Усилитель мощности звука схема на транзисторах: Схемы усилителей мощности на транзисторах, самодельные УНЧ и УМЗЧ

Усилитель звука на транзисторах

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

Схема

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

Сборка усилителя

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

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


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

Настройка и испытания усилителя

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

Схема усилителя мощности на транзисторах

Три схемы УНЧ для новичков

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы. Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом. Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм. Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.

Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт. В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.

Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно,  какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие  теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец – третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада. Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

cxem.net

Усилитель звука на транзисторах #1 ⋆ diodov.net

Усилитель звука относится к одному из наиболее интересных электронных устройств для начинающих электронщиков или радиолюбителей. И это не удивительно, ведь если устройство собрано правильно, то достаточно подключить динамик и сразу же раздастся звук, оповещающий о том, что усилитель мощности работает. Наличие звука приносить радость успешного завершения сборки усилителя звука своими руками, а его отсутствие – разочарование. Поэтому цель данной статьи – принести радость начинающему электронщику. Но сначала все по порядку…

Усилитель мощности на транзисторах. Базовые положения

Усилитель мощности на транзисторах присутствует в том или ином виде во многих электронных устройствах. Особенно ярко выделено его применение в звуковой технике.

Современный мир электроники полностью опутан различными запоминающими устройствами: флешки, жесткие диски и т.п. Для воспроизведения информации, хранящейся в памяти накопителей, нужно, прежде всего, преобразовать и усилить ее сигналы.

Главное назначение любого усилителя состоит в преобразовании маломощного сигнала в более мощный. При этом форма его должна сохраняться и не искажаться в процессе преобразования. Иначе произойдет частичная или полная утеря информации.

Начинающим электронщикам следует помнить очень важный момент. Усиление происходит не за счет каких-либо магических свойств транзистора, а за счет энергии блока питания. Транзистор лишь управляет потоком мощности от источника питания к нагрузке. Причем он выполняет свою работу в нужные моменты времени. Отсюда становится понятно, что мощность на нагрузке ограничена лишь мощностью блока питания. Если нагрузка, например динамик, имеет мощность 10 Вт, а источник тока способен выдать только 5 Вт, то нагрузка будет способна развить только 5 Вт.

Структура усилителя состоит из источника и узла, согласующего входной сигнал с источником тока. Такое согласование позволяет получить выходной сигнал.

Устройство транзистора

Поскольку главным элементом усилителя является транзистор, то рассмотрим вкратце устройство и принцип работы это полупроводникового прибора.

Среди довольно обширного выбора полупроводниковых приборов, как по характеристикам, так и по принципу действия, в данной статье мы рассмотрим, и будем применять исключительно биполярные транзисторы (БТ).

Такой электронный прибор состоит из полупроводникового кристалла и трех, подсоединенных к нему электродов. Вся конструкция помещается в корпус, который защищает прибор от разных внешних воздействий (пыль, влага и т.п.). От корпуса отходят три вывода: база (Б), коллектор (К) и эмиттер (Э).

Существуют принципиально два типа БТ n-p-n и p-n-p структуры. Принцип работы их аналогичен, а отличие состоит лишь в полярности подключения к их выводам источника питания и радиоэлектронных элементов, имеющих полярность, например электролитических конденсаторов.

Биполярный транзистор имеет два pn-перехода, поэтому конструктивно его можно рассматривать, как два последовательно встречно соединенных диода. Точка соединения диодов аналогична базе. Но если взять два любых диода и соединить их соответствующим образом, то в такой конструкции не будут проявляться усилительные свойства. Причина в том, что у «настоящего» транзистора слишком малое расстояние между различными полупроводниковыми структурами (база-эмиттер, база-коллектор). Расстояние равно единицам микрометра, то есть несколько тысячных миллиметра (1мкм = 0,001 мм = 0,000001 м). Именно за счет малого расстояния получается транзисторный эффект.

Как работает биполярный транзистор (БТ)

Принцип работы БТ упрощенно рассмотрим на примере ниже приведенной схемы.

Базу оставим не подключенной либо соединим ее с минусом источника питания. Последний вариант более предпочтительный, поскольку исключает появление наводок на выводе.

Чтобы исключить короткое замыкание в цепь коллектора следует установить резистор Rн, он же будет служить нагрузкой. Однако при подключении источника питания Uип, ток в цепи VT и Rн протекать не будет (обратный ток мы не берем в счет, поскольку его значение слишком мало и не превышает единиц микроампер). Отсутствие тока в цепи поясняется тем, что транзистор закрыт. И если вернуться к аналогии с диодом, то мы заметим, что один из них находится под обратным напряжением, поэтому он заперт.

Открыть БТ не составит большого труда. Следует на базу относительно эмиттера (для n-p-n структуры) приложить положительный потенциал, то есть подать напряжение, например от другого источника питания – батарейки. Величина напряжения должна быть порядка 0,6 В, чтобы скомпенсировать падение напряжения на эмиттерном переходе. Резистор Rб служит для ограничения тока, протекающего в цепи базы.

Таким образом, если подать небольшое напряжение на базу, то в цепи нагрузки Rн будет протекать ток коллектора Iк. При смене полярности блока питания VT закроется. Чтобы не запутаться и правильно подключать источник питания следует обратить внимание на направление стрелки эмиттера. Она указывает на направление протекания токов Iк и Iб. Для БТ n-p-n типа Iк и Iб входят в эмиттер, а для p-n-p – выходят.

Коэффициент усиления транзистора

Токи базы Iб и коллектора Iк находятся в тесной взаимосвязи. Более того, величина тока, протекающего в цепи коллектора помимо параметров Uип и Rн определяются величиной Iб в прямопропорциональной зависимости. Отношение Iк к Iб называется коэффициентом усиления транзистора по току и обозначается буквой β («бета»):

Коэффициент усиления является одним из важнейших параметров БТ и всегда приводится в справочниках. Для большинства маломощных БТ он находится в диапазоне 50…550 единиц. В общем, β показывает во сколько раз ток коллектора больше тока базы.

Усилитель звука на транзисторах

Усилитель звука на транзисторах предназначен для повышения мощности сигнала звуковой частоты, поэтому его еще называют усилитель мощности звуковой частоты или сокращенно УМЗЧ. Источником звука, подлежащего усилению, чаще всего служит микрофон или выход звуковой карты компьютера, ноутбука, смартфона и т. п. Мощность таких источников довольно низкая и составляет микроватты, а для нормальной работы динамика (громкоговорителя) необходимо обеспечить мощность единицы и десятки ватт, а то и сотни ватт. Поэтому главной задачей УМЗЧ является повышение мощности слабого входного сигнала в тысячи и десятки тысяч раз.

Звуки раздающейся мелодии или речи имеют сложный характер. Однако любой из них, даже самой сложной формы можно разложить в ряд сигналов синусоидальной формы, отличающихся как по частоте, так и по амплитуде.

Поэтому с целью упростить пояснение принципа работы схемы УМЗЧ будем применять входной сигнал синусоидальной формы uc. Нагрузкой на первых порах вместо динамика буде служить резистор Rн.

Однако приведенная выше схема применяется лишь для работы БТ в ключевом режиме, то есть когда полупроводниковый прибор VT находится в двух фиксированных состояниях – открытом и закрытом. Для усиления переменного сигнала данная схема непригодна, поскольку будет усиливаться только положительная полуволна входного сигнала. Для отрицательной полуволны транзистор будет закрыт. Кроме того, амплитуда входного сигнала должна быть не меньше 0,6 В, иначе просто останется незамеченным, поскольку не откроется эмиттерный переход.

Базовая схема входного каскада УМЗЧ

Чтобы схема УМЗЧ работала правильно, а это означает, усиливала без искажений положительные и отрицательные полуволны, изначально следует приоткрыть VT наполовину. Тогда положительная полуволна будет еще больше открывать БТ, а отрицательная – призакрывать его.

Приоткрыть БТ можно небольшим напряжением, поданным на базу, оно же называется напряжением смещения. Сам процесс называют установкой рабочей точки транзистора по постоянному току. Напряжение смещения зачастую подается от общего источника питания через токоограничивающий резистор Rб, согласно схемы, приведенной ниже.

Чтобы постоянное напряжение не воздействовало на источник переменного сигнала, а также не нарушался режим работы схемы по постоянному току, переменная составляющая отделяется конденсатором С1, а нагрузка подключается к коллектору через разделительный конденсатор C2 к клеммам uвых.

Правильная установка или настройка рабочей точки транзисторного усилителя звука имеет ключевое значение, поскольку если ее установить неверно, то выходной сигнал будет иметь искажения либо вовсе отсутствовать. Чтобы установить рабочую точку пользуются выходной статической характеристикой биполярного транзистора. Она характеризует зависимость тока в цепи коллектора от приложенного напряжения между выводами коллектор-эмиттер при разных значениях тока базы. На данной характеристике располагается нагрузочная прямая, на которой выделяют три участка: 1-2, 2-3 и 3-4. Участок 1-2 называется областью отсечки – здесь БТ полностью закрыт; 3-4 – область насыщения – БТ полностью открыт; 2-3 – активная область – здесь БТ находится в приоткрытом состоянии. Участки 1-2 и 3-4 используются для работы транзистора в ключевом режиме. Активный участок 2-3 соответствует работе БТ в режиме усиления. Именного на него ориентируются при настройке рабочей точки.

Расчет параметров элементов усилителя мощности

Расчет основных параметров усилителя мощности начинается с определения сопротивления резистора, который находится в цепи коллектора Rк. Чтобы его посчитать, согласно закону Ома понадобится прежде определить падение напряжения на нем URк и ток Iк:

Напряжение URк принимают из таких соображений, чтобы на полуоткрытом транзисторе оно было, равное половине напряжения источника питания Uип. Это соответствует половине нагрузочной прямой на выходной статической характеристике – точке А.

Если рабочая точка будет находится значительно выше или ниже точки А, например А1 или А2, то выходной сигнал с усилителя будет искажаться. Произойдет срез его нижних или верхних полуволн, что отразится на ухудшении качества звука. Поэтому стоит придерживаться средней точки – т. А. Однако это не всегда оправдано, особенно для сигналов очень низкой мощности. В таком случае рабочую точку принимают насколько ниже т. А, что позволяет снизить потребление электроэнергии без искажения формы выходного сигнала.

В нашем случае будем опираться на точку А. Примем напряжение источника питания Uип = 9 В (батарейка «крона»). Тогда напряжение на резисторе Rк равно:

Коллекторный ток, называемый током покоя коллектора, принимают для расчетов 0,8…1,2 мА. Возьмем среднее значение 1 мА = 0,001 А.

Сопротивление Rк равно:

Примем ближайший стандартный номинал резистора 4,7 кОм.

Теперь определит сопротивление в цепи базы Rб:

Коэффициент усиления БТ легко и с достаточной точность можно определить мультиметром. Для pn2222 я определил значение 170 единиц.

Более точную установку тока покоя коллектора устанавливают переменным резистором, включенным в цепь базы и изменяют его до тех пока, пока значение Iк станет равным 1мА. При этом ориентируются на показания миллиамперметра, установленного в цепь коллектора.

Ниже приведены схемы входных каскадов усилителей с полупроводниковыми приборами разной структуры.

Расчет емкости конденсаторов усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ)

При расчете УМЗЧ следует обратить внимание на емкость развязывающих конденсаторов С1 и С2. Если их принять слишком малыми, то плохо будут проходить токи низкой частоты. Поэтому емкость можно определить по следующему выражению:

где fн – нижняя граница частоты сигнала, Гц. Для УНЧ как правило принимают 20 Гц – нижний порог слышимости человеческого уха;

Rвх – входное сопротивление следующего каскада или нагрузки. Для усилителей, в которых применяется БТ, включенный по схеме с общим эмиттером это сопротивление равняется нескольким килоом. Примем Rвх = 4,7 кОм = 4700 Ом.

Таким образом емкости конденсаторов С1 и С2 следует принимать не менее 10 мкФ.

Однако рассмотренная выше схема усилителя звука имеет недостаток, который исключает применение ее в таком виде в электронных устройствах. В схеме отсутствует температурная стабилизация, поэтому любые изменение температуры могут привести к искажению формы выходного сигнала. Устранение данного недостатка и причины его возникновения подробно рассмотрено в следующей статье.

diodov.net

Усилитель на транзисторах: виды, схемы, простые и сложные :

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

Частотные характеристики

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

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

Классы работы звуковых усилителей

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

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

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

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

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

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

Работа в промежуточных классах

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

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

«Альтернативные» конструкции

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

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

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

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

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

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

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

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h41 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 – 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h41 – 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

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

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h41. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

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

Усилители на МДП-транзисторах

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

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

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

УНЧ с трансформатором на выходе

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

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

Двухтактный усилитель звука

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

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

Бестрансформаторные УНЧ

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

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

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

Схема УНЧ на одном транзисторе

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

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

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

www.syl.ru

Транзисторный усилитель 50W своими руками

Приветствую, Самоделкины!Усилители мощности низкой частоты или просто усилитель звука, собираются радиолюбителями довольно часто. Специализированные микросхемы усилителей мощности низкой частоты сейчас довольно популярны и после сборки некоторых УНЧ на базе микросхем, радиолюбитель стремится к чему-то более сложному. Транзисторные усилители, несмотря на огромное разнообразие микросхем, не потеряли свою актуальность. Если нужен хороший качественный усилитель, то стоит собрать его на транзисторах. Сегодня мы поговорим о неплохом транзисторном усилителе, работающим в классе b. Не спешите с выводами, класс b тоже бывает неплохим.Истинные ценители сверх высококачественного звука наверняка скажут, что это не самый лучший класс УНЧ, однотактный и ламповый – вот каким должен быть качественный усилитель. Я конечно же отчасти с вами согласен, но цены ламповых усилителей, сами видите:А собрать их дома тоже процесс не из легких.Представленная схема была опубликованная в журнале «Радио» в 1991 году. Это легендарный усилитель Дорофеева, так что он имеет довольно преклонный возраст. Гениальность схемы заключается в простоте. Несмотря на минимальное количество используемых компонентов с соответствующим источником питания данный усилитель способен отдавать в нагрузку 4 Ома, мощность до 50 ватт, что согласитесь, очень даже неплохо. В разное время радиолюбители дорабатывали и изменяли схему. Для удобства, автор перевел схему на импортные компоненты, далее будем рассматривать именно ее.В данном усилителе применены довольно интересные схематические решения, например, резистор R12, которой ограничивает коллекторный ток транзистора выходного каскада и является своеобразным ограничителем выходной мощности, одновременно защищает выходные транзисторы от коротких замыканий. Так что усилитель короткого, можно сказать, не боится.Указанный резистор нужен одноваттный, в крайнем случае можно на пол ватта. Коэффициент нелинейных искажений при чистоте в 1 кГц не более 0,1 %, при 20 кГц – 0,2%, так что на слух никаких искажений при номинальной мощности не будет. Питается усилитель от двухполярного источника. Диапазон питающих напряжений от +- 15 до +- 25В. С целью увеличения выходной мощности, можно увеличить питающее напряжение, но в этом случае нужно менять и транзисторы оконечного каскада на более мощные и пересчитать несколько резисторов. Резисторы r9 и r10 подбираются в зависимости от питающего напряжения. Они ограничивают ток через стабилитрон и в этой части схемы собран параметрический стабилизатор напряжения, которое обеспечивает стабильное питание для операционного усилителя.Кстати, об операционнике, это довольно неплохой операционный усилитель, применяется в аудиотехнике очень часто. Можно спокойно менять на TL081. В случае замены на иные операционные усилители, стоит обратить внимание на распиновку, так как расположение выводов может быть иным. Операционный усилитель советую установить на панельку беспаячного монтажа, для быстрой замены в случае чего. Кстати, у этого автора есть и вторая версия данного усилителя, на сей раз полностью на транзисторах, она сейчас перед вами:Несколько слов о печатной плате, мастер старался ее сделать максимально компактной, вроде бы получилось неплохо. Ссылку на скачивание найдете в описании под видеороликом автора (внизу страницы). На плате имеются перемычки, их желательно запаять в первую очередь. Транзисторы предвыходного и выходного каскада, устанавливаются на общий теплоотвод. Естественно не забываем их изолировать от радиатора. В выходном каскаде стоит использовать транзисторы с мощностью рассеивания не менее 50-60 ватт, с напряжением коллектор-эмиттер не менее 60 В, а лучше 80 или 100 В, но тут тоже всё зависит от напряжения питания. Как видно из схемы, в выходном и предвыходном каскаде, использованы комплементарные пары транзисторов. Очень и очень желательно подобрать транзисторы по коэффициенту усиления. Некоторые мультиметры имеют функцию проверки этого параметра, но можно использовать транзистор-тестер.Стабилитроны можно на 0,5 Вт, с напряжением стабилизации от 14 до 18 В. Пару слов об источнике питания. В случае трансформаторного блока питания желательно использовать фильтрующие конденсаторы с емкостью не менее 4700 мкФ, тут чем больше тем лучше. Усилитель работает в классе b и КПД на довольно высоком уровне, но в любом случае, источник питания нужен с некоторым запасом. Поэтому необходимо взять трансформатор с габаритной мощностью от 70 Вт. Как звучит усилитель вы можете узнать, посмотрев видеоролик автора. Должен заметить, что во время тестов будет слышен некий фон, это связано с тем, что в блоке питания у автора проекта использованы конденсаторы очень малой емкости, всего 1000 мкФ в плече.Качество в принципе хорошее, на уровне микросхем TDA2030 – 2050. С хорошим источником питания и по мощности, и по качеству, вполне может конкурировать с микросхемами наподобие TDA7294. На этом все. В описании под видео помимо архива проекта со схемой и платой, найдете ссылки на комплектующие для сборки такого же усилителя, а также на готовые платы усилителей низкой частоты на любой вкус. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

Источник Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

9.7

Идея

9.7

Описание

9.7

Исполнение

Итоговая оценка: 9.67 из 10 (голосов: 3 / История оценок)

Facebook

ВКонтакте

Twitter

Google+

ОК

9 Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться): Обычная регистрация

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

usamodelkina.ru

Простой усилитель на 50 Вт – Усилители на транзисторах – Звуковоспроизведение

 

Николай Трошин

В этой статье я хотел немного с Вами порассуждать, а также поделиться результатами своих экспериментов, которые мне пришлось провести вследствие этих рассуждений.

 

Собирал я некоторое время назад усилитель Линси Худа ( Ультралинейный усилитель класса А ). Не перестаю восхищаться этой замечательной схемой, которая несмотря на свою простоту, обеспечивает высокое качество звука. Однако есть у неё и особенности.
Как удачно выразился один из моих знакомых этот усилитель не только хорошо звучит, но и хорошо отапливает помещение. При 10 Вт выходной мощности – примерно 60 Вт уходит в тепло.
Большая потребляемая мощность приводит к необходимости мощного источника питания, что заметно усложняет и утяжеляет конструкцию, делает её более дорогой.
Использование малогабаритных акустических систем (которые в настоящее время довольно популярны), как правило, обладающих невысокой чувствительностью, приводит к тому, что 10 Вт выходной мощности далеко не всегда хватает для получения необходимой громкости, особенно в области низких частот. ( Впрочем большинство из выше перечисленного относится и к другим усилителям класса А ).

В результате возникла идея попробовать перевести данную схему в более экономичный класс АВ. Это не потребовало больших изменений, но позволило получить гораздо большую выходную мощность. Схема усилителя показана ниже на рисунке.

Диапазон рабочих частот у неё не менее 20…30000 Гц. Выходная мощность на нагрузке 8 Ом – 30 Вт, на нагрузке 4 Ом – 50 Вт. Нелинейные искажения померить точно не было возможности (нет соответствующих приборов), однако оценить все же удалось.
Для этого собрал режекторный фильтр с глубиной подавления около 70 дб, подавил им основную гармонику и наблюдал, что осталось на выходе усилителя осциллографом.

На частоте примерно 2 кГц и на мощностях до 25 Вт (на нагрузке 8 Ом) – гармонические искажения точно ниже 0.1%, а может быть и значительно ниже.
На нагрузке 4 Ом искажения не измерял. Звучит усилитель очень хорошо. Малое число усилительных каскадов способствует минимизации динамических искажений.

Несколько слов о схеме и о деталях.
Все транзисторы, кроме VT1, должны быть на радиаторах. На VT2 – 20 кв.см., на VT3, VT4 – 250 кв.см.(не менее).
Конденсаторы должны быть приличного качества. С5 слюдяной или пленочный.
Резисторы – любой мощности, кроме R7 R8, которые должны быть мощностью – 5вт, а R10, R11 – 2вт.
Поскольку усилительных каскадов мало, транзисторы должны иметь высокий коэффициент усиления.
Не менее: VT1 – 100, VT2 – 80, VT3,VT4 – 100 (при 8 Ом нагрузке) и 150 (при 4 Ом). При меньшем коэффициенте усиления транзисторов выходного каскада, заявленную мощность получить не удастся.

Оценить коэффициент усиления не сложно. Методика эта описана в статье «Простой усилитель класса А». Надо заметить, что транзисторы типа КТ818, КТ819 – имеют довольно большой разброс параметров. Мне встречались транзисторы с коэффициентом усиления (К. ус.) от 25 до 200.

Транзисторов с К. ус. 80…100 – около половины. С К. ус. более 150 – попадаются не часто.
При отсутствии таких транзисторов или нежелании мерить их К. ус. – лучше собрать выходной каскад усилителя на 4-х транзисторах (схема ниже).

Номиналы резисторов R7, R8 нужно увеличить примерно в 5 раз, а их мощность можно уменьшить до 0.25 Вт.
На транзисторы КТ814 КТ815, радиаторы в таком случае не нужны.
Настройка усилителя сводится к установке резистором R2 половины напряжения питания на выходе усилителя (на минусовом выводе С6), и тока покоя выходного каскада – резистором R9, в пределах 20…50 мА.

ВАЖНО:
Перед первым включением надо выставить R9 в нулевое сопротивление. На время настройки бывает полезно в цепь питания включить резистор 1 Ом 5 Вт. Измеряя падение напряжения на нем можно контролировать ток потребления усилителя.

В качестве источника питания, я использовал два трансформатора ТН (разных типов, какие были в наличии) с обмотками на ток не менее 3 А (в стерео варианте не менее 6 А), соединил 6 обмоток по 6.3 В. каждая – последовательно, диодный мост на 10 А и два конденсатора по 4700 мкФ.
Можно собрать усилитель на транзисторах обратной проводимости. Для этого надо поменять полярность питания, всех электролитов и диодов.

В заключение небольшое отступление от темы.
Давно интересовал вопрос насколько справедливо мнение о том, что германиевые усилители звучат лучше кремниевых.
Поставил такой эксперимент:
Собрал два усилителя по схеме из статьи «Германиевый усилитель класса А», которая хорошо себя зарекомендовала.
Один усилитель понятное дело на германии, а второй полностью на кремнии. Коэффициенты усиления выровнял по приборам. Входы усилителей соединил вместе, а к выходам усилителей подключил переключатель, дающий возможность оперативно подключать то один, то другой усилитель к трёхполосной акустической системе приличного качества.

В качестве источника звука использовал CD проигрыватель хорошего уровня и CD диски с европейским качеством записи.

Прослушивались фрагменты различных произведений: классическая музыка, опера, хороший вокал, современная группа стиля «метал» (мелодичные композиции с отдельно звучащими инструментами и хорошим вокалом). В качестве слушателей пригласил троих человек, два из которых с музыкальным образованием и хорошим слухом.

Результаты такие:
1. Все слушатели отмечали высокое качество звучания обоих усилителей.
2. Никакой разницы в звучании германиевого и кремниевого усилителя ни я, ни мои слушатели не заметили.
Еще меня приятно удивило следующее. Один из этих моих слушателей некоторое время назад был на концерте той самой «металлической» группы, приезжавшей на гастроли в Россию. По его мнению, звучание моих усилителей лучше чем то, что он слышал на концерте.

 

 

cxema.org – Самый качественный усилитель звука

Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС – основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США – такая цена уж точно не по карману многим.

Возникает вопрос – можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем ? ответ будет в конце статьи.

Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.

Первая версия такого усилителя была представлена на нашем сайте. Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.

Особенности схемы

Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..

Именно питание – особо важный фактор – крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.

Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.

Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.

 Поскольку оригинальных транзисторов схемы не удалось найти, пришлось использовать аналоги. Вся база – отечественная. Первый транзистор (где собственно формируется звук) поставил германиевый, на слух он звучит лучше. Можно использовать любые П-Н-П германиевые транзисторы малой мощности МП25 и ему подобные. Транзистор при желании можно заменить на КТ361 или не менее шумные.

Второй – предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.

В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости – КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами – КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные – КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.

Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.

Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.

Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.

Сама плата – макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.

Настройка – проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.

Ток покоя усилителя составляет 0,5-0,7А и это вполне нормально для класса А. КПД схемы – не более 25%, вся основная мощность источника питания превращается в ненужное тепло, которое выделяется транзисторами выходного каскада, поэтому им нужно интенсивное охлаждение, возможно понадобиться и кулер.

Все электролитические конденсаторы подбираются на 25 Вольт, хотя можно и на 16.

О звучании.

Ну, что тут сказать, чище звука еще не слышал, даже от некоторых ламповых усилителей, максимальная детальность каждой ноты, кажется, что играет живой оркестр, божественно чистый – и этим все сказано. Однозначно, эта схема может звучать лучше, чем многие ламповые усилители. Без подачи сигнала на вход из акустики нет никаких писков и шумов, даже очень тихих, а любой известный мне усилитель не способен на такой. Сравнивал звук с LM1875, с тда 2030, даже с STK412-010 и схемой ланзара – линсли худ на много лучше и чище.

В дальнейшем планируется собрать стильный корпус для этого усилителя, но об этом в другой раз.

Печатная плата

С уважением – АКА КАСЬЯН

Схемы стерео усилитель на транзисторах своими руками. Транзисторный усилитель класса а своими руками. Собранный мной усилитель

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

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

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

Принципиальная схема УМЗЧ Holton

Усилитель Холтон на MOSFET — схема

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

Печатная плата

Печатная плата УНЧ — готовый вид

Вот архив с PDF файлами печатной платы — .

Принцип работы усилителя

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

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

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

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

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

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

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

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

Самодельный транзисторный УНЧ на МОСФЕТ

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

Источник питания для УМЗЧ

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

Усилитель Холтон на плате с деталями

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

Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС – основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США – такая цена уж точно не по карману многим.
Возникает вопрос – можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем? ответ будет в конце статьи.

Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.

Первая версия такого усилителя была представлена на . Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.

Особенности схемы

Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..
Именно питание – особо важный фактор – крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.
Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.
Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.

Второй – предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.
В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости – КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами – КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные – КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.

Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.
Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.
Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.
Сама плата – макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.

Настройка – проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.

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

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

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

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

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

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

Блок питания усилителя

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

Осциллограммы работы усилителя

Спад 3 дБ на 208 кГц

Синусоида 10 Гц и 100 Гц

Синусоида 1 кГц и 10 кГц

Сигналы 100 кГц и 1 МГц

Меандр 10 Гц и 100 Гц

Меандр 1 кГц и 10 кГц

Полная мощность 60 Вт отсечение симметрии на частоте 1 кГц

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

Схема простого усилителя звука на транзисторах , которая реализована на двух мощных составных транзисторах TIP142-TIP147 установленных в выходном каскаде, двух маломощных BC556B в дифференциальном тракте и один BD241C в цепи предварительного усиления сигнала — всего пять транзисторов на всю схему! Такая конструкция УМЗЧ свободно может быть использована например в составе домашнего музыкального центра или для раскачки сабвуфера установленного в автомобиле, на дискотеке.

Главная привлекательность данного усилителя мощности звука заключается в легкости его сборки даже начинающими радиолюбителями, нет необходимости в какой либо специальной его настройке, не возникает проблем в приобретении комплектующих по доступной цене. Представленная здесь схема УМ обладает электрическими характеристиками с высокой линейностью работы в частотном диапазоне от 20Гц до 20000Гц. p>

При выборе или самостоятельном изготовлении трансформатора для блока питания нужно учитывать такой фактор: — трансформатор должен иметь достаточный запас по мощности, например: 300 Вт из расчета на один канал, в случае двухканального варианта, то естественно и мощность удваивается. Можно применить для каждого свой отдельный трансформатор, а если использовать стерео вариант усилителя, то тогда вообще получится аппарат типа «двойное моно», что естественно повысит эффективность усиления звука.

Действующее напряжение во вторичных обмотках трансформатора должно составлять ~34v переменки, тогда постоянное напряжение после выпрямителя получится в районе 48v — 50v. В каждом плече по питанию необходимо установить плавкий предохранитель рассчитанный на рабочий ток 6А, соответственно для стерео при работе на одном блоке питания — 12А.

С 08.25.2012 доступен датагорский кит на базе рассмотренного в статье прототипа!
Забирайте на нашей Ярмарке:

Часто случается, что паяльщики обращаются к схемотехнике УЗЧ класса «А» с целью добраться до «того самого, офигительного звука», будь это классические усилители Джона Линсли-Худа, Нэльсона Пасса или множества вариантов из Сети, например наш .
К сожалению, при этом не все самодельщики принимают во внимание, что усилители класса «А» требуют использования источника питания с очень низким уровнем пульсаций. А это приводит к непобедимому фону и последующему разочарованию.

Фон – неприятная штука, почти метафизическая. Слишком много причин и механизмов возникновения. Методов борьбы описано тоже много: от правильной прокладки проводов до изменения схем.
Я сегодня хочу обратиться к теме «кондиционирования» питания УЗЧ. Будем давить пульсации!

Предлагаемый вашему вниманию стереофонический предварительный усилитель состоит из регулятора громкости с буферными каскадами без общей ООС на транзисторах, обладающих высокой линейностью и по субъективным оценкам звучащих лучше буферных каскадов на операционных усилителях.

Он предназначен для использования с высококачественными усилителями мощности звуковой частоты, выполненными на лампах, транзисторах или микросхемах.

Транзисторные симметричные буферные каскады, примененные в предварительном усилителе, могут быть использованы в других конструкциях – микшерах, темброблоках, корректорах и прочих устройствах.

Предварительный усилитель изготовлен в основном на компонентах для поверхностного монтажа и является третьим проектом , представленным автором в .

«Давненько не брал я в руки шашки…». Вернее я хотел сказать, что давненько не собирал усилителей на транзисторах. Всё лампы, да лампы, понимаешь. И тут, благодаря нашему дружному коллективу и участию , я приобрёл пару плат для сборки . Платы отдельно .

Платы пришли быстро. Игорь (Datagor) оперативно прислал документацию со схемой, описанием сборки и настройки усилителя. Кит всем хорош, схема классическая, обкатанная. Но меня обуяла жадность. 4,5 Ватта на канал – маловато будет. Хочу минимум 10 Вт, и не потому что я громко слушаю музыку (с моей акустикой чувствительностью 90 дБ и 2 Вт хватает), а… чтобы было.

Рис. 1. Буфер в сборе

Здравствуйте, друзья! Всем приятных летних дней!
Я разработал и проверил сборкой печатную плату для буфера из моей датагорской статьи .
Все детали размещены на печатной плате 55×66 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.

Датагорцам большой привет!
В моей первой местной статье описано устройство, позволяющее определять коэффициент усиления по току биполярных транзисторов различной мощности обеих структур при значениях тока эмиттера от 2 мА до 950 мА.

На определенном этапе постижения темы усилителестроения я понял, что от двухтактных схем усилителей невозможно добиться высокого качества воспроизведения без тщательного подбора транзисторов в пары. Двухтакт изначально предполагает некую степень симметрии плеч, а, следовательно, ставить транзисторы в макет усилителя стоит только после того, как стало известно, какие параметры имеют транзисторы, которые вы держите в руках.

Это был отправной момент. Помимо этого, авторы многих схем выдвигают требования к параметрам устанавливаемых в схему транзисторов, в частности к их способности усиливать сигнал.
И, наконец, интересовала проблема выбора оптимального начального тока транзистора, чтобы поставить прибор в режим, обеспечивающий максимальную линейность его работы.
Собственно встал вопрос, какие параметры и чем измерять?

Здравствуйте, уважаемые читатели!
Этим небольшим, но полезным дополнением я продолжаю тему, поднятую . Для отказа от разделительного конденсатора на выходе буферного каскада представляет интерес двухполярное питание нашего устройства (рис. 1).

Рис. 1. Схема буферного каскада с двухполярным питанием

Для простоты изображен один канал и не показаны фильтрующие конденсаторы по цепям питания.
Смещение для задания режима работы буферного каскада по постоянному току обеспечено за счет источника напряжения на элементах HL1, R3, C2, C3, R2.

Вчера, 17:35 изменил Datagor. Дополнения камрадов

Симметричный УНЧ из доступных деталей по мотивам В. Короля

Хочу предложить начинающим любителям качественного звуковоспроизведения одну из разработанных и опробованных схем УНЧ. Данная конструкция поможет сделать качественный усилитель, который можно дорабатывать с минимальными затратами и использовать усилитель для исследований схемных решений.

Это поможет в пути от простого к сложному и более совершенному. К описанию прилагаются файлы печатных плат, которые можно трансформировать под конкретный корпус.

В представленном варианте использовался корпус от Радиотехники У-101.

Содержание / Contents

Данный усилитель мощности я разрабатывал и делал в прошлом веке из того, что возможно было приобрести без затруднений. Хотелось сделать конструкцию с максимально возможным соотношением цены и качества. Это не High-End, но и не третий сорт. Усилитель имеет качественное звучание, отличную повторяемость и прост в наладке.
09-06-2017 – Исправлена схема, С4
Схема полностью симметрична для положительной и отрицательной полуволн низкочастотного сигнала. Входной каскад выполнен на транзисторах VT1 – VT4. От прототипа он отличается транзисторами VT1 и VT4, которые повышают линейность каскадов на транзисторах VT2 и VT3. Существует множество схемных разновидностей входных каскадов, обладающих различными достоинствами и недостатками. Этот каскад выбран из-за простоты, возможности снижения нелинейности амплитудной характеристики транзисторов. С появлением более совершенных схем входных каскадов можно проводить его замену.

Сигнал отрицательной обратной связи (ООС) берется с выхода усилителя напряжения и поступает в эмиттерные цепи транзисторов VT2 и VT3. Отказ от общей ООС обусловлен желанием избавиться от влияния на ООС всего лишнего, что не является выходным сигналом схемы. В этом есть свои плюсы и минусы. При данной комплектации это оправдано. При более качественных комплектующих элементах можно пробовать и с различными типами обратной связи.

В качестве усилителя напряжения выбрана каскодная схема, которая обладает большим входным сопротивлением, малой проходной емкостью и меньшими нелинейными искажениями в сравнении со схемой ОЭ. Недостатком каскодной схемы является меньшая амплитуда выходного сигнала. Такова плата за меньшие искажения. Если установить перемычки, то на печатной плате можно собирать и схему ОЭ. Питание усилителя напряжения от отдельного источника напряжения не вводилось из-за желания упростить конструкцию УНЧ.

Выходной каскад представляет собой параллельный усилитель, обладающий рядом преимуществ перед другими схемами. Одно из важных преимуществ – линейность схемы при значительном разбросе параметров транзисторов, что проверялось при сборке усилителя. Этот каскад должен обладать, возможно, большей линейностью, т.к. нет общей ООС и от него очень зависит качество выходного сигнала усилителя. Напряжение питания усилителя 30 В.

Печатные платы я разрабатывал для «доступных» корпусов от усилителей Радиотехника У-101. Схему разместил на двух частях печатной платы. На первой части, которая закреплена на радиаторе, размещены «параллельный» усилитель и усилитель напряжения. На второй части платы размещен входной каскад. Эта плата крепится на первой плате при помощи уголков. Такое разбиение платы на две части позволяет с минимальными конструктивными изменениями проводить усовершенствование усилителя. Кроме того, такая компоновка может служить и для лабораторных исследований каскадов.

Собирать усилитель необходимо в несколько этапов. Сборка начинается с параллельного усилителя и его налаживания. Вторым этапом собирается и налаживается остальная часть схемы и проводится окончательная минимизация искажений схемы. При размещении транзисторов выходного каскада на радиаторе необходимо помнить о необходимости теплового контакта корпусов попарно транзисторов VT9, VT14 и VT10, VT13.

Печатные платы разработаны с помощью программы Sprint Layout 6, что позволит корректировать размещение элементов на плате, т.е. подгонять под конкретную комплектацию или корпус. См. архивы внизу.

Параметры усилителя зависят от качества применяемых радиоэлементов и их расположения на плате. Примененные схемные решения позволяют обойтись без подбора транзисторов, но желательно применять транзисторы с граничной частотой усиления от 5 до 200 МГц и запасом предельного рабочего напряжения более чем в 2 раза в сравнении с напряжением питания каскада.

Если есть желание и возможность, то желательно выбирать транзисторы по принципу «комплементарности» и одинаковости усилительных характеристик. Пробовались варианты изготовления с подбором транзисторов и без него. Вариант с подобранными «комплементарными» отечественными транзисторами показал значительно лучшие характеристики, чем без подбора. Только КТ940 и КТ9115 из отечественных транзисторов являются комплементарными, а у остальных комплементарность условная. Среди зарубежных транзисторов комплементарных пар очень много и информацию об этом можно взять на сайтах производителей и в справочниках.

В качестве VT1, VT3, VT5 возможно применение транзисторов серии КТ3107 с любыми буквами. В качестве VT2, VT4, VT6 возможно применение транзисторов серии КТ3102 с буквами, которые имеют характеристики схожие с примененными транзисторами для другой полуволны звукового сигнала. Если возможен подбор транзисторов по параметрам, то лучше сделать это. Почти все современные тестеры позволяют это сделать без проблем. При больших отклонениях временные затраты при настройке будут больше и результат скромнее. Для VT6 подойдут транзисторы КТ9115А, КП960А, а для VT7 – КТ940А, КП959А.

В качестве VT9 и VT12 можно применять транзисторы КТ817В (Г), КТ850А, а в качестве VT10 и VT11 – КТ816В (Г), КТ851А. Для VT13 подойдут транзисторы КТ818В (Г), КП964А, а для VT14 – КТ819В (Г), КП954А. Вместо стабилитронов VD3 и VD4 можно использовать по два последовательно соединенных светодиода АЛ307 или им подобные.

Схема позволяет применять и другие детали, но может потребоваться коррекция печатных плат. Конденсатор С1 может иметь емкость от 1 мкФ до 4,7 мкФ и обязательно полипропиленовый или другой, но качественный. На радиолюбительских сайтах можно найти об этом информацию. Подключение напряжения питания, входного и выходного сигналов проводится с использованием клемм для печатного монтажа.

При первом включении УНЧ следует подключать через мощные керамические резисторы (10 – 100 Ом). Это спасет элементы от перегрузок и выхода из строя при ошибке в монтаже. На первой части платы выставляется резистором R23 ток покоя УНЧ (150-250 мА) при отключенной нагрузке. Далее надо установить отсутствие постоянного напряжения на выходе усилителя при подключенном эквиваленте нагрузки. Это делается изменением номинала одного из резисторов R19 или R20.

После монтажа остальной части схемы резистор R14 выставить в среднее положение. На эквиваленте нагрузки проверяется отсутствие возбуждения усилителя и резистором R5 устанавливаем отсутствие постоянного напряжения на выходе усилителя. Усилитель можно считать настроенным в статическом режиме.

Для налаживания в динамическом режиме параллельно эквиваленту нагрузки подключается последовательная RС цепь. Резистор мощностью 0,125 Вт и номиналом 1,3-4,7 кОм. Конденсатор неполярный 1-2 мкФ. Параллельно конденсатору подключаем микроамперметр (20-100 мкА). Затем, подав на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 5-8 кГц, по подключенному к выходу осциллографу и вольтметру переменного тока нужно оценить пороговый уровень насыщения усилителя. После этого снижаем входной сигнал до уровня 0,7 от насыщения и резистором R14 добиться минимума показания микроамперметра. В некоторых случаях, для снижения искажений на верхних частотах, необходимо проводить коррекцию фазы по опережению установкой конденсатора С12 (0,02-0,033 мкФ).

Конденсаторы С8 и С9 подбираются по наилучшей передаче импульсного сигнала частотой 20 кГц (ставятся при необходимости). Конденсатор С10 можно не ставить, если схема устойчива. Изменением номинала резистора R15 устанавливают одинаковое усиление для каждого из каналов стереофонического или многоканального варианта. Изменяя величину тока покоя выходного каскада можно попытаться найти наиболее линейный режим работы.

Собранный усилитель обладает весьма хорошим звучанием. Долгое прослушивание усилителя не приводит к «утомлению». Конечно, есть и лучше усилители, но по соотношению затрат и полученного качества схема понравится многим. При более качественных деталях и их подборе можно добиться и еще более значительных результатов. 1. Король В., “УМЗЧ с компенсацией нелинейности амплитудной характеристики” – Радио, 1989, № 12, с. 52-54.

09-06-2017 – Исправлена схема, перезалиты все архивы.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

 

09.06.17 изменил Datagor. Исправлена схема, перезалиты все архивы.

Предварительный унч на транзисторах. Самый простой усилитель звука. Настройка и испытания усилителя

В этой статье мы поговорим об усилителях. Они же УНЧ (усилители низкой частоты), они же УМЗЧ (усилители мощности звуковой частоты). Эти устройства могут быть выполнены как на транзисторах, так и на микросхемах. Хотя некоторые радиолюбители, отдавая дань моде на винтаж, делают их по старинке – на лампах. Здесь советуем посмотреть . Особое внимание начинающих хочу обратить на микросхемы автомобильных усилителей с 12-ти вольтовым питанием. Используя их можно получить довольно качественный звук на выходе, причем для сборки практически достаточно знаний школьного курса физики. Порой из обвеса, или говоря другими словами, тех деталей на схеме, без которых микросхема не будет работать, на схеме бывает буквально 5 штук. Одна из подобных, усилитель на микросхеме TDA1557Q приведена на рисунке:

Такой усилитель в свое время был собран мною, пользуюсь уже несколько лет им вместе с советской акустикой 8 Ом 8 Вт, совместно с компьютером. Качество звучания намного выше, чем у китайских пластмассовых колонок. Правда, чтобы почувствовать существенную разницу, мне пришлось купить звуковую карту creative, на встроенном звуке разница была незначительная.

Усилитель можно собрать навесным монтажом

Также усилитель можно собрать навесным монтажом, прямо на выводах деталей, но я бы не советовал собирать этим методом. Лучше потратить немного больше времени, найти разведенную печатную плату (или развести самому), перенести рисунок на текстолит, протравить его и получить в итоге усилитель, который будет работать много лет. Обо всех эти технологиях многократно рассказано в интернете, поэтому более подробно останавливаться на них не буду.

Усилитель прикрепленный к радиатору

Сразу скажу, что микросхемы усилителей при работе сильно нагреваются и их необходимо крепить, нанеся термопасту на радиатор. Тем же, кто хочет просто собрать один усилитель и нет времени или желания изучать программы по разводке печатных плат, технологии ЛУТ и травление, могу предложить использовать специальные макетные платы с отверстиями под пайку. Одна из них изображена на фото ниже:

Как видно на фото, соединения осуществляются не дорожками на печатной плате, как в случае с печатным монтажом, а гибкими проводками, подпаиваемыми к контактам на плате. Единственной проблемой при сборке таких усилителей, является источник питания, выдающий напряжение 12-16 вольт, при токе потребления усилителем до 5 ампер. Разумеется, такой трансформатор (на 5 ампер) будет иметь немаленькие размеры, поэтому некоторые пользуются импульсными источниками питания.

Трансформатор для усилителя – фото

У многих, думаю, дома есть блоки питания компьютеров, которые сейчас морально устарели, и больше не используются в составе системных блоков, так вот такие блоки питания способны выдавать по цепям +12 вольт, токи намного большие чем 4 ампера. Конечно, такое питание среди ценителей звучания считается худшим, чем стандартное трансформаторное, но я подключал импульсный блок питания для питания своего усилителя, после сменил его на трансформаторный – разница в звучании можно сказать незаметна.

После выхода с трансформатора, разумеется, нужно поставить для выпрямления тока диодный мост, который должен быть рассчитан на работу с большими токами, потребляемыми усилителем.

После диодного моста идет фильтр на электролитическом конденсаторе, который должен быть рассчитан на заметно большее напряжение, чем у нас в схеме. Например, если у нас в схеме питание 16 вольт, конденсатор должен быть на 25 вольт. Причем этот конденсатор должен быть как можно большей емкости, у меня стоят подключенные параллельно 2 конденсатора по 2200 мкф, и это не предел. Параллельно питанию (шунтируем) нужно подключить керамический конденсатор емкостью 100 нф. У усилителя на входе ставят пленочные разделительные конденсаторы емкостью от 0,22 до 1 мкф.

Пленочные конденсаторы

Подключение сигнала к усилителю, с целью снизить уровень наводимых помех, должно осуществляться экранированным кабелем, для этих целей удобно пользоваться кабелем Джек 3.5 – 2 Тюльпана, с соответствующими гнездами на усилителе.

Кабель джек 3.5 – 2 тюльпана

Регулировку уровня сигнала (громкости на усилителе) осуществляют с помощью потенциометра, если усилитель стерео, то сдвоенного. Схема подключения переменного резистора показана на рисунке ниже:

Разумеется усилители могут быть выполнены и на транзисторах, при этом питание, подключение и регулировка громкости в них применяются точно так же, как и в усилителях на микросхемах. Рассмотрим, к примеру, схему усилителя на одном транзисторе:

Здесь также стоит разделительный конденсатор, и минус сигнала соединяется с минусом питания. Ниже приведена схема двухтактного усилителя мощности на двух транзисторах:

Следующая схема также на двух транзисторах, но собранная из двух каскадов. Действительно, если присмотреться, она состоит как-бы из 2 почти одинаковых частей. В первый каскад у нас входят: С1, R1, R2, V1. Во второй каскад C2, R3, V2, и нагрузка наушники В1.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах – схема

Если же мы хотим сделать стерео усилитель, нам нужно будет собрать два одинаковых канала. Точно также мы можем, собрав две схемы любого моно усилителя, превратить его в стерео. Ниже приведена схема трехкаскадного усилителя мощности на транзисторах:

Трехкаскадный усилитель на транзисторах – схема

Схемы усилителей также различаются по напряжению питания, некоторым достаточно для работы 3-5 вольт, другим необходимо 20 и выше. Для работы некоторых усилителей требуется двуполярное питание. Ниже приведены 2 схемы усилителя на микросхеме TDA2822 , первая стерео подключение:

На схеме в виде резисторов RL обозначены подключения динамиков. Усилитель нормально работает от напряжения в 4 вольта. На следующем рисунке изображена схема мостового включения, в ней используется один динамик, зато она выдает большую мощность, чем в стерео варианте:

На следующем рисунке изображены схемы усилителя на , обе схемы взяты из даташита. Питание 18 вольт, мощность 14 Ватт:

Акустика, подключаемая к усилителю, может иметь разное сопротивление, чаще всего это 4-8 Ом, иногда встречаются динамики с сопротивлением 16 Ом. Узнать сопротивление динамика, можно перевернув его тыльной стороной к себе, там обычно пишется номинальная мощность и сопротивление динамика. В нашем случае это 8 Ом, 15 Ватт.

Если же динамик находится внутри колонки и посмотреть, что на нем написано, нет возможности, тогда динамик можно прозвонить тестером в режиме омметра выбрав предел измерения 200 Ом.

Динамики имеют полярность. Кабеля, которыми акустика подключается, обычно имеют пометку красным цветом, для провода который соединен с плюсом динамика.

Если провода не имеют пометок, проверить правильность подключения можно, соединив батарейку плюс с плюсом, минус с минусом динамика (условно), если диффузор динамика выдвинется наружу – то мы угадали с полярностью. Больше различных схем УНЧ, в том числе ламповых, можно посмотреть в . Там собрана, думаем, самая большая подборка схем в интернете.

Время чтения ≈ 6 минут

Усилители – наверное, одни из первых устройств, которые начинают конструировать радиолюбители-новички. Собирая УНЧ на транзисторах своими руками при помощи готовой схемы, многие используют микросхемы.

Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом , но каждый радиоэлектронщик постоянно стремится сделать что-то новое, более мощное, более сложное, интересное.

Более того, если вам нужен качественный, надежный усилитель, то стоит смотреть в сторону именно транзисторных моделей. Ведь, именно они наиболее дешевые, способны выдавать чистый звук, и их легко сконструирует любой новичок.

Поэтому, давайте разберемся, как сделать самодельный усилитель НЧ класса B.

Примечание! Да-да, усилители класса B тоже могут быть хорошими. Многие говорят, что качественный звук могут выдавать лишь ламповые устройства. Отчасти это правда. Но, взгляните на их стоимость.

Более того, собрать такое устройство дома – задача далеко не из легких. Ведь вам придется долго искать нужные радиолампы, после чего покупать их по довольно высокой цене. Да и сам процесс сборки и пайки требует какого-то опыта.

Поэтому, рассмотрим схему простого, и в то же время качественного усилителя низкой частоты, способного выдавать звук мощность 50 Вт.

Старая, но проверенная годами схема из 90-х

Схема УНЧ, который мы будем собирать, впервые была опубликована в журнала «Радио» за 1991 год. Ее успешно собрали сотни тысяч радиолюбителей. Причем, не только для и улучшения мастерства, но и для использования в своих аудиосистемах.

Итак, знаменитый усилитель низкой частоты Дорофеева:

Уникальность и гениальность этой схемы кроется в ее простоте. В этом УНЧ применяется минимальное количество радиоэлементов, и предельно простой источник питания. Но, устройство способно «брать» нагрузку в 4 Ома, и обеспечивать выходную мощность в 50 Вт, чего вполне достаточно для домашней или автомобильной акустической системы.

Многие электротехники совершенствовали, дорабатывали эту схему. И. для удобства мы взяли самый современный ее вариант, заменив старые компоненты на новые, чтобы вам было проще конструировать УНЧ:

Описание схемы усилителя низких частот

В этом «переработанном» Доровеевском УНЧ были использованы уникальные и наиболее эффективные схематические решения. К примеру, сопротивление R12. Этот резистор ограничивает ток на коллекторе выходного транзистора, тем самым ограничивая максимальную мощность усилителя.

Важно! Не стоит менять номинал R12, чтобы увеличить выходную мощность, так как он подобран именно под те компоненты, что применяются в схеме. Этот резистор защищает всю схему от коротких замыканий .

Выходной каскад транзисторов:

Тот самый R12 «вживую»:

Резистор R12 должен иметь мощность на 1 Вт, если под рукой такого нет – берите на полватта. Он имеет параметры, обеспечивающие коэффициент нелинейных искажений до 0,1% на частоте в 1 кГц, и не более 0,2% при 20 кГц. То есть, на слух никаких изменений вы не заметите. Даже при работе на максимальной мощности.

Блок питания нашего усилителя нужно подобрать двухполярный, с выходными напряжениями в пределах 15-25 В (+- 1 %):

Чтобы «поднять» мощность звука, можно увеличить напряжение. Но, тогда придется параллельно произвести замену транзисторов в оконечном каскаде схемы. Заменить их нужно на более мощные, после чего провести перерасчет нескольких сопротивлений.

Компоненты R9 и R10 должны иметь номинал, в соответствии с подающимся напряжением:

Они, с помощью стабилитрона, ограничивают проходящий ток. В этой же части цепи собирается параметрический стабилизатор, который нужен для стабилизации напряжения и тока перед операционным усилителем:

Пара слов о микросхеме TL071 – «сердце» нашего УНЧ. Ее считают отличным операционным усилителем, которые встречается как в любительских конструкциях, так и в профессиональной аудиоаппаратуре. Если нет подходящего операционника, его можно заменить на TL081:

Вид «в реальности» на плате:

Важно! Если вы решите применять в этой схеме какие-либо другие операционные усилители, внимательно изучайте их распиновку, ведь «ножки» могут иметь другие значения .

Для удобства микросхему TL071 стоит монтировать на предварительно впаянную в плату пластиковую панельку. Так можно будет быстро заменить компонент на другой в случае необходимости.

Полезно знать! Для ознакомления представим вам еще одну схему этого УНЧ, но без усиливающей микросхемы. Устройство состоит исключительно из транзисторов, но собирается крайне редко ввиду устаревания и неактуальности.

Чтобы было удобнее, мы постарались сделать печатную плату минимальной по размерам – для компактности и простоты монтажа в аудиосистему:

Все перемычки на плате нужно запаивать сразу же после травления.

Транзисторные блоки (входного и выходного каскада) нужно монтировать на общий радиатор. Разумеется, они тщательно изолируются от теплоотвода.

На схеме они здесь:

А тут на печатной плате:

Если в наличии нет готовых, радиаторы можно изготовить из алюминиевых или медных пластин:

Транзисторы выходного каскада должны иметь рассеиваемую мощность как минимум в 55 Вт, а еще лучше – 70 или целых 100 Вт. Но, этот параметр зависит от подающегося на плату напряжения питания.

Из схемы понятно, что на входном и выходном каскаде применяется по 2 комплементарных транзистора. Нам важно подобрать их по усиливающему коэффициенту. Чтобы определить этот параметр, можно взять любой мультиметр с функцией проверки транзисторов:

Если такого устройства у вас нет, тогда придется одолжить у какого-то мастерам транзисторный тестер:

Стабилитроны стоит подбирать по мощности на полватта. Напряжение стабилизации у них должно составлять 15-20 В:

Блок питания. Если вы планируете смонтировать на свой УНЧ трансформаторный БП, тогда подберите конденсаторы-фильтры с емкостью как минимум 5 000 мкФ. Тут чем больше – тем лучше.

Собранный нами усилитель низких частот относится к B-классу. Работает он стабильно, обеспечивая почти кристально-чистое звучание. Но, БН лучше всего подбирать так, чтобы он мог работать не на всю мощность. Оптимальный вариант – трансформатор габаритной мощностью минимум в 80 Вт.

Вот и все. Мы разобрались, как собрать УНЧ на транзисторах своими руками с помощью простой схемы, и как его в будущем можно усовершенствовать. Все компоненты устройства найдутся , а если их нет – стоит разобрать пару-тройку старых магнитофонов или заказать радиодетали в интернете (стоят они практически копейки).

Схема № 2

Схема второго нашего усилителя значительно сложнее, но зато позволяет получить и более качественной звучание. Достигнуто это за счет более совершенной схемотехники, большего коэффициента усиления усилителя (и, следовательно, более глубокой обратной связи), а также возможностью регулировать начальное смещение транзисторов выходного каскада.

Схема нового варианта усилителя приведена на рис. 11.20. Этот усилитель, в отличие от своего предшественника, питается от двухполярного источника напряжения.

Входной каскад усилителя на транзисторах VT1-VT3 образует т. н. дифференциальный усилитель. Транзистор VT2 в дифференциальном усилителе является источником тока (довольно часто в дифференциальных усилителях в качестве источника тока ставят обычный резистор достаточно большого номинала). А транзисторы VT1 и VT3 образуют два пути, по которым ток из источника уходит в нагрузку.

Если ток в цепи одного транзистора увеличится, то ток в цепи другого транзистора уменьшится на точно такую же величину – источник тока поддерживает сумму токов обоих транзисторов постоянной.

В итоге транзисторы дифференциального усилителя образуют почти «идеальное» устройство сравнения, что важно для качественной работы обратной связи. На базу одного транзистора подается усиливаемый сигнал, на базу другого – сигнал обратной связи через делитель напряжения на резисторах R6, R8.

Противофазный сигнал «расхождения» выделяется на резисторах R4 и R5, и поступает на две цепочки усиления:

• транзистор VT7;
• транзисторы VT4-VT6.

Когда сигнал рассогласования отсутствует, токи обоих цепочек, т. е. транзисторов VT7 и VT6, равны, и напряжение в точке соединения их коллекторов (в нашей схеме такой точкой можно считать транзистор VT8) в точности равно нулю.

При появлении сигнала рассогласования токи транзисторов становятся разными, и напряжение в точке соединения становится больше или меньше нуля. Это напряжение усиливается составным эмиттерным повторителем, собранным на комплементарных парах VT9, VT10 и VT11, VT12, и поступает на АС – это выходной сигнал усилителя.

Транзистор VT8 используется для регулировки т. н. тока «покоя» выходного каскада. Когда движок подстроечного резистора R14 находится в верхнем по схеме положении, транзистор VT8 полностью открыт. При этом падение напряжение на нем близко к нулю. Если же перемещать движок резистора в нижнее положение, падение напряжения на транзисторе VT8 будет увеличиваться. А это равносильно внесению сигнала смещения в базы транзисторов выходного эмиттерного повторителя. Происходит смещение режима их работы от класса С до класса В, а в принципе – и до класса А. Это, как мы уже знаем, один из способов улучшения качества звука – не следует полагаться в этом только на действие обратной связи.

Плата . Усилитель собран на плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм размерами 50×47.5 мм. Разводку печатной платы в зеркальном изображении и схему расположения деталей можно скачать . Работу усилителя смотрим на . Внешний вид усилителя приведен на рис. 11.21.

Аналоги и элементная база . При отсутствии необходимых деталей транзисторы VT1, VT3 можно заменить любыми малошумящими с допустимым током не менее 100 мА, допустимым напряжением не ниже напряжения питания усилителя и как можно большим коэффициентом усиления.

Специально для таких схем промышленностью выпускаются транзисторные сборки, представляющие собой пару транзисторов в одном корпусе с максимально подобными характеристиками – это был бы идеальный вариант.

Транзисторы VT9 и VT10 обязательно должны быть комплементарными, также как и VT11, и VT12. Они должны быть рассчитаны на напряжение не менее удвоенного напряжения питания усилителя. Не забыли, уважаемый радиолюбитель, что усилитель питается от двухполярного источника напряжения?

Для зарубежных аналогов комплементарые пары обычно указываются в документации на транзистор, для отечественных приборов – придется попотеть в Инете! Транзисторы выходного каскада VT11, VT12 дополнительно должны выдерживать ток, не меньший:

I в = U / R, А,

U – напряжение питания усилителя,
R – сопротивление АС.

Для транзисторов VT9, VT10 допустимый ток должен быть не менее:

I п = I в / B, А ,

I в – максимальный ток выходных транзисторов;
B – коэффициент усиления выходных транзисторов.

Обратите внимание, что в документации на мощные транзисторы иногда приводятся два коэффициента усиления – один для режима усиления «малого сигнала», другой – для схемы с ОЭ. Вам нужен для расчета не тот, который для «малого сигнала». Обратите внимание также на особенность транзисторов КТ972/КТ973 – их коэффициент усиления составляет более 750.

Найденный вами аналог должен обладать не меньшим коэффициентом усиления – это существенно для данной схемы. Остальные транзисторы должны иметь допустимое напряжение не менее удвоенного напряжения питания усилителя и допустимый ток не мене 100 мА. Резисторы – любые с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 0.125 Вт. Конденсаторы – электролитические, с емкостью не менее указанной и рабочим напряжением не менее напряжения питания усилителя.

Продолжение читайте

• 20.09.2014

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

• 21.09.2014

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

• 12.12.2015

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

• 23.09.2014

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

Сейчас в интернете можно найти огромное количество схем различных усилителей на микросхемах, преимущественно серии TDA. Они обладают достаточно неплохими характеристиками, хорошим КПД и стоят не так уж и дорого, в связи с этим и пользуются такой популярностью. Однако на их фоне незаслуженно остаются забытыми транзисторные усилители, которые хоть и сложны в настройке, но не менее интересны.

Схема усилителя

В этой статье рассмотрим процесс сборки весьма необычного усилителя, работающего в классе «А» и содержащего всего 4 транзистора. Эта схема разработана ещё в 1969 году английским инженером Джоном Линсли Худом, несмотря на свою старость, она и по сей день остаётся актуальной.

В отличие от усилителей на микросхемах, транзисторные усилители требуют тщательной настройки и подбора транзисторов. Эта схема – не исключение, хоть она и выглядит предельно простой. Транзистор VT1 – входной, структуры PNP. Можно экспериментировать с различными маломощными PNP-транзисторами, в том числе и с германиевыми, например, МП42. Хорошо себя зарекомендовали в этой схеме в качестве VT1 такие транзисторы, как 2N3906, BC212, BC546, КТ361. Транзистор VT2 – структуры NPN, средней или малой мощности, сюда подойдут КТ801, КТ630, КТ602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165. Особое внимание стоит уделить выходным транзисторам VT3 и VT4, а точнее, их коэффициенту усиления. Сюда хорошо подходят КТ805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198. Нужно отобрать два одинаковых транзистора с как можно более близким коэффициентом усиления, при этом он должен более 120. Если коэффициент усиления выходных транзисторов меньше 120, значит в драйверный каскад (VT2) нужно поставить транзистор с большим усилением (300 и более).

Подбор номиналов усилителя

Некоторые номиналы на схеме подбираются исходя из напряжения питания схемы и сопротивления нагрузки, некоторые возможные варианты показаны в таблице:

Не рекомендуется поднимать напряжение питания более 40 вольт, могут выйти из строя выходные транзисторы. Особенность усилителей класса А – большой ток покоя, и, следовательно, сильный разогрев транзисторов. При напряжении питания, например, 20 вольт и токе покоя 1.5 ампера усилитель потребляет 30 ватт, не зависимо от того, подаётся на его вход сигнал или нет. На каждом из выходных транзисторов при этом будет рассеиваться по 15 ватт тепла, а это мощность небольшого паяльника! Поэтому транзисторы VT3 и VT4 нужно установить на большой радиатор, используя термопасту.
Данный усилитель склонен в появлению самовозбуждений, поэтому на его выходе ставят цепь Цобеля: резистор сопротивлением 10 Ом и конденсатор 100 нФ, включенные последовательно между землёй и общей точкой выходных транзисторов (на схеме эта цепь показана пунктиром).
При первом включении усилителя в разрыв его питающего провода нужно включить амперметр для контроля тока покоя. Пока выходные транзисторы не разогрелись до рабочей температуры, он может немного плавать, это вполне нормально. Также при первом включении нужно замерять напряжение между общей точкой выходных транзисторов (коллектор VT4 и эммитер VT3) и землёй, там должна быть половина питающего напряжения. Если напряжение отличается в большую или меньшую сторону, нужно покрутить подстроечный резистор R2.

Плата усилителя:

(cкачиваний: 605)

Плата изготовлена методом ЛУТ.

Собранный мной усилитель

Несколько слов о конденсаторах, входном и выходном. Ёмкость входного конденсатора на схеме обозначена 0,1 мкФ, однако такой ёмкости не достаточно. В качестве входного следует поставить плёночный конденсатор ёмкостью 0,68 – 1 мкФ, иначе возможен нежелательный срез низких частот. Выходной конденсатор С5 стоит взять на напряжение не меньшее, чем напряжением питания, жадничать с ёмкостью также не стоит.
Преимуществом схемы этого усилителя является то, что она не представляет опасности для динамиков акустической системы, ведь динамик подключается через разделительный конденсатор (С5), это значит, что при появлении на выходе постоянного напряжения, например, при выходе усилителя из строя, динамик останется цел, ведь конденсатор не пропустит постоянное напряжение.

Давайте попробуем 3-х транзисторные схемы усилителя звука (МОНО)

Вам нравится транзистор? Сегодня перейду к 3-х транзисторным схемам усилителя звука.

Почему в усилителе используются транзисторы?

Транзисторы – это устройства из полупроводников. У него много преимуществ, но наиболее важным и распространенным является его использование в качестве усилителя. Как? Должен… следовать, чтобы увидеть.

Хотя в настоящее время мы будем использовать ИС в большем количестве схем усилителя мощности.

Но транзисторы все еще широко используются.Потому что они маленькие по размеру. И высокий коэффициент усиления по току и напряжению. Это зависит от предвзятости, что можно сделать легко.

Основные принципы работы транзисторов

В целом рабочий диапазон транзистора можно разделить на 3 диапазона:

1. Отсечка (остановка транзистора) Не будет одновременно тока базы (IB) и коллектора (IC) протекает через транзистор. Будут очень редкие токи утечки.

2. Насыщенный диапазон. Через транзистор полностью проходит электричество, пока он не насыщается. И ток больше этого не увеличится. Что мы можем ограничить ток, протекающий через соединение резисторов.

3. Активный диапазон – это период, в течение которого транзистор работает (проводит ток). Управляя током коллектора (IC), пропорциональным току базы (IB).

Соотношение этих двух токов. Эти два значения могут найти коэффициент усиления по току (hFE) из:

hFE = IC / IB

Следовательно, при использовании транзисторного усилителя звука схема работает в активной фазе.В этом эксперименте вам нужно будет изучить простую схему усилителя. Давайте начнем.

Рекомендовано: Узнайте, как работает транзистор

У нас есть 2 интересных эксперимента.

Простой микрофонный усилитель звука

Посмотрите на схему ниже. Это экспериментальный процесс №1. Мы назвали простой аудиоусилитель. Это усилит сингл с микрофона.

Рисунок 1: Простой микрофонный усилитель звука Схема

Прецессия эксперимента схемы

1. Подключите оборудование в соответствии со схемой на Рисунке 1 на макетной плате.Но будьте осторожны и с полярностью устройства. Не подключайтесь с неправильной полярностью.
2. Когда закончите, подключите положительный и отрицательный провода от источника питания 6 В.
3. Теперь нажмите на MIC1 2-3 раза. Мы услышим «хлопающий» звук из динамика. После этого попробуйте говорить в микрофон. Вы услышите звук, распространяющийся через динамики.

Как это работает?

Вернитесь к Рисунку 1 еще раз. Это схема усилителя от микрофона.Когда на MIC1 поступает аудиосигнал.

Когда звуковой сигнал проходит через MIC1. И он преобразуется в небольшой электрический сигнал, подаваемый на Q1 в точке A.

Для того, чтобы сначала усилить сигнал. Который мы установили как обычный эмиттерный усилитель.

Есть R1 и R2 для разделения напряжения смещения на Q1. Но сигнал недостаточно сильный.

В точке B. Когда сигнал увеличивается. Затем отправьте его на Q2 и Q3, которые подключены к схеме составного усилителя Дарлингтона.

Чтобы еще раз усилить сигнал, достаточно сильный, чтобы пройти через динамик.

Прочитать другие: 3-х транзисторный усилитель звука

Составной усилитель Дарлингтона

Рисунок 2: Соединение составного усилителя Дарлингтона

На рисунке 2 показано подключение транзистора Дарлингтона. Подключаем 2 транзистора с точно такими же характеристиками. По характеристикам схемы как на рисунке.

Например:

Если коэффициент усиления каждого транзистора равен 100, общий коэффициент усиления будет равен (100 × 100) = 10 000.

Связано: Цепи малых усилителей с высоким импедансом

AM-радиоприемник со схемой усилителя на 3 транзистора

Это еще один пример простого эксперимента 2. Посмотрите на рисунок 3. Это простой эксперимент с Схема радиоприемника AM.

Как это работает

С помощью катушки L1, намотанной на ферритовый стержень. Один конец соединяется с анодом D1. Другой конец катушки заземлен. К этой катушке подключен регулируемый конденсатор (VC1).

Когда значения резонанса L1 и VC1 с этой частотой завершены. Диод D1 обнаруживает только звуковой сигнал. Чтобы перейти к Q1, усиление в соответствии с предыдущими принципами.

Если звук очень тихий. Попробуйте использовать наушники вместо колонок. Что отчетливее слышно с радиостанции. И помогает убрать посторонний шум.

Одним из недостатков является то, что эта схема представляет собой простую схему базовой настройки, поэтому может быть трудно настроить станцию.

Читайте также: Очень простая схема усилителя на транзисторе 2N3904

Схема обратной связи транзисторного усилителя

Помимо обучения подключению аудиотранзистора. Мы также изучили, как организовать цепь смещения для получения обратной связи. Существует два типа обратной связи:

Способы улучшения схемы

Посмотрите на рисунок 5. Мы разделим значения R4 на R4A и R4B, при этом C2 подключается в центре обоих R. Затем другая сторона заземляется.Это даст немного больше отзывов.

Рис. 5: улучшите схему обратной связи

Что даст хорошие результаты даже при небольшом уменьшении увеличения.

Однако сумма расширений в цепи ограничена. Затем мы добавляем C2, чтобы уменьшить отрицательную обратную связь.

Рекомендуется: схема транзисторного усилителя звука мощностью 40 Вт с ПК B

Который этот C2 также помогает сделать напряжение на выводе эмиттера или потенциальное напряжение в точке D более плавным (из рисунка 1).

Мы ограничиваем только сумму отзывов. Потому что в базовой схеме усилителя большое увеличение важнее высокой четкости.

Как это приложение

Нам нравится использовать эту схему. Используется в домофоне. Все, что вам нужно, это сделать этот усилитель звука, добавить еще один комплект. Затем подключите кабель от динамика. Но не должен выходить более чем на 20 метров.

Если вы действительно хотите построить его для использования. Посмотрите на схему ниже.

Читать дальше: простые транзисторные схемы внутренней связи

Только тогда они смогут взаимодействовать друг с другом.Даже будучи далеко друг от друга. Играть совсем не сложно.

Мало того, что у нас еще 3 транзисторных усилителя.

Моноусилитель на два динамика с выходами на транзисторах

В обычном стереоусилителе 2 динамика. А если моноусилитель – это одиночный динамик.

Но эта схема представляет собой специальный моноусилитель. Он может управлять 2 динамиками одновременно.

Без параллельного или последовательного доступа. Потому что это вызывает изменение импеданса динамика.

Но в этой схеме мы продолжаем динамики вместо коллекторного резистора (RC) транзистора.

Итак, он может усиливаться через 2 динамика.

Как это работает

Сначала подайте питание на схему, а аудиосигнал на входной разъем. Затем аудиосигнал, передаваемый через C1 и R1, усиливается транзистором Q1.

Который Q1 является первым предусилителем для небольшого увеличения сигнала. Перед отправкой в ​​Q2.

Затем Q2 подключается к цепи эмиттерного повторителя. Его функция – усилитель драйвера для усиления сигнала из секции предварительного усилителя.Для большей мощности для вождения Q3 работает хорошо.

А Q3 – усилитель мощности вне динамика.

Он имеет обратную связь аудиосигнала через VR1 и R2 на контакт B Q2. Чтобы контролировать стабильность работы навсегда.

Эта схема выводит 40 милливатт, искажение скорости сигнала составляет 0,1 процента. А АЧХ от 15 Гц до 200 кГц.
Напряжение питания от 9В до 20В.

Вы ищете усилитель моно. У вас есть много вариантов.Например:

Детали вам понадобятся

0,25 Вт 5% резисторы
R1: 27K
R2: 47K
R3: 12K
R4: 10 Ом
VR1: потенциометр 50K

Конденсаторы
C1: 0,22 мкФ 50 В Керамика
C2: 5 пФ 50 В Керамика
C3, C4: 10 пФ 50 В Керамика
C5: 1000 мкФ 16 В Электролитический

Полупроводники
Q1: BC558, 45 В 0,1 А Транзистор PNP
Q2: Транзистор BD140,80 В 1,5 А QP TIP2955, 60V, 15A PNP-транзистор

Примечание: Я давно публиковал эту схему.Но я не пробовал. Нашел много ошибок. Я нашел этот веб-сайт, разместил этот контент на нем. И измените номер транзистора. Это хорошая идея. Спасибо.

Также ознакомьтесь со следующими статьями:

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Схемы транзисторных усилителей

Эта статья представляет собой список различных типов схем усилителя, построенных с использованием только транзисторов.Это включает усилитель класса AB на 4 транзисторах, затем у нас есть схема усилителя для наушников и, наконец, усилитель малой мощности на транзисторе. Эта статья предназначена исключительно для публикации большего количества схем транзисторных усилителей. Так что вы можете продолжать посещать этот пост в будущем для получения дополнительных сведений.

1. Транзисторный усилитель класса AB 4

2. Усилитель для наушников на транзисторах

3. Недорогая схема усилителя на транзисторе

Это схемы, которые можно использовать во многих низкомасштабных приложениях.Главная особенность этих схем заключается в том, что все они представляют собой всего лишь базовую конструкцию, а используемые компоненты можно легко достать из вашего мусорного ящика. К тому же стоимость компонентов не очень критична, и небольшие изменения в ней не повлияют на производительность.

Описание.

Здесь показан очень простой и легкий в сборке аудиоусилитель класса AB с использованием четырех транзисторов. В режиме работы класса AB каждое выходное устройство проводит более половины цикла входного сигнала.Благодаря конструкции класса AB возможен КПД до 78% и снижены перекрестные искажения. Показанная здесь схема подходит для небольших радиоприемников, аудиоплееров, домофона, телефона и т. Д.

Транзистор Q1 со связанными с ним компонентами подключен как каскад предварительного усилителя. Аудиовход подключен к базе Q1 через резистор R1 и конденсатор C1. Резистор R3 обеспечивает смещение между коллектором и базой для Q1, а C3 – это конденсатор обхода переменного тока для резистора коллектора R4. Смещение коллектора к базе – хороший метод смещения для таких схем, поскольку он обеспечивает достаточную отрицательную обратную связь, предотвращает появление теплового взлёта и стабилизирует рабочую точку.Вторая ступень – это ступень привода для двухтактной пары. Q2 и связанные с ним компоненты выполняют эту работу. Этот каскад также смещен от коллектора к базе, и его вход соединен с выходом каскада предварительного усилителя с помощью конденсатора C2. Резистор R8 ограничивает ток коллектора Q2. Третья ступень – двухтактная секция класса AB, состоящая из транзисторов Q3 и Q4. Диоды D1 и D2 обеспечивают напряжение смещения для двухтактного каскада. Выход усилителя подключен к динамику через конденсатор C4.C5 и C6 – конденсаторы фильтра источника питания.

Принципиальная схема 4-х транзисторного усилителя.

Усилитель класса AB на 4 транзистора

Примечания.

• Схема может быть собрана на плате vero.
• K1 может быть динамиком на 8 Ом / 5 Вт.
• C6 должен быть заземлен рядом с Q1, а C5 должен быть заземлен рядом с заземлением громкоговорителя. Это снижает шум.
• Используйте 5 В постоянного тока для питания цепи.

В начало списка

Описание.

Это принципиальная схема усилителя для наушников, работающего в двухтактном режиме класса А. В режиме класса A выходные устройства (транзисторы) проводят в течение всего цикла входного сигнала. Максимально возможный КПД для работы класса A составляет 50%, и он еще больше снижается при использовании емкостной связи. Но преимущества усилителя класса AB – отсутствие перекрестных искажений, высокая точность воспроизведения и низкий уровень гармонических искажений.Эти усилители наиболее подходят для приложений с низким энергопотреблением.

В схеме транзистор Q1 работает как предусилитель. Резисторы R6 и R7 обеспечивают смещение делителя потенциала для Q1. Аудиовход подключен к базе Q1 через конденсатор C2, резистор R9 и POT R10. Эмиттер Q1 соединен с базой Q2 через резистор R3. Диоды D1 и D2 обеспечивают напряжение смещения для Q2. База Q3 напрямую связана с коллектором Q1. Резистор R5 ограничивает ток коллектора Q2 и Q3.C4 и C5 – конденсаторы фильтра источника питания. Выход усилителя соединен с головным телефоном с помощью конденсатора C3.

Схема усилителя головного телефона.

Усилитель для наушников, класс A

Примечания.

• Схема может быть собрана на плате vero / perf.
• Источник питания может быть от 6 до 24 В постоянного тока.
• Я использовал 12 В постоянного тока для питания схемы.
• Z1 может быть головным телефоном с сопротивлением 100 Ом или выше.
• Номинальное напряжение электролитических конденсаторов должно соответствовать используемому напряжению питания.

В начало списка

Описание.

Ниже показана очень простая схема трехкаскадного транзисторного усилителя малой мощности. Первый и второй каскады – это предварительные усилители, а третий – выходной каскад. Для каждой ступени используется смещение коллектора к базе, и для подобных схем этого достаточно.

Смещение коллектора к базе : Рассмотрим первую ступень. R1 – резистор коллектора, а R2 – резистор базы. Этот тип смещения обеспечивает некоторую отрицательную обратную связь, позволяет избежать теплового разгона и стабилизирует рабочую точку. При повышении температуры ток коллектора также увеличивается. Это увеличивает падение напряжения на сопротивлении коллектора R1 и уменьшает падение напряжения на базовом резисторе R2. В результате падает базовый ток, что, в свою очередь, снижает ток коллектора и предотвращается тепловой пробой.Стабилизация рабочей точки достигается за счет предотвращения изменения тока коллектора в зависимости от температуры.

Когда работает транзисторный усилитель, напряжение коллектора будет иметь фазу, противоположную входному сигналу. Поскольку базовый резистор R2 подключен между коллектором и базой, некоторая часть встречного по фазе напряжения коллектора возвращается на вход (базу) через базовый резистор R2, и, таким образом, достигается отрицательная обратная связь. Отрицательная обратная связь снижает коэффициент усиления усилителя по напряжению, но улучшает стабильность.

В схеме коллектор Q1 соединен с базой Q2 с помощью конденсатора C2. R3 – это резистор смещения для Q2, а R4 – его коллекторный резистор. Коллектор Q2 соединен с базой Q3 с помощью конденсатора C3. R5 – это резистор смещения для Q3, а динамик подключен как коллекторная нагрузка. Конденсаторы С4 и С5 являются фильтрами. C1 – входной развязывающий конденсатор постоянного тока.

Принципиальная схема транзисторного усилителя малой мощности.

Транзисторный усилитель малой мощности

Примечания.

• Схема может быть собрана на плате веро или перфомансе.
• Используйте 9 В постоянного тока для питания цепи. Батарея 9В PP3 подойдет.
• Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на 10 или 15 В.
• Дополнительный защитный диод может быть добавлен последовательно к положительной линии питания. Это защищает схему от случайного изменения полярности.
• Типовой номер транзисторов не особо критичен. Замена не сильно повлияет на производительность.
• Питание схемы от сетевого адаптера вызывает некоторый шум.
• Сопротивление динамика может составлять 64 Ом и более.

В начало списка

Усилитель звука на общих транзисторах · Один транзистор

Создайте небольшой усилитель звука на обычных транзисторах. Дает 300 мВт на динамик 8 Ом.

Вот схема небольшого аудиоусилителя, который может обеспечить до 300 мВт при нагрузке 8 Ом и может использоваться в устройствах с низким энергопотреблением, таких как радиоприемники с батарейным питанием.Эта схема может быть альтернативой микросхеме LM386. Благодаря простоте схемы, схема может быть построена также на макетной плате для тех из вас, кто хочет поэкспериментировать и узнать, как работает усилитель.

Дизайн прост. Обычный малосигнальный NPN-транзистор (например, BC547, 2N2222, 2N3904, S8050) управляет балансным усилителем мощности, сделанным из аналогичных транзисторов. Пары выходных транзисторов могут быть BC327 с BC337 или S8050 с S8550. Они должны выдерживать пиковые токи 300-400 мА (поэтому здесь не следует использовать BC547 / BC557 или 2N3904 / 2N3906).

Усилитель может питаться от батареи 9 В или от источника питания 12 В. Схема потребляет ток около 170 мА. Ток покоя менее 10 мА.

Аудио усилитель на макете

Я построил усилитель на макете и протестировал выходной каскад с парами BC327 / BC337 и S8050 / S8550 (последние показаны на рисунке выше). Если входной сигнал слишком высокий, из транзисторов может выйти дым.Это потому, что ток покоя пропорционален температуре. Чтобы избежать этого, выходные транзисторы можно установить на небольшой радиатор. Вот макет платы в Fritzing (с транзисторами BC327 / BC337, которые имеют другую распиновку, чем S8050 / S8550):

Макет усилителя звука

Далее следует схема и печатная плата для этой схемы. Если вы посмотрите внимательно, вы можете заметить, что на макетной плате я использовал разные значения для некоторых резисторов.Если вы решили построить схему, вы должны следовать значениям деталей из схемы ниже:

Схема звукового усилителя

Схема дана для обоих каналов. Резисторы R4 и R8 и диоды D1, D2 и D3, D4 задают ток покоя. R4 и R8 можно понизить до 1,8 кОм (как я делал на макетной плате) при питании схемы от батареи 9 В. Усиление определяется R1 и R3 (R5 и R7). Значения 39 кОм для R1 / R3 подходят для уровня аудиосигнала линейного выхода от 1 до 1.4Вп-п. Если в схему подается сигнал более низкого уровня, R1 / R3 также должны иметь меньшие значения. Вы не должны изменять R3 / R2 (R7 / R6), потому что они устанавливают рабочую точку постоянного тока усилителя.

Схема печатной платы звукового усилителя

Конструкция печатной платы рассчитана на два канала, которые можно разделить. Площадь выходных транзисторов указана для S8050 / S8550. Если вы решили использовать BC327 / BC337, поверните их на 180 градусов. Я еще не построил печатную плату, поэтому вот 3D-рендер в KiCAD:

3D-прототип аудиоусилителя

При желании вы можете скачать файл моделирования LTspice и проект печатной платы в формате PDF.Усилители звука

Усилители звука

+

---

Усилители звука умеренной мощности для небольших динамиков или другие легкие нагрузки могут быть сконструированы разными способами. Первый выбор обычно интегральная схема, предназначенная для этой цели, такая как LM386 или новые типы коммутации класса D, которые часто принимают цифровые данные вместо простых аудио напряжение. Дискретные конструкции также могут быть построены с доступными транзисторами или операционными усилителями и многие дизайны представлены в примечаниях производителей к применению.Использованы старые дизайны аудио межкаскадные и выходные трансформаторы, но стоимость и размер этих частей заставил их почти исчезнуть. Вот несколько простых в сборке схем аналогового аудиоусилителя для различных приложений для хобби:

---

Простой усилитель звука LM386

Этот простой усилитель демонстрирует LM386 в конфигурация (A = 200). Чтобы получить максимальное усиление всего 20, не учитывайте 10 мкФ. подключен от контакта 1 к контакту 8. Может быть реализовано максимальное усиление от 20 до 200 путем добавления выбранного резистора последовательно с тем же конденсатором 10 мкФ.10к потенциометр даст усилителю регулируемый коэффициент усиления от нуля до этого максимум.

---

Я переместил эту схему в Площадь 50 как бы немного экспериментальный.

---

Удивительно низкий уровень шума Усилитель

Усилитель с удивительно низким уровнем шума использует преимущества прекрасные шумовые характеристики полевого транзистора 2SK117 с шумовым напряжением ниже 1 нВ / корень-Гц и практически отсутствует шумовой ток.Напряжение шума усилитель составляет всего 1,4 нВ / корень-Гц при 1 кГц, увеличиваясь до 2,7 нВ / корень-Гц при 10 Гц. Шумовой ток сложно измерить, поэтому эта простая утилита Усилитель может видеть шум от резистора 50 Ом и резистора 100 кОм. (Приведенный ко входу шум 1,4 нВ возрастет примерно до 1,7 нВ при сопротивлении 50 Ом. резистор, вместо короткого, и резистор 100 кОм даст указанное на входе шум около 40 нВ с очень небольшим вкладом усилителя.)

Этот усилитель представляет собой «служебный» усилитель с коэффициентом усиления 100, что обычно будет используется в лабораторных условиях для усиления крошечных сигналов для измерения или дальнейшего обработка. Он не предназначен для прямого подключения динамика или наушников. (Это вполне может управлять LM386.) Схема представляет собой простой дискретный транзистор. схема обратной связи с двумя каскадами усиления и уникальным выходным буфером класса A:

• 2sk117 относится к диапазону тока Idss “BL” и выбран для Idss около 7 мА.Резистор стока отрегулирован для достижения около 4 вольт на стоке, и значение зависит от Idss JFET.

• Большинство резисторов не критично, но значения точности показано, потому что резисторы должны быть металлопленочными для лучшего шума представление. Приблизительные значения постоянного напряжения показаны для помощи с резистором. выбор. Отклонение от указанного напряжения приведет к уменьшению доступной выходной мощности. колебания напряжения, но усилитель может нормально работать и для более слабых сигналов.Выгружен размах должен быть около 6 вольт, размах при входном размахе около 60 мВ, до искажения наблюдается.

• MPSA18 действует как фильтр шума. Здесь желателен высокий прирост чтобы сохранить разумную емкость конденсатора фильтра базы, но 2N4401 может быть заменяется уменьшением 10k и 120k в 5 раз. Фильтр по-прежнему будет снижаться шумовое напряжение от источника питания 15 вольт выше примерно 0,2 Гц. Но некоторые блоки питания могут быть действительно шумными!

• 0.Конденсаторы емкостью 1 мкФ служат как шунтирующие конденсаторы, но в основном как клеммы для крепления компонентов. Это белые прямоугольники на Фото.

• Резистор обратной связи выбран с коэффициентом усиления ровно 100 и значение намного выше ожидаемого 1k из-за ограниченного усиления разомкнутого контура простая схема.

• Маленький резистор включен последовательно с выходом для стабильность, и этот резистор может немного уменьшить усиление при движении с более низким сопротивление нагрузки.Дизайнер может выбрать настройку усиления для этого конкретного нагрузка, скажем, 75 Ом, или для нагрузки с высоким сопротивлением. Схема может управлять более низким сопротивление больше 100 Ом, но раскачка будет несколько ограничена. Это может можно не использовать резистор 33 Ом без проблем со стабильностью. (Обычно, такой сетевой усилитель управляет нагрузкой с гораздо более высоким сопротивлением, обычно 600 Ом или выше.) Примечание: чтобы дать вам представление о том, как вы может играть с выходным сопротивлением, я только что изменил серийный выход своего устройства резистор на 55 Ом и отрегулировал усиление на 35 дБ при нагрузке 75 Ом.Без нагрузки усиление ровно на 5 дБ выше при 40 дБ. Таким образом, у меня четное число выигрывает независимо от того, управляете ли вы инструментом на 75 Ом или устройством с высоким Z. Выходной буфер не имеет проблем с управлением общей нагрузкой 125 Ом с пределом качания около 3,5 вольт, п-п.

• Выходной каскад представляет собой необычную схему самосмещения, в которой PNP поддерживает напряжение затвор-исток около 0,6 вольт, что приводит к некоторой нагрузке на JFET. ниже его Idss. 2N5486 был выбран, чтобы не тратить слишком много тока, но более высокий Idss JFET при желании даст больше возможностей привода.

• Входное сопротивление: 47 МОм (устанавливается резистором смещения), шунтируется 20 пФ

• Выходное сопротивление: 36 Ом, устанавливается последовательным резистором плюс около 3 Ом. Ом от цепи. Мой резистор на 55 Ом, упомянутый выше дает выход Z около 58 Ом и ровно 5 дБ потерь усиления от холостого хода до 75 Ом.

• Размах выходного напряжения: 6 В (размах) на нагрузке с высоким сопротивлением.

• Усиление: 100 (40 дБ) устанавливается резистором обратной связи. Более низкий прирост может быть выбран для более широкой полосы пропускания.

• Частотная характеристика: ровная от 1 Гц до 2 МГц.

• Входной шум: 1,4 нВ, возрастающий до 2,7 нВ при 10 Гц. Шумовой ток имеет пока ускользает от измерений, но это действительно низкое значение. С резистором 97,3 кОм (100 кОм параллельно с 3,6 мегапикселями), подключенными ко входу, измеряется напряжение шума в пределах крошечной доли дБ от 40 нВ, так что ток шума практически отсутствует.Фактически, этот усилитель и выбранный резистор по своей природе создают точный шум. источник. Подключите 152 кОм через вход (в экранированной коробке), и у вас будет точный источник шума 5 мкВ / основной Гц во всем звуковом спектре (50 нВ раз 100). Быстрое измерение при 40 Гц дает 770 нВ / корень-Гц без подключения к сети; ожидается, что 47 МОм дадут 867 нВ. Это довольно близко и все еще небольшой шумовой ток от полевого транзистора.

Для еще большей производительности биполярные ступени могут быть заменен на малошумящий операционный усилитель.Входной шум немного снизится, возможно до 1 нВ, как и входная емкость, возможно, ниже 10 пФ. Компенсация Операционный усилитель может быть проблемой.

---

Вот еще версия с некоторыми интересные особенности. Есть двухтранзисторный шумовой шунт, который достаточно эффективно очищает блок питания, и он будет хорошо работать с серией резистор всего 1 Ом. Но требуемый постоянный ток возрастает, если шум для шунтирования.Как и в случае со схемой “утонченности”, она хороша только для удаления случайный шум, скажем, от трехполюсного регулятора, и будет перегружен большие шпоры или гул. Вот что он делает с тестовым источником (красный), вставленным в серия с блоком питания:

Для достижения наилучших результатов используйте транзисторы с высоким коэффициентом усиления. Обычный транзисторы дадут около 30 дБ отклонения, но значения резистора смещения могут необходимо изменить, чтобы увеличить ток примерно до 30 мА, в зависимости от от того, сколько шума нужно шунтировать.Схема имеет отличный минимальный уровень шума. так что начните с хорошего источника питания, и шум будет выражаться в однозначных нановольтах. (Спайс думает меньше 1!)

Для специального применения, требующего минимальной нагрузки, усилитель включает обратную связь для самонастройки входной емкости до низкого значения (около 4 ПФ). Эта техника в сочетании с обратной связью с источником обычно приводит к ужасным звенит при некотором сопротивлении источника, но этот усилитель имеет только 1 дБ пика на худшее значение (около 30к).Запустить Моделирование LTSpice для просмотра кривых отклика для различных значений входного R (измените список по желанию). Щелкните правой кнопкой мыши команду .step param, чтобы оставить комментарий. выключите его и измените {R} на фиксированное значение, скажем 1 Ом, для тестирования усилителя при сопротивление одиночного источника. Шум чуть ниже 1 нВ / корень герц. Этот усилитель работает до нижней части BCB для импеданса источника до 30 кОм. Это на данный момент это лишь небольшая реализация – следите за обновлениями.

Примечание: я подключил верх резистора 220 Ом. непосредственно к источнику питания, чтобы уменьшить падение напряжения 4.Резистор 7 Ом. Если лишнее падение не проблема, схема работает немного лучше с верхом 220 Ом, подключенного к правой стороне резистора 4,7 Ом.

Когда я говорю «при использовании этой схемы питание может быть ужасным», я означает случайный шум, скажем, от трехполюсного регулятора LM7815 (сотни нВ / корень-Гц). Этот шумовой шунт не может работать с нерегулируемыми источниками или много огромных скачков мощности. Любой шум будет генерировать ток в небольшом резисторе (при условии, что цепь работает) и в цепи должен иметь возможность шунтировать этот ток.При смещении 30 мА схема выдерживает около + – 25 мА, поэтому вышеуказанная схема с резистором 4,7 Ом может справиться с чуть менее 250 мВ p-p. Опустите резистор до 1 Ом и предел больше как 50 мВ (размах), вполне в пределах ожиданий для трехполюсного регулятора, но не способного удаления сильной пульсации или больших переходных процессов.

---

Источник белого шума

Вот 1 мкВ / корень-Гц источник шумового напряжения, который будет управлять нагрузкой 50 Ом с частотой ниже 10 Гц до более 500 кГц.Шунтирующий шунт фактически стабилизирует цепь от батареи. сопротивление, обычный путь обратной связи в таких простых схемах. Потребление тока меньше 20 мА.

Примечание: я подключил верх резистора 220 Ом. непосредственно к источнику питания, чтобы уменьшить падение на резисторе 3,3 Ом. Если лишнее падение не проблема, схема работает немного лучше с верхом 220 Ом, подключенного к правой стороне 4.Резистор 7 Ом.

---

Компьютерный усилитель звука

Вот простой усилитель для поднятия уровня звука от маломощных звуковых карт или другие источники звука, управляющие маленькими динамиками, такими как игрушки или небольшие транзисторные радиоприемники. В Схема обеспечивает около 2 Вт, как показано. Детали не критичны и замены обычно работают. Два резистора 2,2 Ом можно заменить одним Резисторы 3,9 Ом в каждом эмиттере.

---

4-транзисторный усилитель для малых устройств Приложения для динамиков

На схеме выше показан 4-транзисторный универсальный усилитель, подходящий для различных проектов, включая приемники, домофоны, микрофоны, телефонные приемные катушки и общий аудиомониторинг.Усилитель имеет схему развязки по мощности и полосу пропускания. ограничение для уменьшения колебаний и «катания на лодке». Ценности не особо критических и умеренных отклонений от указанных значений не будет. значительно ухудшить производительность.

Трехэлементные аккумуляторные батареи, обеспечивающие около 4,5 Вольт, рекомендуются для большинства Бестрансформаторные усилители звука, управляющие небольшими динамиками на 8 Ом. Срок службы батареи будет значительно длиннее, чем прямоугольная батарея на 9 В, и сопротивление ячейки останется меньше в течение срока службы батареи, что приводит к меньшим искажениям и проблемам со стабильностью.

Усилитель может быть модифицирован для работы от 9-вольтовой батареи, если необходимо, перемещая точка смещения выходных транзисторов. Понижение резистора 33к, подключенного со второго база транзистора относительно земли примерно до 10 кОм будет перемещать напряжение на выходе электролитического конденсатор примерно на 1/2 напряжения питания. Это изменение смещения дает больший размах сигнала перед происходит отсечение, и в этом изменении нет необходимости, если громкость достаточна.

Как и раньше, два 4.7 Ом резисторы могут быть заменены одним резистором на 10 Ом последовательно с любым эмиттером.

---

Операционный усилитель звука

Вышеупомянутая схема представляет собой универсальный аудиоусилитель с низкой стоимостью. LM358 операционный усилитель. Дифференциальные входы обеспечивают отличную устойчивость усилителя к синфазным помехам. сигналы, которые являются частой причиной нестабильности усилителя. Пунктирное заземление представляет проводку в типичном проекте, показывающем, как вход датчика заземления может быть подключенным к земле в источнике звука, а не в усилителе, где присутствуют высокие токи.Если источником является опорный сигнал источника питания, то один из Входы усилителя подключены к положительному источнику питания. Например, NPN предусилитель с общим эмиттером может быть добавлен для очень высокого усиления и путем подключения дифференциальные входы через резистор коллектора, а не от коллектора к земле, дестабилизирующая обратная связь через источник питания значительно снижается. Кстати, LM358 – довольно плохой аудиоусилитель, и вы, возможно, захотите переключиться на лучший часть для уменьшения искажений.Откровенно говоря, для маленького настольного усилителя вы никогда не обратите внимание на искажение.

Мой вспомогательный усилитель был встроен в алюминиевый корпус Bud и со временем заканчивался болтами к нижней части полки, как показано. Хорошо воспитанный и готовый к работе усилитель действительно кстати.

---

Crystal Radio (и другое назначение) Усилитель звука

Вот простой аудиоусилитель, использующий шунтирующий регулятор TL431.Усилитель обеспечит объем, заполняющий комнату, от обычного кристаллического радиоприемника, снабженного длинным проводом. антенна и хорошее заземление. Схема такой магнитолы по сложности аналогична простой однотранзисторной. радио, но производительность выше (за исключением потрясающего однотранзисторный рефлекс). TL431 доступен в корпусе TO-92 и он выглядит как обычный транзистор, поэтому ваши друзья-любители будут впечатлены объем, который вы получаете только с одним транзистором, и усилитель можно использовать для другого проекты тоже.Также можно использовать наушники и динамики с более высоким импедансом. Наушник от старый телефон подарит оглушительную громкость и большую чувствительность! Резистор на 68 Ом может быть увеличено до нескольких сотен Ом при использовании наушников с высоким сопротивлением для экономии заряд батареи.

Вот усилитель, используемый для усиления выхода простого кристалла. радио. Регулятор громкости находится внизу слева, а остальные компоненты на клеммная колодка внизу рисунка.Это действительно быстрый и легкий звук усилитель звука!

---

Аудиоусилители класса A

Аудиоусилитель класса A довольно расточителен, но при большом количестве мощность доступна, простота привлекательна. Вот простой транзистор Дарлингтона пример, предназначенный для использования с блоком питания 5 вольт:

Эта и следующие схемы не для начинающих; они имеют ограниченную полезность и требуют понимания основные принципы и потенциальные применения.Все они проходят через DC громкоговоритель, который расточителен и может вызвать проблемы у неопытных строитель. Если они построены без изменений, они должны работать, как описано, но делать обязательно прочтите текст. Последняя схема в некоторой степени практична, поскольку в ней используется неэффективность в пользу.

5 вольт должны обеспечиваться регулируемым источником питания. Эффективность ниже 25%, и в динамике протекает значительный постоянный ток, и эта дополнительная мощность должно соответствовать номинальной мощности динамика.Но посмотрите, как это просто! В коэффициент усиления по напряжению составляет всего около 20, а входное сопротивление составляет около 12 кОм. Схема показывает два значения резистора смещения, которые должны использоваться с соответствующим импедансом динамика. С Резистор смещения 150 кОм и динамик 8 Ом, схема потребляет около 210 мА (1 Вт) и может доставляет около 250 мВт на динамик, что достаточно для большинства небольших проектов. Динамик должен быть рассчитан на 500 мВт или более и иметь сопротивление постоянному току. около 8 Ом (возможно, 7 Ом).Проверить кандидата в громкоговорители омметром; намного ниже 7 Ом вызовет чрезмерное потребление тока. С резистором 220 кОм и динамиком 16 Ом Схема потребляет около 100 мА (500 мВт) и выдает около 125 мВт на динамик. 16 Ом динамик должен быть рассчитан на 200 мВт или более и иметь сопротивление постоянному току почти 16 Ом. (Большинство маленьких динамиков имеют сопротивление постоянному току, близкое к номинальному импедансу, а это сопротивление используется для установки уровня тока покоя в этой схеме.) Другие NPN транзисторы Дарлингтона будет работать, но выберите тот, который может рассеивать минимум 1 ватт.Большинству типов мощности не требуется радиатор, но крошечные TO92 могут перегреться.

Если неэффективность класса А вас еще не разубедила, вот 4-транзисторный усилитель для слабых сигналов:

Входное сопротивление составляет около 5000 Ом, а частотная характеристика ровная. от 30 Гц до более 20 000 Гц. С динамиком на 8 Ом потребляемый ток составляет около 215 мА и усиление около 1700 (64 дБ).С динамиком на 16 Ом коэффициент усиления по току составляет около 110 мА. и усиление около 2500 (68 дБ). Регулятор громкости можно добавить, подключив один конец потенциометра 5k на массу, дворник на вход усилителя. Другой конец горшок становится входом.

Посмотрим правде в глаза; практически любой из различных усилителей звука IC дает больше смысл, чем этот неэффективный дизайн. Но в этой схеме используются детали только с 3 ножками. Умм, это не использует конденсаторы большой емкости, за исключением шунтирования источника питания.Давайте посмотрим, это больше веселье. Что ж, давайте посмотрим, сможем ли мы создать проект, в котором используются преимущества неэффективность:

Итак, что это?

Это модулированный световой излучатель! Подключите вход к источнику звука или микрофон (динамик будет работать) и звук будет амплитудно модулировать свет интенсивность. Неэффективность класса-А теперь работает в нашу пользу, зажигая лампу до средняя яркость без звука.Собственно при лампочке на 4,7 вольта лампа будет почти полной яркости и будет “перегружен” на пиках звука. Лампа с более высоким напряжением прослужит дольше, но будет тусклее. Попробуйте лампочку на 6,8 вольт как компромисс. С чувствительным детектором, таким как фототранзистор, этот коммуникатор проработает несколько сотен футов (ночью). Наилучший диапазон реализуется, если Лампа устанавливается в типичный отражатель фонарика, и детектор устанавливается аналогичным образом. Входной конденсатор уменьшен до.01 мкФ для придания усилителю высокочастотный характер компенсировать медленный отклик лампочки. В любом случае звук будет немного приглушенным. Умный дизайнер мог бы использовать этот усилитель и для ресивера, переключая динамик. на вход для передачи и на выход для прослушивания. Если вы выберете детектор с хорошим инфракрасным откликом, как штыревой фотодиод, вы можете добавить пластиковые ИК-фильтры к заблокируйте окружающий свет и сделайте коммуникатор более заметным в ночное время.

Повышение напряжения до 12 В постоянного тока, замена лампочки на 3 ваттную, Динамик на 16 Ом и замена 0,01 мкФ на 1 мкФ дает аудиоусилитель, который обеспечивает мощность звука почти 1 ватт. Однако динамик нагревается! (Из-за почти 2 мощность постоянного тока в катушке динамика.)

---

дискретный аудиоусилитель, функциональный генератор, детектор переменного тока в линии

3-х транзисторный аудиоусилитель (50 мВт)

Вот небольшой усилитель звука, похожий на тот, что вы можете найти в небольшой транзисторный радиоприемник.Входной каскад смещен, так что питание напряжение делится поровну между двумя дополнительными выходными транзисторами которые слегка смещены по проводимости диодами между основаниями. Резистор 3,3 Ом используется последовательно с эмиттерами выхода. транзисторы для стабилизации тока смещения, поэтому он не сильно меняется с температуры или с разными транзисторами и диодами. Поскольку ток смещения увеличивается, напряжение между эмиттером и базой уменьшается, таким образом снижение проводимости.Входное сопротивление около 500 Ом и напряжение усиление составляет около 5 с подключенным динамиком на 8 Ом. Размах напряжения на динамик около 2 вольт без искажений и выходная мощность в Диапазон 50 милливатт. Более высокое напряжение питания и добавление радиаторов к выходным транзисторам обеспечили бы большую мощность. Схема рисует около 30 миллиампер от источника питания 9 вольт.

Меню

---

Улучшенный 3-х транзисторный аудиоусилитель (80 мВт)

Эта схема похожа на схему выше, но использует положительную обратную связь для получить немного больше амплитуды для динамика.Я скопировал это с небольшого 5 транзисторный радиоприемник, в котором используется динамик на 25 Ом. В приведенной выше схеме нагрузочный резистор для транзистора драйвера подключается непосредственно к + поставка. Это имеет недостаток в том, что, когда выходной сигнал становится положительным, падение на резисторе 470 Ом уменьшается, что снижает базовый ток на верхний NPN-транзистор. Таким образом, выход не может полностью перейти к источнику +, потому что не было бы напряжение на резисторе 470 и отсутствие тока базы на транзисторе NPN.

Эта схема несколько исправляет проблему и позволяет увеличить колебания напряжения и, возможно, больше выходной мощности, но я не знаю сколько без большого тестирования. Выход по-прежнему не будет переместите более пары вольт с помощью небольших транзисторов, так как пиковый ток не превышает 100 мА при нагрузке 25 Ом. Но это улучшение по сравнению с другой схемой, описанной выше.

В этой схеме резистор нагрузки 1K подключен к динамику, поэтому что когда выходной сигнал становится отрицательным, напряжение на 1K резистор уменьшен, что помогает выключить верхний транзистор NPN.Когда выход становится положительным, заряд конденсатора емкостью 470 мкФ помогает включить верхний транзистор NPN.

В исходной схеме в радиоприемнике использовался резистор 300 Ом, где показаны 2 диода, но я заменил резистор на 2 диода, поэтому усилитель будет работать при более низких напряжениях с меньшими искажениями. Показанные транзисторы 2n3053 и 2n2905 – это всего лишь части, которые я использовал. для другой схемы выше и могут быть меньшего размера. Можно использовать практически любые маленькие транзисторы, но они должны быть способен выдерживать ток 100 мА и более.2N3904 или 2N3906 вероятно немного маленький, но будет работать на малой громкости.

Два диода генерируют довольно постоянное напряжение смещения, поскольку батарея истощает и уменьшает искажения кроссовера. Но ты должен позаботиться чтобы обеспечить ток холостого хода от 10 до 20 мА с нет сигнала и выходные транзисторы не нагреваются под нагрузкой.

Схема должна работать с обычным динамиком на 8 Ом, но выходная мощность может быть несколько меньше.Чтобы оптимизировать работу, выберите резистор, на котором отображается 100 кОм. установить выходное напряжение равным 1/2 напряжения питания (4,5 В). Этот резистор может быть от 50 кОм до 700 кОм в зависимости от коэффициент усиления транзистора, используемого там, где показан 3904.

Меню

---

Телефонный аудиоинтерфейс

Звук из телефонной линии можно получить с помощью трансформатора и конденсатора. изолировать линию от внешнего оборудования.Неполяризованный конденсатор размещены последовательно с соединением линии трансформатора для предотвращения постоянного тока от протекания в обмотке трансформатора, что может помешать возврат в состояние положенной трубки. Конденсатор должен иметь номинальное напряжение выше пикового кольцевого напряжения 90 вольт плюс 48 вольт при снятой трубке, или 138 вольт всего. Это было измерено на месте и может варьироваться в зависимости от местоположения, рекомендуется номинальное напряжение 400 вольт или более. Уровень звука от трансформатора около 100 милливольт, которые можно подключить к усилителю с высоким сопротивлением или магнитофон вход.Также можно использовать 3-х транзисторный усилитель, показанный выше. Для защиты от перенапряжения к трансформатору подключены два диода. вторичный, чтобы ограничить аудиосигнал пиковым значением 700 милливольт во время звонка сигнал. Диоды могут быть практически любого типа кремния (1N400X / 1N4148 / 1N914 или другой). Резистор на 620 Ом служит для уменьшения нагрузки линии, если выход подключен к очень низкому сопротивлению.

Меню

---

Светодиодный фотодатчик.

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

Меню

---

Генератор треугольников и прямоугольных волн

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

Меню

---

Генераторы синусоидальных сигналов низкой частоты

Две схемы ниже иллюстрируют генерацию низкочастотных синусоид. сдвигая фазу сигнала через RC-сеть так, чтобы Колебания возникают там, где общий фазовый сдвиг составляет 360 градусов. Транзистор Схема справа дает разумную синусоиду на коллекторе из 3904, который буферизирован JFET для получения низкого импеданса выход. Коэффициент усиления схемы имеет решающее значение для низкого уровня искажений, и вам может потребоваться для регулировки резистора 500 Ом для достижения стабильной формы сигнала с минимальным искажение.Схема транзистора не рекомендуется для практического использования. приложений из-за необходимых критических корректировок.

Генератор с фазовым сдвигом на основе ОУ намного стабильнее, чем однотранзисторная версия, так как усиление может быть установлено выше, чем необходим для поддержания колебаний, и выходной сигнал берется из RC-сеть, которая отфильтровывает большую часть гармонических искажений. Синусоидальный выходной сигнал RC-цепи буферизируется, а амплитуда восстанавливается вторым (верхним) операционным усилителем с усилением около 28 дБ.Частота составляет около 600 Гц для показанных значений RC (7,5 кОм и 0,1 мкФ) и может можно уменьшить, пропорционально увеличив сетевые резисторы (7,5 кОм). Значение 7,5 кОм на выводе 2 операционного усилителя управляет усилением схемы генератора. и выбирается так, чтобы выход на выводе 1 был слегка ограничен на положительные и отрицательные пики. Синусоидальный выход на выводе 7 составляет около 5 вольт. p-p с использованием источника питания 12 В и выглядит очень чистым на прицеле, так как Сеть RC отфильтровывает почти все искажения, возникающие на выводе 1.

Меню

---

Низкочастотные синусоидальные генераторы с мостом Вина RC

Ниже показаны три примера осцилляторов моста Вина. Первое использование три биполярных транзистора. Второй использует биполярный и JFET, а третий – более популярный тип, использующий операционный усилитель для минимального количества деталей. Идея состоит в том, чтобы создать фазовый сдвиг на 360 градусов в каком-то конкретном частота с помощью 2 резисторов и шапки равной стоимости.Одна крышка и резистор включены последовательно, а другая колпачок и резистор включены параллельно. Потеря сигнала в сети составляет около 66 процентов, поэтому коэффициент усиления усилителя должен быть около 3 для контура коэффициент усиления 1. Коэффициент усиления усилителя имеет решающее значение, так как слишком большое усиление будет генерировать обрезанную (искаженную) форму волны, и недостаточное усиление не приведет к поддерживать колебания. Этого практически невозможно достичь без некоторых автоматическая регулировка усиления (AGC) для регулирования усиления и обеспечения стабильной операция.Обычная АРУ достигается с помощью маленькой лампочки, на которой сопротивление увеличивается по мере увеличения уровня сигнала и уменьшает усиление. Здесь используется лампа 1819 года выпуска (28 В, 40 мА), которую можно найти в Radio Shack, Каталожный номер 272-1119. Еще одна лампа, которая может быть полезна, – GE394, 12 вольт 40мА, но найти немного сложнее.

В первом примере лампа установлена ​​последовательно с цоколем 1000 мкФ. и подключен через резистор эмиттера 2N2219A так, чтобы уровень сигнала повышается, общее сопротивление увеличивается, уменьшая усиление.Коэффициент усиления каскада 2N2219A примерно равен резистору коллектора. (100) деленное на резистор эмиттера (51 параллельно лампе 75) или, может быть, 100/30 = 3,3. Первая ступень (2N3904 слева) обеспечивает высокий импеданс сети RC, поэтому он не загружает вход много. Вторая ступень (2N3904) посередине обеспечивает фазу 180 градусов. инверсия и небольшой выигрыш по напряжению. Итак, общий фазовый сдвиг составляет 360 градусов, 180 от средней ступени и еще 180 от ступени 2Н2219А.Общее усиление можно отрегулировать с помощью резистора 750 Ом на коллекторе. в центре внимания. В примере показаны 2 переменных резистора (20 кОм), которые собраны вместе для регулировки частоты от 10 кГц до 400 кГц. Ниже частоты могут быть получены с использованием конденсаторов большей емкости. Частота колебание f = 1 / (2 * Pi * R * C). Схема построена успешно а также моделируется с использованием LTSpice версии IV. Копию LTSpice можно скачал по следующей ссылке.

Загрузите LTSpice от Linear Technology

Второй пример с использованием JFET и биполярного транзистора требует меньшего количества компонентов, поскольку полевой транзистор обеспечивает вход с высоким импедансом и работает в режиме самосмещения. Ворота к источнику напряжения (vgs), где полевой транзистор начинает проводить, составляет около 2,5 вольта, поэтому напряжение на источнике составляет около +2,5, когда затвор находится в заземлен от сети RC. Общий прирост примерно такой же, около 3,3 и регулируется резистором 560 Ом на выводе стока.Настроить Резистор на 560 Ом немного больше или меньше для лучшей синусоиды.

Третий пример – более популярный тип, использующий операционный усилитель и минимальные детали. Два резистора на 100 Ом используются для установления средней точки 6 В от Источник питания 12 вольт, поэтому схема будет работать от одного источника питания 12 вольт. Транзисторный буфер (2N2219A) используется для питания выхода с низким импедансом. а также управляйте трактом обратной связи с лампой, потребляя около 8 мА. Высшее силовой операционный усилитель можно было бы использовать для устранения транзистора, но у меня нет число.Вы также можете использовать четырехъядерный операционный усилитель LM324 и просто использовать один раздел. Резистор на 180 Ом можно отрегулировать чуть выше или ниже. для лучшей синусоиды. Лампа не горит только при 8 мА, но обеспечивает разумная АРУ при увеличении сопротивления с 67 Ом в холодном состоянии до примерно 90 Ом при работе.

Меню

---

Сенсорный активированный свет

В схемах ниже загорается лампа мощностью 20 Вт, когда контакты прикоснулся, и сопротивление кожи составляет около 2 мегабайт или меньше.В схеме слева используется силовой полевой МОП-транзистор, который горит, когда напряжение между источником и затвором около 6 вольт. Затвор полевого МОП-транзистора не потребляет ток, поэтому напряжение на затворе будет вдвое меньше напряжения питания или 6 вольт, когда сопротивление на сенсорных контактах равняется фиксированному сопротивлению (2 мегабайта) между истоком и затвором.

В схеме справа используются три биполярных транзистора для достичь того же результата с указанным сенсорным контактом к отрицательному или заземленному концу источника питания.Поскольку база биполярного транзистора потребляет ток, а коэффициент усиления по току равен обычно меньше 200, нужно три транзистора, чтобы поднять уровень тока микроампер через сенсорные контакты на пару усилители нужны свету. Для дополнительного тока лампу можно заменил реле на 12 вольт и диод поперек катушки.

Меню

---

Детектор переменного тока в линии

Эта схема обнаруживает линейные токи переменного тока около 250 мА или более без выполнение любых электрических подключений к линии.Ток обнаруживается при прохождении одна из линий переменного тока через индуктивный датчик (L1), выполненный с 1-дюймовым П-образный болт диаметром 800 витков магнитной проволоки №30 – №35. Самовывоз может быть изготовлен из других колец типа железа или сердечников трансформатора, что позволяет достаточно места, чтобы пропустить одну из линий переменного тока через центр. Только один из токоведущие линии, либо линия, либо нейтраль должны быть пропущены центр пикапа, чтобы поля не сбрасывались. Я проверил схему с помощью двухпроводного удлинителя, который я разделил парные провода на небольшой расстояние с помощью точного ножа, чтобы U-образный болт охватил только один провод.

Магнитный датчик (U-образный болт) выдает пик около 4 милливольт для линии переменного тока. ток 250 мА или нагрузка переменного тока около 30 Вт. Сигнал от пикапа повышается примерно в 200 раз на выходе вывода 1 операционного усилителя, который затем пик, обнаруживаемый конденсатором и диодом, подключенным к выводу 1. Второй Операционный усилитель используется в качестве компаратора, который обнаруживает повышение напряжения больше, чем падение диода. Минимальный сигнал, необходимый для того, чтобы на выходе каскада компаратора для переключения на положительный сигнал составляет около 800 мВ, что соответствует примерно 30 Вт нагрузка на линию переменного тока.На выходе 1458 ОУ будет качаться только в паре вольт заземления, поэтому делитель напряжения (1K / 470) используется для уменьшения отсутствия сигнала напряжение примерно до 0,7 вольт. Дополнительный диод добавлен последовательно с база транзистора, чтобы гарантировать, что он отключается, когда напряжение операционного усилителя составляет 2 вольта. Вы можете услышать небольшой дребезг реле, если нагрузка переменного тока близка к точка переключения, поэтому рекомендуется более высокая нагрузка 50 Вт или более. В Чувствительность можно увеличить, добавив больше витков к датчику.

Меню

---

Цифровой электронный замок

Цифровой замок, показанный ниже, использует 4 микросхемы общей логики для управления реле путем ввода 4-значного числа на клавиатуре. Первые 4 выхода из декадный счетчик CD4017 (пины 3,2,4,7) стробируются вместе с 4-мя цифрами с клавиатуры, чтобы при нажатии клавиш в правильном порядке счетчик продвинется. При нажатии каждой правильной клавиши появляется низкий уровень на выходе двойного логического элемента И-НЕ, производящего высокий уровень на выходе 8 входных NAND на выводе 13.Мгновенно высокий уровень от пина 13 активирует однократную схему, которая применяет приблизительно 80 миллисекунд положительный импульс на линию синхронизации (вывод 14) декадного счетчика что увеличивает его на один счет по переднему фронту. Второй моностабильный, схема с одним выстрелом используется для генерации примерно 40 миллисекунд положительного идущий импульс, который подается на общую точку клавиатуры так, чтобы соответствующий вентиль И-НЕ будет видеть два логических высоких уровня, когда правильный нажата клавиша (одна от счетчика, другая от клавиши).В инвертированный тактовый импульс (отрицательный) на выводе 12 74C14 и положительный импульс клавиатуры на выводе 6 стробируется вместе с помощью двух диодов как логический элемент И (показан в правом нижнем углу). Выход на стыке диоды будут положительными в случае нажатия неправильной клавиши и будут сбросить счетчик. При нажатии правильной клавиши выходы будут присутствовать с обоих моностабильные схемы (часы и клавиатура), заставляющие линию сброса оставаться низкий и позволяя счетчику продвигаться.Однако, поскольку пульс клавиатуры начинается немного раньше часов, подключен конденсатор 0,1 мкФ к линии сброса, чтобы отложить сброс до тех пор, пока не появятся инвертированные часы. Значения не являются критическими, и можно использовать различные другие временные схемы. но тактовый сигнал должен быть немного длиннее, чем импульс клавиатуры, чтобы сигнал часов может замаскировать клавиатуру и избежать сброса счетчик в случае, если тактовый импульс заканчивается раньше, чем импульс клавиатуры. В пятый выход счетчика находится на выводе 10, так что после четырех правильных ключевые записи были сделаны, пин 10 перейдет на высокий уровень и может использоваться для активации реле, включения светодиода и т. д.С этой точки зрения, замок можно сбросить, просто нажав любую клавишу. Схема может быть расширен дополнительными воротами (еще один CD4011) для приема до 8 цифровой код. Порядок подсчета 4017 – 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11, так что первые 8 выходов подключены к логическим элементам И-НЕ, а контакт 9 будет использоваться для управления реле или светом. 4 дополнительных выхода логического элемента NAND будет подключаться к 4 оставшимся входам CD4068 (контакты 9,10,11,12). Схема будет работать от 3 до 12 вольт на CMOS серии 4000, но только 6 вольт или меньше, если используются детали 74HC.Схема рисует очень мало ток (около 165 мкА), поэтому он может работать несколько месяцев на 4 батарейках АА при условии только периодического использования реле.

Меню

---

Децибелметр

Схема ниже реагирует на уровни звукового давления от 60 до 70 дБ. Звук улавливается динамиком на 8 Ом, усиленным транзисторным каскадом. и одна секция операционного усилителя LM324. Вы также можете использовать динамический микрофон, но я обнаружил, что динамик был более чувствительным.Остальные 3 секции LM324 четырехъядерные операционные усилители используются в качестве компараторов напряжения и управляют 3 светодиодными индикаторами или лампы накаливания, расстояние между которыми составляет около 3 дБ. Дополнительный транзистор необходимо для ламп накаливания, как показано с нижней лампой. Я использовал 12 вольт, лампы 50мА. Каждый индикатор представляет собой изменение уровня звука примерно на 3 дБ. так что когда горят все 3 лампочки, уровень звука примерно в 4 раза больше чем уровень, необходимый для зажигания одной лампы. Чувствительность можно регулировать с горшком 500K, чтобы одна лампа включалась с эталонным уровнем звука.Две другие лампы укажут примерно на 2- и 4-кратное увеличение громкости.

При работе без входа напряжение постоянного тока на контактах 1,2 и 3 операционного усилителя будет около 4 вольт, а напряжение на (+) входах к 3 компараторам (контакты 5,10,12) будут примерно на полвольта меньше из-за падения диода 1N914. Напряжение на входах (-) компаратора будет около 5,1 и 6,5, что устанавливается резисторами 560 и 750 Ом.

Когда присутствует звуковой сигнал, конденсатор 10 мкФ, подключенный к диоду будет заряжаться до пикового уровня звука на выходе операционного усилителя на контакте 1.По мере увеличения громкости напряжение постоянного тока на конденсаторе, а также (+) входы компаратора увеличатся, и лампа загорится, когда (+) вход идет над входом (-). По мере уменьшения громкости конденсатор разряжается через параллельный резистор 100К и лампы гаснут. Вы можете изменить время отклика с помощью конденсатора большего или меньшего размера.

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

Меню

---

Что такое усилитель мощности? Типы, классы и приложения

В этом руководстве мы узнаем об интересной теме в области электроники: усилителе мощности. Они используются в аудиоприложениях, радиосвязи, медицинском оборудовании (МРТ) и многом другом.Итак, мы узнаем, что такое усилитель мощности, каковы различные типы усилителей мощности, классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

Введение

Усилитель – это электронное устройство, используемое для увеличения величины напряжения / тока / мощности входного сигнала. Он принимает слабый электрический сигнал / форму волны и воспроизводит аналогичную более сильную форму волны на выходе с помощью внешнего источника питания.

В зависимости от изменений входного сигнала усилители подразделяются на усилители тока, напряжения и мощности.В этой статье мы подробно узнаем об усилителях мощности. Для получения дополнительной информации о различных типах усилителей: Различные типы и применения усилителей

Что такое усилитель мощности?

Усилитель мощности – это электронный усилитель, предназначенный для увеличения мощности заданного входного сигнала. Мощность входного сигнала увеличивается до уровня, достаточного для управления нагрузкой таких устройств вывода, как динамики, наушники, радиопередатчики и т. Д. В отличие от усилителей напряжения / тока, усилитель мощности предназначен для непосредственного управления нагрузкой и используется в качестве конечного блока. в цепи усилителя.

Входной сигнал усилителя мощности должен быть выше определенного порога. Таким образом, вместо того, чтобы напрямую передавать необработанный звуковой / радиочастотный сигнал на усилитель мощности, он сначала предварительно усиливается с помощью усилителей тока / напряжения и после внесения необходимых изменений отправляется в качестве входного сигнала в усилитель мощности. Вы можете увидеть блок-схему аудиоусилителя и использование усилителя мощности ниже.

В этом случае микрофон используется в качестве источника входного сигнала. Величины сигнала с микрофона недостаточно для усилителя мощности.Итак, сначала он предварительно усиливается, где его напряжение и ток немного увеличиваются. Затем сигнал проходит через схему регулировки тембра и громкости, которая вносит эстетические коррективы в форму звуковой волны. Наконец, сигнал проходит через усилитель мощности, а выходной сигнал усилителя мощности подается на динамик.

Типы усилителей мощности

В зависимости от типа подключенного устройства вывода усилители мощности делятся на следующие три типа:

• Усилители мощности звука
• Усилители мощности ВЧ
• Усилители мощности постоянного тока

Мощность звука Усилители

Усилители мощности этого типа используются для увеличения мощности более слабого звукового сигнала.Усилители, используемые в схемах динамиков телевизоров, мобильных телефонов и т. Д., Подпадают под эту категорию.

Выходная мощность усилителя мощности звука колеблется от нескольких милливатт (как в усилителях для наушников) до тысяч ватт (как усилители мощности в системах Hi-Fi / домашних кинотеатрах).

Радиочастотные усилители мощности

Беспроводная передача требует, чтобы модулированные волны передавались по воздуху на большие расстояния. Сигналы передаются с помощью антенн, а дальность передачи зависит от величины мощности сигналов, подаваемых на антенну.

Для беспроводной передачи, такой как FM-радиовещание, антеннам требуются входные сигналы мощностью в тысячи киловатт. Здесь усилители мощности радиочастоты используются для увеличения мощности модулированных волн до уровня, достаточно высокого для достижения необходимого расстояния передачи.

Усилители мощности постоянного тока

Усилители мощности постоянного тока используются для усиления мощности сигналов ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Они используются в электронных системах управления, которым требуются мощные сигналы для управления двигателями или исполнительными механизмами.Они принимают входные данные от систем микроконтроллера, увеличивают его мощность и подают усиленный сигнал на двигатели постоянного тока или приводы.

Классы усилителей мощности

Существует несколько способов проектирования схемы усилителя мощности. Рабочие и выходные характеристики каждой конфигурации схемы отличаются друг от друга.

Чтобы различать характеристики и поведение различных схем усилителя мощности, используются классы усилителей мощности, в которых буквенные символы присваиваются для обозначения метода работы.

Их можно разделить на две категории. Усилители мощности, предназначенные для усиления аналоговых сигналов, относятся к категории A, B, AB или C. Усилители мощности, предназначенные для усиления цифровых сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), относятся к категориям D, E, F и т.д. Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Усилитель мощности класса A

Аналоговые сигналы состоят из положительных максимумов и отрицательных минимумов.В этом классе усилителей вся форма входного сигнала используется в процессе усиления.

Один транзистор используется для усиления как положительной, так и отрицательной половины сигнала. Это упрощает их конструкцию и делает усилители класса А наиболее часто используемым типом усилителей мощности. Хотя этот класс усилителей мощности заменен более совершенными, они по-прежнему популярны среди любителей.

В этом классе усилителей активный элемент (электронный компонент, используемый для усиления, в данном случае транзистор) используется все время, даже если нет входного сигнала.Это выделяет много тепла и снижает эффективность усилителей класса A до 25% в случае нормальной конфигурации и до 50% в случае конфигурации с трансформаторной связью.

Угол проводимости (часть формы волны, используемая для усиления, отличная от 360 °) для усилителей класса A составляет 360 °. Таким образом, уровни искажения сигнала очень низкие, что позволяет лучше работать на высоких частотах.

Усилитель мощности класса B

Усилители мощности класса B предназначены для уменьшения проблем с КПД и нагрева, присущих усилителям класса A.Вместо одного транзистора для усиления всей формы сигнала в этом классе усилителей используются два дополнительных транзистора.

Один транзистор усиливает положительную половину сигнала, а другой – отрицательную половину сигнала. Таким образом, каждое активное устройство проводит половину (180 °) формы волны, а два из них, в сочетании, усиливают весь сигнал.

Эффективность усилителей класса B значительно улучшена по сравнению с усилителями класса A из-за конструкции с двумя транзисторами.Они могут достичь теоретической эффективности около 75%. Усилители мощности этого класса используются в устройствах с батарейным питанием, таких как FM-радиоприемники и транзисторные радиоприемники.

Из-за наложения двух половин формы волны существует небольшое искажение в области кроссовера. Чтобы уменьшить это искажение сигнала, разработаны усилители класса AB.

Усилитель мощности класса AB

Усилители класса AB представляют собой комбинацию усилителей класса A и класса B. Усилители этого класса предназначены для уменьшения проблемы меньшей эффективности усилителей класса A и искажения сигнала в области кроссовера в усилителях класса B.

Он поддерживает высокую частотную характеристику, как в усилителях класса A, и хорошую эффективность, как в усилителях класса B. Комбинация диодов и резисторов используется для обеспечения небольшого напряжения смещения, что снижает искажение формы волны вблизи области кроссовера. Из-за этого происходит небольшое падение КПД (60%).

Усилитель мощности класса C

Конструкция усилителей мощности класса C обеспечивает более высокий КПД, но уменьшает угол линейности / проводимости, который составляет менее 90 °.Другими словами, он жертвует качеством усиления ради увеличения эффективности.

Меньший угол проводимости означает большее искажение, поэтому усилители этого класса не подходят для усиления звука. Они используются в генераторах высокой частоты и усилении радиочастотных сигналов.

Усилители класса C обычно содержат настроенную нагрузку, которая фильтрует и усиливает входные сигналы определенной частоты, а формы сигналов других частот подавляются.

В усилителе мощности этого типа активный элемент проводит ток, только когда входное напряжение превышает определенный порог, что снижает рассеиваемую мощность и увеличивает эффективность.

Другие классы усилителей мощности

Усилители мощности классов D, E, F, G и т. Д. Используются для усиления цифровых сигналов с ШИМ-модуляцией. Они подпадают под категорию импульсных усилителей мощности и включают или постоянно выключают выход без каких-либо других уровней между ними.

Благодаря этой простоте усилители мощности, относящиеся к вышеупомянутым классам, могут достигать теоретического КПД до (90-100)%.

Приложения

Ниже приведены применения усилителей мощности в различных секторах:

• Бытовая электроника: Усилители мощности звука используются практически во всех бытовых электронных устройствах, начиная от микроволновых печей, драйверов наушников, телевизоров, мобильных телефонов и домашних кинотеатров. системы к театральным и концертным системам армирования.
• Промышленные: Усилители мощности импульсного типа используются для управления большинством промышленных приводных систем, таких как сервоприводы и двигатели постоянного тока.
• Беспроводная связь: Усилители большой мощности важны при передаче сигналов сотовой связи или FM-вещания пользователям. Более высокие уровни мощности стали возможными благодаря усилителям мощности, которые увеличивают скорость передачи данных и удобство использования. Они также используются в оборудовании спутниковой связи.

Заключение

Краткое введение в концепцию усилителей мощности.Вы узнали, что такое усилитель мощности и его потребности, различные типы и классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

Цепь усилителя мощности звука 12 В с использованием усилителя TIP35C – класса A

Громкоговорители являются тяжелыми нагрузками, и обычно для их возбуждения требуется большой ток, обеспечиваемый внешней цепью. Это связано с тем, что иногда воспроизводимый звук, скажем, от микрофона или звукоснимателей гитары, не дает сильноточного выхода с большой амплитудой, поэтому он не подходит для управления громкоговорителем.Вот почему у нас есть то, что называется Audio Amplifiers . Существует много классов усилителей, и мы ранее создали множество схем аудиоусилителей, от небольших усилителей на 10 Вт до тяжелых усилителей мощности на 100 Вт. Мы также знаем, что в электронике существует несколько типов усилителей, некоторые из распространенных названий, которые вы могли встретить, – это буферный усилитель, предварительный усилитель и усилитель мощности.

Разница между буферным усилителем, предварительным усилителем и усилителем мощности:

Буферный усилитель выдает такой же сигнал с точно такой же амплитудой от слабого источника звука, тогда как предварительный усилитель усиливает сигнал до гораздо более высокого напряжения от источника входного сигнала.Выходной сигнал предварительного усилителя далее подается на усилитель мощности. Усилитель мощности , подает ток в нагрузку в зависимости от амплитуды входного сигнала. Таким образом, усилитель мощности – это электронное устройство, которое обеспечивает громкоговоритель необходимой мощностью (напряжение x ток).

В этом проекте мы будем управлять динамиком с помощью простого и недорогого усилителя мощности , а для схемы усиления мощности мы будем использовать силовой транзистор TIP35C.

Необходимые компоненты

Для этого усилителя мощности звука проекта требуются следующие компоненты –

1. TIP35C Силовой транзистор.
2. Радиатор для TIP35C.
3. резистор 1к.
4. 470uF 25V конденсатор.
5. Разъем аудиовхода (в зависимости от требуемого разъема источника входного сигнала).
6. Макетная плата.
7. Блок питания 12В
8. Громкоговоритель

Принципиальная схема усилителя класса A с использованием TIP35C

Принципиальная схема усилителя мощности звука TIP35C показана ниже.

Работа усилителя мощности звука TIP35C

Транзистор действует как усилитель, усиливая входной сигнал. Если напряжение смещения постоянного тока приложено к переходу эмиттер-база транзистора, транзистор остается в состоянии с прямым смещением , которое может поддерживаться независимо от полярности сигнала. Это усилитель класса А. Поэтому транзистор всегда смещен во включенном состоянии. Таким образом, в течение полного цикла входного сигнала транзистор производит минимальные искажения максимальной амплитуды выходного сигнала.

Поскольку усилителю класса A требуется для управления большим током нагрузки, номинал транзистора должен быть достаточным для компенсации высокого тока коллектора. Нагрузка, то есть громкоговоритель, подключается через коллектор. Следовательно, транзистор должен иметь большой ток коллектора. Это успешно реализует TIP35C, поскольку это силовой транзистор на 100 В с током коллектора 25 А. Однако основным недостатком вышеупомянутой схемы является общий КПД усилителя мощности.Поскольку схема представляет собой базовую конструкцию усилителя класса A, почти большое количество тока теряется из-за рассеивания тепла через силовой транзистор TIP35C. Обязательно подключить большой радиатор для отвода тепла. Эффективность преобразования схемы низкая.

Подробная схема контактов TIP35C приведена на изображении ниже

Резистор R1 используется в качестве базового резистора, обеспечивающего достаточный базовый ток для управления транзистором в точке насыщения.Конденсатор С1 емкостью 470 мкФ является важным компонентом схемы. Это потому, что конденсатор служит двум целям. Прежде всего, конденсатор изолирует базу с источником входного питания, так что напряжение или ток базы не могут повлиять на источник звука, а другая цель – действовать как блокирующий конденсатор постоянного тока от входного источника. Конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает только переменный ток. Его эффективно обслуживает конденсатор емкостью 470 мкФ, и он пропускает только переменный ток.

Плюс блока питания соединен последовательно с динамиком.Транзистор питает динамик с GND. Таким образом, небольшие изменения в основании могут повлиять на нагрузку, например, на громкоговоритель.

Тестирование усилителя мощности 12 В

Схема построена на макетной плате. Моя макетная плата выглядит примерно так, как показано ниже. Как видите, для схемы требуется гораздо меньше внешних компонентов и, следовательно, ее легко построить

.

Схема тестируется с использованием динамика мощностью 9 Вт, показанного на рисунке ниже

.

Выбор правильного динамика важен для любого усилителя мощности.Плохой динамик может испортить хорошо сконструированный усилитель. Итак, для любого, кто создает доску приложений, связанных со звуком, где динамик является главной дорогой, убедитесь, что у вас есть хорошо функционирующий динамик. Для тестирования этой схемы усилителя мощности используется вышеуказанный динамик. Этому динамику более 60 лет, и он собран из старого лампового усилителя. Однако эту колонку я реконструировал почти три года назад. Это динамик с сопротивлением 4 Ом, который может обеспечить выходную мощность почти 9 Вт, а диаметр этого динамика составляет 6 дюймов.

Следующее – аудиовход. Аудиовход предоставляется с мобильного телефона. Поскольку мобильный телефон уже имеет встроенный предусилитель, можно считать, что тестирование проводится с базовым предусилителем перед усилителем мощности на этапе тестирования. Схема работала очень хорошо, и выходная мощность вполне приличная. Полное видео тестирования можно найти внизу этой страницы.

Заключение

Это базовый тип схемы усилителя мощности класса A с входом 12 В и с использованием минимального компонента, всего три.Однако он не так хорош, как традиционный усилитель мощности, доступный на рынке. Могут быть сделаны дальнейшие улучшения и общая производительность может быть увеличена.

Дальнейшие улучшения схемы

Схема может быть дополнительно улучшена путем добавления дополнительного силового транзистора PNP и конфигурации схемы как двухтактного усилителя мощности . В таком случае можно использовать дополнительный фильтр или предусилители на основе транзисторов для компенсации амплитудного напряжения, необходимого для схемы.Кроме того, может быть добавлена ​​схема эквалайзера для правильного воспроизведения низких, средних и высоких частот.

.