Trang Chủ-Các trình duyệt-Mạch khuếch đại tần số thấp công suất cao. Mạch ULF để làm việc với tải low-ohm

Mạch khuếch đại tần số thấp công suất cao. Mạch ULF để làm việc với tải low-ohm

Bộ khuếch đại tần số thấp (ULF) được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu yếu, chủ yếu trong dải âm thanh, thành tín hiệu mạnh hơn có thể chấp nhận được để nhận thức trực tiếp thông qua điện động lực học hoặc các bộ phát âm thanh khác.

Lưu ý rằng các bộ khuếch đại tần số cao lên đến tần số 10 ... 100 MHz được chế tạo theo các sơ đồ tương tự, tất cả sự khác biệt thường xuất phát từ thực tế là các giá trị điện dung của tụ điện của các bộ khuếch đại đó giảm nhiều lần như tần số của tín hiệu tần số cao vượt quá tần số của tín hiệu tần số thấp.

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn đơn giản

ULF đơn giản nhất được thực hiện theo mạch phát chung được thể hiện trong Hình. 1. Một viên điện thoại được sử dụng như một tải trọng. Điện áp cung cấp cho phép cho bộ khuếch đại này là 3 ... 12 V.

Nên xác định giá trị của điện trở phân cực R1 (hàng chục kΩ) bằng thực nghiệm, vì giá trị tối ưu của nó phụ thuộc vào điện áp cung cấp của bộ khuếch đại, điện trở của vỏ điện thoại và hệ số truyền của một trường hợp bóng bán dẫn cụ thể.

Lúa gạo. 1. Sơ đồ của một ULF đơn giản trên một bóng bán dẫn + tụ điện và điện trở.

Để chọn giá trị ban đầu của điện trở R1, cần lưu ý rằng giá trị của nó phải cao hơn khoảng một trăm lần hoặc hơn điện trở có trong mạch tải. Để chọn một điện trở phân cực, nên nối tiếp nhau bao gồm một điện trở không đổi có điện trở 20 ... 30 kOhm và một biến trở có điện trở 100 ... 1000 kOhm, sau đó, bằng cách áp dụng tín hiệu âm thanh biên độ nhỏ đến đầu vào bộ khuếch đại, ví dụ, từ máy ghi âm hoặc đầu đĩa, xoay núm biến trở để đạt được chất lượng tín hiệu tốt nhất ở mức âm lượng cao nhất.

Giá trị điện dung của tụ điện chuyển tiếp C1 (Hình 1) có thể nằm trong khoảng từ 1 đến 100 μF: giá trị của điện dung này càng lớn thì ULF có thể khuếch đại các tần số càng thấp. Để nắm vững kỹ thuật khuếch đại tần số thấp, nên thử nghiệm với việc lựa chọn giá trị danh định của các phần tử và chế độ hoạt động của bộ khuếch đại (Hình 1 - 4).

Các tùy chọn bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn được cải tiến

Phức tạp và cải tiến so với mạch trong hình. 1 mạch khuếch đại được hiển thị trong hình. 2 và 3. Trong sơ đồ trong hình. 2, tầng khuếch đại bổ sung chứa một chuỗi phản hồi âm phụ thuộc tần số (điện trở R2 và tụ điện C2), giúp cải thiện chất lượng tín hiệu.

Lúa gạo. 2. Sơ đồ của một tranzito đơn ULF với mạch hồi tiếp âm phụ thuộc tần số.

Lúa gạo. 3. Một bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn có bộ chia để cung cấp điện áp phân cực cho đế của bóng bán dẫn.

Lúa gạo. 4. Bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn với cài đặt phân cực tự động cho chân đế của bóng bán dẫn.

Trong sơ đồ trong hình. 3, thiên vị đối với cơ sở của bóng bán dẫn được thiết lập "cứng nhắc" hơn bằng cách sử dụng một bộ chia, giúp cải thiện chất lượng của bộ khuếch đại khi điều kiện hoạt động của nó thay đổi. Cài đặt "tự động" của phân cực dựa trên bóng bán dẫn khuếch đại được sử dụng trong mạch trong Hình. 4.

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn hai giai đoạn

Bằng cách kết nối nối tiếp hai giai đoạn khuếch đại đơn giản nhất (Hình 1), bạn có thể nhận được ULF hai giai đoạn (Hình. 5). Mức tăng của một bộ khuếch đại như vậy bằng sản phẩm của mức tăng của các giai đoạn riêng lẻ. Tuy nhiên, không dễ dàng để đạt được độ lợi lớn duy trì bằng cách tăng số tầng sau đó: bộ khuếch đại có khả năng tự kích thích.

Lúa gạo. 5. Sơ đồ của một bộ khuếch đại âm trầm hai tầng đơn giản.

Những phát triển mới của bộ khuếch đại tần số thấp, mà mạch thường được trích dẫn trên các trang tạp chí trong những năm gần đây, theo đuổi mục tiêu đạt được độ méo hài tối thiểu, tăng công suất đầu ra, mở rộng dải tần cần khuếch đại, v.v.

Đồng thời, khi thiết lập các thiết bị khác nhau và tiến hành thí nghiệm, thường cần một ULF đơn giản, có thể lắp ráp trong vài phút. Một bộ khuếch đại như vậy phải chứa một số phần tử bị thiếu tối thiểu và hoạt động trên một loạt các biến thể điện áp cung cấp và điện trở tải.

Mạch ULF trên hiệu ứng trường và bóng bán dẫn silicon

Sơ đồ của một bộ khuếch đại công suất LF đơn giản với kết nối trực tiếp giữa các giai đoạn được thể hiện trong Hình. 6 [Rl 3 / 00-14]. Trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại được xác định bởi giá trị của chiết áp R1 và có thể thay đổi từ hàng trăm ohms đến hàng chục megohms. Đầu ra của bộ khuếch đại có thể được kết nối với tải có trở kháng từ 2 ... 4 đến 64 Ohm và cao hơn.

Với tải có điện trở cao, bóng bán dẫn KT315 có thể được sử dụng như VT2. Bộ khuếch đại hoạt động trong phạm vi điện áp cung cấp từ 3 đến 15 V, mặc dù khả năng hoạt động chấp nhận được của nó vẫn còn ngay cả khi điện áp nguồn giảm xuống 0,6 V.

Điện dung của tụ C1 có thể chọn trong khoảng từ 1 đến 100 μF. Trong trường hợp thứ hai (C1 = 100 μF), ULF có thể hoạt động trong dải tần từ 50 Hz đến 200 kHz trở lên.

Lúa gạo. 6. Đề án của một bộ khuếch đại tần số thấp đơn giản trên hai bóng bán dẫn.

Biên độ của tín hiệu đầu vào ULF không được vượt quá 0,5 ... 0,7 V. Công suất đầu ra của bộ khuếch đại có thể thay đổi từ hàng chục mW đến đơn vị W, tùy thuộc vào điện trở tải và độ lớn của điện áp cung cấp.

Điều chỉnh bộ khuếch đại bao gồm việc lựa chọn điện trở R2 và R3. Với sự giúp đỡ của họ, điện áp tại đầu ra của bóng bán dẫn VT1 được đặt, bằng 50 ... 60% điện áp cung cấp điện. Transistor VT2 phải được lắp trên tấm tản nhiệt (tản nhiệt).

ULF được theo dõi kết hợp trực tiếp

Trong bộ lễ phục. 7 cho thấy một sơ đồ của một ULF khác có vẻ đơn giản với các kết nối trực tiếp giữa các giai đoạn. Loại khớp nối này cải thiện đáp ứng tần số của bộ khuếch đại ở dải tần số thấp và mạch tổng thể được đơn giản hóa.

Lúa gạo. 7. Sơ đồ của một ULF ba giai đoạn với kết nối trực tiếp giữa các giai đoạn.

Đồng thời, việc điều chỉnh bộ khuếch đại rất phức tạp bởi thực tế là mỗi trở kháng bộ khuếch đại phải được chọn riêng lẻ. Gần như tỷ lệ của điện trở R2 và R3, R3 và R4, R4 và R BF phải nằm trong khoảng (30 ... 50) đến 1. Điện trở R1 phải là 0,1 ... 2 kOhm. Tính toán của bộ khuếch đại được hiển thị trong Hình. 7 có thể được tìm thấy trong tài liệu, ví dụ [P 9 / 70-60].

Mạch ULF phân tầng trên bóng bán dẫn lưỡng cực

Trong bộ lễ phục. 8 và 9 hiển thị sơ đồ của bóng bán dẫn lưỡng cực cascode ULF. Những bộ khuếch đại như vậy có độ lợi Ku khá cao. Bộ khuếch đại trong Hình. 8 có Ku = 5 trong dải tần từ 30 Hz đến 120 kHz [MK 2 / 86-15]. ULF theo sơ đồ trong Hình. 9 với hệ số hài nhỏ hơn 1% có độ lợi là 100 [RL 3 / 99-10].

Lúa gạo. 8. Xếp tầng ULF trên hai bóng bán dẫn có độ lợi = 5.

Lúa gạo. 9. Xếp tầng ULF trên hai bóng bán dẫn có độ lợi = 100.

ULF tiết kiệm trên ba bóng bán dẫn

Đối với thiết bị điện tử cầm tay, một thông số quan trọng là hiệu quả của ULF. Sơ đồ của một ULF như vậy được hiển thị trong Hình. 10 [RL 3 / 00-14]. Ở đây, kết nối tầng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 và bóng bán dẫn lưỡng cực VT3 được sử dụng, và bóng bán dẫn VT2 được bật theo cách ổn định điểm hoạt động VT1 và VT3.

Với sự gia tăng điện áp đầu vào, bóng bán dẫn này sẽ đóng ngắt điểm giao nhau VT3 trên cơ sở phát và làm giảm giá trị của dòng điện chạy qua các bóng bán dẫn VT1 và VT3.

Lúa gạo. 10. Đề án của một bộ khuếch đại âm trầm tiết kiệm đơn giản trên ba bóng bán dẫn.

Như trong mạch trên (xem Hình 6), trở kháng đầu vào của ULF này có thể được đặt trong phạm vi từ hàng chục Ohms đến hàng chục MΩ. Một hộp điện thoại được sử dụng như một tải, ví dụ, TK-67 hoặc TM-2V. Vỏ điện thoại, được kết nối bằng phích cắm, có thể đồng thời đóng vai trò là công tắc nguồn cho mạch điện.

Điện áp cung cấp của ULF là từ 1,5 đến 15 V, mặc dù thiết bị vẫn hoạt động ngay cả khi điện áp cung cấp giảm xuống 0,6 V. Trong dải điện áp cung cấp 2 ... 15 V, dòng điện tiêu thụ bởi bộ khuếch đại được mô tả bằng cách diễn đạt:

1 (μA) = 52 + 13 * (Upit) * (Upit),

trong đó Usup là điện áp cung cấp tính bằng Vôn (V).

Nếu bạn tắt bóng bán dẫn VT2, dòng điện được tiêu thụ bởi thiết bị sẽ tăng theo thứ tự độ lớn.

ULF hai giai đoạn với kết nối trực tiếp giữa các giai đoạn

Ví dụ về ULF với các kết nối trực tiếp và lựa chọn chế độ hoạt động tối thiểu là các mạch được hiển thị trong Hình. 11 - 14. Chúng có độ lợi cao và độ ổn định tốt.

Lúa gạo. 11. ULF hai giai đoạn đơn giản cho micrô (tiếng ồn thấp, KU cao).

Lúa gạo. 12. Bộ khuếch đại hai tầng tần số thấp trên tranzito KT315.

Lúa gạo. 13. Bộ khuếch đại tần số thấp hai tầng trên bóng bán dẫn KT315 - tùy chọn 2.

Bộ khuếch đại micrô (Hình 11) được đặc trưng bởi mức độ nhiễu nội tại thấp và độ lợi cao [MK 5/83-XIV]. Micrô loại điện động được sử dụng làm micrô VM1.

Vỏ điện thoại cũng có thể hoạt động như một micrô. Sự ổn định của điểm hoạt động (thiên vị ban đầu dựa trên bóng bán dẫn đầu vào) của bộ khuếch đại trong Hình. 11 - 13 được thực hiện do sự sụt giảm điện áp trên điện trở bộ phát của tầng khuếch đại thứ hai.

Lúa gạo. 14. ULF hai giai đoạn với một bóng bán dẫn hiệu ứng trường.

Bộ khuếch đại (Hình 14), có trở kháng đầu vào cao (khoảng 1 MΩ), được chế tạo trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 (bộ theo nguồn) và một bóng bán dẫn lưỡng cực - VT2 (với một bóng bán dẫn chung).

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn hiệu ứng trường tần số thấp theo tầng, cũng có trở kháng đầu vào cao, được thể hiện trong Hình. 15.

Lúa gạo. 15. đoạn mạch của một ULF hai cấp đơn giản trên hai tranzito hiệu ứng trường.

Mạch ULF để làm việc với tải low-ohm

Các ULF điển hình được thiết kế để hoạt động trên tải trở kháng thấp và có công suất đầu ra từ hàng chục mW trở lên được thể hiện trong Hình. 16, 17.

Lúa gạo. 16. ULF đơn giản để làm việc với tải có điện trở thấp.

Đầu điện động lực VA1 có thể được kết nối với đầu ra bộ khuếch đại, như trong Hình. 16, hoặc theo đường chéo của cây cầu (Hình 17). Nếu nguồn điện được làm bằng hai pin (bộ tích lũy) mắc nối tiếp, thì đầu ra bên phải của đầu BA1 theo sơ đồ có thể được kết nối trực tiếp với điểm giữa của chúng mà không cần tụ điện СЗ, С4.

Lúa gạo. 17. Mạch khuếch đại tần số thấp với việc đưa tải trở kháng thấp vào đường chéo của cầu.

Nếu bạn cần một mạch của một ống đơn giản ULF, thì một bộ khuếch đại như vậy có thể được lắp ráp ngay cả trên một đèn, hãy xem trang web điện tử của chúng tôi trong phần thích hợp.

Văn học: Shustov M.A. Mạch thực hành (Quyển 1), 2003.

Các chỉnh sửa trong ấn phẩm: trong bộ lễ phục. 16 và 17, thay vì điốt D9, một chuỗi điốt được lắp đặt.

Hầu hết các bộ khuếch đại âm thanh bóng bán dẫn hiện đại được xây dựng theo sơ đồ truyền thống: giai đoạn vi sai đầu vào được theo sau bởi bộ khuếch đại điện áp và giai đoạn không có biến áp kéo đẩy đầu ra với nguồn điện một chiều nối tiếp của bóng bán dẫn, nguồn cung cấp điện lưỡng cực và kết nối tải trực tiếp mà không cần một tụ điện chuyển tiếp (Hình 1).

Thoạt nhìn, tất cả những điều này là truyền thống và được nhiều người biết đến. Tuy nhiên, mỗi amp cho âm thanh khác nhau. Có chuyện gì vậy? Và đó là tất cả về các giải pháp mạch điện của các tầng riêng lẻ, chất lượng của đế cơ bản được sử dụng, sự lựa chọn chế độ của các phần tử hoạt động và các giải pháp thiết kế của các thiết bị. Nhưng mọi thứ đều theo thứ tự.

Giai đoạn đầu vào

Giai đoạn vi sai nổi tiếng thực ra không hề đơn giản như thoạt nhìn. Chất lượng của nó chủ yếu xác định các thông số của bộ khuếch đại như tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và tốc độ quay của điện áp đầu ra, cũng như điện áp phân cực “không” và độ ổn định nhiệt của bộ khuếch đại.

Do đó, kết luận đầu tiên: việc chuyển đổi từ kết nối không đảo ngược sang kết nối đảo ngược cải thiện đáng kể chất lượng âm thanh của bộ khuếch đại. Thực tế là khá dễ dàng để thực hiện một quá trình chuyển đổi như vậy trong một thiết bị đã hoàn thiện. Để làm điều này, chỉ cần gửi tín hiệu từ các đầu nối đầu vào đến tụ điện C2, trước đó đã ngắt kết nối nó khỏi bus điện thế 0 của bộ khuếch đại và tháo tụ điện C1.

Trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại đảo gần như bằng điện trở của biến trở R2. Điều này nhỏ hơn nhiều so với trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại không đảo, được xác định bởi R1. Vì vậy, để tần số đáp ứng không đổi trong vùng tần số thấp, trong một số trường hợp phải tăng điện dung của tụ C2 phải bằng bao nhiêu lần dung kháng của tụ C1, bằng dung kháng của biến trở R1 lớn hơn cảm kháng của biến trở R2. Ngoài ra, để giữ cho độ lợi của toàn bộ thiết bị không thay đổi, bạn sẽ phải chọn một điện trở R3 trong mạch OOS, vì độ lợi của bộ khuếch đại đảo K = R3 / R2 và bộ khuếch đại không đảo K = 1 + R3 / R2. Trong trường hợp này, để giảm thiểu điện áp của độ lệch 0 ở đầu ra, điện trở R1 phải được chọn có cùng điện trở với điện trở R3 mới được lắp đặt.

Tuy nhiên, nếu cần duy trì kết nối không đảo của giai đoạn đầu tiên, nhưng đồng thời loại bỏ ảnh hưởng của các biến dạng chế độ thông thường, thì điện trở đầu ra của nguồn hiện tại phải được tăng lên bằng cách thay thế điện trở R7 trong mạch phát của giai đoạn vi sai với một nguồn bán dẫn của dòng điện ổn định (Hình 4). Nếu một nguồn như vậy đã có sẵn trong bộ khuếch đại, có thể tăng điện trở đầu ra của nó bằng cách tăng giá trị của điện trở R14 trong bộ phát của bóng bán dẫn VT8. Đồng thời, để duy trì dòng điện không đổi qua bóng bán dẫn này, điện áp tham chiếu tại gốc của nó phải được tăng lên, ví dụ, bằng cách thay thế điốt Zener VD1 bằng một điốt khác có điện áp ổn định cao hơn.

Một cách rất hiệu quả để giảm độ méo của bộ khuếch đại là sử dụng cùng loại bóng bán dẫn trong tầng vi sai, được chọn trước cho độ lợi tĩnh và điện áp bộ phát gốc.

Phương pháp này không được chấp nhận đối với việc sản xuất hàng loạt bộ khuếch đại, nhưng nó khá thích hợp cho việc hiện đại hóa các bản sao đơn lẻ của các thiết bị làm sẵn. Kết quả tuyệt vời thu được bằng cách lắp đặt cụm bóng bán dẫn trong một giai đoạn vi sai của hai bóng bán dẫn, được thực hiện trong một quy trình công nghệ duy nhất trên một tinh thể và do đó có các giá trị tương tự của các thông số trên.

Việc đưa phản hồi dòng điện âm cục bộ vào giai đoạn đầu của bộ khuếch đại cũng góp phần làm giảm biến dạng bằng cách lắp đặt các điện trở có điện trở lên đến 100 Ohms (R9, R10) trong các mạch phát của bóng bán dẫn VT1, VT2. Trong trường hợp này, có thể cần một số điều chỉnh điện trở của điện trở R3 trong mạch OOS.

Tất nhiên, điều này không làm cạn kiệt tất cả các cách để hiện đại hóa khâu vi sai đầu vào. Cũng có thể cài đặt thay cho nguồn dòng điện hai bóng bán dẫn đơn với các giá trị ghi lại của điện trở đầu ra, để đưa vào bộ khuếch đại cái gọi là gương dòng điện trong bộ khuếch đại với bộ thu tín hiệu không đối xứng từ tầng đầu tiên đến tầng khuếch đại điện áp, để bật từng bóng bán dẫn trong mạch cascode, v.v. Tuy nhiên, những thay đổi như vậy tốn nhiều công sức và thiết kế bộ khuếch đại không phải lúc nào cũng cho phép thực hiện chúng.

Giai đoạn đầu ra

Giai đoạn đầu ra là nguồn chính của sự biến dạng trong bất kỳ bộ khuếch đại công suất nào. Nhiệm vụ của nó là tạo ra một tín hiệu không bị biến dạng của biên độ yêu cầu trong dải tần hoạt động ở tải trở kháng thấp.

Chúng ta hãy xem xét một tầng truyền thống dựa trên các cặp bóng bán dẫn lưỡng cực bổ sung được kết nối theo sơ đồ của một bộ phát đẩy kéo. Các bóng bán dẫn lưỡng cực có đế phát điện dung tiếp giáp p-n, có thể đạt đến giá trị phần mười và phần trăm của microfarad. Giá trị của điện dung này ảnh hưởng đến tần số cắt của các bóng bán dẫn. Khi một nửa sóng dương của tín hiệu được đưa vào đầu vào của tầng, nhánh trên của tầng kéo đẩy (VT4, VT6) sẽ hoạt động. Bóng bán dẫn VT4 được bật theo sơ đồ với một bộ thu chung và có điện trở đầu ra thấp, vì vậy dòng điện chạy qua nó nhanh chóng sạc điện dung đầu vào của bóng bán dẫn VT6 và mở nó ra. Sau khi thay đổi cực tính của điện áp đầu vào, cánh tay phía dưới của tầng đầu ra được bật và phần trên bị tắt. Transistor VT6 đóng. Nhưng để đóng hoàn toàn bóng bán dẫn, cần phải xả điện dung đầu vào của nó. Nó được phóng điện chủ yếu qua các điện trở R5 và R6, và tương đối chậm. Vào thời điểm cánh tay dưới của tầng đầu ra được bật, điện dung này không có thời gian để xả hoàn toàn, do đó bóng bán dẫn VT6 không đóng hoàn toàn, và thông qua bóng bán dẫn VT7, ngoài bóng bán dẫn riêng của nó, dòng điện thu của Dòng chảy bóng bán dẫn VT6. Kết quả là, do sự xuất hiện của dòng điện chạy qua ở tần số cao ở tốc độ chuyển mạch cao, không chỉ công suất tiêu tán của các bóng bán dẫn tăng lên và hiệu suất giảm, mà còn làm tăng độ méo tín hiệu. Cách đơn giản nhất để loại bỏ nhược điểm được mô tả là giảm điện trở của điện trở R5 và R6. Tuy nhiên, điều này làm tăng công suất tiêu tán trên các bóng bán dẫn VT4 và VT5. Một cách hợp lý hơn để giảm biến dạng là thay đổi mạch của tầng đầu ra của bộ khuếch đại theo cách để buộc hấp thụ điện tích dư thừa (Hình 5). Điều này có thể đạt được bằng cách kết nối điện trở R5 với bộ phát của bóng bán dẫn VT5.

Trong trường hợp điện trở đầu ra cao của giai đoạn trước cuối cùng, điện tích dư thừa cũng có thể tích tụ trên đế của bóng bán dẫn VT4 và VT5. Để loại bỏ hiện tượng này, cần kết nối đế của các bóng bán dẫn này với điểm có điện thế bằng không của bộ khuếch đại thông qua các điện trở R11 và R12 với định mức 10 ... 24 kOhm.

Các biện pháp được mô tả là khá hiệu quả. So với kết nối thông thường, tốc độ giảm dòng điện cực thu trong giai đoạn đầu ra sau các thay đổi được mô tả cao hơn khoảng bốn lần và độ méo ở tần số 20 kHz ít hơn khoảng ba lần.

Tần số cắt giới hạn của các bóng bán dẫn được sử dụng, cũng như sự phụ thuộc của độ lợi dòng tĩnh và tần số cắt của chúng vào dòng điện phát, là rất quan trọng theo quan điểm của các biến dạng được đưa vào. Do đó, việc cải thiện hơn nữa các chỉ số chất lượng của bộ khuếch đại có tầng đầu ra trên bóng bán dẫn lưỡng cực có thể đạt được bằng cách thay thế bóng bán dẫn đầu ra bằng bóng bán dẫn có tần số cao hơn với sự phụ thuộc thấp hơn của độ lợi vào dòng phát. Như các bóng bán dẫn như vậy, chúng tôi có thể đề xuất các cặp bổ sung 2SA1302 và 2SC3281; 2SA1215 và 2SC2921; 2SA1216 và 2SC2922. Tất cả các bóng bán dẫn được Toshiba sản xuất trong gói TO-247.

Ở một mức độ lớn, chất lượng âm thanh của bộ khuếch đại bị ảnh hưởng bởi khả năng hoạt động trên tải trở kháng thấp, tức là cho dòng tín hiệu lớn nhất đến tải mà không bị méo.

Được biết, bất kỳ hệ thống âm thanh nào (viết tắt là AC) đều được đặc trưng bởi môđun của trở kháng phức đầu ra Z. Thông thường, giá trị của trở kháng này được chỉ định trong hộ chiếu của loa gia đình nối tiếp và là 4 hoặc 8 ohms. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng ở bất kỳ tần số nào, thường là 1 kHz. Trong phạm vi tần số hoạt động, môđun của điện trở phức thay đổi nhiều lần và có thể giảm xuống 1 ... 2 Ohm. Nói cách khác, đối với các tín hiệu xung không tuần hoàn có phổ rộng, chẳng hạn như tín hiệu âm nhạc, loa thể hiện tải trở kháng thấp cho bộ khuếch đại, điều mà nhiều bộ khuếch đại thương mại không thể đối phó được.

Do đó, cách hiệu quả nhất để cải thiện các chỉ số chất lượng của tầng đầu ra khi hoạt động trên một tải phức tạp thực là tăng số lượng bóng bán dẫn trong các nhánh của bộ khuếch đại đẩy kéo. Điều này không chỉ cho phép tăng độ tin cậy của bộ khuếch đại, vì khu vực hoạt động an toàn của mỗi bóng bán dẫn mở rộng, mà quan trọng nhất, để giảm sự biến dạng do sự phân bố lại dòng điện góp giữa các bóng bán dẫn. Trong trường hợp này, phạm vi biến thiên của dòng điện thu và do đó, độ lợi bị thu hẹp, dẫn đến giảm độ méo ở tải trở kháng thấp, tất nhiên, tùy thuộc vào các yêu cầu nhất định đối với nguồn điện.

Thay thế các bóng bán dẫn lưỡng cực ở tầng đầu ra bằng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường cổng cách điện (MOSFET) là một cách hoàn toàn triệt để để cải thiện triệt để âm thanh của bộ khuếch đại.

So với MOSFET lưỡng cực, chúng có sự khác biệt thuận lợi về độ tuyến tính tốt nhất của các đặc tính truyền và tốc độ cao hơn đáng kể, tức là đặc tính tần số tốt hơn. Các tính năng này của bóng bán dẫn hiệu ứng trường, trong trường hợp sử dụng, cho phép sử dụng các phương tiện tương đối đơn giản để đưa các thông số và chất lượng âm thanh của bộ khuếch đại nâng cấp lên mức cao nhất, điều này đã được khẳng định nhiều lần trong thực tế. Việc cải thiện độ tuyến tính của giai đoạn đầu ra cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi tính năng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường như điện trở đầu vào cao, giúp có thể phân phối với giai đoạn trước cuối cùng, thường được thực hiện theo sơ đồ Darlington và giảm hơn nữa sự biến dạng bằng cách rút ngắn đường dẫn tín hiệu.

Sự vắng mặt của hiện tượng đánh thủng nhiệt thứ cấp trong các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mở rộng khu vực hoạt động an toàn của tầng đầu ra và do đó có thể làm tăng độ tin cậy của bộ khuếch đại nói chung, và trong một số trường hợp, đơn giản hóa các mạch để ổn định nhiệt độ của dòng điện tĩnh.

Và điều cuối cùng. Để tăng độ tin cậy của bộ khuếch đại, sẽ không thừa để lắp đặt các điốt zener bảo vệ VD3, VD4 với điện áp ổn định 10 ... 15 V trong mạch cổng bóng bán dẫn. Các điốt zener này sẽ bảo vệ cổng khỏi đánh thủng, điện áp đánh thủng ngược thường không vượt quá 20 V.

Khi phân tích các mạch để thiết lập độ lệch ban đầu của giai đoạn đầu ra của bất kỳ bộ khuếch đại nào, bạn nên chú ý đến hai điểm.

Điểm đầu tiên liên quan đến dòng tĩnh ban đầu được thiết lập. Nhiều nhà sản xuất nước ngoài đặt nó trong khoảng 20 ... 30 mA, rõ ràng là không đủ về chất lượng âm thanh cao ở mức âm lượng thấp. Mặc dù không có biến dạng "bước" có thể nhìn thấy trong tín hiệu đầu ra, nhưng dòng điện tĩnh không đủ dẫn đến sự suy giảm đặc tính tần số của bóng bán dẫn và kết quả là tạo ra âm thanh "bẩn" không đọc được ở mức âm lượng thấp, "làm mờ" chi tiết nhỏ. Giá trị tối ưu của dòng tĩnh nên được coi là 50 ... 100 mA. Nếu bộ khuếch đại có một số bóng bán dẫn trong nhánh, thì giá trị này áp dụng cho mỗi bóng bán dẫn. Trong phần lớn các trường hợp, khu vực của bộ tản nhiệt của bộ khuếch đại cho phép loại bỏ nhiệt lâu dài từ các bóng bán dẫn đầu ra ở giá trị khuyến nghị của dòng điện tĩnh.

Điểm thứ hai, rất quan trọng là bóng bán dẫn tần số cao, thường được sử dụng trong sơ đồ cổ điển lắp đặt và ổn định nhiệt của dòng điện tĩnh, được kích thích ở tần số cao, và sự kích thích của nó rất khó phát hiện. Vì vậy, nên sử dụng bóng bán dẫn tần số thấp với f t để thay thế, trong mọi trường hợp, việc thay thế bóng bán dẫn này bằng một bóng bán dẫn tần số thấp đảm bảo bạn không gặp rắc rối. Việc bao gồm một tụ điện C4 có công suất lên đến 0,1 μF giữa bộ thu và đế giúp loại bỏ sự thay đổi động lực của điện áp.

Hiệu chỉnh tần số của bộ khuếch đại công suất

Điều kiện quan trọng nhất để đảm bảo tái tạo âm thanh chất lượng cao là giảm độ méo động của bộ khuếch đại bóng bán dẫn xuống mức thấp nhất có thể. Trong các bộ khuếch đại có phản hồi sâu, điều này có thể đạt được bằng cách chú ý nghiêm túc đến việc hiệu chỉnh tần số. Như bạn đã biết, một tín hiệu âm thanh thực có đặc tính xung, do đó, ý tưởng về các đặc tính động của bộ khuếch đại đủ cho các mục đích thực tế có thể thu được từ phản ứng của nó đối với sự nhảy vọt của điện áp đầu vào, do đó, , phụ thuộc vào phản ứng nhất thời. Sau này có thể được mô tả bằng cách sử dụng hệ số tắt dần. Các đặc tính quá độ của bộ khuếch đại ở các giá trị khác nhau của hệ số này được thể hiện trong Hình. 7.

Bằng độ lớn của độ vọt lố đầu tiên của điện áp đầu ra U ra = f (t), có thể đưa ra kết luận rõ ràng về độ ổn định tương đối của bộ khuếch đại. Như thể hiện trong Hình. 7 đặc điểm, độ vọt lố này là cực đại ở hệ số suy giảm thấp. Một bộ khuếch đại như vậy có biên độ ổn định nhỏ và tất cả những thứ khác ngang nhau, có độ méo động lớn, biểu hiện dưới dạng âm thanh "bẩn", "mờ đục", đặc biệt là ở tần số cao của dải âm thanh nghe được.

Từ quan điểm giảm thiểu độ méo động, bộ khuếch đại thành công nhất là có đáp ứng thoáng qua không theo chu kỳ (hệ số suy giảm nhỏ hơn 1). Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật là rất khó để triển khai một bộ khuếch đại như vậy trong thực tế. Do đó, hầu hết các nhà sản xuất đều thỏa hiệp bằng cách cung cấp hệ số giảm chấn thấp hơn.

Trong thực tế, hiệu chỉnh tần số được tối ưu hóa như sau. Bằng cách cung cấp tín hiệu 1 kHz thuộc loại "uốn khúc" từ máy phát xung đến đầu vào bộ khuếch đại và quan sát quá trình quá độ ở đầu ra bằng máy hiện sóng, bằng cách chọn điện dung của tụ hiệu chỉnh, hình dạng tín hiệu đầu ra gần giống hình chữ nhật. càng tốt.

Ảnh hưởng của thiết kế bộ khuếch đại đến chất lượng âm thanh

Trong các bộ khuếch đại được thiết kế tốt, với mạch được thiết kế cẩn thận và các chế độ hoạt động của các phần tử tích cực, thật không may, các vấn đề thiết kế luôn không được nghĩ đến. Điều này dẫn đến thực tế là các biến dạng tín hiệu gây ra bởi việc lắp các bộ thu từ dòng điện tầng đầu ra đến các mạch đầu vào của bộ khuếch đại đóng góp đáng kể vào mức độ méo chung của toàn bộ thiết bị. Nguy cơ gây nhiễu như vậy là hình dạng của các dòng điện đi qua các mạch cung cấp của các nhánh của tầng đầu ra đẩy kéo hoạt động ở chế độ cấp AB rất khác với hình dạng của các dòng điện trong tải.

Nguyên nhân thứ hai khiến bộ khuếch đại bị méo tiếng là do bố trí các bus "mặt đất" trên bảng mạch in không tốt. Do không đủ tiết diện trên các thanh dẫn, sự sụt giảm điện áp đáng chú ý xảy ra, được tạo ra bởi dòng điện trong các mạch cung cấp điện của giai đoạn đầu ra. Kết quả là, tiềm năng mặt đất của giai đoạn đầu vào và tiềm năng mặt đất của giai đoạn đầu ra trở nên khác nhau. Cái gọi là sự biến dạng của "điện thế tham chiếu" của bộ khuếch đại xảy ra. Sự khác biệt tiềm năng thay đổi liên tục này được thêm vào ở đầu vào vào điện áp của tín hiệu mong muốn và được khuếch đại bởi các giai đoạn khuếch đại tiếp theo, tương đương với sự hiện diện của nhiễu và dẫn đến sự gia tăng độ méo hài và xuyên điều chế.

Để chống lại sự can thiệp như vậy trong bộ khuếch đại hoàn thiện, cần phải kết nối các bus có điện thế bằng không của tầng đầu vào, điện thế bằng không của tải và điện thế bằng không của nguồn điện tại một điểm (hình sao) bằng các dây đủ tiết diện lớn. Nhưng cách triệt để nhất để loại bỏ sự biến dạng của điện thế tham chiếu là cách ly dây điện chung của tầng đầu vào của bộ khuếch đại khỏi đường ray cung cấp mạnh mẽ. Giải pháp này có thể thực hiện được trong bộ khuếch đại có tầng đầu vào vi sai. Với dây chung của nguồn tín hiệu (bên trái trong sơ đồ hình vẽ, chỉ có các đầu nối của điện trở R1 và R2. Tất cả các dây dẫn khác nối với dây chung đều được nối với thanh cái mạnh của nguồn điện, ngay trong sơ đồ. Tuy nhiên, trong trường hợp này, việc ngắt kết nối vì một lý do nào đó nguồn tín hiệu có thể dẫn đến hỏng bộ khuếch đại, vì xe buýt "mặt đất" bên trái không được kết nối với bất kỳ thứ gì và trạng thái của tầng đầu ra trở nên không thể đoán trước được. Để tránh trường hợp khẩn cấp, cả hai xe buýt "mặt đất" được kết nối với một điện trở R4. Điện trở của nó không được đập quá nhỏ để tiếng ồn từ xe buýt nguồn mạnh không thể đi vào đầu vào của bộ khuếch đại, đồng thời không quá lớn để không ảnh hưởng đến độ sâu phản hồi Trong thực tế, điện trở của điện trở R4 là khoảng 10 ôm.

Công suất tiêu thụ của bộ nguồn

Trong phần lớn các bộ khuếch đại công nghiệp, dung lượng của tụ lưu trữ (lọc) của bộ nguồn rõ ràng là không đủ, điều này được giải thích chỉ vì lý do kinh tế, vì tụ điện có xếp hạng lớn (từ 10.000 μF trở lên) rõ ràng không phải là linh kiện rẻ nhất. Công suất của các tụ lọc không đủ dẫn đến "nhiễu" động lực của bộ khuếch đại và tăng mức nền, i. E. làm giảm chất lượng âm thanh. Kinh nghiệm thực tế của tác giả trong lĩnh vực hiện đại hóa một số lượng lớn các bộ khuếch đại khác nhau là minh chứng cho một thực tế là “âm thanh thực” bắt đầu khi công suất bộ nguồn ít nhất là 75 J cho mỗi kênh. Để đảm bảo công suất năng lượng như vậy, tổng công suất của các tụ lọc không nhỏ hơn 45.000 μF ở điện áp nguồn 40 V trên nhánh (E = CU 2/2).

Chất lượng cơ sở yếu tố

Một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng âm thanh cao của bộ khuếch đại được đóng bởi chất lượng của phần tử cơ sở, chủ yếu là các thành phần thụ động, tức là điện trở và tụ điện, cũng như dây lắp đặt.

Và nếu hầu hết các nhà sản xuất sử dụng điện trở màng kim loại và carbon vĩnh cửu có chất lượng đủ cao trong các sản phẩm của họ, thì điều này không thể xảy ra đối với tụ điện vĩnh cửu. Mong muốn tiết kiệm chi phí sản xuất thường dẫn đến kết quả thảm hại. Trong những mạch điện cần sử dụng tụ điện màng polystyrene hoặc polypropylene chất lượng cao với tổn thất điện môi thấp và hệ số hấp thụ điện môi thấp, người ta thường lắp đặt tụ điện penny oxide hoặc tốt hơn nữa là tụ điện có chất điện môi màng polyethylene terephthalate. Chính vì điều này, ngay cả những ampli được thiết kế tốt cũng cho âm thanh "khó hiểu", "lầy lội". Khi chơi các đoạn nhạc không có độ chi tiết của âm thanh, cân bằng âm sắc bị xáo trộn, không đủ tốc độ, biểu hiện ở sự tấn công chậm chạp của âm thanh của nhạc cụ. Điều này cũng ảnh hưởng đến các khía cạnh khác của âm thanh. Nói chung, âm thanh kém.

Vì vậy, khi nâng cấp các bộ khuếch đại thực sự chất lượng cao, cần phải thay thế tất cả các tụ điện chất lượng thấp. Kết quả tốt thu được khi sử dụng tụ điện của Siemens, Philips, Wima. Khi tinh chỉnh các thiết bị cao cấp đắt tiền, tốt nhất bạn nên sử dụng tụ điện của hãng Reelcup của Mỹ loại PPFX, PPFX-S, RTX (các loại được liệt kê theo thứ tự tăng dần về giá thành).

Và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, bạn nên chú ý đến chất lượng của các điốt chỉnh lưu và hệ thống dây điện.

Điốt chỉnh lưu mạnh và cầu chỉnh lưu được sử dụng rộng rãi trong các đơn vị cung cấp điện của bộ khuếch đại có tốc độ thấp do sự hiện diện của hiệu ứng hấp thụ các hạt mang điện tích cực tiểu trong tiếp giáp p-n. Kết quả là, khi phân cực của điện áp xoay chiều tần số công nghiệp cung cấp cho bộ chỉnh lưu bị thay đổi, các điốt ở trạng thái mở sẽ đóng lại với độ trễ nhất định, do đó dẫn đến sự xuất hiện của nhiễu xung mạnh. Tiếng ồn đi vào đường dẫn âm thanh qua các mạch cung cấp điện và làm giảm chất lượng âm thanh. Để chống lại hiện tượng này, cần phải sử dụng các điốt xung tốc độ cao, hoặc tốt hơn là điốt Schottky, trong đó không có tác dụng tái hấp thụ các hạt mang điện tích thiểu số. Từ các điốt có sẵn, chúng tôi có thể giới thiệu công ty Chỉnh lưu quốc tế. Đối với dây lắp đặt, tốt nhất nên thay dây lắp đặt thông thường hiện có bằng dây cáp có tiết diện lớn làm bằng đồng không chứa ôxy. Trước hết, bạn nên thay dây dẫn truyền tín hiệu khuếch đại đến các đầu ra của bộ khuếch đại, dây dẫn trong các mạch nguồn, và nếu cần, dây từ giắc cắm đầu vào đến đầu vào của tầng khuếch đại đầu tiên.

Rất khó để đưa ra các khuyến nghị cụ thể về nhãn hiệu của các loại cáp. Tất cả phụ thuộc vào gu thẩm mỹ và khả năng tài chính của người sở hữu ampli. Từ những loại nổi tiếng và có sẵn trên thị trường của chúng tôi, chúng tôi có thể giới thiệu các loại cáp từ Kimber Kable, XLO, Audioquest.

Mạch và ứng dụng

Bộ khuếch đại ống chân không

Một bộ khuếch đại âm thanh thường bao gồm một bộ tiền khuếch đại và một bộ khuếch đại công suất (PA). Bộ tiền khuếch đại được thiết kế để tăng điện áp và đưa nó đến giá trị cần thiết cho hoạt động của bộ khuếch đại công suất cuối cùng, thường bao gồm các bộ điều khiển âm lượng, âm sắc hoặc bộ cân bằng, đôi khi nó có thể được xây dựng như một thiết bị riêng biệt. Bộ khuếch đại công suất phải cung cấp công suất xác định của dao động điện đến mạch tải (người tiêu dùng). Tải trọng của nó có thể là các thiết bị phát ra âm thanh: hệ thống âm thanh (loa), tai nghe (headphone); mạng phát sóng vô tuyến hoặc bộ điều chế máy phát vô tuyến. Bộ khuếch đại âm trầm là một phần không thể thiếu trong tất cả các thiết bị tái tạo, thu âm và phát sóng âm thanh.

Bộ khuếch đại công suất trong một bộ phận riêng biệt

Bộ tiền khuếch đại kỹ thuật

Phân loại

Các góc cắt của nửa sóng tín hiệu ở các chế độ khác nhau

Theo kiểu xử lý tín hiệu đầu vào và mạch xây dựng tầng đầu ra của bộ khuếch đại:

  • lớp "A" - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ hoạt động tuyến tính của phần tử khuếch đại
  • lớp "AB" - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ hoạt động với góc cắt lớn (> 90 °)
  • lớp "B" - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ hoạt động với góc cắt bằng 90 °
  • lớp "C" - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ hoạt động với góc cắt nhỏ (<90°)
  • lớp "D" - xử lý tín hiệu kỹ thuật số, điều chế độ rộng xung được áp dụng, phần tử khuếch đại hoạt động ở chế độ chính
  • lớp "T" - xử lý tín hiệu kỹ thuật số, điều chế độ rộng xung được áp dụng với việc thay đổi tần số và chu kỳ nhiệm vụ

IC để sử dụng trong bộ khuếch đại công suất

Theo loại ứng dụng trong thiết kế bộ khuếch đại các phần tử tích cực:

  • đèn để bàn- trên điện tử, ống chân không. Họ đã hình thành cơ sở của toàn bộ công viên ULF cho đến những năm 70. Vào những năm 60, các bộ khuếch đại ống có công suất rất cao (lên đến hàng chục kilowatt) đã được sản xuất. Chúng có kích thước và trọng lượng đáng kể, hiệu suất thấp. và tản nhiệt cao. Hiện tại, bộ khuếch đại ống công suất thấp (đơn vị watt) chỉ được sử dụng như một phần của đường dẫn độ trung thực cao.
  • bóng bán dẫn- trên bóng bán dẫn lưỡng cực hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Thiết kế giai đoạn cuối của bộ khuếch đại này khá phổ biến do tính đơn giản và khả năng đạt được công suất đầu ra cao, mặc dù gần đây nó đã được thay thế tích cực bằng các thiết bị tích hợp, ngay cả trong các bộ khuếch đại mạnh mẽ.
  • tích phân- trên mạch tích hợp (IC). Có những vi mạch chứa cả bộ tiền khuếch đại và bộ khuếch đại công suất trên cùng một tinh thể, được xây dựng theo các mạch khác nhau và hoạt động ở các lớp khác nhau. Ưu điểm là số lượng phần tử tối thiểu và do đó, kích thước nhỏ.
  • hỗn hợp- một số tầng được lắp ráp trên các phần tử bán dẫn và một số trên ống điện tử. Đôi khi bộ khuếch đại lai còn được gọi là bộ khuếch đại, một phần được lắp ráp trên mạch tích hợp, và một phần trên bóng bán dẫn hoặc ống chân không.

Máy biến áp phù hợp tải

Bằng cách kết hợp giai đoạn đầu ra của bộ khuếch đại với tải:

  • máy biến áp- về cơ bản, một sơ đồ kết hợp như vậy được sử dụng trong các bộ khuếch đại ống. Điều này là do sự cần thiết phải phù hợp với trở kháng đầu ra lớn của đèn với trở kháng tải thấp. Bộ khuếch đại bóng bán dẫn cao cấp cũng được biến áp phù hợp với tải.
  • không máy biến áp- sơ đồ kết hợp phổ biến nhất cho bóng bán dẫn và bộ khuếch đại tích hợp, kể từ giai đoạn bóng bán dẫn có trở kháng đầu ra thấp, phù hợp tốt với tải trở kháng thấp.

Liên kết

Quỹ Wikimedia. Năm 2010.

Xem "Bộ khuếch đại tần số thấp" là gì trong các từ điển khác:

    bộ khuếch đại tần số thấp- Bộ khuếch đại ULF được thiết kế để khuếch đại tín hiệu âm thanh; trong máy thu vô tuyến, ULF bật sau máy dò. [L.M. Nevdyaev. Công nghệ viễn thông. Sách tham khảo từ điển giải thích Anh Nga. Biên tập bởi Yu.M. Gornostaeva. ... ...

    bộ khuếch đại tần số thấp- žemadažnis stiprintuvas statusas T s viêm automatika atitikmenys: angl. bộ khuếch đại tần số thấp vok. Niederfrequenzverstärker, tôi rus. bộ khuếch đại tần số thấp, m pranc. amplificateur à basse fréquence, m ... ga cuối Automatikosų žodynas

    bộ khuyếch đại âm thanh- Không. bộ khuếch đại tần số thấp Bộ khuếch đại điện tử cho tín hiệu âm thanh. [GOST 24375 80] Bộ khuếch đại tần số thấp không được chấp nhận, không được khuyến nghị Chủ đề về truyền thông vô tuyến Thuật ngữ chung về máy phát vô tuyến ... Hướng dẫn của người phiên dịch kỹ thuật

    bộ khuyếch đại âm thanh- Bộ khuếch đại âm tần 360; UZCH (Ndp. Bộ khuếch đại tần số thấp) Bộ khuếch đại tín hiệu điện của tần số âm thanh Nguồn: PR 45.02 97: Hệ thống tiêu chuẩn hóa công nghiệp. Nguyên tắc xây dựng văn bản quy định 360. Máy tăng âm ... ... Sách tham khảo từ điển các thuật ngữ của tài liệu quy chuẩn và kỹ thuật

    Đề xuất đổi tên trang này thành Bộ khuếch đại tần số âm thanh. Giải thích lý do và thảo luận trên trang Wikipedia: Hướng tới việc đổi tên / ngày 3 tháng 11 năm 2012. Có lẽ tên hiện tại của nó không phù hợp với các tiêu chuẩn của ngôn ngữ Nga hiện đại ... Wikipedia

    Bộ khuếch đại điện tử là bộ phận khuếch đại tín hiệu điện, trong các phần tử khuếch đại có sử dụng hiện tượng dẫn điện trong chất khí, chân không và chất bán dẫn. Một bộ khuếch đại điện tử có thể được biểu diễn như một ... ... Wikipedia

    bộ khuếch đại- Bộ khuếch đại 3.1.1: Bộ khuếch đại tín hiệu tần số âm thanh trong thiết kế có thể tháo rời mô-đun hoặc được bao gồm trong một thiết bị thùng đơn.

Kết nối loa với máy tính xách tay, TV hoặc nguồn nhạc khác đôi khi yêu cầu khuếch đại tín hiệu bằng một thiết bị riêng biệt. Tự làm là một ý tưởng hay để lắp ráp một bộ khuếch đại nếu bạn có xu hướng làm việc với các bảng mạch in tại nhà và có một số kỹ năng kỹ thuật.

Cách tạo bộ khuếch đại âm thanh

Bắt đầu công việc lắp ráp thiết bị khuếch đại cho loa loại này hay loại khác bao gồm việc tìm kiếm các công cụ và phụ kiện. Mạch khuếch đại trên bảng mạch in được lắp ráp bằng cách sử dụng một mỏ hàn trên một giá đỡ chịu nhiệt. Nên sử dụng các trạm hàn đặc biệt. Nếu lắp ráp DIY được thực hiện cho mục đích kiểm tra mạch hoặc sử dụng trong thời gian ngắn, tùy chọn "on-wire" sẽ hoạt động, nhưng bạn sẽ cần thêm không gian để chứa các thành phần. Bảng mạch in đảm bảo tính nhỏ gọn của thiết bị và thuận tiện trong việc sử dụng sau này.

Một bộ khuếch đại rẻ tiền và phổ biến cho tai nghe hoặc loa nhỏ được tạo ra trên cơ sở vi mạch - một bộ phận điều khiển thu nhỏ với một bộ lệnh được xây dựng trước để điều khiển tín hiệu điện. Nó vẫn chỉ thêm một số điện trở và tụ điện vào mạch với vi mạch. Do đó, tổng chi phí của một bộ khuếch đại hạng nghiệp dư thấp hơn đáng kể so với giá của thiết bị chuyên nghiệp làm sẵn từ cửa hàng gần nhất, nhưng chức năng cũng bị hạn chế do thay đổi âm lượng đầu ra của tín hiệu âm thanh.

Hãy nhớ các tính năng của bộ khuếch đại đơn kênh nhỏ gọn được lắp ráp bằng tay dựa trên vi mạch dòng TDA và các tín hiệu tương tự của chúng. Vi mạch tạo ra một lượng nhiệt lớn trong quá trình hoạt động, vì vậy bạn phải loại trừ hoặc giảm thiểu sự tiếp xúc của nó với các bộ phận khác của thiết bị. Nên sử dụng vỉ tản nhiệt để tản nhiệt. Tùy thuộc vào mô hình của vi mạch và công suất của bộ khuếch đại, kích thước của bộ tản nhiệt yêu cầu tăng lên. Nếu bộ khuếch đại được lắp ráp trong một hộp, trước tiên bạn nên dự kiến ​​vị trí cho bộ tản nhiệt.

Một tính năng khác của việc lắp ráp bộ khuếch đại âm thanh bằng tay của chính bạn là tiêu thụ điện áp thấp. Điều này cho phép một bộ khuếch đại đơn giản được sử dụng trên ô tô (chạy bằng pin ô tô), trên đường hoặc ở nhà (được cung cấp bởi thiết bị chuyên dụng hoặc pin). Một số bộ khuếch đại âm thanh đơn giản hóa yêu cầu điện áp chỉ 3 Vôn. Công suất tiêu thụ phụ thuộc vào mức độ khuếch đại của tín hiệu âm thanh. Bộ khuếch đại âm thanh từ đầu phát cho tai nghe tiêu chuẩn tiêu thụ khoảng 3 watt.

Một người mới bắt đầu phát thanh nghiệp dư được khuyến khích sử dụng một chương trình máy tính để tạo và xem sơ đồ mạch. Các tệp cho các chương trình như vậy có thể có phần mở rộng * .lay - chúng được tạo và chỉnh sửa trong công cụ ảo Sprint Layout phổ biến. Tạo một sơ đồ bằng tay của chính bạn từ đầu sẽ có ý nghĩa nếu bạn đã có kinh nghiệm và muốn thử nghiệm với kiến ​​thức thu được. Nếu không, hãy tìm kiếm và tải xuống các tệp đã tạo sẵn, có thể được sử dụng để nhanh chóng lắp ráp bộ khuếch đại thay thế cho bộ khuếch đại tần số thấp cho radio trên ô tô hoặc bộ khuếch đại kết hợp kỹ thuật số cho guitar.

Cho máy tính xách tay

Bộ khuếch đại âm thanh do-it-yourself cho máy tính xách tay sẽ được lắp ráp trong một trong hai trường hợp: loa tích hợp không đúng thứ tự hoặc âm lượng và chất lượng âm thanh của chúng không đủ cho nhu cầu của bạn. Bạn sẽ cần một bộ khuếch đại đơn giản được thiết kế cho công suất của loa ngoài lên đến 2 watt và điện trở của các cuộn dây lên đến 4 ôm. Để lắp ráp nó bằng tay của chính bạn, ngoài các công cụ vô tuyến nghiệp dư tiêu chuẩn (kìm, trạm hàn), bạn sẽ cần một bảng mạch in, một vi mạch TDA 7231 và một nguồn điện 9 Volt. Hãy tự mình chọn một thùng máy để chứa các thành phần bộ khuếch đại.

Thêm các mục sau vào danh sách các thành phần đã mua:

  • tụ điện không phân cực 0,1 μF - 2 chiếc;
  • tụ điện cực 100 μF - 1 pc .;
  • tụ điện cực 220 μF - 1 pc .;
  • tụ phân cực 470 μF - 1 pc .;
  • điện trở không đổi 10 KOhm - 1 pc .;
  • điện trở không đổi 4,7 Ohm - 1 pc .;
  • công tắc hai vị trí - 1 cái .;
  • ổ cắm đầu ra loa - 1 cái.

Tự xác định thứ tự lắp ráp, tùy thuộc vào sơ đồ đấu dây của định dạng * .lay mà bạn đã tải xuống. Chọn một bộ tản nhiệt có kích thước sao cho khả năng dẫn nhiệt của nó cho phép duy trì nhiệt độ hoạt động của vi mạch dưới 50 độ C. Nếu thiết bị thường xuyên được sử dụng ngoài trời với máy tính xách tay, nó sẽ cần một vỏ tự chế với các khe hoặc lỗ để lưu thông không khí. Bạn có thể tự tay lắp ráp một chiếc vỏ như vậy từ hộp nhựa hoặc phần còn lại của thiết bị radio cũ, cố định bo mạch bằng các vít dài.

Đối với tai nghe DIY

Bộ khuếch đại âm thanh nổi đơn giản nhất cho tai nghe di động nên có công suất thấp, nhưng thông số quan trọng nhất sẽ là mức tiêu thụ điện năng. Trong một ví dụ lý tưởng, thiết kế được cấp nguồn bằng pin AA, hoặc, trong trường hợp cực đoan, từ bộ chuyển đổi 3 Volt đơn giản. Bạn sẽ cần một vi mạch TDA 2822 chất lượng cao hoặc mạch tương tự của nó (ví dụ: KA 2209), một mạch điện tử để lắp ráp bộ khuếch đại bằng tay của chính bạn trên TDA 2822. Ngoài ra, hãy mang theo các phụ kiện:

  • tụ điện 100 uF (4 chiếc.);
  • lên đến 30 cm dây đồng;
  • giắc cắm tai nghe.

Bạn sẽ cần một bộ tản nhiệt nếu muốn làm cho bộ khuếch đại nhỏ gọn và có hộp đựng kín. Bộ khuếch đại có thể được lắp ráp trên một bảng mạch in sẵn hoặc sản xuất tại nhà hoặc bằng cách lắp trên bề mặt. Biến áp xung trong bộ nguồn có thể gây nhiễu, vì vậy không sử dụng nó với phiên bản khuếch đại này. Bộ khuếch đại hoàn thiện sẽ cung cấp âm thanh dễ chịu và mạnh mẽ từ đầu phát (ghi âm hoặc tín hiệu radio), máy tính bảng hoặc điện thoại.

Mạch khuếch đại cho loa siêu trầm

Bộ khuếch đại tần số thấp được lắp ráp bằng tay trên vi mạch TDA 7294. Nó được sử dụng để tạo ra âm thanh mạnh mẽ với âm trầm trong căn hộ và như một bộ khuếch đại tự động - tuy nhiên, trong trường hợp này, bạn cần phải mua một bộ nguồn lưỡng cực cho 30-35 Vôn. Các hình bên dưới mô tả vị trí của các thành phần, cũng như xếp hạng điện trở và tụ điện. Bộ khuếch đại loa siêu trầm này sẽ cung cấp công suất đầu ra lên đến 100 watt với các tần số thấp nổi bật.

Bộ khuếch đại âm thanh mini cho loa

Là một thiết bị khuếch đại âm thanh cho loa gia đình trong nước hoặc nước ngoài, thiết kế mô tả ở trên cho máy tính xách tay là phù hợp. Vị trí cố định của thiết bị sẽ cho phép bạn chọn bất kỳ bộ chuyển đổi nguồn nào có sẵn. Bạn có thể đảm bảo vẻ ngoài thu nhỏ và có thể chấp nhận được của một bộ khuếch đại rẻ tiền bằng cách tuân thủ một số quy tắc:

  1. Đã hoàn thành bảng mạch in chất lượng cao.
  2. Vỏ nhựa hoặc kim loại bền (đặt hàng từ chính chủ).
  3. Vị trí của các thành phần đã được lên kế hoạch trước.
  4. Bộ khuếch đại được hàn gọn gàng, không có giọt hàn không cần thiết.
  5. Bộ tản nhiệt chỉ chạm vào vi mạch.
  6. Sử dụng các ổ cắm làm sẵn cho đầu ra tín hiệu và đầu vào nguồn.

Bộ khuếch đại âm thanh ống tự làm

Bộ khuếch đại âm thanh dạng ống là thiết bị đắt tiền, với điều kiện bạn phải mua tất cả các thành phần bằng chi phí của mình. Các nhà đài nghiệp dư đôi khi còn lưu giữ các bộ sưu tập đèn và các bộ phận khác. Việc tự tay lắp ráp một bộ khuếch đại đèn tại nhà là điều tương đối dễ dàng nếu bạn sẵn sàng dành vài ngày để tìm kiếm các mạch chi tiết trên Internet. Mạch khuếch đại âm thanh là duy nhất trong từng trường hợp và phụ thuộc vào nguồn âm thanh (máy ghi âm cũ, công nghệ kỹ thuật số hiện đại), nguồn điện, kích thước ước tính và các thông số khác.

Bộ khuếch đại âm thanh bóng bán dẫn

Có thể lắp ráp bộ tiền khuếch đại âm thanh bằng chính tay của bạn mà không cần sử dụng các vi mạch phức tạp trên các bóng bán dẫn. Bộ khuếch đại trên bóng bán dẫn germani dễ dàng tích hợp vào các hệ thống âm thanh hiện đại, nó không cần điều chỉnh thêm. Nhược điểm của mạch bóng bán dẫn là kích thước lớn hơn của các bảng lắp ráp. Sự phụ thuộc vào "độ tinh khiết" của nền cũng không dễ chịu - bạn sẽ cần một dây cáp được bảo vệ hoặc một mạch bổ sung để khử nhiễu và gợn sóng từ mạng.

Video: Bộ khuếch đại công suất âm thanh DIY

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn giản nhất có thể là một hướng dẫn tốt để nghiên cứu các đặc tính của thiết bị. Sơ đồ và thiết kế khá đơn giản, bạn có thể độc lập chế tạo thiết bị và kiểm tra hoạt động của nó, đo lường tất cả các thông số. Nhờ các bóng bán dẫn hiệu ứng trường hiện đại, bạn có thể thực sự tạo ra một bộ khuếch đại micrô thu nhỏ chỉ từ ba yếu tố. Và kết nối nó với máy tính cá nhân để cải thiện các thông số ghi âm. Và những người đối thoại trong cuộc trò chuyện sẽ nghe thấy bài nói của bạn tốt hơn và rõ ràng hơn nhiều.

Đặc điểm tần số

Bộ khuếch đại tần số (âm thanh) thấp có sẵn trong hầu hết các thiết bị gia dụng - trung tâm âm nhạc, ti vi, radio, máy ghi âm và thậm chí trong máy tính cá nhân. Nhưng cũng có bộ khuếch đại RF trên bóng bán dẫn, đèn và vi mạch. Điểm khác biệt của chúng là ULF cho phép bạn chỉ khuếch đại tín hiệu của tần số âm thanh mà tai người cảm nhận được. Bộ khuếch đại âm thanh bóng bán dẫn có thể tái tạo tín hiệu với tần số từ 20 Hz đến 20.000 Hz.

Do đó, ngay cả thiết bị đơn giản nhất cũng có khả năng khuếch đại tín hiệu trong phạm vi này. Và nó làm điều đó càng đồng đều càng tốt. Độ lợi phụ thuộc trực tiếp vào tần số của tín hiệu đầu vào. Đồ thị về sự phụ thuộc của các giá trị này gần như là một đường thẳng. Nếu một tín hiệu có tần số nằm ngoài phạm vi được đưa vào đầu vào của bộ khuếch đại, chất lượng hoạt động và hiệu suất của thiết bị sẽ nhanh chóng giảm xuống. Theo quy luật, các tầng ULF được lắp ráp trên các bóng bán dẫn hoạt động ở dải tần số thấp và trung bình.

Các lớp hoạt động của bộ khuếch đại âm thanh

Tất cả các thiết bị khuếch đại được chia thành nhiều lớp, tùy thuộc vào mức độ dòng điện chạy qua tầng trong thời gian hoạt động:

  1. Lớp "A" - dòng điện chạy không bị gián đoạn trong toàn bộ thời gian hoạt động của tầng khuếch đại.
  2. Trong lớp hoạt động "B" dòng điện chạy trong một nửa chu kỳ.
  3. Lớp "AB" chỉ ra rằng dòng điện chạy qua tầng khuếch đại trong thời gian bằng 50-100% chu kỳ.
  4. Ở chế độ "C", dòng điện chạy trong thời gian ít hơn một nửa thời gian hoạt động.
  5. Chế độ "D" ULF được sử dụng trong thực hành phát thanh nghiệp dư khá gần đây - hơn 50 năm một chút. Trong hầu hết các trường hợp, các thiết bị này được thực hiện trên cơ sở các yếu tố kỹ thuật số và có hiệu suất rất cao - trên 90%.

Sự biến dạng trong các loại bộ khuếch đại tần số thấp khác nhau

Khu vực làm việc của bộ khuếch đại bóng bán dẫn lớp "A" được đặc trưng bởi độ méo phi tuyến khá thấp. Nếu tín hiệu đầu vào phát ra các xung có điện áp cao hơn, điều này làm cho các bóng bán dẫn bão hòa. Trong tín hiệu đầu ra, gần mỗi hài, các hài cao hơn bắt đầu xuất hiện (lên đến 10 hoặc 11). Điều này tạo ra âm thanh kim loại chỉ có ở bộ khuếch đại bóng bán dẫn.

Nếu nguồn điện không ổn định, tín hiệu đầu ra sẽ được mô phỏng theo biên độ gần với tần số nguồn. Âm thanh sẽ trở nên khó hơn ở phía bên trái của đáp ứng tần số. Nhưng khả năng ổn định nguồn của ampli càng tốt thì thiết kế của toàn bộ thiết bị càng trở nên phức tạp. Các ULF hoạt động ở lớp "A" có hiệu suất tương đối thấp - dưới 20%. Nguyên nhân là do bóng bán dẫn hoạt động liên tục và dòng điện chạy qua nó liên tục.

Để tăng hiệu suất (mặc dù không đáng kể), bạn có thể sử dụng mạch đẩy kéo. Một nhược điểm là nửa sóng ở tín hiệu đầu ra trở nên không cân bằng. Nếu chúng ta chuyển từ lớp “A” sang “AB”, sự biến dạng phi tuyến sẽ tăng lên 3-4 lần. Nhưng hiệu suất của toàn bộ mạch của thiết bị vẫn sẽ tăng lên. Các lớp ULF "AB" và "B" đặc trưng cho sự gia tăng độ méo với sự giảm mức tín hiệu ở đầu vào. Nhưng ngay cả khi bạn tăng âm lượng, nó sẽ không hoàn toàn thoát khỏi những thiếu sót.

Làm việc trong các lớp trung cấp

Mỗi lớp có một số giống. Ví dụ, có một loại bộ khuếch đại "A +". Trong đó, các bóng bán dẫn đầu vào (điện áp thấp) hoạt động ở chế độ "A". Nhưng những điện áp cao được lắp đặt trong các giai đoạn đầu ra hoạt động ở "B" hoặc "AB". Những bộ khuếch đại như vậy tiết kiệm hơn nhiều so với những bộ khuếch đại hoạt động ở lớp "A". Một số lượng biến dạng phi tuyến nhỏ hơn đáng kể - không quá 0,003%. Có thể đạt được kết quả tốt hơn bằng cách sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực. Nguyên tắc hoạt động của bộ khuếch đại dựa trên các yếu tố này sẽ được thảo luận dưới đây.

Nhưng vẫn có một số lượng lớn các sóng hài cao hơn trong tín hiệu đầu ra, điều này làm cho âm thanh có đặc tính kim loại. Ngoài ra còn có các mạch khuếch đại hoạt động trong lớp "AA". Chúng có độ méo hài ít hơn - lên đến 0,0005%. Nhưng nhược điểm chính của bộ khuếch đại bóng bán dẫn vẫn còn đó - âm thanh kim loại đặc trưng.

Thiết kế "thay thế"

Điều này không có nghĩa là chúng là sự thay thế, chỉ là một số chuyên gia tham gia thiết kế và lắp ráp bộ khuếch đại để tái tạo âm thanh chất lượng cao đang ngày càng ưa thích các thiết kế dạng ống. Ưu điểm của bộ khuếch đại ống là:

  1. Giá trị rất thấp của mức độ méo phi tuyến trong tín hiệu đầu ra.
  2. Có ít sóng hài cao hơn trong các thiết kế bóng bán dẫn.

Nhưng có một nhược điểm rất lớn vượt trội hơn tất cả những ưu điểm - đó là bắt buộc phải cài đặt thiết bị cho phù hợp. Thực tế là giai đoạn ống có điện trở rất cao - vài nghìn ohms. Nhưng điện trở của cuộn dây loa là 8 hoặc 4 ôm. Để phù hợp với chúng, bạn cần phải cài đặt một máy biến áp.

Tất nhiên, đây không phải là một nhược điểm quá lớn - cũng có những thiết bị bán dẫn sử dụng biến áp để phù hợp với giai đoạn đầu ra và hệ thống loa. Một số chuyên gia cho rằng sơ đồ hiệu quả nhất là hybrid - trong đó các bộ khuếch đại một đầu được sử dụng, không bị che phủ bởi phản hồi tiêu cực. Hơn nữa, tất cả các tầng này hoạt động ở chế độ ULF hạng "A". Nói cách khác, một bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn được sử dụng như một bộ tiếp nối.

Hơn nữa, hiệu quả của các thiết bị như vậy là khá cao - khoảng 50%. Nhưng bạn không nên chỉ tập trung vào các chỉ số hiệu quả và công suất - chúng không có nghĩa là bộ khuếch đại tái tạo âm thanh chất lượng cao. Tính tuyến tính và chất lượng có tầm quan trọng lớn hơn nhiều. Vì vậy, trước hết bạn cần phải chú ý đến chúng chứ không nên để quyền lực.

Mạch ULF một đầu trên bóng bán dẫn

Bộ khuếch đại phát ra chung đơn giản nhất hoạt động ở lớp "A". Đoạn mạch sử dụng phần tử bán dẫn có cấu trúc n-p-n. Điện trở R3 được lắp đặt trong mạch thu, có tác dụng hạn chế dòng điện chạy qua. Mạch thu được nối với dây nguồn dương, và mạch phát được nối với dây âm. Trong trường hợp sử dụng transistor bán dẫn có cấu trúc p-n-p thì mạch điện sẽ giống hệt nhau, chỉ cần bạn thay đổi cực tính là được.

Nhờ tụ chặn C1, có thể tách tín hiệu đầu vào AC khỏi nguồn DC. Trong trường hợp này, tụ điện không phải là vật cản đối với dòng điện xoay chiều dọc theo đường dẫn cực phát. Điện trở bên trong của điểm nối đế phát, cùng với các điện trở R1 và R2, là bộ chia đơn giản nhất của điện áp nguồn. Thông thường, R2 có điện trở 1-1,5 kΩ - các giá trị điển hình nhất cho các mạch như vậy. Trong trường hợp này, điện áp cung cấp được chia chính xác một nửa. Và nếu bạn cấp nguồn cho mạch điện với hiệu điện thế 20 Vôn, bạn có thể thấy giá trị của độ lợi dòng điện h21 sẽ là 150. Cần lưu ý rằng các bộ khuếch đại bóng bán dẫn HF được thực hiện theo các mạch tương tự, chỉ có điều chúng hoạt động hơi khác một chút. .

Trong trường hợp này, điện áp phát là 9 V và sụt giảm trong phần của mạch "EB" là 0,7 V (đặc trưng cho các bóng bán dẫn trên tinh thể silicon). Nếu chúng ta xem xét một bộ khuếch đại dựa trên các bóng bán dẫn germanium, thì trong trường hợp này, điện áp rơi trên phần "EB" sẽ bằng 0,3 V. Dòng điện trong mạch thu sẽ bằng với dòng điện chạy trong bộ phát. Nó có thể được tính bằng cách chia điện áp phát cho điện trở R2 - 9V / 1 kΩ = 9 mA. Để tính dòng cơ bản, 9 mA phải được chia cho độ lợi h21 - 9 mA / 150 = 60 μA. Trong các thiết kế ULF, các bóng bán dẫn lưỡng cực thường được sử dụng. Nguyên tắc làm việc của anh ấy khác với các nguyên tắc thực địa.

Trên điện trở R1, bây giờ bạn có thể tính toán giá trị sụt giảm - đây là sự khác biệt giữa điện áp cơ sở và nguồn cung cấp. Trong trường hợp này, điện áp cơ bản có thể được tìm thấy bằng công thức - tổng các đặc tính của bộ phát và quá trình chuyển đổi "E-B". Khi được cấp điện từ nguồn 20 Vôn: 20 - 9,7 = 10,3. Từ đây, bạn có thể tính được giá trị điện trở R1 = 10,3V / 60 μA = 172 kΩ. Đoạn mạch chứa một điện dung C2 cần thiết để thực hiện một đoạn mạch mà thành phần xoay chiều của dòng điện phát ra có thể chạy qua.

Nếu không lắp tụ C2 thì linh kiện biến trở sẽ rất hạn chế. Do đó, một bộ khuếch đại âm thanh transistorized như vậy sẽ có độ lợi dòng điện rất thấp h21. Cần phải chú ý đến thực tế là trong các tính toán trên, dòng điện cơ bản và dòng điện thu được giả định là bằng nhau. Hơn nữa, dòng điện cơ bản được coi là dòng điện chạy vào mạch từ bộ phát. Nó chỉ xảy ra nếu một điện áp phân cực được đặt vào cực cơ sở của bóng bán dẫn.

Nhưng cần phải lưu ý rằng dòng điện rò bộ thu hoàn toàn luôn luôn chạy qua mạch cơ sở, bất kể sự hiện diện của phần bù. Trong các mạch có bộ phát chung, dòng điện rò được khuếch đại ít nhất 150 lần. Nhưng thông thường giá trị này chỉ được tính đến khi tính toán bộ khuếch đại trên bóng bán dẫn germani. Trong trường hợp sử dụng silicon, trong đó dòng điện của mạch "K-B" rất nhỏ, giá trị này đơn giản là bỏ qua.

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn MIS

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn hiệu ứng trường được hiển thị trong sơ đồ có nhiều chất tương tự. Bao gồm cả việc sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực. Vì vậy, chúng ta có thể coi như một ví dụ tương tự về thiết kế của một bộ khuếch đại âm thanh, được lắp ráp theo một mạch phát chung. Ảnh chụp đoạn mạch mắc theo mạch nguồn chung. Các liên kết R-C được lắp ráp trên các mạch đầu vào và đầu ra để thiết bị hoạt động ở chế độ khuếch đại lớp "A".

Dòng điện xoay chiều từ nguồn tín hiệu được ngăn cách với nguồn điện một chiều bởi tụ điện C1. Điều bắt buộc là bộ khuếch đại bóng bán dẫn hiệu ứng trường có điện thế cổng sẽ thấp hơn điện thế của nguồn. Trong sơ đồ cho thấy, cổng được kết nối với dây chung thông qua một điện trở R1. Điện trở của nó rất lớn - thường sử dụng điện trở 100-1000 kOhm trong các thiết kế. Điện trở lớn như vậy được chọn để tín hiệu ở đầu vào không bị tắt.

Điện trở này hầu như không cho phép dòng điện chạy qua, do đó điện thế ở cổng (trong trường hợp không có tín hiệu ở đầu vào) giống như ở mặt đất. Ở nguồn, điện thế cao hơn ở mặt đất, chỉ do điện áp giảm trên điện trở R2. Do đó, rõ ràng là tiềm năng của cổng thấp hơn so với tiềm năng của nguồn. Cụ thể, đây là những gì cần thiết cho hoạt động bình thường của bóng bán dẫn. Cần lưu ý rằng C2 và R3 trong mạch khuếch đại này có cùng mục đích như trong thiết kế đã thảo luận ở trên. Và tín hiệu đầu vào được dịch chuyển từ đầu ra 180 độ.

ULF với biến áp ở đầu ra

Bạn có thể làm một bộ khuếch đại như vậy bằng tay của chính mình để sử dụng tại nhà. Nó được thực hiện theo kế hoạch hoạt động trong lớp "A". Thiết kế giống như những gì đã thảo luận ở trên - với một bộ phát chung. Có một đặc điểm là cần sử dụng máy biến áp để đấu nối. Đây là một nhược điểm của một bộ khuếch đại âm thanh bán dẫn như vậy.

Mạch thu của bóng bán dẫn được tải bởi cuộn sơ cấp, mạch này phát triển tín hiệu đầu ra truyền qua cuộn thứ cấp đến loa. Một bộ chia điện áp được lắp ráp trên các điện trở R1 và R3, cho phép bạn chọn điểm hoạt động của bóng bán dẫn. Chuỗi này cung cấp điện áp phân cực cho đế. Tất cả các thành phần khác có cùng mục đích như trong các mạch được thảo luận ở trên.

Bộ khuếch đại âm thanh đẩy kéo

Điều này không có nghĩa là đây là một bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn giản, vì hoạt động của nó phức tạp hơn một chút so với các bộ khuếch đại đã thảo luận trước đó. Trong ULFs push-pull, tín hiệu đầu vào được chia thành hai nửa sóng, khác pha. Và mỗi nửa sóng này được khuếch đại bởi tầng riêng của nó, được thực hiện trên một bóng bán dẫn. Sau khi quá trình khuếch đại của mỗi nửa sóng xảy ra, cả hai tín hiệu được kết nối và gửi đến loa. Những biến đổi phức tạp như vậy có thể gây ra méo tín hiệu, vì đặc tính động lực và tần số của hai bóng bán dẫn, thậm chí cùng loại, sẽ khác nhau.

Kết quả là chất lượng âm thanh ở đầu ra của bộ khuếch đại bị giảm đi đáng kể. Khi vận hành bộ khuếch đại đẩy kéo ở hạng "A", không thể tái tạo tín hiệu phức tạp với chất lượng cao. Nguyên nhân là do dòng điện tăng lên liên tục chạy dọc theo các nhánh của bộ khuếch đại, các nửa sóng không đối xứng và xảy ra hiện tượng lệch pha. Âm thanh trở nên kém rõ ràng hơn, và khi bị đốt nóng, sự biến dạng tín hiệu thậm chí còn tăng lên nhiều hơn, đặc biệt là ở các tần số thấp và cực thấp.

ULF không biến áp

Bộ khuếch đại LF trên một bóng bán dẫn, được chế tạo bằng máy biến áp, mặc dù thực tế là thiết kế có thể có kích thước nhỏ, vẫn không hoàn hảo. Transformers vẫn còn nặng và cồng kềnh, vì vậy tốt nhất bạn nên loại bỏ chúng. Hiệu quả hơn nhiều là mạch dựa trên các phần tử bán dẫn bổ sung với các kiểu dẫn điện khác nhau. Hầu hết các ULF hiện đại được thực hiện theo các sơ đồ như vậy và hoạt động ở lớp "B".

Hai bóng bán dẫn mạnh mẽ được sử dụng trong thiết kế hoạt động trong một mạch theo bộ phát (bộ thu chung). Trong trường hợp này, điện áp đầu vào được chuyển đến đầu ra mà không bị suy hao và khuếch đại. Nếu không có tín hiệu ở đầu vào, thì các bóng bán dẫn đang trên đà bật, nhưng vẫn bị tắt. Khi một tín hiệu hài được đưa vào đầu vào, nửa sóng tích cực của bóng bán dẫn đầu tiên sẽ mở ra và sóng thứ hai ở chế độ cắt tại thời điểm này.

Do đó, chỉ có nửa sóng dương mới có thể truyền qua tải. Nhưng những cái tiêu cực mở bóng bán dẫn thứ hai và tắt hoàn toàn bóng bán dẫn đầu tiên. Trong trường hợp này, chỉ có nửa sóng âm trong tải. Kết quả là, tín hiệu được khuếch đại công suất ở đầu ra của thiết bị. Mạch khuếch đại bóng bán dẫn như vậy khá hiệu quả và có khả năng hoạt động ổn định, tái tạo âm thanh chất lượng cao.

Mạch ULF trên một bóng bán dẫn

Sau khi nghiên cứu tất cả các tính năng trên, bạn có thể tự tay mình lắp ráp một bộ khuếch đại trên một đế phần tử đơn giản. Bóng bán dẫn có thể được sử dụng bởi KT315 trong nước hoặc bất kỳ đối tác nước ngoài nào của nó - ví dụ, VS107. Khi tải, bạn cần sử dụng tai nghe có trở kháng 2000-3000 ohms. Một điện áp phân cực phải được đặt vào đế của bóng bán dẫn thông qua một điện trở 1 MΩ và một tụ điện tách 10 μF. Đoạn mạch có thể được cấp điện từ nguồn có hiệu điện thế 4,5-9 Vôn, cường độ dòng điện - 0,3-0,5 A.

Nếu điện trở R1 không được kết nối, thì sẽ không có dòng điện trong cơ sở và bộ thu. Nhưng khi kết nối, điện áp đạt mức 0,7 V và cho phép dòng điện khoảng 4 μA chạy qua. Trong trường hợp này, mức tăng hiện tại sẽ là khoảng 250. Từ đây bạn có thể thực hiện một phép tính đơn giản về bộ khuếch đại trên các bóng bán dẫn và tìm ra dòng thu - hóa ra là 1 mA. Đã ráp xong mạch khuếch đại bán dẫn này, bạn có thể kiểm tra nó. Kết nối tải với đầu ra - tai nghe.

Chạm vào đầu vào bộ khuếch đại bằng ngón tay của bạn - một tiếng ồn đặc trưng sẽ xuất hiện. Nếu nó không có ở đó, thì rất có thể, cấu trúc được lắp ráp không chính xác. Kiểm tra lại tất cả các kết nối và xếp hạng phần tử. Để làm cho phần trình diễn rõ ràng hơn, hãy kết nối nguồn âm thanh với đầu vào - đầu ra ULF từ máy nghe nhạc hoặc điện thoại. Nghe nhạc và tận hưởng chất lượng âm thanh.

Các ấn phẩm tương tự: