ทรานซิสเตอร์แอมพลิฟายเออร์: ชนิด วงจร แบบง่ายและซับซ้อน ULF แบบสมมาตรจากชิ้นส่วนที่มีอยู่ตาม B

ความต้านทานอินพุตสูงและการตอบสนองที่ตื้นคือความลับหลักของเสียงวอร์มทูป ไม่มีความลับใดที่แอมพลิฟายเออร์คุณภาพสูงสุดและแพงที่สุดซึ่งอยู่ในหมวดหมู่ HI-End นั้นผลิตขึ้นโดยใช้หลอด มาทำความเข้าใจกันว่าแอมป์คุณภาพคืออะไร? เพาเวอร์แอมป์ความถี่ต่ำมีสิทธิ์ที่จะเรียกว่ามีคุณภาพสูงหากมันทำซ้ำรูปร่างของสัญญาณอินพุตที่เอาต์พุตโดยสมบูรณ์โดยไม่บิดเบือนแน่นอนว่าสัญญาณเอาท์พุตจะถูกขยายแล้ว บนอินเทอร์เน็ตคุณจะพบวงจรแอมพลิฟายเออร์คุณภาพสูงหลายวงจรซึ่งสามารถจัดเป็น HI-End และไม่จำเป็นต้องใช้วงจรหลอด เพื่อให้ได้คุณภาพสูงสุด คุณต้องมีแอมพลิฟายเออร์ที่มีสเตจเอาท์พุตทำงานในคลาส A ล้วนๆ ความเป็นเชิงเส้นสูงสุดของวงจรทำให้เกิดการบิดเบือนขั้นต่ำที่เอาต์พุต ดังนั้นในการออกแบบแอมพลิฟายเออร์คุณภาพสูงจึงให้ความสนใจเป็นพิเศษกับสิ่งนี้ ปัจจัย. วงจรของท่อนั้นดี แต่ก็ไม่สามารถใช้งานได้เสมอไป การประกอบตัวเองและโคมไฟอุตสาหกรรม UMZCH จากผู้ผลิตที่มีตราสินค้ามีราคาตั้งแต่หลายพันถึงหลายหมื่นดอลลาร์สหรัฐ - ราคานี้ไม่แพงสำหรับหลาย ๆ คนอย่างแน่นอน
คำถามเกิดขึ้น - เป็นไปได้ไหมที่จะได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกันจากวงจรทรานซิสเตอร์? คำตอบจะอยู่ท้ายบทความ

มีวงจรเชิงเส้นและเชิงเส้นพิเศษของเพาเวอร์แอมป์ความถี่ต่ำค่อนข้างมาก แต่วงจรที่จะพิจารณาในปัจจุบันคือวงจรอัลตร้าเชิงเส้นคุณภาพสูงซึ่งใช้งานด้วยทรานซิสเตอร์เพียง 4 ตัว วงจรนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1969 โดย John Linsley-Hood วิศวกรเสียงชาวอังกฤษ ผู้เขียนเป็นผู้สร้างวงจรคุณภาพสูงอื่นๆ อีกหลายวงจร โดยเฉพาะคลาส A ผู้เชี่ยวชาญบางคนเรียกแอมพลิฟายเออร์นี้ว่ามีคุณภาพสูงสุดในบรรดาทรานซิสเตอร์ ULF และฉันมั่นใจในเรื่องนี้เมื่อปีที่แล้ว

แอมพลิฟายเออร์รุ่นแรกถูกนำเสนอที่ ความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการใช้วงจรทำให้ฉันต้องสร้าง ULF สองช่องสัญญาณโดยใช้วงจรเดียวกัน ประกอบทุกอย่างไว้ในตัวเครื่องและใช้เพื่อความต้องการส่วนบุคคล

คุณสมบัติของโครงการ

แม้จะมีความเรียบง่าย แต่โครงการนี้ก็มีคุณสมบัติหลายประการ การทำงานที่ถูกต้องอาจหยุดชะงักเนื่องจากโครงร่างบอร์ดไม่ถูกต้อง ตำแหน่งส่วนประกอบที่ไม่ดี การจ่ายไฟไม่ถูกต้อง ฯลฯ
มันเป็นแหล่งจ่ายไฟที่เป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่ง - ฉันไม่แนะนำอย่างยิ่งให้ไม่จ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์นี้จากแหล่งจ่ายไฟทุกชนิด ตัวเลือกที่ดีที่สุดแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟที่มีแบตเตอรี่เชื่อมต่อแบบขนาน
กำลังขับของเครื่องขยายเสียงอยู่ที่ 10 วัตต์ โดยมีแหล่งจ่ายไฟ 16 โวลต์ที่โหลด 4 โอห์ม วงจรนี้สามารถปรับใช้กับหัว 4, 8 และ 16 โอห์มได้
ฉันสร้างแอมพลิฟายเออร์เวอร์ชันสเตอริโอขึ้นมาทั้งสองช่องสัญญาณอยู่บนบอร์ดเดียวกัน

อันที่สองมีไว้สำหรับขับเอาท์พุตสเตจ ผมติดตั้ง KT801 (มันค่อนข้างยากที่จะจับมัน)
ในขั้นตอนเอาท์พุตนั้นฉันติดตั้งอันทรงพลัง กุญแจสองขั้วค่าการนำไฟฟ้าย้อนกลับ - KT803 ได้รับเสียงคุณภาพสูงอย่างไม่ต้องสงสัยแม้ว่าฉันจะทดลองกับทรานซิสเตอร์หลายตัว - KT805, 819, 808 แม้กระทั่งติดตั้งส่วนประกอบที่ทรงพลัง - KT827 ด้วยพลังที่สูงกว่ามาก แต่เสียงไม่สามารถเทียบได้กับ KT803 แม้ว่านี่จะเป็นเพียงความเห็นส่วนตัวของฉันก็ตาม

ตัวเก็บประจุอินพุตที่มีความจุ 0.1-0.33 μF คุณต้องใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่มีการรั่วไหลน้อยที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงเช่นเดียวกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเอาต์พุต
หากวงจรได้รับการออกแบบสำหรับโหลด 4 โอห์มคุณไม่ควรเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเกิน 16-18 โวลต์
ฉันตัดสินใจที่จะไม่ติดตั้งตัวควบคุมเสียง ในทางกลับกันก็ส่งผลต่อเสียงด้วย แต่แนะนำให้ติดตั้งตัวต้านทาน 47k ขนานกับอินพุตและลบ
ตัวบอร์ดเองก็เป็นบอร์ดต้นแบบ ฉันต้องยุ่งกับบอร์ดเป็นเวลานานเนื่องจากเส้นของแทร็กก็มีอิทธิพลต่อคุณภาพเสียงโดยรวมเช่นกัน เครื่องขยายเสียงตัวนี้มีมาก หลากหลายความถี่ที่สามารถทำซ้ำได้ตั้งแต่ 30 Hz ถึง 1 MHz

การติดตั้งไม่มีอะไรง่ายไปกว่านี้แล้ว ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตเพียงครึ่งหนึ่ง เพื่อการตั้งค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้น ควรใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้หลายรอบ เราเชื่อมต่อลีดมัลติมิเตอร์ตัวหนึ่งเข้ากับแหล่งจ่ายไฟลบ ใส่อีกสายหนึ่งเข้ากับบรรทัดเอาต์พุต เช่น ไปที่ขั้วบวกของอิเล็กโทรไลต์ที่เอาต์พุต ดังนั้นการหมุนตัวแปรอย่างช้าๆ เราจะได้ครึ่งหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟที่เอาต์พุต

แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แบบธรรมดาสามารถเป็นเครื่องมือที่ดีสำหรับการศึกษาคุณสมบัติของอุปกรณ์ วงจรและการออกแบบค่อนข้างง่ายคุณสามารถสร้างอุปกรณ์ด้วยตัวเองและตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ทำการวัดพารามิเตอร์ทั้งหมด ต้องขอบคุณทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่ทันสมัย ​​จึงสามารถสร้างแอมพลิฟายเออร์ไมโครโฟนขนาดเล็กจากสามองค์ประกอบอย่างแท้จริงได้ และเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์การบันทึกเสียง และคู่สนทนาระหว่างการสนทนาจะได้ยินคำพูดของคุณดีขึ้นและชัดเจนยิ่งขึ้น

ลักษณะความถี่

เครื่องขยายสัญญาณความถี่ต่ำ (เสียง) มีอยู่ในเครื่องใช้ในครัวเรือนเกือบทั้งหมด - ระบบสเตอริโอ โทรทัศน์ วิทยุ เครื่องบันทึกเทป และแม้แต่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่ก็มีแอมพลิฟายเออร์ RF ที่ใช้ทรานซิสเตอร์, หลอดไฟและไมโครวงจรด้วย ข้อแตกต่างระหว่างกันคือ ULF อนุญาตให้คุณขยายสัญญาณเท่านั้น ความถี่เสียงซึ่งหูของมนุษย์รับรู้ได้ เครื่องขยายเสียงแบบทรานซิสเตอร์ช่วยให้คุณสร้างสัญญาณที่มีความถี่ในช่วงตั้งแต่ 20 Hz ถึง 20,000 Hz

ดังนั้นแม้แต่อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดก็สามารถขยายสัญญาณในช่วงนี้ได้ และมันทำสิ่งนี้อย่างเท่าเทียมกันมากที่สุด อัตราขยายจะขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณอินพุตโดยตรง กราฟของปริมาณเหล่านี้แทบจะเป็นเส้นตรง หากสัญญาณที่มีความถี่นอกช่วงถูกนำไปใช้กับอินพุตของเครื่องขยายเสียง คุณภาพการทำงานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์จะลดลงอย่างรวดเร็ว ตามกฎแล้วน้ำตก ULF จะประกอบกันโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในช่วงความถี่ต่ำและกลาง

คลาสการทำงานของเครื่องขยายเสียง

อุปกรณ์ขยายเสียงทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายประเภทขึ้นอยู่กับระดับของกระแสไหลผ่านน้ำตกในระหว่างระยะเวลาการทำงาน:

1. คลาส "A" - กระแสไหลไม่หยุดตลอดระยะเวลาการทำงานของแอมพลิฟายเออร์
2. ในระดับงาน "B" กระแสจะไหลเป็นเวลาครึ่งงวด
3. คลาส “AB” บ่งชี้ว่ากระแสไหลผ่านสเตจแอมพลิฟายเออร์เป็นระยะเวลาเท่ากับ 50-100% ของคาบ
4. ในโหมด "ซี" ไฟฟ้าเวลาใช้งานผ่านไปไม่ถึงครึ่งหนึ่ง
5. โหมด ULF "D" ถูกนำมาใช้ในการฝึกวิทยุสมัครเล่นเมื่อไม่นานมานี้ - เกิน 50 ปีเล็กน้อย ในกรณีส่วนใหญ่อุปกรณ์เหล่านี้ใช้งานบนพื้นฐานขององค์ประกอบดิจิทัลและมีประสิทธิภาพสูงมาก - มากกว่า 90%

การมีอยู่ของความผิดเพี้ยนในคลาสต่างๆ ของแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ

พื้นที่ทำงานของแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์คลาส "A" นั้นมีลักษณะการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นที่ค่อนข้างเล็ก หากสัญญาณขาเข้าพ่นพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าออกไป จะทำให้ทรานซิสเตอร์อิ่มตัว ในสัญญาณเอาท์พุต สัญญาณที่สูงกว่าจะเริ่มปรากฏใกล้กับฮาร์โมนิคแต่ละตัว (มากถึง 10 หรือ 11) ด้วยเหตุนี้ เสียงโลหะจึงปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ แอมป์ทรานซิสเตอร์.

หากแหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร สัญญาณเอาต์พุตจะถูกจำลองเป็นแอมพลิจูดใกล้กับความถี่เครือข่าย เสียงจะรุนแรงขึ้นทางด้านซ้ายของการตอบสนองความถี่ แต่ยิ่งการรักษาเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟของแอมพลิฟายเออร์ดีขึ้นเท่าใด การออกแบบอุปกรณ์ทั้งหมดก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น ULF ที่ทำงานในระดับ "A" มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ - น้อยกว่า 20% เหตุผลก็คือทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ตลอดเวลาและมีกระแสไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง

หากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพ (แม้ว่าจะเล็กน้อย) คุณสามารถใช้วงจรพุชพูลได้ ข้อเสียเปรียบประการหนึ่งคือครึ่งคลื่นของสัญญาณเอาท์พุตจะไม่สมมาตร หากคุณถ่ายโอนจากคลาส "A" ไปยัง "AB" ความบิดเบี้ยวแบบไม่เชิงเส้นจะเพิ่มขึ้น 3-4 เท่า แต่ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์วงจรทั้งหมดของอุปกรณ์จะยังคงเพิ่มขึ้น คลาส ULF “AB” และ “B” แสดงลักษณะของความผิดเพี้ยนที่เพิ่มขึ้นเมื่อระดับสัญญาณที่อินพุตลดลง แต่แม้ว่าคุณจะเพิ่มระดับเสียง แต่ก็ไม่ได้ช่วยกำจัดข้อบกพร่องได้อย่างสมบูรณ์

ทำงานในชั้นเรียนระดับกลาง

แต่ละชั้นเรียนมีหลายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น มีคลาสของแอมพลิฟายเออร์ "A+" ในนั้นทรานซิสเตอร์อินพุต (แรงดันต่ำ) ทำงานในโหมด "A" แต่อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่ติดตั้งในขั้นตอนเอาท์พุตจะทำงานใน "B" หรือ "AB" แอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวประหยัดกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ทำงานในคลาส "A" มาก มีจำนวนการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นลดลงอย่างเห็นได้ชัด - ไม่สูงกว่า 0.003% ผลลัพธ์ที่ดีกว่าสามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ หลักการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ตามองค์ประกอบเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

แต่มันก็ยังคงมีอยู่ จำนวนมากฮาร์โมนิคที่สูงขึ้นในสัญญาณเอาท์พุต ทำให้เสียงมีลักษณะเป็นโลหะ นอกจากนี้ยังมีวงจรเครื่องขยายเสียงที่ทำงานในคลาส "AA" ในนั้นการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นจะน้อยกว่า - มากถึง 0.0005% แต่ข้อเสียเปรียบหลักของแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ยังคงมีอยู่ - เสียงโลหะที่มีลักษณะเฉพาะ

การออกแบบ "ทางเลือก"

นี่ไม่ได้หมายความว่าเป็นทางเลือก แต่ผู้เชี่ยวชาญบางคนที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการประกอบแอมพลิฟายเออร์สำหรับการสร้างเสียงคุณภาพสูงชอบการออกแบบหลอดมากขึ้น แอมป์หลอดมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. ระดับความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นในสัญญาณเอาท์พุตต่ำมาก
2. มีฮาร์โมนิคที่สูงกว่าการออกแบบทรานซิสเตอร์น้อยกว่า

แต่มีข้อเสียใหญ่ประการหนึ่งซึ่งมีมากกว่าข้อดีทั้งหมด - คุณต้องติดตั้งอุปกรณ์เพื่อการประสานงานอย่างแน่นอน ความจริงก็คือเวทีหลอดมีความต้านทานสูงมาก - หลายพันโอห์ม แต่ความต้านทานของขดลวดของลำโพงอยู่ที่ 8 หรือ 4 โอห์ม ในการประสานงานคุณต้องติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่นัก - ยังมีอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ที่ใช้หม้อแปลงเพื่อให้ตรงกับสเตจเอาต์พุตและระบบลำโพง ผู้เชี่ยวชาญบางคนแย้งว่าโครงการที่มีประสิทธิผลมากที่สุดคือโครงการแบบลูกผสม ซึ่งในนั้น แอมพลิฟายเออร์ปลายเดี่ยวไม่ถูกปกคลุมไปด้วยผลตอบรับเชิงลบ ยิ่งไปกว่านั้น การเรียงซ้อนทั้งหมดนี้ทำงานในโหมด ULF คลาส "A" กล่าวอีกนัยหนึ่งคือใช้เพาเวอร์แอมป์บนทรานซิสเตอร์เป็นตัวทวนสัญญาณ

นอกจากนี้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวยังค่อนข้างสูง - ประมาณ 50% แต่คุณไม่ควรมุ่งเน้นไปที่ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพและพลังงานเท่านั้น - ไม่ได้บ่งบอกถึงคุณภาพเสียงที่สูงจากเครื่องขยายเสียง มาก มูลค่าที่สูงขึ้นมีลักษณะเชิงเส้นและมีคุณภาพ ดังนั้นคุณต้องใส่ใจกับสิ่งเหล่านี้เป็นหลักไม่ใช่ไปที่อำนาจ

วงจร ULF ปลายเดี่ยวบนทรานซิสเตอร์

แอมพลิฟายเออร์ที่ง่ายที่สุดซึ่งสร้างตามวงจรอีซีแอลทั่วไป ทำงานในคลาส "A" วงจรใช้องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่มีโครงสร้าง n-p-n มีการติดตั้งความต้านทาน R3 ในวงจรสะสมเพื่อจำกัดการไหลของกระแส วงจรสะสมเชื่อมต่อกับสายไฟบวก และวงจรตัวส่งเชื่อมต่อกับสายลบ ในกรณีใช้ทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ด้วย โครงสร้างพี-เอ็น-พีวงจรจะเหมือนกันทุกประการ คุณเพียงแค่ต้องเปลี่ยนขั้ว

การใช้ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน C1 ทำให้สามารถแยกสัญญาณอินพุตกระแสสลับออกจากแหล่งจ่ายกระแสตรงได้ ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุจะไม่เป็นอุปสรรคต่อการไหลของ กระแสสลับตามเส้นทางตัวปล่อยฐาน ความต้านทานภายในของจุดเชื่อมต่อฐานตัวส่งสัญญาณพร้อมกับตัวต้านทาน R1 และ R2 แสดงถึงตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด โดยทั่วไปแล้วตัวต้านทาน R2 จะมีความต้านทาน 1-1.5 kOhm ซึ่งเป็นค่าทั่วไปที่สุดสำหรับวงจรดังกล่าว ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะถูกแบ่งครึ่งอย่างแน่นอน และถ้าคุณจ่ายไฟให้วงจรด้วยแรงดันไฟฟ้า 20 โวลต์คุณจะเห็นว่าค่าของเกนปัจจุบัน h21 จะเป็น 150 ควรสังเกตว่าเครื่องขยายเสียง HF บนทรานซิสเตอร์นั้นถูกสร้างขึ้นตามวงจรที่คล้ายกันมีเพียงพวกมันเท่านั้นที่ทำงาน แตกต่างกันเล็กน้อย

ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณคือ 9 V และการลดลงของส่วน "E-B" ของวงจรคือ 0.7 V (ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับทรานซิสเตอร์บนคริสตัลซิลิคอน) หากเราพิจารณาแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าตกในส่วน "E-B" จะเท่ากับ 0.3 V กระแสไฟฟ้าในวงจรสะสมจะเท่ากับกระแสที่ไหลในตัวส่ง คุณสามารถคำนวณได้โดยการหารแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณด้วยความต้านทาน R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA ในการคำนวณค่าของกระแสฐาน คุณต้องหาร 9 mA ด้วยอัตราขยาย h21 - 9 mA/150 = 60 μA การออกแบบ ULF มักใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ หลักการทำงานแตกต่างจากภาคสนาม

บนตัวต้านทาน R1 ตอนนี้คุณสามารถคำนวณค่าการตกได้ - นี่คือความแตกต่างระหว่างฐานและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ในกรณีนี้คุณสามารถค้นหาแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานได้โดยใช้สูตร - ผลรวมของคุณสมบัติของตัวปล่อยและการเปลี่ยนแปลง "E-B" เมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟ 20 โวลต์: 20 - 9.7 = 10.3 จากที่นี่ คุณสามารถคำนวณค่าความต้านทาน R1 = 10.3 V/60 μA = 172 kOhm วงจรประกอบด้วยความจุ C2 ซึ่งจำเป็นต่อการใช้วงจรซึ่งส่วนประกอบสลับของกระแสอิมิตเตอร์สามารถผ่านได้

หากคุณไม่ติดตั้งตัวเก็บประจุ C2 ส่วนประกอบตัวแปรจะถูกจำกัดมาก ด้วยเหตุนี้แอมพลิฟายเออร์เสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์จึงมีอัตราขยาย h21 กระแสต่ำมาก จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าในการคำนวณข้างต้นถือว่ากระแสฐานและกระแสสะสมเท่ากัน นอกจากนี้กระแสฐานยังถูกนำมาเป็นกระแสที่ไหลเข้าสู่วงจรจากตัวปล่อย มันจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีการจ่ายแรงดันไบแอสกับเอาต์พุตพื้นฐานของทรานซิสเตอร์

แต่ต้องคำนึงว่ากระแสรั่วไหลของตัวสะสมจะไหลผ่านวงจรฐานเสมอไม่ว่าจะมีอคติก็ตาม ในวงจรอีซีแอลทั่วไป กระแสไฟรั่วจะถูกขยายอย่างน้อย 150 เท่า แต่โดยปกติแล้วค่านี้จะถูกนำมาพิจารณาเฉพาะเมื่อคำนวณแอมพลิฟายเออร์โดยใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมเท่านั้น ในกรณีของการใช้ซิลิคอนซึ่งกระแสของวงจร "K-B" น้อยมาก ค่านี้จะถูกละเลยไป

แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ MOS

แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่แสดงในแผนภาพมีหลายแอนะล็อก รวมถึงการใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ ดังนั้นเราจึงสามารถพิจารณาตัวอย่างที่คล้ายกันในการออกแบบเครื่องขยายเสียงที่ประกอบขึ้นตามวงจรที่มีตัวปล่อยทั่วไป ภาพถ่ายแสดงวงจรที่สร้างขึ้นตามวงจรแหล่งจ่ายทั่วไป การเชื่อมต่อ R-C ประกอบอยู่ในวงจรอินพุตและเอาต์พุต เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานในโหมดเครื่องขยายเสียงคลาส "A"

กระแสสลับจากแหล่งสัญญาณจะถูกแยกออกจากกัน แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งจ่ายไฟโดยตัวเก็บประจุ C1 เครื่องขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์จำเป็นต้องมีศักย์เกตที่จะต่ำกว่าลักษณะเฉพาะของแหล่งกำเนิดเดียวกัน ในแผนภาพที่แสดง เกตเชื่อมต่อกับสายสามัญผ่านตัวต้านทาน R1 ความต้านทานสูงมาก - มักใช้ตัวต้านทาน 100-1,000 kOhm ในการออกแบบ เลือกความต้านทานขนาดใหญ่ดังกล่าวเพื่อไม่ให้สัญญาณอินพุตถูกแบ่ง

ความต้านทานนี้แทบจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เนื่องจากศักย์เกต (ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณที่อินพุต) มีค่าเท่ากับศักย์ของกราวด์ ที่แหล่งกำเนิด ความต่างศักย์จะสูงกว่าพื้นดิน เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทาน R2 เท่านั้น จากนี้เห็นได้ชัดว่าเกตมีศักยภาพต่ำกว่าแหล่งกำเนิด และนี่คือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของทรานซิสเตอร์ จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่า C2 และ R3 ในวงจรแอมพลิฟายเออร์นี้มีวัตถุประสงค์เดียวกันกับในการออกแบบที่กล่าวไว้ข้างต้น และสัญญาณอินพุตจะเลื่อนสัมพันธ์กับสัญญาณเอาท์พุต 180 องศา

ULF พร้อมหม้อแปลงที่เอาต์พุต

คุณสามารถสร้างเครื่องขยายเสียงด้วยมือของคุณเองสำหรับใช้ในบ้าน ดำเนินการตามโครงการที่ทำงานในคลาส "A" การออกแบบเหมือนกับที่กล่าวไว้ข้างต้น - โดยมีตัวปล่อยทั่วไป คุณลักษณะหนึ่งคือคุณต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าในการจับคู่ นี่เป็นข้อเสียของเครื่องขยายเสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์

โหลดวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์แล้ว ขดลวดปฐมภูมิซึ่งพัฒนาสัญญาณเอาท์พุตที่ส่งผ่านอุปกรณ์รองไปยังลำโพง ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าประกอบอยู่บนตัวต้านทาน R1 และ R3 ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเลือกจุดการทำงานของทรานซิสเตอร์ได้ วงจรนี้จ่ายแรงดันไบแอสไปที่ฐาน ส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดมีจุดประสงค์เดียวกันกับวงจรที่กล่าวไว้ข้างต้น

เครื่องขยายเสียงแบบพุชพูล

ไม่สามารถพูดได้ว่านี่เป็นแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ธรรมดาเนื่องจากการทำงานของมันซับซ้อนกว่าที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เล็กน้อย ใน ULF แบบกดดึงสัญญาณอินพุตจะถูกแบ่งออกเป็นสองครึ่งคลื่น ซึ่งต่างกันในเฟส และคลื่นครึ่งคลื่นแต่ละคลื่นเหล่านี้ถูกขยายโดยน้ำตกของมันเอง ซึ่งสร้างจากทรานซิสเตอร์ หลังจากที่แต่ละครึ่งคลื่นถูกขยายแล้ว สัญญาณทั้งสองจะถูกรวมเข้าด้วยกันและถูกส่งไปยังลำโพง การแปลงที่ซับซ้อนดังกล่าวอาจทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของสัญญาณได้ เนื่องจากคุณสมบัติไดนามิกและความถี่ของทรานซิสเตอร์สองตัวแม้จะเป็นประเภทเดียวกันก็จะแตกต่างกัน

ส่งผลให้คุณภาพเสียงที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ลดลงอย่างมาก เมื่อแอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลทำงานในคลาส "A" จะไม่สามารถสร้างสัญญาณที่ซับซ้อนและมีคุณภาพสูงได้ เหตุผลก็คือกระแสที่เพิ่มขึ้นจะไหลผ่านไหล่ของแอมพลิฟายเออร์อย่างต่อเนื่อง ครึ่งคลื่นไม่สมมาตร และเกิดการบิดเบือนเฟส เสียงจะเข้าใจได้น้อยลง และเมื่อได้รับความร้อน ความบิดเบี้ยวของสัญญาณก็จะเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะที่เสียงต่ำและสูงกว่า ความถี่ต่ำโอ้.

ULF แบบไม่มีหม้อแปลง

แอมพลิฟายเออร์เบสที่ใช้ทรานซิสเตอร์ซึ่งสร้างโดยใช้หม้อแปลง แม้ว่าการออกแบบอาจมีขนาดเล็ก แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์ หม้อแปลงไฟฟ้ายังหนักและเทอะทะ ดังนั้นจึงควรกำจัดทิ้งจะดีกว่า วงจรที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์เสริมที่มีค่าการนำไฟฟ้าประเภทต่างๆ จะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก ULF สมัยใหม่ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นตามรูปแบบดังกล่าวทุกประการและใช้งานในคลาส "B"

สอง ทรานซิสเตอร์อันทรงพลังใช้ในการออกแบบทำงานตามวงจรตัวติดตามตัวส่งสัญญาณ (ตัวสะสมทั่วไป) ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะถูกส่งไปยังเอาต์พุตโดยไม่มีการสูญเสียหรือได้รับ หากไม่มีสัญญาณที่อินพุตแสดงว่าทรานซิสเตอร์ใกล้จะเปิดแล้ว แต่ยังคงปิดอยู่ เมื่อใช้สัญญาณฮาร์มอนิกกับอินพุต ทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะเปิดขึ้นพร้อมกับครึ่งคลื่นบวก และตัวที่สองจะอยู่ในโหมดคัตออฟในเวลานี้

ดังนั้นเฉพาะคลื่นครึ่งคลื่นบวกเท่านั้นที่สามารถผ่านโหลดได้ แต่ขั้วลบจะเปิดทรานซิสเตอร์ตัวที่สองและปิดทรานซิสเตอร์ตัวแรกโดยสมบูรณ์ ในกรณีนี้ มีเพียงครึ่งคลื่นลบเท่านั้นที่ปรากฏในโหลด เป็นผลให้สัญญาณขยายกำลังปรากฏที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ วงจรขยายเสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์นั้นค่อนข้างมีประสิทธิภาพและสามารถให้การทำงานที่เสถียรและสร้างเสียงคุณภาพสูงได้

วงจร ULF บนทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

เมื่อศึกษาคุณสมบัติทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว คุณสามารถประกอบเครื่องขยายเสียงด้วยมือของคุณเองได้โดยใช้ฐานองค์ประกอบที่เรียบง่าย ทรานซิสเตอร์สามารถใช้ในประเทศ KT315 หรืออะนาล็อกต่างประเทศใด ๆ เช่น BC107 คุณต้องใช้หูฟังที่มีความต้านทาน 2,000-3,000 โอห์มในการโหลด ต้องใช้แรงดันไบแอสกับฐานของทรานซิสเตอร์ผ่านตัวต้านทาน 1 MΩ และตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน 10 μF วงจรสามารถจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 4.5-9 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.3-0.5 A.

หากไม่ได้ต่อความต้านทาน R1 จะไม่มีกระแสในฐานและตัวสะสม แต่เมื่อเชื่อมต่อแล้วแรงดันไฟฟ้าจะถึงระดับ 0.7 V และปล่อยให้กระแสไหลประมาณ 4 μA ในกรณีนี้อัตราขยายปัจจุบันจะอยู่ที่ประมาณ 250 จากที่นี่คุณสามารถคำนวณแอมพลิฟายเออร์อย่างง่าย ๆ โดยใช้ทรานซิสเตอร์และค้นหากระแสของตัวสะสม - ปรากฎว่าเท่ากับ 1 mA เมื่อประกอบวงจรแอมป์ทรานซิสเตอร์นี้แล้วคุณสามารถทดสอบได้ เชื่อมต่อโหลดเข้ากับเอาต์พุต - หูฟัง

แตะอินพุตของเครื่องขยายเสียงด้วยนิ้วของคุณ - ควรมีเสียงรบกวนที่มีลักษณะเฉพาะ หากไม่มีอยู่ แสดงว่าโครงสร้างประกอบไม่ถูกต้อง ตรวจสอบการเชื่อมต่อและการจัดอันดับองค์ประกอบทั้งหมดอีกครั้ง เพื่อให้การสาธิตชัดเจนยิ่งขึ้น ให้เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดเสียงเข้ากับอินพุต ULF ซึ่งเป็นเอาต์พุตจากเครื่องเล่นหรือโทรศัพท์ ฟังเพลงและประเมินคุณภาพเสียง

ในบทความนี้เราจะพูดถึงแอมพลิฟายเออร์ พวกเขายังเป็น ULF (เครื่องขยายสัญญาณความถี่ต่ำ) และยังเป็น UMZCH (เครื่องขยายสัญญาณเสียงความถี่เสียง) อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำได้ทั้งบนทรานซิสเตอร์และไมโครวงจร แม้ว่านักวิทยุสมัครเล่นบางคนจะยกย่องแฟชั่นสำหรับสไตล์วินเทจ แต่กลับทำให้พวกเขากลายเป็นแบบโบราณด้วยโคมไฟ เราขอแนะนำให้คุณดูที่นี่ เอาใจใส่เป็นพิเศษฉันต้องการเปลี่ยนผู้เริ่มต้นเป็นไมโครวงจร เครื่องขยายเสียงรถยนต์ด้วยแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์ การใช้พวกมันคุณจะได้รับค่อนข้างมาก เสียงคุณภาพสูงที่ทางออกและสำหรับการประกอบ ความรู้เกี่ยวกับหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนก็เพียงพอแล้ว บางครั้งจากชุดตัวถังหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือชิ้นส่วนเหล่านั้นบนไดอะแกรมโดยที่ไมโครเซอร์กิตจะไม่ทำงานมี 5 ชิ้นบนไดอะแกรมอย่างแท้จริง หนึ่งในนั้นคือแอมพลิฟายเออร์บนชิป TDA1557Qแสดงในรูป:

ฉันประกอบแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวในครั้งเดียว ฉันใช้มันมาหลายปีร่วมกับอะคูสติกโซเวียต 8 โอห์ม 8 W ร่วมกับคอมพิวเตอร์ คุณภาพเสียงสูงกว่าลำโพงพลาสติกของจีนมาก จริงอยู่ฉันต้องซื้อเพื่อรู้สึกถึงความแตกต่างที่สำคัญ การ์ดเสียงสร้างสรรค์ ด้วยเสียงในตัว ความแตกต่างจึงไม่มีนัยสำคัญ

สามารถประกอบเครื่องขยายเสียงได้โดยการติดตั้งแบบแขวน

นอกจากนี้ยังสามารถประกอบแอมพลิฟายเออร์ได้โดยการติดตั้งแบบแขวนบนขั้วต่อของชิ้นส่วนโดยตรง แต่ฉันไม่แนะนำให้ประกอบโดยใช้วิธีนี้ จะดีกว่าที่จะใช้เวลาอีกสักหน่อยค้นหาแผงวงจรพิมพ์แบบมีสาย (หรือต่อสายด้วยตัวเอง) โอนการออกแบบไปยัง PCB กัดมันแล้วลงเอยด้วยแอมพลิฟายเออร์ที่จะใช้งานได้นานหลายปี เทคโนโลยีทั้งหมดนี้มีการอธิบายไว้หลายครั้งบนอินเทอร์เน็ต ดังนั้นฉันจะไม่พูดถึงรายละเอียดเหล่านี้มากนัก

เครื่องขยายเสียงติดกับหม้อน้ำ

ฉันจะบอกทันทีว่าชิปแอมพลิฟายเออร์ร้อนมากระหว่างการทำงานและจำเป็นต้องได้รับการยึดให้แน่นโดยใช้แผ่นระบายความร้อนบนหม้อน้ำ สำหรับผู้ที่ต้องการประกอบแอมพลิฟายเออร์ตัวเดียวและไม่มีเวลาหรือต้องการศึกษาโปรแกรมสำหรับโครงร่าง PCB เทคโนโลยี LUT และการแกะสลัก ฉันสามารถแนะนำให้ใช้เขียงหั่นขนมพิเศษที่มีรูบัดกรีได้ หนึ่งในนั้นแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง:

ดังที่เห็นในภาพ การเชื่อมต่อไม่ได้ทำโดยรางบนแผงวงจรพิมพ์ เช่นเดียวกับกรณีของการเดินสายไฟแบบพิมพ์ แต่ใช้สายไฟอ่อนที่บัดกรีเข้ากับหน้าสัมผัสบนบอร์ด ปัญหาเดียวเมื่อประกอบแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวคือแหล่งจ่ายไฟซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้า 12-16 โวลต์โดยที่แอมพลิฟายเออร์ใช้กระแสไฟฟ้าสูงถึง 5 แอมแปร์ แน่นอนว่าหม้อแปลงดังกล่าว (5 แอมแปร์) จะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ดังนั้นบางคนจึงใช้อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับเครื่องขยายเสียง - ภาพถ่าย

ฉันคิดว่าหลายคนที่บ้านมีแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่ตอนนี้ล้าสมัยและไม่ได้ใช้เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยระบบอีกต่อไป แต่แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวสามารถจ่ายกระแส +12 โวลต์ผ่านวงจร ซึ่งกระแสมากกว่า 4 แอมแปร์มาก แน่นอนว่าแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวในหมู่ผู้ชื่นชอบเสียงถือว่าแย่กว่าแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงมาตรฐาน แต่ฉันเชื่อมต่อแล้ว บล็อกชีพจรแหล่งจ่ายไฟเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องขยายเสียงของฉัน จากนั้นฉันก็เปลี่ยนเป็นหม้อแปลงไฟฟ้า - ความแตกต่างของเสียงอาจกล่าวได้ว่ามองไม่เห็น

แน่นอนว่าหลังจากออกจากหม้อแปลงแล้ว คุณจะต้องติดตั้งไดโอดบริดจ์เพื่อแก้ไขกระแส ซึ่งจะต้องได้รับการออกแบบให้ทำงานกับกระแสขนาดใหญ่ที่แอมพลิฟายเออร์ใช้

หลังจาก สะพานไดโอดมีตัวกรองบนตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าซึ่งควรได้รับการออกแบบให้มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าในวงจรของเราอย่างเห็นได้ชัด เช่น ถ้าเรามีแหล่งจ่ายไฟ 16 โวลต์ในวงจร ตัวเก็บประจุก็ควรจะเป็น 25 โวลต์ ยิ่งไปกว่านั้น ตัวเก็บประจุนี้ควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ฉันมีตัวเก็บประจุ 2 ตัวที่ 2200 μF เชื่อมต่อแบบขนาน และนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด ขนานกับแหล่งจ่ายไฟ (บายพาส) คุณต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเซรามิกที่มีความจุ 100 nf ที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ จะมีการติดตั้งตัวเก็บประจุแยกฟิล์มที่มีความจุ 0.22 ถึง 1 µF

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม

การเชื่อมต่อสัญญาณเข้ากับเครื่องขยายเสียงเพื่อลดระดับการรบกวนที่เกิดจากการรบกวนควรทำด้วยสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้จึงสะดวกในการใช้สายเคเบิล แจ็ค 3.5- ทิวลิป 2 ดอก พร้อมช่องเสียบที่สอดคล้องกันบนเครื่องขยายเสียง

แจ็คสาย 3.5 - 2 ทิวลิป

ระดับสัญญาณ (ระดับเสียงบนแอมพลิฟายเออร์) ​​จะถูกปรับโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์หากแอมพลิฟายเออร์เป็นแบบสเตอริโอก็จะเป็นแบบคู่ แผนภาพการเชื่อมต่อสำหรับตัวต้านทานแบบแปรผันแสดงในรูปด้านล่าง:

แน่นอนว่าแอมพลิฟายเออร์สามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์ในขณะที่มีการใช้แหล่งจ่ายไฟการเชื่อมต่อและการควบคุมระดับเสียงในลักษณะเดียวกับในแอมพลิฟายเออร์บนไมโครวงจร ตัวอย่างเช่น พิจารณาวงจรแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเดียว:

นอกจากนี้ยังมีตัวเก็บประจุแยกอยู่ที่นี่และสัญญาณลบเชื่อมต่อกับลบของแหล่งจ่ายไฟ ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพของเพาเวอร์แอมป์แบบพุชพูลที่มีทรานซิสเตอร์สองตัว:

วงจรต่อไปนี้ใช้ทรานซิสเตอร์สองตัวด้วย แต่ประกอบจากสองขั้นตอน แท้จริงแล้วหากมองใกล้ ๆ ดูเหมือนว่าจะประกอบด้วย 2 ส่วนที่เกือบจะเหมือนกัน น้ำตกแรกของเราประกอบด้วย: C1, R1, R2, V1 ในขั้นตอนที่สอง C2, R3, V2 และโหลดหูฟัง B1

แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์สองสเตจ - แผนภาพวงจร

หากเราต้องการสร้างเครื่องขยายเสียงสเตอริโอ เราจะต้องประกอบสองช่องสัญญาณที่เหมือนกัน ในทำนองเดียวกัน เราสามารถแปลงให้เป็นสเตอริโอได้โดยการประกอบวงจรสองวงจรของแอมพลิฟายเออร์โมโนใดๆ เข้าด้วยกัน ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพของเพาเวอร์แอมป์ทรานซิสเตอร์สามขั้นตอน:

แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์สามสเตจ - แผนภาพวงจร

วงจรแอมพลิฟายเออร์ยังมีแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน บางตัวต้องใช้ไฟ 3-5 โวลต์ในการทำงาน และบางตัวต้องใช้ 20 โวลต์ขึ้นไป แอมพลิฟายเออร์บางตัวจำเป็นต้องใช้พลังงานแบบไบโพลาร์ในการทำงาน ด้านล่างนี้คือวงจรแอมพลิฟายเออร์ 2 วงจรบนชิป TDA2822, การเชื่อมต่อสเตอริโอครั้งแรก:

ในแผนภาพ การเชื่อมต่อลำโพงจะแสดงในรูปแบบของตัวต้านทาน RL เครื่องขยายเสียงทำงานตามปกติที่ 4 โวลต์ รูปต่อไปนี้แสดงวงจรบริดจ์ที่ใช้ลำโพงตัวเดียว แต่ให้กำลังมากกว่าเวอร์ชันสเตอริโอ:

รูปต่อไปนี้แสดงวงจรเครื่องขยายเสียง ทั้งสองวงจรนำมาจากแผ่นข้อมูล แหล่งจ่ายไฟ 18 โวลต์ กำลังไฟ 14 วัตต์:

อะคูสติกที่เชื่อมต่อกับแอมพลิฟายเออร์สามารถมีอิมพีแดนซ์ที่แตกต่างกันได้ ส่วนใหญ่มักจะเป็น 4-8 โอห์ม บางครั้งก็มีลำโพงที่มีความต้านทาน 16 โอห์ม คุณสามารถค้นหาความต้านทานของลำโพงได้โดยพลิกกลับโดยหันด้านหลังเข้าหาคุณ โดยทั่วไปจะเขียนพิกัดกำลังและความต้านทานของลำโพงไว้ตรงนั้น ในกรณีของเราคือ 8 โอห์ม 15 วัตต์

หากลำโพงอยู่ในคอลัมน์และไม่มีวิธีดูว่ามีอะไรเขียนอยู่บนลำโพง ก็ให้ส่งเสียงผู้ทดสอบในโหมดโอห์มมิเตอร์โดยเลือกขีดจำกัดการวัดที่ 200 โอห์ม

ลำโพงมีขั้ว สายเคเบิลที่เชื่อมต่อลำโพงมักจะมีเครื่องหมายสีแดง สำหรับสายไฟที่ต่อเข้ากับขั้วบวกของลำโพง

หากไม่ได้ทำเครื่องหมายสายไฟคุณสามารถตรวจสอบการเชื่อมต่อที่ถูกต้องได้โดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่บวกกับบวกลบด้วยลบของลำโพง (ตามเงื่อนไข) หากกรวยลำโพงขยับออกเราก็เดาขั้วได้ มากกว่า แผนงานต่างๆสามารถดู ULF รวมถึงท่อได้ เราคิดว่าประกอบด้วยตัวเลือกโครงร่างที่ใหญ่ที่สุดบนอินเทอร์เน็ต

โครงการที่ 1

การเลือกคลาสเครื่องขยายเสียง - ให้เราเตือนนักวิทยุสมัครเล่นทันที - เราจะไม่สร้างแอมป์คลาส A โดยใช้ทรานซิสเตอร์ เหตุผลนั้นง่าย - ตามที่ระบุไว้ในบทนำ ทรานซิสเตอร์ไม่เพียงขยายสัญญาณที่มีประโยชน์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอคติที่ใช้ด้วย พูดง่ายๆ ก็คือ ขยายกระแสตรง กระแสนี้พร้อมทั้งสัญญาณที่เป็นประโยชน์ก็จะไหลผ่าน ระบบลำโพง(AC) และลำโพง น่าเสียดายที่สามารถสร้างกระแสตรงนี้ได้ โดยทำสิ่งนี้ด้วยวิธีที่ชัดเจนที่สุด - โดยการดันหรือดึงดิฟฟิวเซอร์จากตำแหน่งปกติไปยังตำแหน่งที่ไม่เป็นธรรมชาติ

พยายามใช้นิ้วกดกรวยลำโพง - แล้วคุณจะเห็นว่าเสียงที่เกิดขึ้นจะกลายเป็นฝันร้ายขนาดไหน กระแสตรงในการดำเนินการแทนที่นิ้วของคุณได้สำเร็จดังนั้นจึงมีข้อห้ามอย่างยิ่งสำหรับหัวไดนามิก คุณสามารถแยกกระแสตรงออกจากสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับได้เพียงสองวิธีเท่านั้น - หม้อแปลงไฟฟ้าหรือตัวเก็บประจุ - และทั้งสองตัวเลือกอย่างที่พวกเขาพูดนั้นแย่กว่าอีกวิธีหนึ่ง

แผนภาพ

วงจรของแอมพลิฟายเออร์ตัวแรกที่เราจะประกอบจะแสดงในรูป. 11.18.

นี่คือเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับซึ่งเป็นระยะเอาท์พุตที่ทำงานในโหมด B ข้อดีเพียงอย่างเดียวของวงจรนี้คือความเรียบง่ายและความสม่ำเสมอของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต (ไม่ต้องใช้คู่เสริมพิเศษ) อย่างไรก็ตาม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องขยายสัญญาณกำลังต่ำ ข้อดีอีกประการหนึ่งของโครงร่างนี้คือ ไม่ต้องมีการกำหนดค่าใดๆ และหากชิ้นส่วนอยู่ในสภาพทำงานได้ดี มันก็จะทำงานได้ทันที ซึ่งนี่เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับเราในตอนนี้

ลองพิจารณาการทำงานของวงจรนี้ดู สัญญาณที่ขยายจะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 สัญญาณที่ขยายโดยทรานซิสเตอร์นี้จากตัวต้านทาน R4 จะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์คอมโพสิต VT2, VT4 และจากมันไปยังตัวต้านทาน R5

ทรานซิสเตอร์ VT3 เปิดอยู่ในโหมดผู้ติดตามตัวปล่อย โดยจะขยายสัญญาณครึ่งคลื่นบวกบนตัวต้านทาน R5 และจ่ายสัญญาณผ่านตัวเก็บประจุ C4 ไปยังลำโพง

ครึ่งคลื่นเชิงลบได้รับการปรับปรุงโดยทรานซิสเตอร์คอมโพสิต VT2, VT4 ในกรณีนี้แรงดันตกคร่อมไดโอด VD1 จะปิดทรานซิสเตอร์ VT3 สัญญาณจากเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงจะถูกป้อนไปยังตัวแบ่งวงจร ข้อเสนอแนะ R3, R6 และจากนั้น - ไปยังตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์อินพุต VT1 ดังนั้นทรานซิสเตอร์ VT1 จึงทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เปรียบเทียบในวงจรป้อนกลับ

มันขยายกระแสตรงด้วยอัตราขยายเท่ากับความสามัคคี (เนื่องจากความต้านทานของตัวเก็บประจุ C กระแสตรงตามทฤษฎีไม่มีที่สิ้นสุด) และสัญญาณที่มีประโยชน์ - โดยมีค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับอัตราส่วน R6/R3

อย่างที่คุณเห็นค่าความจุของตัวเก็บประจุไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาในสูตรนี้ ความถี่ที่สามารถละเลยตัวเก็บประจุในการคำนวณได้เรียกว่าความถี่คัตออฟของวงจร RC ความถี่นี้สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร

F = 1 / (R×C).

สำหรับตัวอย่างของเรา มันจะอยู่ที่ประมาณ 18 เฮิร์ตซ์ กล่าวคือ แอมพลิฟายเออร์จะขยายความถี่ที่ต่ำกว่าที่แย่เกินกว่าที่จะเป็นไปได้

จ่าย - แอมพลิฟายเออร์ประกอบอยู่บนบอร์ดที่ทำจากไฟเบอร์กลาสด้านเดียวหนา 1.5 มม. ขนาด 45x32.5 มม. สายไฟ แผงวงจรพิมพ์ในภาพสะท้อนและแผนภาพเค้าโครงชิ้นส่วนสามารถดาวน์โหลดได้ คุณสามารถดาวน์โหลดวิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องขยายเสียงในรูปแบบ MOV เพื่อรับชมได้ ฉันต้องการเตือนนักวิทยุสมัครเล่นทันที - เสียงที่สร้างโดยแอมพลิฟายเออร์นั้นถูกบันทึกในวิดีโอโดยใช้ไมโครโฟนในตัวกล้อง ดังนั้นน่าเสียดายที่การพูดถึงคุณภาพเสียงจะไม่เหมาะสมเลย! รูปร่างเครื่องขยายเสียงแสดงในรูปที่. 11.19.

ฐานองค์ประกอบ - เมื่อผลิตแอมพลิฟายเออร์สามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ VT3, VT4 ด้วยทรานซิสเตอร์ใด ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าไม่น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าของแอมพลิฟายเออร์และกระแสไฟฟ้าที่อนุญาตอย่างน้อย 2 A ไดโอด VD1 จะต้องได้รับการออกแบบสำหรับกระแสเดียวกันด้วย .

ทรานซิสเตอร์ที่เหลืออยู่นั้นมีแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตอย่างน้อยแรงดันไฟจ่ายและกระแสไฟที่อนุญาตอย่างน้อย 100 mA ตัวต้านทาน - ใด ๆ ที่มีการกระจายพลังงานที่อนุญาตอย่างน้อย 0.125 W, ตัวเก็บประจุ - อิเล็กโทรไลต์ที่มีความจุไม่น้อยกว่าที่ระบุในแผนภาพและแรงดันไฟฟ้าในการทำงานน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องขยายเสียง

หม้อน้ำสำหรับเครื่องขยายเสียง - ก่อนที่เราจะลองออกแบบครั้งที่สอง ขอให้พวกเรา นักวิทยุสมัครเล่นที่รัก มุ่งเน้นไปที่ตัวแผ่รังสีสำหรับเครื่องขยายเสียง และนำเสนอวิธีที่ง่ายมากในการคำนวณ

ขั้นแรกเราคำนวณกำลังสูงสุดของแอมพลิฟายเออร์โดยใช้สูตร:

P = (U × U) / (8 × R), W,

ที่ไหน ยู- แรงดันไฟฟ้าของเครื่องขยายเสียง, V; ร- ความต้านทานของลำโพง (โดยปกติจะเป็น 4 หรือ 8 โอห์มแม้ว่าจะมีข้อยกเว้นก็ตาม)

ประการที่สอง เราคำนวณพลังงานที่กระจายไปบนตัวสะสมของทรานซิสเตอร์โดยใช้สูตร:

การแข่งขัน P = 0.25 × P, W.

ประการที่สาม เราคำนวณพื้นที่หม้อน้ำที่จำเป็นในการขจัดความร้อนตามปริมาณ:

S = 20 × P การแข่งขัน cm 2

ประการที่สี่เราเลือกหรือผลิตหม้อน้ำที่มีพื้นที่ผิวไม่น้อยกว่าที่คำนวณได้

การคำนวณนี้เป็นค่าโดยประมาณ แต่สำหรับการฝึกวิทยุสมัครเล่นก็มักจะเพียงพอแล้ว สำหรับแอมพลิฟายเออร์ของเราที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V และความต้านทาน AC 8 โอห์ม หม้อน้ำที่ "ถูกต้อง" จะเป็นแผ่นอะลูมิเนียมขนาด 2x3 ซม. และหนาอย่างน้อย 5 มม. สำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว โปรดทราบว่าเพลตที่บางกว่าจะถ่ายเทความร้อนจากทรานซิสเตอร์ไปยังขอบของเพลตได้ไม่ดีนัก ฉันขอเตือนคุณทันที - หม้อน้ำในแอมพลิฟายเออร์อื่นๆ ทั้งหมดจะต้องมีขนาด "ปกติ" ด้วย อันไหนกันแน่ - นับด้วยตัวคุณเอง!

คุณภาพเสียง - หลังจากประกอบวงจรแล้วพบว่าเสียงของเครื่องขยายเสียงไม่ชัดเจนนัก

เหตุผลนี้คือโหมดคลาส B "บริสุทธิ์" ในระยะเอาท์พุต ลักษณะการบิดเบือนซึ่งแม้แต่ข้อเสนอแนะก็ไม่สามารถชดเชยได้อย่างสมบูรณ์ เพื่อประโยชน์ในการทดลอง ให้ลองเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ VT1 ในวงจรด้วย KT3102EM และทรานซิสเตอร์ VT2 ด้วย KT3107L ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีอัตราขยายที่สูงกว่า KT315B และ KT361B อย่างมาก และคุณจะพบว่าเสียงของแอมป์ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก แม้ว่าจะยังมีความผิดเพี้ยนอยู่บ้างก็ตาม

เหตุผลนี้ก็ชัดเจนเช่นกัน - การเพิ่มแอมพลิฟายเออร์โดยรวมที่สูงขึ้นทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำของการตอบรับที่มากขึ้นและผลการชดเชยที่มากขึ้น

อ่านต่อไป

ในบทความนี้เราจะวิเคราะห์โครงร่างโดยละเอียด เครื่องขยายเสียงหลอด DIY.

SE หรือวงจรปลายเดี่ยวคือเครื่องขยายสัญญาณซึ่งสัญญาณจะถูกขยายโดยองค์ประกอบขยายสัญญาณหนึ่งตัว (หลอด, ทรานซิสเตอร์) ตามลำดับในแต่ละขั้นตอน ระบบเหล่านี้ทำงานในคลาส A ล้วนๆ และได้รับการยกย่องจากนักออดิโอไฟล์จำนวนมากในด้านไมโครไดนามิกส์ที่ดีและความแม่นยำในการนำเสนอรายละเอียด ความเรียบง่ายก็เป็นข้อได้เปรียบเช่นกัน ข้อเสียของวงจรเหล่านี้คือ: ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ (คลาส A), อัตราขยายต่ำ, มากกว่าเล็กน้อย ระดับสูงการบิดเบือน เรานำเสนอต้นแบบของแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวที่นี่

เครื่องขยายเสียงหลอด

แอมป์หลอดมันไม่คุ้มค่า ราคาถูกเก็บรวบรวม. แต่มันค่อนข้างเป็นไปได้และสมจริง รวบรวมของคุณเองมือ แต่สิ่งที่จะประกอบมีมานานกว่าหนึ่งปีแล้ว มันดีกว่าเซมิคอนดักเตอร์หลายประการและเสียงก็อุ่นกว่า มาเริ่มกันเลย - ไดอะแกรมและรายงานภาพถ่ายของแอมป์หลอดด้วยมือของคุณเองพร้อมไฟล์และคำอธิบายทั้งหมด

โฮมเธียเตอร์ DIY พร้อมโคมไฟ

โฮมเธียเตอร์ DIY พร้อมโคมไฟ

สำหรับนักเลงเสียงตัวจริงทุกคน แอมพลิฟายเออร์แบบหลอดสามารถพูดได้มากมาย แต่แฟชั่นล่าสุดคือการสร้างโฮมเธียเตอร์แบบหลอดหลายช่องสัญญาณที่สมบูรณ์แบบ เชื่อฉันเถอะว่าหน้าจอขนาด 32 นิ้วให้เอฟเฟกต์ที่น่าทึ่งมาก เราใช้วงจรปลายเดี่ยวแบบคลาสสิก โดยมีการเชื่อมต่อหลอดไฟที่เอาต์พุตแบบขนานเพื่อเพิ่มกำลังเอาต์พุต แอมพลิฟายเออร์ทำงานในระดับ "A" ซึ่งรับประกันเสียงสูงสุด คุณภาพ สามารถใช้หลอดไฟสำหรับอินพุต - 6N1P, 6N2P, 6N23P; สำหรับทางออก - 6P14P, 6P15P, 6P43P, 6P3S - สั้นกว่ารวย

แอมพลิฟายเออร์ที่มีความบริสุทธิ์ต่ำอีกตัวบน TDA

แอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับ tda

แอมพลิฟายเออร์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประกอบและสำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มสนใจวิศวกรรมวิทยุ ได้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีในการใช้แทร็กกับบอร์ดและกัดมัน

แอมพลิฟายเออร์ถูกประกอบบนวงจรไมโคร tda7377 และ ne555

หน้ามุ่ย - สูงสุด 20W ต่อช่องสัญญาณ
พลังเอาท์พุตจะช่วยให้คุณเพลิดเพลินกับเพลงที่คุณชอบ

ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน DIY

ฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำสำหรับวงจรซับวูฟเฟอร์

เราทุกคนรู้ดีว่าหัวซับวูฟเฟอร์ความถี่ต่ำที่ไม่มีตัวกรองใดๆ เมื่อเชื่อมต่อกับเพาเวอร์แอมป์ จะทำงานเหมือนกับลำโพงทั่วไป ซึ่งแน่นอนว่าสร้างความถี่ต่ำได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ไม่มี ฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำคุณไม่สามารถสร้างซับวูฟเฟอร์ที่ดีได้

DIY แอมป์หลอด 50W

DIY แอมป์หลอด 50W

สวัสดียามเย็นแฟนเพลงหลอดวิทยุทุกท่าน! มีวงจรขยายเสียงดีๆ มากมายบนเว็บไซต์ ดังนั้นฉันจะเผยแพร่ LUNCH เวอร์ชันโมโนของฉัน ฉันใช้เวลานานในการประกอบ เป็นเวลาเกือบทั้งปีที่ฉันรับโปรเจ็กต์เป็นระยะและค่อยๆ ทำให้เสร็จ และตอนนี้ก็ถึงเวลานำเสนอเวอร์ชันสุดท้ายให้คุณพิจารณาแล้ว วัตถุประสงค์: คำนวณการใช้งานช่องซับวูฟเฟอร์

แอมป์หลอด DIY สำหรับกีตาร์

แอมป์หลอด DIY สำหรับกีตาร์

ล่าสุดมีความจำเป็นในการประกอบแบบง่ายๆ ULF สำหรับกีตาร์ที่ได้เลือกมาตรฐานไว้ โครงการอาหารกลางวันใช้หลอดไฟเช่น 6n23p และ 6p14p

DIY ไฮบริด ULF

DIY ไฮบริด ULF

จากการร้องขอมากมายจากนักวิทยุสมัครเล่น ผมขอนำเสนอการปรับปรุงและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น แผนภาพ ไฮบริด ULFกับ คำอธิบายโดยละเอียด , รายการชิ้นส่วนและแผนภาพแหล่งจ่ายไฟ หลอดไฟที่อินพุตของวงจรไฮบริด ULF 6N6P ถูกแทนที่ด้วย 6N2P- คุณยังสามารถติดตั้ง 6N23P ซึ่งพบได้ทั่วไปในหลอดไฟเก่าในยูนิตนี้ ทรานซิสเตอร์สนามผลใช้แทนกันได้กับสิ่งอื่นที่คล้ายคลึงกัน - มีประตูหุ้มฉนวนและกระแสไฟระบาย 5A และสูงกว่า

Variable R1 - 50 kOhm เป็นตัวต้านทานผันแปรคุณภาพสูงสำหรับการควบคุมระดับเสียง คุณสามารถตั้งค่าได้สูงสุด 300 kOhm ไม่มีอะไรจะแย่ลง อย่าลืมตรวจสอบตัวควบคุมว่าไม่มีเสียงกรอบแกรบและแรงเสียดทานอันไม่พึงประสงค์ระหว่างการหมุน ตามหลักการแล้ว คุณควรใช้ ALPS RG ซึ่งเป็นบริษัทญี่ปุ่นที่ผลิตหน่วยงานกำกับดูแลคุณภาพสูง อย่าลืมเกี่ยวกับตัวควบคุมความสมดุล

วงจรขยายหลอด

โคมไฟ DIY ไม่ว่าง

แอมพลิฟายเออร์หลอดกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในหมู่ผู้ชื่นชอบเสียง พวกเขามีคุณภาพแตกต่างจากทรานซิสเตอร์และในสไตล์ย้อนยุคที่สวยงามยิ่งขึ้น

แสดงในภาพถ่าย หลอด ULFไม่ยาก ประกอบด้วยมือของคุณเอง.

ผู้เขียนจึงตัดสินใจประกอบ UMZCH ตาม วงจรกด-ดึง บนหลอดไฟ 6P6Sฉันจะบอกทันทีว่าเสียงไม่ได้แย่จริงๆแม้ว่าฉันจะไม่ได้ฟังมันอย่างไตร่ตรองมานานแล้วก็ตาม พลังเพียงพอต่อดวงตาแม้ว่าจะลบพื้นหลังได้ยากโดยเฉพาะในช่องสัญญาณที่ถูกต้อง ฉันประกอบมันตามแผนภาพที่แนบมา มีเพียงวงจรเรียงกระแสเท่านั้นที่ทำขึ้นมา 5TS3Sหลังจากคีนาตรอนตัวเก็บประจุคือ 47 ไมโครฟารัดแต่ละช่องจะมีตัวเหนี่ยวนำ D21 ของตัวเองหลังจากแต่ละโช้คจะมีความจุ 330 ไมโครฟารัดและยังคงส่งเสียงพึมพำเล็กน้อย

เครื่องขยายเสียง DIY สำหรับ K174UN14

เครื่องขยายเสียง DIY สำหรับ K174UN14

เครื่องขยายเสียงนี้ประกอบง่าย โครงการ UZCHรวบรวมไว้ค่อนข้างเป็นที่รู้จัก ไมโครวงจร k174un14ซึ่งเป็นอะนาล็อกของการนำเข้าด้วย ชิป tda2003.

เก็บรวบรวม แผนภาพนี้แม้แต่ผู้เริ่มต้นในสาขาวิศวกรรมวิทยุก็สามารถทำได้ ดังนั้นเราจึงดูเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติและแผนภาพวงจรของอุปกรณ์ที่ส่งโดย Aidar Galimov