir.
Alan etkili transistörlerin yapısının bipolar transistörlerle çok az ortak noktası vardır. Üstelik çalışma prensipleri bipolar analogların çalışma prensibine hiç benzemiyor.
Alan etkili transistörler bir elektrik alanıyla (bipolar - akımla) kontrol edilir. Akım çekmezler ve gama radyasyonuna karşı dirençlidirler.radyoaktif radyasyon. İkinci gerçeğin, bir ses güç amplifikatörü kurmak isteyen müzisyenler için kullanışlı olması pek olası değildir, ancak endüstride alan etkili transistörlerin bu özelliği çok değerlidir.
Temel dezavantajları, statik elektrikle iyi etkileşime girmemeleridir. Bu tür bir kaynak yükü, bu tip transistörleri devre dışı bırakabilir. Elemanın temasına herhangi bir dikkatsiz parmak dokunuşu transistöre zarar verebilir.
Güç amplifikatörlerini bu elektronik bileşenlere monte ederken bu özellikler dikkate alınmalıdır.
Alan etkili bir transistör üzerinde bir UMZCH devresini kendi ellerinizle nasıl monte edebilirsiniz? Diğer talimatları takip etmek yeterlidir.
Alan etkili bir transistör üzerindeki basit bir UMZCH devresi, n-tipi bir kanala sahip bir p-n-bağlantı alan etkili transistör kullanılarak monte edilebilir. Tasarım, bir bipolar transistör üzerine bir amplifikatör monte edilirken açıklanana benzer, yalnızca kapı tabanın, toplayıcının - tahliyenin, yayıcının - kaynağın yerini aldı.
UMZCH bir işlemsel yükselticide
İşlemsel yükselteç (bundan sonra OU olarak anılacaktır), iki girişi olan bir elektronik bileşendir - ters çeviren (sinyali 180 derece değiştirir) ve ters çevirmeyen (sinyalin fazını değiştirmez) - ayrıca güç kaynağı için bir çıkış ve bir çift kontak. Düşük sıfır ofset voltajına ve giriş akımlarına sahiptir. Bu ünitenin kazancı çok yüksektir.
OU iki modda çalışabilir:
- amp modunda;
- modundajeneratör.
Op-amp'in yükseltme modunda çalışması için, ona bir negatif geri besleme devresi bağlamak gerekir. Bir çıkışla op-amp'in çıkışına ve diğeri - ters çevirme girişine bağlı bir dirençtir.
Aynı devreyi ters çevirmeyen bir girişe bağlarsanız, pozitif bir geri besleme devresi alırsınız ve op-amp sinyal üreteci olarak çalışmaya başlar.
Op-amp üzerinde monte edilmiş birkaç çeşit amplifikatör vardır:
- Ters çevirme - sinyali güçlendirir ve fazını 180 derece değiştirir. Bir op-amp üzerinde ters çeviren bir amplifikatör elde etmek için, op-ampin ters çevrilmeyen girişini topraklamanız ve yükseltilmesi gereken ters çeviriciye bir sinyal uygulamanız gerekir. Bu durumda negatif geri besleme devresini unutmamalıyız.
- Ters çevirmeyen - sinyali fazını değiştirmeden yükseltir. Tersine çevirmeyen bir amplifikatör monte etmek için, op-amp'e bir negatif geri besleme devresi bağlamanız, ters çeviren girişi topraklamanız ve op-amp'in ters çevirmeyen pinine bir sinyal uygulamanız gerekir.
- Diferansiyel - diferansiyel sinyalleri yükseltir (fazda farklı olan ancak genlik ve frekansta aynı olan sinyaller). Diferansiyel bir amplifikatör elde etmek için, op-amp girişlerine sınırlayıcı dirençler bağlamanız, negatif geri besleme devresini unutmamanız ve giriş kontaklarına iki sinyal uygulamanız gerekir: ters çevirmeyen bir pozitif polarite sinyali uygulanmalıdır. giriş, ters bir sinyale negatif bir sinyal.
- Ölçme - diferansiyel amplifikatörün değiştirilmiş bir versiyonu. Enstrümantasyon amplifikatörü, diferansiyel amplifikatörle aynı işlevi görür, yalnızcaiki op-amp'in girişlerini bağlayan bir potansiyometre kullanarak kazancı ayarlama yeteneğine sahiptir. Böyle bir amplifikatörün tasarımı çok daha karmaşıktır ve bir değil üç op-amp içerir.
İşlemsel yükselteçlerle çalışmak ne kadar zor? Op-amp devreleri için, dirençler ve kapasitörler gibi uygun bileşenleri bulmak bazen zor olabilir, çünkü sadece nominal değerlerde değil, aynı zamanda malzemelerde de öğelerin dikkatli bir şekilde eşleştirilmesi gerekir.
UMZCH entegre devrelerde
Entegre devreler, belirli bir görevi gerçekleştirmek için özel olarak tasarlanmış cihazlardır. UMZCH durumunda, küçük bir mikro devre, büyük bir dizi transistör, işlemsel yükselteç veya vakum cihazının yerini alır.
Şu anda, TDA7057Q veya TDA2030 gibi farklı seri numaralarına sahip TDA yongaları çok popüler. Mikro devrelerde çok sayıda UMZCH devresi vardır.
Bileşimlerinde, boyutu 1 veya 2 ruble jetonu geçmeyen, çok küçük bir kutuda donatılmış çok sayıda direnç, kapasitör ve işlemsel yükselteç bulunur.
UMZCH tasarlama
Gerekli parçaları satın almadan ve iletkenleri textolite kartına aşındırmadan önce, dirençlerin ve kapasitörlerin değerlerini netleştirmek ve ayrıca istenen transistör, işlemsel yükselteç veya entegre devre modellerini seçmek gerekir..
Bu, NI Multisim gibi özel bir yazılım kullanılarak bir bilgisayarda yapılabilir. ATBu program, geniş bir elektronik bileşen veritabanı topladı. Yardımı ile, herhangi bir elektronik cihazın çalışmasını simüle edebilir, hatta hataları hesaba katarak devreleri çalışabilirlik açısından kontrol edebilirsiniz.
Böyle bir yazılımın yardımıyla, güçlü UMZCH devrelerini test etmek özellikle uygundur.
200W transistör stereo amplifikatör devresi
Bu bölümde ele alınan şema, yukarıda açıklananlardan çok daha karmaşıktır. Ancak amplifikasyon özellikleri, makalede daha önce bahsedilen bipolar, alan etkili transistörlerin yanı sıra işlemsel yükselteçler ve entegre devrelere dayalı tasarımlardan daha iyidir.
Bu ürün aşağıdaki öğeleri içerir:
- Dirençler.
- Kapasitörler (hem polar hem de polar olmayan).
- Diyotlar.
- Zener diyot.
- Sigortalar.
- N-p-n tipi bipolar transistörler.
- P-n-p bipolar transistörler.
- P-kanal IGFET'leri.
- n-kanallı yalıtımlı kapı FET.
Bu güç amplifikatörünün parametreleri:
- Pnominal çıkış=200W (kanal başına).
- Uçıkış aşaması gücü=50V (hafif değişikliklere izin verilir).
- Içıkış aşaması dinlenme=200 mA.
- Ibir çıkış transistörünün geri kalanı=50 mA.
- Uduyarlılık=0,75 V.
Bu cihazın tüm ana parçaları (trafo, sistemradyatörler ve kartın kendisi şeklinde soğutma), kalınlığı 5 mm olan duralumin levhadan yapılmış eloksallı bir şasi üzerine yerleştirilmiştir. Cihazın ön paneli ve ses kontrol düğmeleri aynı malzemeden yapılmıştır.
İki sargılı 35 V'luk bir transformatör hazır olarak satın alınabilir. Toroid şeklinde bir çekirdek seçilmesi arzu edilir (performansı bu devrede doğrulanmıştır) ve güç 300 W olmalıdır.
Devrenin güç kaynağı da UMZCH güç devresine göre bağımsız olarak monte edilmelidir. Bunu inşa etmek için bir sigortaya, bir transformatöre, bir diyot köprüsüne ve ayrıca dört kutuplu kapasitöre ihtiyacınız olacak.
UMZCH güç kaynağı devresi aynı bölümde verilmiştir.
Herhangi bir elektrik devresini kurarken hatırlamanız gereken üç basit gerçek:
- Polar kapasitörlerin polaritesine dikkat ettiğinizden emin olun. Küçük bir amplifikatör devresinde artı ve eksi karıştırırsanız, o zaman korkunç bir şey olmayacak, UMZCH devresi basitçe çalışmayacak, ancak tam olarak bu kadar önemsiz bir hata yüzünden, ilk bakışta, gemide ekipman ve mürettebat bulunan roketler düştü
- Diyotların polaritesine dikkat ettiğinizden emin olun: anotlu katodun da değiştirilmesi yasaktır. Zener diyot için bu kural da geçerlidir.
- Önemli olan, parçaları yalnızca şemada bir temas noktası olan yerlerde lehimlemeniz gerektiğidir. Arızalı elektrik devrelerinin çoğu, montajcı parçaları lehimlemediğinden veya ihtiyaç duyulmayan yerlere lehimlemediğinden tam olarak çalışmaz.
Bu şema en iyi UMZCH şemalarından birine dahil mi? Belki. her şey buna bağlıtüketicinin istekleri.
Sukhov'un şeması
Önceki güç amplifikatörü devresi nispeten az eleman içerdiğinden bağımsız olarak monte edilebiliyorsa, Sukhov amplifikatör devresini manuel olarak monte etmemek daha iyidir. Neden? Niye? Çok sayıda öğe ve bağlantı nedeniyle, önemli miktarda işin yeniden yapılması gerekeceğinden hata yapma olasılığı yüksektir.
Aslında bu bölümde verilen şemaya Sukhov'un şeması demek yanlış olur. Bu, VVS-2011 modelinin yüksek kaliteli bir UMZCH'sidir (bu tip UMZCH'nin şematik bir diyagramı bu bölümde verilmiştir). Bileşiminde alan etkili transistörler içermez, ancak şunları içerir:
- Zener diyotları.
- Doğrusal olmayan dirençler.
- Düzenli dirençler.
- Polar ve polar olmayan kapasitörler.
- Diyotlar.
- Her iki tipte Bipolar transistörler.
- OpAmps.
- Gaz.
Bu içermenin olasılıkları:
- P=150W Rload=8 ohm'da.
- Lineerity: 20kHz'de %0,0002 ila %0,0003, P=100W ve Rload=4 ohm.
- Sabit U=0 V için destek.
- Mevcut AC tel direnç kompanzasyonu.
- Mevcut korumanın varlığı.
- UMZCH devresinin Uexit=const. korumasının varlığı
- Yumuşak başlatmanın kullanılabilirliği.
Bu devre endüstriyel ölçekte monte edilmiştir ve küçük bir panoya uyar. İletkenlerin düzeni ve elemanların yeri internette bulunabilir,bu materyallerin ücretsiz olarak temin edilebildiği yerler.
Sukhov serisinin şemaları en iyi UMZCH şemalarından biridir.
Sonuç
Bir ses güç amplifikatörü, hem profesyonel müzisyenler hem de sıradan müzik severler arasında çok popüler bir cihazdır. UMZCH, hem vakum cihazları hem de transistörler temelinde ve işlemsel yükselteçler, entegre devreler temelinde gerçekleştirilir.
Bu tür cihazlar özel mağazalardan satın alınabilir veya kendinizinkini yapabilirsiniz. Fiyat açısından, tüp amplifikatörler en pahalı, entegre devreler ise en ucuzudur.
UMZCH tüp devreleri, entegre veya transistör UMZCH devrelerinden daha yüksek kazanç kalitesine sahiptir. Bu nedenle insanlar bu tür cihazları 50.000 Yen'e, 100.000 Yen'e ve 450.000 Yen'e almaya hazır.
Amplifikatörleri kendiniz monte ederken aşağıdaki kuralları unutmayın:
- Diyotların, zener diyotların ve diğer anot-katot cihazlarının yanı sıra polar kapasitörlerin polaritelerini karıştırmak kesinlikle yasaktır. Bu, sonuç olarak monte edilen UMZCH devresinin çalışmaması gerçeğiyle doludur.
- Devreyi kurarken çizim üzerinde temas noktası olan kısımları lehimlemeniz gerekir. Açık bir kural gibi görünüyor. Bu doğrudur, ancak birçok kurulumcu bunu unutur.
Yukarıda verilen tüm önerileri kullanırsanız, transistörler veya diğer elemanlar üzerinde UMZCH devresine göre kendinize iyi bir ses güç amplifikatörü monte edebilirsiniz.
