مدار تقویت کننده ترانزیستور دوقطبی قدرتمند. تقویت کننده ترانزیستور کلاس A خودتان را انجام دهید. تقویت کننده ترانزیستوری دو مرحله ای

قبلاً در Habré در مورد تقویت کننده های لوله DIY منتشر شده بود که خواندن آنها بسیار جالب بود. بدون شک صدای آنها فوق العاده است، اما برای استفاده روزمره استفاده از دستگاه ترانزیستور راحت تر است. ترانزیستورها راحت تر هستند زیرا نیازی به گرم کردن قبل از کار ندارند و دوام بیشتری دارند. و همه جرات ندارند یک حماسه لامپ را با پتانسیل آند زیر 400 ولت راه اندازی کنند و ترانسفورماتورهای ترانزیستوری برای چند ده ولت بسیار ایمن تر و مقرون به صرفه تر هستند.

من مدار 1969 جان لینزلی هود را به عنوان مدار برای بازتولید انتخاب کردم و پارامترهای نویسنده را بر اساس امپدانس بلندگوهایم 8 اهم گرفتم.

طرح کلاسیک یک مهندس بریتانیایی که تقریباً 50 سال پیش منتشر شد، هنوز یکی از قابل تکرارترین هاست و به طور انحصاری درباره خود جمع آوری می کند. بررسی های مثبت. توضیحات زیادی برای این موضوع وجود دارد:
- حداقل تعداد عناصر نصب را ساده می کند. همچنین اعتقاد بر این است که هر چه طراحی ساده تر باشد، صدای بهتر;
- علیرغم وجود دو ترانزیستور خروجی، نیازی به دسته بندی آنها به جفت های مکمل نیست.
- خروجی 10 وات با حاشیه برای خانه های معمولی انسان کافی است و حساسیت ورودی 0.5-1 ولت به خوبی با خروجی اکثر کارت های صدا یا پخش کننده سازگار است.
- کلاس A - اگر در مورد صدای خوب صحبت کنیم، در آفریقا نیز کلاس A است. در مورد مقایسه با کلاس های دیگر کمی پایین تر خواهد بود.

طراحی داخلی

تقویت کننده با برق شروع می شود. جداسازی دو کانال برای استریو بهتر است از دو ترانسفورماتور مختلف انجام شود، اما من خودم را به یک ترانسفورماتور با دو سیم پیچ ثانویه محدود کردم. پس از این سیم پیچی ها، هر کانال به تنهایی وجود دارد، بنابراین نباید فراموش کنیم که همه موارد ذکر شده در زیر را در دو ضرب کنیم. روی تخته نان پل ها را روی دیودهای شاتکی برای یکسو کننده می سازیم.

روی دیودهای معمولی یا حتی پل های آماده امکان پذیر است، اما پس از آن باید با خازن ها شنت شوند و افت ولتاژ در آنها بیشتر است. بعد از پل ها، فیلترهای CRC از دو خازن 33000 میکروفاراد و یک مقاومت 0.75 اهم بین آنها قرار دارد. اگر هم ظرفیت خازن و هم مقاومت را کمتر کنید، فیلتر CRC ارزان تر می شود و کمتر گرم می شود، اما ریپل افزایش می یابد، که به هیچ وجه اشتباه نیست. این پارامترها، IMHO، از نظر اثر قیمت معقول هستند. یک مقاومت سیمانی قدرتمند در فیلتر مورد نیاز است، با جریان ساکن تا 2 آمپر، 3 وات گرما را از بین می برد، بنابراین بهتر است آن را با حاشیه 5-10 وات بگیرید. برای بقیه مقاومت ها در مدار قدرت، 2 وات کافی خواهد بود.

سپس به سراغ خود برد تقویت کننده می رویم. بسیاری از کیت های آماده در فروشگاه های آنلاین فروخته می شود، اما شکایت کمتری در مورد کیفیت قطعات چینی یا چیدمان های بی سواد روی تخته ها وجود ندارد. بنابراین، بهتر است این کار را خودتان انجام دهید، تحت "شل" خود. من هر دو کانال را روی یک تخته نان تکی درست کردم تا بعداً آن را به ته کیس وصل کنم. اجرا با آیتم های آزمایشی:

همه چیز به جز ترانزیستورهای خروجی Tr1/Tr2 روی خود برد قرار دارد. ترانزیستورهای خروجی بر روی رادیاتورها نصب می‌شوند، در مورد زیر. برای طرح نویسنده از مقاله اصلی، باید نکات زیر را بیان کنید:

لازم نیست همه چیز فوراً لحیم شود. بهتر است ابتدا مقاومت های R1، R2 و R6 را با تریمر قرار دهید، پس از تمام تنظیمات، آنها را از لحیم خارج کنید، مقاومت آنها را اندازه بگیرید و مقاومت های ثابت نهایی را با همان مقاومت لحیم کنید. تنظیم به عملیات زیر کاهش می یابد. ابتدا با استفاده از R6 طوری تنظیم می شود که ولتاژ بین X و صفر دقیقاً نصف ولتاژ + V و صفر باشد. تو یکی از کانال ها 100 کیلو اهم کم داشتم پس بهتره این تریمرها رو با حاشیه بگیرم. سپس با کمک R1 و R2 (با حفظ نسبت تقریبی آنها!) جریان ساکن تنظیم می شود - ما تستر را برای اندازه گیری جریان مستقیم قرار می دهیم و همین جریان را در نقطه ورودی منبع مثبت اندازه گیری می کنیم. برای بدست آوردن باید مقاومت هر دو مقاومت را به میزان قابل توجهی کاهش دادم جریان مورد نظرباقی مانده. جریان ساکن تقویت کننده در کلاس A حداکثر است و در واقع در صورت عدم وجود سیگنال ورودی، همه چیز به انرژی حرارتی می رود. برای بلندگوهای 8 اهم، این جریان طبق توصیه نگارنده باید 1.2 آمپر در 27 ولت باشد، یعنی 32.4 وات گرما در هر کانال. از آنجایی که ممکن است چند دقیقه طول بکشد تا جریان اعمال شود، ترانزیستورهای خروجی باید از قبل روی هیت سینک های خنک کننده باشند وگرنه به سرعت بیش از حد گرم می شوند و می میرند. زیرا بیشتر اوقات گرم می شوند.

این امکان وجود دارد که به عنوان یک آزمایش، بخواهید صدای ترانزیستورهای مختلف را با هم مقایسه کنید، بنابراین می توانید امکان جایگزینی مناسب را نیز برای آنها باقی بگذارید. من روی ورودی 2N3906، KT361 و BC557C امتحان کردم، تفاوت جزئی به نفع دومی وجود داشت. در پیش از تعطیلات آخر هفته، ما KT630، BD139 و KT801 را امتحان کردیم، روی موارد وارداتی ثابت شد. اگرچه همه ترانزیستورهای فوق بسیار خوب هستند، و تفاوت می تواند نسبتاً ذهنی باشد. در خروجی، من بلافاصله 2N3055 (ST Microelectronics) را قرار دادم، زیرا بسیاری از مردم آنها را دوست دارند.

هنگام تنظیم و کاهش مقاومت تقویت کننده، فرکانس قطع فرکانس های پایین ممکن است افزایش یابد، بنابراین برای خازن در ورودی بهتر است از 0.5 میکروفاراد استفاده نکنید، بلکه از 1 یا حتی 2 میکروفاراد در یک فیلم پلیمری استفاده کنید. طرح تصویر روسی "تقویت کننده کلاس A فوق خطی" هنوز در وب در حال گردش است، جایی که این خازن به طور کلی به عنوان 0.1 میکروفاراد پیشنهاد می شود، که مملو از قطع تمام باس ها در 90 هرتز است:

آنها می نویسند که این مدار مستعد خود تحریکی نیست، اما در هر صورت، یک مدار زوبل بین نقطه X و زمین قرار می گیرد: R 10 Ohm + C 0.1 میکروفاراد.
- فیوزها می توانند و باید هم روی ترانسفورماتور و هم روی برق ورودی مدار نصب شوند.
- استفاده از خمیر حرارتی برای حداکثر تماس بین ترانزیستور و هیت سینک بسیار مناسب است.

قفل ساز و نجاری

اکنون در مورد سخت ترین بخش سنتی در DIY - مورد. ابعاد کیس توسط رادیاتورها تنظیم می شود و در کلاس A باید بزرگ باشند، حدود 30 وات گرما را در هر طرف به خاطر بسپارید. در ابتدا، من این قدرت را دست کم گرفتم و یک مورد با رادیاتورهای متوسط ​​800 سانتی متر مربع در هر کانال ساختم. با این حال، با جریان ثابت تنظیم شده 1.2A، آنها تنها در 5 دقیقه تا 100 درجه سانتیگراد گرم شدند و مشخص شد که چیزی قدرتمندتر مورد نیاز است. یعنی یا باید رادیاتورهای بزرگتر نصب کنید، یا از کولرها استفاده کنید. من نمی خواستم یک کوادکوپتر بسازم، بنابراین HS 135-250s غول پیکر خوش تیپ را با مساحت 2500 سانتی متر مربع برای هر ترانزیستور خریدم. همانطور که تمرین نشان داده است ، چنین اندازه گیری کمی اضافی است ، اما اکنون تقویت کننده را می توان با خیال راحت با دست لمس کرد - دما حتی در حالت استراحت فقط 40 درجه سانتیگراد است. سوراخ کردن رادیاتورها برای اتصال دهنده ها و ترانزیستورها به مشکل تبدیل شد - مته های فلزی چینی خریداری شده اولیه بسیار آهسته حفاری می شدند و برای هر سوراخ حداقل نیم ساعت طول می کشید. مته های کبالت با زاویه تیز کردن 135 درجه از یک سازنده مشهور آلمانی به کمک آمد - هر سوراخ در چند ثانیه عبور می کند!

بدنه را از پلکسی گلاس درست کردم. بلافاصله مستطیل های برش خورده را از لعاب ها سفارش می دهیم، سوراخ های لازم را برای چسباندن در آنها ایجاد می کنیم و سمت عقب را با رنگ مشکی رنگ می کنیم.

پلکسی گلاس نقاشی شده در پشت بسیار زیبا به نظر می رسد. اکنون فقط مونتاژ کردن همه چیز و لذت بردن از موسیقی باقی مانده است ... اوه بله، در طول مونتاژ نهایی، رقیق کردن مناسب زمین برای به حداقل رساندن پس زمینه نیز مهم است. همانطور که چندین دهه قبل از ما مشخص شد، C3 باید به زمین سیگنال متصل شود، یعنی. به منهای ورودی- ورودی، و تمام منفی های دیگر را می توان به "ستاره" نزدیک خازن های فیلتر فرستاد. اگر همه چیز به درستی انجام شود، حتی اگر گوش خود را با حداکثر صدا به سمت بلندگو ببرید، هیچ پس زمینه ای شنیده نمی شود. یکی دیگر از ویژگی‌های "زمین" که برای کارت‌های صوتی که از نظر گالوانیکی از رایانه جدا نیستند، معمول است، تداخل مادربرد است که می‌تواند از طریق USB و RCA رخنه کند. با قضاوت در اینترنت، مشکل رایج است: در بلندگوها می توانید صدای HDD، چاپگر، ماوس و پس زمینه منبع تغذیه واحد سیستم را بشنوید. در این حالت ساده ترین راه شکستن حلقه زمین با چسباندن زمین بر روی دوشاخه تقویت کننده با نوار برق است. در اینجا چیزی برای ترس وجود ندارد، زیرا. یک حلقه زمین دوم از طریق کامپیوتر وجود خواهد داشت.

من روی آمپلی‌فایر کنترل صدا درست نکردم، زیرا نمی‌توانستم هیچ ALPS باکیفیتی داشته باشم و از خش‌خش پتانسیومترهای چینی خوشم نیامد. در عوض، یک مقاومت معمولی 47 کیلو اهم بین "زمین" و "سیگنال" ورودی نصب شد. علاوه بر این، تنظیم کننده خارجی است کارت صداهمیشه در دسترس است و هر برنامه یک نوار لغزنده نیز دارد. فقط پخش کننده وینیل کنترل صدا ندارد، بنابراین برای گوش دادن به آن، یک پتانسیومتر خارجی به کابل اتصال وصل کردم.

من می توانم این ظرف را در 5 ثانیه حدس بزنم ...

در نهایت، می توانید شروع به گوش دادن کنید. منبع صدا Foobar2000 → ASIO → خارجی است ایسوس سونار U7. اسپیکر Microlab Pro3. مزیت اصلی این بلندگوها وجود بلوک مجزا از آمپلی فایر خود روی تراشه LM4766 است که می تواند بلافاصله در جایی دورتر حذف شود. با این آکوستیک بسیار جالب تر صدا تقویت کننده از سیستم کوچک پاناسونیک با کتیبه افتخار Hi-Fi یا تقویت کننده پخش کننده شوروی Vega-109. هر دو دستگاه فوق در کلاس AB کار می کنند. JLH ارائه شده در مقاله با توجه به نتایج یک آزمایش کور برای 3 نفر، همه رفقای فوق را در یک ویکت برتری داد. اگرچه این تفاوت با گوش برهنه و بدون هیچ آزمایشی قابل شنیدن بود، اما صدا به وضوح دقیق تر و شفاف تر است. برای مثال، شنیدن تفاوت بین MP3 و FLAC با سرعت ۲۵۶ کیلوبیت بر ثانیه بسیار آسان است. قبلاً فکر می کردم که اثر بدون ضرر بیشتر شبیه دارونما است، اما اکنون نظر تغییر کرده است. به طور مشابه، گوش دادن به فایل هایی که از جنگ بلندی فشرده نشده اند بسیار لذت بخش تر شد - محدوده دینامیکی کمتر از 5 دسی بل اصلا یخ نیست. Linsley Hood ارزش زمان و هزینه را دارد، زیرا آمپلی فایر مارک مشابه هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت.

هزینه های مواد

ترانسفورماتور 2200 روبل.
ترانزیستورهای خروجی (6 قطعه با حاشیه) 900 روبل.
خازن فیلتر (4 عدد) 2700 r.
"رز" (مقاومت ها، خازن ها و ترانزیستورهای کوچک، دیودها) ~ 2000 روبل.
رادیاتور 1800 r.
پلکسی گلاس 650 روبل.
رنگ 250 روبل.
اتصالات 600 روبل.
تخته، سیم، لحیم نقره و غیره ~1000 r.
مجموع ~ 12100 روبل.

آمپلی فایر ترانزیستوری، علیرغم سابقه طولانی خود، موضوع مورد علاقه مطالعه هم برای مبتدیان و هم برای آماتورهای رادیویی ارجمند باقی مانده است. و این قابل درک است. او یک امر ضروری است بخشی جدایی ناپذیرعظیم ترین و تقویت کننده های فرکانس پایین (صدا). ما به نحوه ساخت ساده ترین تقویت کننده های ترانزیستوری خواهیم پرداخت.

پاسخ فرکانس تقویت کننده

در هر گیرنده تلویزیون یا رادیو، در هر مرکز موسیقییا یک تقویت کننده صدا، می توانید تقویت کننده های صدای ترانزیستوری (فرکانس پایین - LF) را پیدا کنید. تفاوت تقویت کننده های ترانزیستور صوتی با انواع دیگر در پاسخ فرکانسی آنها نهفته است.

تقویت کننده صوتی ترانزیستوری دارای پاسخ فرکانسی یکنواخت در باند فرکانسی از 15 هرتز تا 20 کیلوهرتز است. این بدان معنی است که تمام سیگنال های ورودی با فرکانس در این محدوده تقریباً به همان روش توسط تقویت کننده تبدیل می شوند (تقویت می شوند). شکل زیر منحنی پاسخ فرکانس ایده آل برای تقویت کننده صوتی را در مختصات "افزایش تقویت کننده Ku - فرکانس سیگنال ورودی" نشان می دهد.

این منحنی از 15 هرتز تا 20 کیلوهرتز تقریبا صاف است. این بدان معنی است که چنین تقویت کننده ای باید به طور خاص برای سیگنال های ورودی با فرکانس های بین 15 هرتز و 20 کیلوهرتز استفاده شود. برای سیگنال های ورودی بالای 20 کیلوهرتز یا کمتر از 15 هرتز، راندمان و کیفیت عملکرد آن به سرعت کاهش می یابد.

نوع پاسخ فرکانسی تقویت کننده توسط عناصر رادیویی الکتریکی (ERE) مدار آن و بالاتر از همه توسط خود ترانزیستورها تعیین می شود. یک تقویت کننده صوتی مبتنی بر ترانزیستور معمولاً روی ترانزیستورهای به اصطلاح فرکانس پایین و متوسط ​​با پهنای باند کل سیگنال های ورودی از ده ها و صدها هرتز تا 30 کیلوهرتز مونتاژ می شود.

کلاس تقویت کننده

همانطور که می دانید، بسته به درجه تداوم جریان در طول دوره آن از طریق مرحله تقویت ترانزیستور (تقویت کننده)، کلاس های زیر از عملکرد آن متمایز می شود: "A"، "B"، "AB"، "C" ، "د".

در کلاس عملکرد، جریان "A" برای 100٪ از دوره سیگنال ورودی از طریق مرحله عبور می کند. عملکرد آبشار در این کلاس در شکل زیر نشان داده شده است.

در کلاس عملکرد مرحله تقویت کننده "AB"، جریان بیش از 50٪ از آن عبور می کند، اما کمتر از 100٪ دوره سیگنال ورودی (شکل زیر را ببینید).

همانطور که در شکل نشان داده شده است، در کلاس عملکرد مرحله "B"، جریان دقیقاً 50٪ از دوره سیگنال ورودی از آن عبور می کند.

و در نهایت، در کلاس عملکرد مرحله "C"، جریان عبوری از آن کمتر از 50٪ از دوره سیگنال ورودی عبور می کند.

تقویت کننده فرکانس پایین در ترانزیستورها: اعوجاج در کلاس های اصلی کار

در منطقه کار، تقویت کننده ترانزیستوری کلاس "A" سطح پایینی از اعوجاج غیر خطی دارد. اما اگر سیگنال دارای ولتاژهای ضربه ای باشد که منجر به اشباع ترانزیستورها می شود، هارمونیک های بالاتر (تا 11) در اطراف هر هارمونیک "استاندارد" سیگنال خروجی ظاهر می شود. این باعث ایجاد پدیده به اصطلاح صدای ترانزیستوری یا فلزی می شود.

اگر تقویت‌کننده‌های توان فرکانس پایین روی ترانزیستورها دارای منبع تغذیه ناپایدار باشند، سیگنال‌های خروجی آن‌ها در دامنه نزدیک به فرکانس شبکه مدوله می‌شوند. این منجر به سختی صدا در لبه سمت چپ پاسخ فرکانسی می شود. روش های مختلف تثبیت ولتاژ، طراحی تقویت کننده را پیچیده تر می کند.

راندمان معمولی یک تقویت کننده کلاس A یک سر به دلیل ترانزیستور همیشه روشن و جریان پیوسته جزء DC از 20٪ تجاوز نمی کند. می توانید یک تقویت کننده کلاس A را فشار دهید، بازده کمی افزایش می یابد، اما امواج نیمه سیگنال نامتقارن تر می شوند. انتقال آبشار از کلاس کاری "A" به کلاس کاری "AB" اعوجاج غیرخطی را چهار برابر می کند، اگرچه راندمان مدار آن افزایش می یابد.

در تقویت کننده های کلاس "AB" و "B" با کاهش سطح سیگنال، اعوجاج افزایش می یابد. شما ناخواسته می‌خواهید چنین تقویت‌کننده‌ای را بلندتر کنید تا حس قدرت و پویایی موسیقی را کامل کنید، اما اغلب این کمک چندانی نمی‌کند.

کلاس های متوسط ​​کار

کلاس کار "A" دارای تنوع است - کلاس "A +". در این حالت، ترانزیستورهای ورودی ولتاژ پایین تقویت کننده این کلاس در کلاس "A" کار می کنند و ترانزیستورهای ولتاژ خروجی تقویت کننده، زمانی که سیگنال های ورودی آنها از سطح معینی فراتر رود، به کلاس "B" یا "AB". راندمان چنین آبشارهایی نسبت به کلاس خالص "A" بهتر است و اعوجاج غیر خطی کمتر است (تا 0.003٪). با این حال، صدای آنها نیز به دلیل وجود هارمونیک های بالاتر در سیگنال خروجی "فلزی" است.

برای تقویت کننده های کلاس دیگر - "AA" درجه اعوجاج غیرخطی حتی کمتر است - حدود 0.0005٪، اما هارمونیک های بالاتر نیز وجود دارد.

بازگشت به تقویت کننده ترانزیستوری کلاس "A"؟

امروزه، بسیاری از کارشناسان در زمینه تولید صدای با کیفیت بالا از بازگشت به تقویت کننده های لوله حمایت می کنند، زیرا سطح اعوجاج غیر خطی و هارمونیک های بالاتر وارد شده توسط آنها به سیگنال خروجی به وضوح کمتر از ترانزیستورها است. با این حال، این مزایا تا حد زیادی با نیاز به یک ترانسفورماتور منطبق بین مرحله خروجی لوله با مقاومت بالا و مراحل با مقاومت کم جبران می شود. بلندگوها. با این حال، همانطور که در زیر نشان داده شده است، می توان یک تقویت کننده ترانزیستوری ساده با خروجی ترانسفورماتور نیز ساخت.

همچنین این دیدگاه وجود دارد که تنها یک تقویت کننده هیبریدی تیوب ترانزیستور می تواند کیفیت صدای نهایی را ارائه دهد که تمام مراحل آن تک سر هستند، پوشش داده نمی شوند و در کلاس "A" کار می کنند. یعنی چنین دنبال کننده قدرتی تقویت کننده ای روی یک ترانزیستور است. طرح آن می تواند حداکثر بازده قابل دستیابی (در کلاس "A") بیش از 50٪ باشد. اما نه قدرت و نه کارایی آمپلی فایر نشانگر کیفیت پخش صدا نیستند. در این مورد، کیفیت و خطی بودن ویژگی های تمام ERE ها در مدار از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

از آنجایی که مدارهای تک سر این دیدگاه را به دست می آورند، در زیر به گزینه های آنها خواهیم پرداخت.

تقویت کننده تک سر با یک ترانزیستور

مدار آن که با یک امیتر مشترک و اتصالات R-C برای سیگنال های ورودی و خروجی برای عملکرد در کلاس "A" ساخته شده است، در شکل زیر نشان داده شده است.

ترانزیستور npn Q1 را نشان می دهد. کلکتور آن از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان R3 به ترمینال مثبت +Vcc وصل شده و امیتر آن به -Vcc متصل است. تقویت کننده ترانزیستوری ساختارهای p-n-pمدار مشابهی خواهد داشت، اما سیم های منبع تغذیه معکوس خواهند شد.

C1 یک خازن جداکننده است که توسط آن منبع ورودی AC از منبع ولتاژ DC Vcc جدا می شود. در عین حال، C1 از عبور جریان ورودی متناوب از محل اتصال پایه-امیتر ترانزیستور Q1 جلوگیری نمی کند. مقاومت های R1 و R2 به همراه مقاومت اتصال "E - B" Vcc را تشکیل می دهند تا نقطه کار ترانزیستور Q1 را در حالت استاتیک انتخاب کنند. معمولی برای این مدار مقدار R2 = 1 کیلو اهم است و موقعیت نقطه کار Vcc / 2 است. R3 یک مقاومت بار مدار کلکتور است و برای ایجاد روی کلکتور عمل می کند ولتاژ ACسیگنال خروجی

فرض کنید Vcc = 20 V، R2 = 1 kΩ، و بهره جریان h = 150. ولتاژ امیتر Ve = 9 V را انتخاب می کنیم، و افت ولتاژ در اتصال E-B Vbe = 0.7 V است. این مقدار مطابق با این است. ترانزیستور سیلیکونی نامیده می شود. اگر تقویت‌کننده‌ای مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیومی در نظر بگیریم، افت ولتاژ در اتصال باز E-B Vbe = 0.3 V خواهد بود.

جریان امیتر، تقریباً برابر جریان کلکتور

یعنی = 9 V/1 kΩ = 9 mA ≈ Ic.

جریان پایه Ib = Ic/h = 9 mA/150 = 60 µA.

افت ولتاژ در مقاومت R1

V(R1) = Vcc - Vb = Vcc - (Vbe + Ve) = 20 V - 9.7 V = 10.3 V،

R1 \u003d V (R1) / Ib \u003d 10.3 V / 60 μA \u003d 172 کیلو اهم.

C2 برای ایجاد مداری برای عبور جزء متغیر جریان امیتر (در واقع جریان کلکتور) مورد نیاز است. اگر وجود نداشت، مقاومت R2 به شدت مولفه متغیر را محدود می کرد، به طوری که تقویت کننده ترانزیستور دوقطبی مورد نظر دارای بهره جریان پایینی بود.

در محاسبات ما فرض کردیم که Ic = Ib h، جایی که Ib جریان پایه ای است که از امیتر به آن می ریزد و هنگام اعمال ولتاژ بایاس به پایه ایجاد می شود. با این حال، از طریق پایه همیشه (هم با و هم بدون بایاس) جریان نشتی از کلکتور Icb0 نیز جریان دارد. بنابراین، جریان واقعی کلکتور Ic = Ib h + Icb0 h است، یعنی. جریان نشتی در مدار با OE 150 برابر تقویت می شود. اگر ما تقویت کننده ای مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیومی را در نظر می گرفتیم، این شرایط باید در محاسبات در نظر گرفته شود. واقعیت این است که آنها Icb0 قابل توجهی از مرتبه چند μA دارند. در سیلیکون، سه مرتبه قدر کوچکتر است (حدود چند نانو آمپر)، بنابراین معمولاً در محاسبات نادیده گرفته می شود.

تقویت کننده تک سر با ترانزیستور MIS

مثل هر آمپلی فایر ترانزیستورهای اثر میدانیمدار مورد بررسی در بین تقویت کننده ها آنالوگ مخصوص به خود را دارد بنابراین یک آنالوگ مدار قبلی با امیتر مشترک در نظر می گیریم. این با یک منبع مشترک و اتصالات R-C برای سیگنال های ورودی و خروجی برای عملکرد در کلاس "A" ساخته شده است و در شکل زیر نشان داده شده است.

در اینجا C1 همان خازن جداکننده است که به وسیله آن منبع سیگنال ورودی متناوب از منبع ولتاژ ثابت Vdd جدا می شود. همانطور که می دانید، هر تقویت کننده ترانزیستوری اثر میدانی باید پتانسیل گیت ترانزیستورهای MIS خود را کمتر از پتانسیل منابع خود داشته باشد. در این مدار، گیت توسط R1 به زمین متصل می شود که معمولاً مقاومت بالایی دارد (100 کیلو اهم تا 1 MΩ) به طوری که سیگنال ورودی را شنت نمی کند. عملا جریانی از طریق R1 وجود ندارد، بنابراین پتانسیل گیت در غیاب سیگنال ورودی برابر با پتانسیل زمین است. پتانسیل منبع به دلیل افت ولتاژ در مقاومت R2 از پتانسیل زمین بیشتر است. بنابراین، پتانسیل دروازه کمتر از پتانسیل منبع است که برای آن ضروری است عملکرد عادی Q1. خازن C2 و مقاومت R3 همان هدف مدار قبلی را دارند. از آنجایی که این یک مدار منبع مشترک است، سیگنال های ورودی و خروجی 180 درجه خارج از فاز هستند.

تقویت کننده با خروجی ترانسفورماتور

سومین آمپلی فایر ترانزیستور ساده تک مرحله ای که در شکل زیر نشان داده شده است نیز طبق مدار امیتر رایج برای کار در کلاس "A" ساخته شده است، اما از طریق یک ترانسفورماتور منطبق به یک بلندگو با امپدانس پایین متصل می شود.

سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور T1 بار مدار کلکتور ترانزیستور Q1 است و سیگنال خروجی را توسعه می دهد. T1 سیگنال خروجی را به بلندگو می فرستد و اطمینان حاصل می کند که امپدانس خروجی ترانزیستور با امپدانس پایین (در حد چند اهم) بلندگو مطابقت دارد.

تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه کلکتور Vcc، که روی مقاومت های R1 و R3 مونتاژ شده است، انتخاب نقطه کار ترانزیستور Q1 (تامین ولتاژ بایاس به پایه آن) را فراهم می کند. هدف از عناصر باقی مانده تقویت کننده مانند مدارهای قبلی است.

تقویت کننده صوتی فشاری-کششی

تقویت کننده فشاری فرکانس پایین روی دو شکاف ترانزیستور فرکانس ورودیبه دو نیم موج پادفاز، که هر کدام توسط آبشار ترانزیستور خود تقویت می شوند. پس از چنین تقویتی، نیمه امواج به یک سیگنال هارمونیک کامل ترکیب می شوند که به سیستم بلندگو منتقل می شود. چنین تبدیلی سیگنال فرکانس پایین (شکاف و ادغام مجدد) البته به دلیل تفاوت در فرکانس و خواص دینامیکی دو ترانزیستور مدار باعث ایجاد اعوجاج غیر قابل برگشت در آن می شود. این اعوجاج باعث کاهش کیفیت صدا در خروجی تقویت کننده می شود.

تقویت کننده های فشاری که در کلاس "A" کار می کنند سیگنال های صوتی پیچیده را به اندازه کافی بازتولید نمی کنند، زیرا یک جریان مداوم در شانه های آنها وجود دارد. دی سیاندازه بالا این منجر به عدم تقارن امواج نیمه سیگنال، اعوجاج فاز و در نهایت به از دست دادن قابلیت درک صدا می شود. هنگام گرم شدن، دو ترانزیستور قدرتمند اعوجاج سیگنال را در پایین و مادون دو برابر می کنند فرکانس های پایین. اما همچنان مزیت اصلی مدار فشار کش راندمان قابل قبول و افزایش توان خروجی آن است.

مدار تقویت کننده قدرت ترانزیستور فشار کش در شکل نشان داده شده است.

این یک تقویت کننده برای کلاس "A" است، اما کلاس "AB" و حتی "B" نیز می تواند استفاده شود.

تقویت کننده قدرت ترانزیستور بدون ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها، با وجود موفقیت در کوچک سازی، هنوز هم حجیم ترین، سنگین ترین و گران ترین ERE هستند. بنابراین راهی برای حذف ترانسفورماتور از مدار فشار کش با اجرای آن بر روی دو ترانزیستور مکمل قدرتمند پیدا شد. انواع متفاوت(n-p-n و p-n-p). اکثر تقویت کننده های قدرت مدرن از این اصل استفاده می کنند و برای کار در کلاس "B" طراحی شده اند. نمودار چنین تقویت کننده قدرت در شکل زیر نشان داده شده است.

هر دو ترانزیستور آن طبق یک مدار جمع کننده مشترک (پیرو امیتر) متصل می شوند. بنابراین مدار ولتاژ ورودی را بدون تقویت به خروجی منتقل می کند. اگر سیگنال ورودی وجود نداشته باشد، هر دو ترانزیستور در مرز وضعیت روشن هستند، اما خاموش هستند.

هنگامی که یک سیگنال هارمونیک وارد می شود، نیم موج مثبت آن TR1 را باز می کند، اما ترجمه می کند ترانزیستور pnp TR2 به طور کامل در حالت قطع است. بنابراین، تنها نیمه موج مثبت جریان تقویت شده از طریق بار عبور می کند. نیم موج منفی سیگنال ورودی فقط TR2 را باز می کند و TR1 را خاموش می کند تا نیمه موج منفی جریان تقویت شده به بار عرضه شود. در نتیجه، یک سیگنال سینوسی با توان کامل (به دلیل تقویت جریان) در بار منتشر می شود.

تقویت کننده تک ترانزیستوری

برای جذب موارد فوق، ما یک تقویت کننده ترانزیستوری ساده را با دستان خود جمع می کنیم و نحوه عملکرد آن را درک می کنیم.

به عنوان بار یک ترانزیستور کم مصرف T از نوع BC107، هدفون هایی با مقاومت 2-3 کیلو اهم روشن می کنیم، ولتاژ بایاس را از یک مقاومت با مقاومت بالا R* 1 MΩ به پایه تامین می کنیم که یک MΩ را جدا می کند. خازن الکترولیتی C با ظرفیت 10 μF تا 100 μF، آن را در مدار پایه T قرار می دهیم. مدار را از یک باتری 4.5 V / 0.3 A تغذیه کنید.

اگر مقاومت R* متصل نباشد، نه جریان پایه Ib وجود دارد و نه جریان کلکتور Ic. اگر مقاومت متصل باشد، ولتاژ در پایه به 0.7 ولت افزایش می یابد و جریان Ib = 4 μA از آن عبور می کند. بهره جریان ترانزیستور 250 است که Ic = 250Ib = 1 میلی آمپر می دهد.

با مونتاژ یک تقویت کننده ترانزیستور ساده با دستان خود، اکنون می توانیم آن را آزمایش کنیم. هدفون را وصل کرده و انگشت خود را روی نقطه 1 نمودار قرار دهید. صدایی خواهید شنید. بدن شما تابش برق را با فرکانس 50 هرتز درک می کند. صدایی که از هدفون می شنوید این تشعشع است که فقط توسط ترانزیستور تقویت می شود. اجازه دهید این فرآیند را با جزئیات بیشتری توضیح دهیم. یک ولتاژ AC 50 هرتز از طریق خازن C به پایه ترانزیستور متصل می شود. ولتاژ در پایه اکنون برابر است با مجموع ولتاژ بایاس DC (تقریباً 0.7 ولت) که از مقاومت R* و ولتاژ AC انگشت می آید. . در نتیجه جریان کلکتور یک جزء متناوب با فرکانس 50 هرتز دریافت می کند. این جریان متناوببرای حرکت دیافراگم بلندگوها با همان فرکانس به جلو و عقب استفاده می شود، به این معنی که می توانیم صدای 50 هرتز را در خروجی بشنویم.

گوش دادن به سطح نویز 50 هرتز چندان جالب نیست، بنابراین می توانید منابع سیگنال فرکانس پایین (پخش کننده سی دی یا میکروفون) را به نقاط 1 و 2 وصل کنید و گفتار یا موسیقی تقویت شده را بشنوید.

تقویت کننده فرکانس پایین (ULF) چنین وسیله ای برای تقویت ارتعاشات الکتریکی مربوط به محدوده فرکانس قابل شنیدن برای گوش انسان است، یعنی ULF باید در محدوده فرکانس 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز تقویت شود، اما برخی از ULF می توانند محدوده ای تا حداکثر داشته باشند. 200 کیلوهرتز ULF را می توان به عنوان یک دستگاه مستقل مونتاژ کرد یا در دستگاه های پیچیده تر - تلویزیون، رادیو، رادیو و غیره استفاده کرد.

ویژگی این مدار این است که یازدهمین خروجی ریز مدار TDA1552 حالت های عملکرد - Normal یا MUTE را کنترل می کند.

C1، C2 - خازن های مسدود کننده بای پس، که برای قطع مولفه ثابت سیگنال سینوسی استفاده می شود. از خازن های الکترولیتی نباید استفاده کرد. مطلوب است که تراشه TDA1552 را با استفاده از خمیر رسانای گرما روی یک هیت سینک قرار دهید.

در اصل، مدارهای ارائه شده مدارهای پل هستند، زیرا در یک مورد ریز مونتاژ TDA1558Q 4 کانال تقویت وجود دارد، بنابراین پایه های 1 - 2 و 16 - 17 به صورت جفت متصل می شوند و سیگنال های ورودی را از هر دو کانال از طریق خازن های C1 و C2 دریافت می کنند. . اما اگر برای چهار بلندگو به تقویت کننده نیاز دارید، می توانید از گزینه مدار زیر استفاده کنید، اگرچه قدرت در هر کانال 2 برابر کمتر خواهد بود.

اساس طراحی ریز مونتاژ TDA1560Q کلاس H است. حداکثر توان چنین ULF با بار 8 اهم به 40 وات می رسد. چنین توانی با ولتاژ تقریباً دو برابر شده ناشی از عملکرد خازن ها تأمین می شود.

توان خروجی تقویت کننده در اولین مدار مونتاژ شده در TDA2030 60 وات در بار 4 اهم و 80 وات در بار 2 اهم است. TDA2030A 80 وات در بار 4 اهم و 120 وات در بار 2 اهم. مدار دوم ULF در نظر گرفته شده در حال حاضر با توان خروجی 14 وات است.

این یک ULF معمولی دو کاناله است. با کمی لوله کشی قطعات رادیویی غیرفعال بر روی این تراشه، می توانید یک تقویت کننده استریو عالی با توان خروجی 1 وات در هر کانال را مونتاژ کنید.

Microassembly TDA7265 - یک دو کانال نسبتاً قدرتمند است تقویت کننده hi-fiکلاس AB در یک بسته معمولی چند وات، ریز مدار جایگاه خود را در فناوری استریو با کیفیت بالا، کلاس Hi-Fi پیدا کرده است. مدارهای سوئیچینگ ساده و پارامترهای عالی TDA7265 را به یک راه حل کاملا متعادل و عالی برای ساخت تجهیزات رادیویی آماتور با کیفیت بالا تبدیل کرده است.

ابتدا، یک نسخه آزمایشی دقیقاً مطابق با دیتاشیت در لینک بالا روی یک برد برد مونتاژ شد و با موفقیت روی بلندگوهای S90 آزمایش شد. صدا خوبه ولی یه چیزی کم بود بعد از مدتی تصمیم گرفتم آمپلی فایر را مطابق مدار اصلاح شده بازسازی کنم.

Micro Assembly یک تقویت کننده چهارگانه کلاس AB است که به طور خاص برای استفاده در برنامه های صوتی خودرو طراحی شده است. بر اساس این ریزمدار، می توان چندین نوع ULF با کیفیت بالا با استفاده از حداقل اجزای رادیویی ساخت. این ریز مدار را می توان به آماتورهای رادیویی مبتدی برای مونتاژ خانگی سیستم های مختلف صوتی توصیه کرد.

مزیت اصلی مدار تقویت کننده روی این میکرومجموعه وجود چهار کانال مستقل در آن است. این تقویت کننده قدرت در حالت AB کار می کند. می توان از آن برای تقویت سیگنال های مختلف استریو استفاده کرد. در صورت تمایل می توانید به آن متصل شوید سیستم صوتیوسیله نقلیه یا کامپیوتر شخصی

TDA8560Q فقط یک آنالوگ قدرتمندتر از تراشه TDA1557Q است که به طور گسترده برای آماتورهای رادیویی شناخته شده است. توسعه دهندگان فقط مرحله خروجی را تقویت کردند که به لطف آن ULF برای بار دو اهم عالی است.

میکرو مونتاژ LM386 یک تقویت کننده قدرت آماده است که می تواند در طرح های ولتاژ پایین استفاده شود. به عنوان مثال، هنگام تغذیه مدار از باتری. ولتاژ LM386 حدود 20 است.اما با اتصال مقاومت ها و خازن های خارجی می توانید گین را تا 200 تنظیم کنید و ولتاژ خروجی به طور خودکار برابر با نصف ولتاژ تغذیه می شود.

Microassembly LM3886 یک تقویت کننده است کیفیت بالابا توان خروجی 68 وات در بار 4 اهم یا 50 وات در 8 اهم. در لحظه اوج، توان خروجی می تواند به مقدار 135 وات برسد. قابل اجرا بر روی ریز مدار طیف گسترده ایولتاژ 20 تا 94 ولت علاوه بر این، می توانید از منابع تغذیه دوقطبی و تک قطبی استفاده کنید. ضریب هارمونیک ULF 0.03٪ است. علاوه بر این، این در کل محدوده فرکانس از 20 تا 20000 هرتز است.

مدار از دو آی سی در یک اتصال معمولی استفاده می کند - KR548UH1 به عنوان تقویت کننده میکروفون (نصب شده در PTT) و (TDA2005) در یک اتصال پل به عنوان تقویت کننده نهایی(به جای برد اصلی در جعبه آژیر نصب می شود). به عنوان یک فرستنده صوتی، از یک زنگ هشدار اصلاح شده با سر مغناطیسی استفاده می شود (پرتاب کننده های پیزو مناسب نیستند). بهبود شامل جدا کردن آژیر و بیرون انداختن توییتر بومی با یک تقویت کننده است. میکروفون - الکترودینامیک. هنگام استفاده از میکروفون الکترت (به عنوان مثال، از گوشی های چینی)، نقطه اتصال میکروفون با خازن باید از طریق یک مقاومت ~ 4.7K (بعد از دکمه!) به + 12 ولت وصل شود. مقاومت 100K در مدار بازخورد K548UH1 بهتر است با مقاومت ~ 30-47K قرار گیرد. از این مقاومت برای تنظیم صدا استفاده می شود. بهتر است تراشه TDA2004 را روی یک رادیاتور کوچک نصب کنید.

برای آزمایش و کارکرد - با رادیاتور زیر کاپوت و مماس در کابین. در غیر این صورت، جیغ زدن به دلیل خود هیجانی اجتناب ناپذیر است. مقاومت صاف کننده سطح صدا را طوری تنظیم می کند که هیچ اعوجاج شدید صدا و خود تحریکی وجود نداشته باشد. با حجم ناکافی (مثلاً یک میکروفون بد) و حاشیه روشن قدرت امیتر، می توانید با افزایش چند برابری مقدار تریمر در مدار بازخورد (مطابق با 100K) بهره تقویت کننده میکروفون را افزایش دهید. به طرح). به روشی خوب - ما به پریمامبا دیگری نیاز داریم که اجازه نمی دهد مدار خود تحریک شود - نوعی زنجیره تغییر فاز یا فیلتری برای فرکانس تحریک. اگرچه این طرح و بدون عوارض به خوبی کار می کند

تقویت کننده هایی که هدف اصلی آنها تقویت سیگنال از نظر توان است، تقویت کننده قدرت نامیده می شوند. به عنوان یک قاعده، چنین تقویت کننده هایی یک بار با امپدانس کم مانند یک بلندگو را هدایت می کنند.

ولتاژ 3-18 ولت (اسمی - 6 ولت) . حداکثر جریان مصرفی 1.5 آمپر در جریان ساکن 7 میلی آمپر (در 6 ولت) و 12 میلی آمپر (در ولتاژ 18 ولت) است. افزایش ولتاژ 36.5 دسی بل. در -1 دسی بل 20 هرتز - 300 کیلوهرتز. توان خروجی نامی در 10٪ THD

موسیقی متن را به طور موقت خاموش کنید. می توانید قدرت خروجی TDA7233D را با روشن شدن مطابق طرح نشان داده شده در شکل دو برابر کنید. 31.42. C7 از خود تحریکی دستگاه در ناحیه جلوگیری می کند

فرکانس های بالا R3 تا زمانی انتخاب می شود که دامنه یکسانی از سیگنال های خروجی در خروجی ریز مدارها به دست آید.

برنج. 31.43. KR174UNZ 7

KR174UN31 برای استفاده به عنوان REA خانگی کم مصرف در نظر گرفته شده است.

وقتی ولتاژ تغذیه از

2.1 تا 6.6 ولت با مصرف جریان متوسط ​​7 میلی آمپر (بدون سیگنال ورودی)، بهره ولتاژ ریز مدار از 18 تا 24 دسی بل متغیر است.

ضریب اعوجاج غیر خطی در توان خروجی تا 100 مگاوات بیشتر از 0.015٪ نیست، ولتاژ نویز خروجی از 100 میکروولت تجاوز نمی کند. میکرو مدار ورودی 35-50 کیلو اهم. بار - نه کمتر از 8 اهم. محدوده فرکانس کاری - 20 هرتز - 30 کیلوهرتز، حد - 10 هرتز - 100 کیلوهرتز. حداکثر ولتاژ سیگنال ورودی تا 0.25-0.5 ولت است.

برای تبدیل از تقویت کننده های فرکانس پایین (ULF) استفاده می شود سیگنال های ضعیفعمدتا در محدوده صوتی به سیگنال های قوی تر قابل قبول برای درک مستقیم از طریق الکترودینامیک یا ساطع کننده های دیگر صدا.

توجه داشته باشید که تقویت کننده های فرکانس بالا تا فرکانس های 10 ... 100 مگاهرتز بر اساس طرح های مشابه ساخته می شوند، کل تفاوت اغلب به این واقعیت مربوط می شود که مقادیر خازن های خازن های چنین تقویت کننده هایی کاهش می یابد. به تعداد دفعاتی که فرکانس سیگنال فرکانس بالا از فرکانس فرکانس پایین بیشتر شود.

یک تقویت کننده ساده ترانزیستوری

ساده ترین ULF، ساخته شده بر اساس طرح با یک امیتر مشترک، در شکل نشان داده شده است. 1. یک کپسول تلفن به عنوان بار استفاده شد. ولتاژ تغذیه مجاز برای این تقویت کننده 3 ... 12 ولت است.

مطلوب است که مقدار مقاومت بایاس R1 (ده ها کیلو اهم) را به طور تجربی تعیین کنیم، زیرا مقدار بهینه آن به ولتاژ تغذیه تقویت کننده، مقاومت کپسول تلفن و ضریب انتقال یک نمونه خاص از ترانزیستور بستگی دارد. .

برنج. 1. طرح یک ULF ساده روی یک ترانزیستور + خازن و مقاومت.

برای انتخاب مقدار اولیه مقاومت R1 باید در نظر گرفت که مقدار آن باید حدود صد بار یا بیشتر از مقاومت موجود در مدار بار بیشتر باشد. برای انتخاب یک مقاومت بایاس، توصیه می شود یک مقاومت ثابت را به صورت سری با مقاومت 20 ... 30 کیلو اهم وصل کنید. مقاومت متغیر 100 ... 1000 کیلو اهم، پس از اعمال به ورودی تقویت کننده سیگنال صوتیدامنه کوچک، به عنوان مثال، از یک ضبط صوت یا پخش، با چرخاندن دستگیره مقاومت متغیربهترین کیفیت سیگنال را در بالاترین میزان صدا بدست آورید.

مقدار ظرفیت خازن انتقال C1 (شکل 1) می تواند در محدوده 1 تا 100 میکروفاراد باشد: هر چه مقدار این ظرفیت بیشتر باشد، ULF فرکانس های کمتری را می تواند تقویت کند. برای تسلط بر تکنیک تقویت فرکانس های پایین، توصیه می شود با انتخاب مقادیر عناصر و حالت های عملکرد تقویت کننده ها آزمایش کنید (شکل 1 - 4).

گزینه های تقویت کننده تک ترانزیستور بهبود یافته

در مقایسه با طرح موجود در شکل، پیچیده و بهبود یافته است. مدارهای تقویت کننده 1 در شکل نشان داده شده است. 2 و 3. در نمودار در شکل. 2 مرحله تقویت علاوه بر این شامل یک زنجیره منفی وابسته به فرکانس است بازخورد(مقاومت R2 و خازن C2)، که کیفیت سیگنال را بهبود می بخشد.

برنج. 2. طرح یک ULF تک ترانزیستوری با زنجیره ای از بازخورد منفی وابسته به فرکانس.

برنج. 3. تقویت کننده تک ترانزیستور با تقسیم کننده برای تامین ولتاژ بایاس به پایه ترانزیستور.

برنج. 4. تقویت کننده تک ترانزیستور با تنظیم بایاس خودکار برای پایه ترانزیستور.

در نمودار در شکل. در شکل 3، بایاس به پایه ترانزیستور با استفاده از یک تقسیم کننده "سفت تر" تنظیم می شود، که کیفیت تقویت کننده را با تغییر شرایط عملکرد آن بهبود می بخشد. یک تنظیم بایاس "اتوماتیک" بر اساس یک ترانزیستور تقویت کننده در مدار در شکل 1 استفاده شده است. چهار

تقویت کننده ترانزیستوری دو مرحله ای

با اتصال سری دو مرحله تقویت ساده (شکل 1)، می توانید یک ULF دو مرحله ای دریافت کنید (شکل 5). بهره چنین تقویت کننده ای برابر است با حاصلضرب حاصل از مراحل جداگانه. با این حال، به دست آوردن یک بهره پایدار بزرگ با افزایش بعدی در تعداد مراحل آسان نیست: تقویت کننده به احتمال زیاد خود تحریک می شود.

برنج. 5. طرح یک تقویت کننده باس دو مرحله ای ساده.

پیشرفت های جدید تقویت کننده های فرکانس پایین، که طرح های آنها اغلب در صفحات مجلات ارائه می شود. سالهای اخیر، هدف دستیابی به حداقل ضریب اعوجاج غیرخطی، افزایش توان خروجی، گسترش پهنای باند فرکانس های تقویت شده و غیره را دنبال می کند.

در عین حال هنگام تنظیم دستگاه های مختلفو انجام آزمایشات، اغلب به یک ULF ساده نیاز است که می تواند در چند دقیقه مونتاژ شود. چنین تقویت کننده ای باید دارای حداقل تعداد عناصر ناقص باشد و در محدوده وسیعی از ولتاژ تغذیه و مقاومت بار کار کند.

مدار ULF روی ترانزیستورهای اثر میدانی و سیلیکونی

نمودار یک تقویت کننده توان فرکانس پایین ساده با اتصال مستقیم بین آبشارها در شکل نشان داده شده است. 6 [Rl 3/00-14]. امپدانس ورودی تقویت کننده با مقدار پتانسیومتر R1 تعیین می شود و می تواند از صدها اهم تا ده ها مگا اهم متغیر باشد. خروجی تقویت کننده را می توان به باری با مقاومت 2 ... 4 تا 64 اهم و بالاتر متصل کرد.

با یک بار مقاومت بالا، ترانزیستور KT315 را می توان به عنوان VT2 استفاده کرد. تقویت کننده در محدوده ولتاژ تغذیه از 3 تا 15 ولت کار می کند، اگرچه عملکرد قابل قبول آن حتی زمانی که ولتاژ تغذیه به 0.6 ولت کاهش می یابد حفظ می شود.

خازن C1 را می توان از 1 تا 100 میکروفاراد انتخاب کرد. در مورد دوم (C1 \u003d 100 μF)، ULF می تواند در باند فرکانس از 50 هرتز تا 200 کیلوهرتز و بالاتر کار کند.

برنج. 6. طرح تقویت کننده سادهفرکانس پایین در دو ترانزیستور

دامنه سیگنال ورودی ULF نباید از 0.5 ... 0.7 ولت تجاوز کند. توان خروجی تقویت کننده می تواند از ده ها مگاوات تا واحد W، بسته به مقاومت بار و بزرگی ولتاژ تغذیه، متفاوت باشد.

راه اندازی تقویت کننده شامل انتخاب مقاومت های R2 و R3 است. با کمک آنها، ولتاژ در تخلیه ترانزیستور VT1 برابر با 50 ... 60٪ ولتاژ منبع تغذیه تنظیم می شود. ترانزیستور VT2 باید روی صفحه هیت سینک (رادیاتور) نصب شود.

Track-Cascade ULF با اتصال مستقیم

روی انجیر شکل 7 نمودار دیگری از ULF به ظاهر ساده را با اتصالات مستقیم بین آبشارها نشان می دهد. این نوع ارتباط بهبود می یابد ویژگی های فرکانستقویت کننده در منطقه فرکانس پایین، مدار به طور کلی ساده شده است.

برنج. 7. مدار ULF سه آبشاری با اتصال مستقیم بین آبشارها.

در عین حال، تنظیم تقویت کننده به دلیل این واقعیت پیچیده است که هر مقاومت تقویت کننده باید به صورت جداگانه انتخاب شود. تقریباً نسبت مقاومت‌های R2 و R3، R3 و R4، R4 و R BF باید بین (30 ... 50) به 1 باشد. مقاومت R1 باید 0.1 ... 2 کیلو اهم باشد. محاسبه تقویت کننده نشان داده شده در شکل. 7 را می توان در ادبیات یافت، به عنوان مثال [ص 9/70-60].

طرح های آبشاری ULF در ترانزیستورهای دوقطبی

روی انجیر 8 و 9 مدارهای ULF را روی ترانزیستورهای دوقطبی نشان می دهند. چنین تقویت کننده هایی دارای بهره نسبتاً بالای Ku هستند. تقویت کننده در شکل. 8 دارای Ku=5 در باند فرکانسی از 30 هرتز تا 120 کیلوهرتز است [MK 2/86-15]. ULF با توجه به طرح در شکل. 9 با ضریب هارمونیک کمتر از 1٪ دارای بهره 100 [RL 3/99-10] است.

برنج. 8. آبشار ULF روی دو ترانزیستور با بهره = 5.

برنج. 9. آبشار ULF روی دو ترانزیستور با بهره = 100.

ULF اقتصادی در سه ترانزیستور

برای تجهیزات الکترونیکی قابل حمل، یک پارامتر مهم کارایی VLF است. طرح چنین ULF در شکل نشان داده شده است. 10 [RL 3/00-14]. در اینجا از اتصال آبشاری ترانزیستور اثر میدان VT1 و ترانزیستور دوقطبی VT3 استفاده می شود و ترانزیستور VT2 به گونه ای روشن می شود که نقطه کار VT1 و VT3 را تثبیت می کند.

با افزایش ولتاژ ورودی، این ترانزیستور اتصال VT3 پایه امیتر را تغییر می دهد و مقدار جریان عبوری از ترانزیستورهای VT1 و VT3 را کاهش می دهد.

برنج. 10. طرح یک تقویت کننده فرکانس پایین اقتصادی ساده بر روی سه ترانزیستور.

همانطور که در مدار بالا (نگاه کنید به شکل 6)، امپدانس ورودی این ULF را می توان در محدوده از ده ها اهم تا ده ها مگا اهم تنظیم کرد. یک آغازگر تلفن، به عنوان مثال، TK-67 یا TM-2V، به عنوان بار استفاده شد. یک کپسول تلفن متصل به دوشاخه می تواند به طور همزمان به عنوان کلید برق برای مدار عمل کند.

ولتاژ منبع تغذیه ULF از 1.5 تا 15 ولت متغیر است، اگرچه دستگاه حتی زمانی که ولتاژ منبع تغذیه به 0.6 ولت کاهش می یابد فعال می ماند. در محدوده ولتاژ تغذیه 2 ... 15 ولت، جریان مصرف شده توسط تقویت کننده با عبارت توصیف می شود. :

1(µA) = 52 + 13*(Upit)*(Upit)،

که در آن Upit ولتاژ تغذیه بر حسب ولت (V) است.

اگر ترانزیستور VT2 را خاموش کنید، جریان مصرف شده توسط دستگاه با یک مرتبه افزایش می یابد.

ULF دو آبشاری با اتصال مستقیم بین آبشارها

نمونه هایی از ULF با اتصالات مستقیم و حداقل انتخاب حالت عملکرد مدارهای نشان داده شده در شکل 1 هستند. 11 - 14. بهره بالا و پایداری خوبی دارند.

برنج. 11. یک ULF دو مرحله ای ساده برای میکروفون (سطح نویز کم، بهره بالا).

برنج. 12. تقویت کننده فرکانس پایین دو مرحله ای مبتنی بر ترانزیستور KT315.

برنج. 13. تقویت کننده فرکانس پایین دو مرحله ای مبتنی بر ترانزیستور KT315 - گزینه 2.

تقویت کننده میکروفون (شکل 11) مشخص می شود سطح پاییننویز ذاتی و بهره بالا [MK 5/83-XIV]. یک میکروفون نوع الکترودینامیک به عنوان میکروفون BM1 استفاده شد.

یک کپسول تلفن می تواند به عنوان یک میکروفون نیز عمل کند. تثبیت نقطه کار (بایاس اولیه بر اساس ترانزیستور ورودی) تقویت کننده ها در شکل. 11 - 13 به دلیل افت ولتاژ در مقاومت امیتر مرحله تقویت دوم انجام می شود.

برنج. 14. ULF دو مرحله ای با ترانزیستور اثر میدان.

تقویت کننده (شکل 14)، که دارای مقاومت ورودی بالایی است (حدود 1 MΩ)، بر روی یک ترانزیستور اثر میدان VT1 (پیرو منبع) و دو قطبی - VT2 (با یک مشترک) ساخته شده است.

یک تقویت کننده ترانزیستوری اثر میدانی با فرکانس پایین آبشاری، که دارای امپدانس ورودی بالایی نیز می باشد، در شکل نشان داده شده است. پانزده

برنج. 15. نمودار یک ULF دو مرحله ای ساده روی دو ترانزیستور اثر میدانی.

مدارهای ULF برای کار با بار اهم کم

ULF معمولی، طراحی شده برای کار بر روی یک بار با مقاومت کم و دارای توان خروجی ده ها مگاوات یا بیشتر، در شکل نشان داده شده است. 16، 17.

برنج. 16. یک ULF ساده برای کار با بار کم مقاومت.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، سر الکترودینامیک BA1 را می توان به خروجی تقویت کننده متصل کرد. 16، یا در مورب پل (شکل 17). اگر منبع تغذیه از دو باتری (آکومولاتور) متصل به صورت سری ساخته شده باشد، خروجی هد BA1، درست طبق نمودار، می تواند مستقیماً بدون خازن های C3، C4 به نقطه میانی آنها متصل شود.

برنج. 17. مدار تقویت کننده فرکانس پایین با گنجاندن بار کم مقاومت در مورب پل.

اگر به مداری برای یک لوله ساده ULF نیاز دارید، پس چنین تقویت کننده ای را می توان حتی بر روی یک لوله مونتاژ کرد، به وب سایت الکترونیک ما در بخش مربوطه مراجعه کنید.

ادبیات: شوستوف M.A. مدار عملی (کتاب 1)، 2003.

اصلاحات در پست:در شکل 16 و 17 به جای دیود D9، زنجیره ای از دیودها نصب شده است.