Ramai orang biasa dengan situasi apabila peranti memainkan bunyi, tetapi tidak melakukannya dengan kuat seperti yang kita mahu. Apa nak buat? Anda boleh membeli peralatan pembiakan bunyi lain, atau anda boleh membeli penguat kuasa frekuensi audio (selepas ini UMZCH). Selain itu, penguat boleh dipasang dengan tangan.
Untuk melakukan ini, anda hanya memerlukan pengetahuan asas tentang elektronik, seperti keupayaan untuk membezakan antara pemancar, tapak dan pengumpul dalam transistor dwikutub, longkang, sumber, gerbang di medan, serta aspek asas lain.
Berikut akan menerangkan parameter terpenting penguat kuasa audio yang perlu dipertingkatkan untuk mencapai keuntungan yang lebih besar, serta litar paling mudah bagi peranti ini, dipasang pada pelbagai komponen asas seperti tiub vakum, transistor, penguat kendalian dan litar bersepadu.
Selain itu, artikel itu akan mempertimbangkan skim UMZCH berkualiti tinggi. Komposisi, parameter, serta ciri reka bentuknya akan terjejas. Skim UMZCH Sukhov juga akan dipertimbangkan.
parameter UMZCH
Parameter paling penting bagi penguatfaktor penguatan kuasa. Ia mewakili nisbah isyarat keluaran kepada isyarat masukan dan dibahagikan kepada tiga parameter berasingan:
- Keuntungan semasa. KSaya=Sayakeluar / Sayadalam.
- Tambahan voltan. KU=Ukeluar / Udalam.
- Pertambahan kuasa. KP=Pkeluar / Pdalam.
Dalam kes UMZCH, adalah lebih munasabah untuk mempertimbangkan keuntungan kuasa, kerana parameter inilah yang memerlukan penguatan, walaupun adalah bodoh untuk menafikan bahawa nilai kuasa - kedua-dua input dan output - bergantung pada arus dan nilai voltan.
Sudah tentu, penguat mempunyai parameter lain seperti faktor herotan isyarat yang dikuatkan, tetapi ia tidak begitu penting berbanding dengan keuntungan.
Jangan lupa bahawa tiada peranti yang sempurna. Tidak ada UMZCH dengan keuntungan besar, tanpa kelemahan lain. Anda sentiasa perlu mengorbankan beberapa parameter demi orang lain.
UMZCH pada peranti elektrovakum
Peranti elektrovakum ialah peranti yang mengandungi dalam reka bentuknya kelalang yang mengandungi sama ada vakum atau gas tertentu, serta sekurang-kurangnya dua elektrod - katod dan anod.
Di dalam kelalang boleh terdapat tiga, lima, malah lapan elektrod tambahan. Lampu dengan dua elektrod dipanggil diod (jangan dikelirukan dengan diod semikonduktor), dengan tiga - triod, dengan lima - pentod.
Penguat kuasa tiub vakumsangat dipandang tinggi dalam kalangan pencinta muzik biasa dan pemuzik profesional, kerana tiub memberikan penguatan "terbersih".
Ini sebahagiannya disebabkan oleh fakta bahawa elektron yang disuntik daripada katod tidak menghadapi rintangan dalam perjalanan ke anod dan mencapai sasaran dalam keadaan tidak berubah - ia tidak dimodulasi sama ada dalam ketumpatan atau kelajuan.
Penguat tiub adalah yang paling mahal daripada semua yang ada di pasaran. Ini disebabkan oleh fakta bahawa peranti elektrovakum tidak lagi digunakan secara meluas pada abad yang lalu, masing-masing, pengeluarannya dalam kuantiti yang banyak menjadi tidak menguntungkan. Ini adalah produk sekeping. Tetapi UMZCH seperti itu pasti bernilai wang mereka: berbanding dengan analog yang popular, walaupun pada litar bersepadu, perbezaannya jelas boleh didengar. Dan tidak memihak kepada kerepek.
Sudah tentu, tidak perlu memasang penguat tiub sendiri, anda boleh membelinya di kedai khusus. Kos penguat pada peranti vakum bermula daripada ₽50,000. Anda boleh menemui pilihan terpakai yang agak murah (malah sehingga ₽10,000), tetapi ia mungkin tidak berkualiti. Berapakah kos amp tiub yang baik? Daripada ₽100,000. Berapakah kos penguat yang sangat baik? Daripada beberapa ratus ribu rubel.
Terdapat banyak litar UMZCH pada lampu, bahagian ini akan mempertimbangkan contoh asas.
Penguat paling ringkas boleh dipasang pada triod. Ia tergolong dalam kelas litar UMZCH kitaran tunggal. Dalam triod, elektrod ketiga ialah grid kawalan yang mengawal arus anod. Voltan berselang-seli disambungkan kepadanya, dan menggunakan magnitud dan kekutuban isyarat sumber, anda boleh sama adamengurangkan atau menambah arus anod.
Jika anda menyambungkan potensi tinggi negatif ke grid, maka elektron akan mendap di atasnya dan arus dalam litar akan menjadi sifar. Jika potensi positif digunakan pada grid, maka elektron dari katod ke anod akan melalui tanpa halangan.
Dengan melaraskan arus anod, anda boleh menukar titik kendalian triod pada ciri voltan arus. Ini membolehkan anda melaraskan jumlah penguatan arus dan voltan (pada akhirnya - kuasa) peranti elektrovakum ini.
Untuk memasang penguat triod ringkas, anda perlu menyambungkan sumber kuasa boleh ubah ke grid kawalan, gunakan potensi sifar pada katod, positif pada anod. Rintangan balast biasanya disambungkan kepada anod. Beban hendaklah dialihkan antara pemberat dan anod.
Untuk meningkatkan kualiti isyarat yang dikuatkan, anda boleh menyambungkan kapasitor penapis secara bersiri atau selari (bergantung pada kes tertentu) kepada beban, sambungkan kapasitor dan perintang yang disambungkan selari dengan katod, dan sambungkan pembahagi voltan ringkas dua perintang ke grid kawalan.
Secara teorinya, penguat kuasa boleh dipasang pada klystron mengikut litar UMZCH pada lampu. Klystron ialah peranti elektrovakum, reka bentuk serupa dengan diod, tetapi mempunyai dua terminal tambahan yang berfungsi untuk memasukkan dan mengeluarkan isyarat. Penguatan dalam peranti ini berlaku disebabkan oleh pemodulatan aliran elektron yang dipancarkan oleh katod ke arah pengumpul (bersamaan dengan anod), pertama dalam kelajuan dan kemudian dalam ketumpatan.
UMZCH pada transistor bipolar
Transistor bipolar - sintesis dua diod. Ia sama ada unsur p-n-p atau n-p-n dengan komponen berikut:
- pemancar;
- asas;
- pengumpul.
Kelajuan dan kebolehpercayaan transistor biasanya lebih tinggi daripada peranti vakum. Bukan rahsia lagi bahawa pada mulanya komputer elektronik berfungsi dengan tepat pada lampu, tetapi sebaik sahaja transistor muncul, yang terakhir dengan cepat menggantikan pesaing antediluvian mereka dan berjaya digunakan hingga ke hari ini.
Seterusnya, contoh penggunaan transistor n-p-n dalam litar penguat kuasa akan dipertimbangkan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa elektron (n) lebih laju sedikit daripada lubang (p), masing-masing, prestasi transistor n-p-n dan p-n-p berbeza tidak memihak kepada yang terakhir.
Satu lagi nuansa penting ialah transistor bipolar mempunyai beberapa litar pensuisan:
- Pemancar biasa (paling popular).
- Dengan asas yang sama.
- Dengan manifold biasa.
Semua litar mempunyai parameter perolehan yang berbeza. Litar UMZCH berikut mempunyai sambungan pemancar biasa.
Untuk memasang penguat ringkas berdasarkan transistor n-p-n, anda perlu menyambungkan voltan ulang-alik ke tapaknya, potensi positif kepada pengumpul dan potensi negatif kepada pemancar. Dan di hadapan pangkalan, dan di hadapan pengumpul, dan di hadapan pemancar, rintangan had harus dipasang. Beban dialihkan antara pemberat pemungut dan pemungut itu sendiri.
Seperti dalam kes elektrovakumpenguat triod, untuk meningkatkan kualiti penguatan dalam litar ini, anda boleh:
- pasang pembahagi voltan dan kapasitor penapis di hadapan tapak;
- pasang kapasitor dan perintang yang disambungkan selari dengan pemancar;
- hidupkan kapasitor penapis pada beban untuk menghilangkan bunyi dan gangguan.
Jika dua peringkat penguatan tersebut disambung secara bersiri, maka keuntungannya boleh didarabkan antara satu sama lain. Ini, tentu saja, merumitkan reka bentuk peranti dengan ketara, tetapi ia akan membolehkan untuk mencapai penguatan yang lebih besar. Benar, ia tidak akan berfungsi untuk menyambungkan lata ini selama-lamanya: semakin banyak penguat tunggal disambungkan secara bersiri, semakin besar kemungkinan ia akan mencapai ketepuan.
Jika transistor beroperasi dalam mod tepu, maka tidak boleh bercakap tentang sebarang sifat menguatkan. Anda boleh mengesahkan ini dengan melihat ciri voltan semasa: titik kendalian transistor berada dalam bahagian mendatar jika ia beroperasi dalam mod tepu.
UMZCH FET
Seterusnya, litar UMZCH pada transistor jenis MOS (logam-oksida-semikonduktor - struktur standard transistor kesan medan) akan ditunjukkan.
Struktur transistor kesan medan mempunyai sedikit persamaan dengan transistor bipolar. Selain itu, prinsip operasi mereka tidak seperti prinsip operasi analog bipolar.
Transistor kesan medan dikawal oleh medan elektrik (bipolar - oleh arus). Mereka tidak mengeluarkan arus dan tahan sinaran gamma, juga dipanggilsinaran radioaktif. Fakta terakhir ini tidak mungkin berguna untuk pemuzik yang ingin membina penguat kuasa audio, tetapi dalam industri ciri transistor kesan medan ini sangat dihargai.
Kelemahan utama mereka ialah mereka tidak berinteraksi dengan baik dengan elektrik statik. Caj jenis asal ini boleh melumpuhkan transistor jenis ini. Sebarang sentuhan jari yang cuai pada sentuhan unsur boleh merosakkan transistor.
Ciri-ciri ini perlu diambil kira semasa memasang penguat kuasa pada komponen elektronik ini.
Bagaimana untuk memasang litar UMZCH pada transistor kesan medan dengan tangan anda sendiri? Ia cukup untuk mengikuti arahan selanjutnya.
Litar UMZCH ringkas pada transistor kesan medan boleh dipasang menggunakan transistor kesan medan p-n-junction dengan saluran jenis-n. Reka bentuk adalah serupa dengan yang diterangkan semasa memasang penguat pada transistor bipolar, hanya pintu pagar menggantikan tapak, pengumpul - longkang, pemancar - sumber.
UMZCH pada penguat kendalian
Penguat kendalian (selepas ini OU) ialah komponen elektronik yang mempunyai dua input - penyongsangan (menukar isyarat dalam fasa sebanyak 180 darjah) dan bukan penyongsangan (tidak mengubah fasa isyarat) - serta satu output dan sepasang sesentuh untuk bekalan kuasa. Ia mempunyai voltan mengimbangi sifar rendah dan arus input. Unit ini mempunyai keuntungan yang sangat tinggi.
OU boleh beroperasi dalam dua mod:
- dalam mod amp;
- dalam modpenjana.
Untuk membolehkan op-amp berfungsi dalam mod menguatkan, adalah perlu untuk menyambungkan litar maklum balas negatif kepadanya. Ia ialah perintang, yang disambungkan dengan satu output ke output op-amp, dan satu lagi - ke input penyongsangan.
Jika anda menyambungkan litar yang sama kepada input bukan menyongsangkan, anda akan mendapat litar maklum balas positif dan op-amp akan mula berfungsi sebagai penjana isyarat.
Terdapat beberapa jenis penguat dipasang pada op-amp:
- Terbalik - menguatkan isyarat dan menukar fasanya sebanyak 180 darjah. Untuk mendapatkan penguat penyongsangan pada op-amp, anda perlu membumikan input bukan penyongsangan op-amp dan menggunakan isyarat kepada penguat penyongsangan yang perlu dikuatkan. Dalam kes ini, kita tidak boleh lupa tentang litar maklum balas negatif.
- Bukan terbalik - menguatkan isyarat tanpa mengubah fasanya. Untuk memasang penguat tidak menyongsangkan, anda perlu menyambungkan litar maklum balas negatif ke op-amp, membumikan input menyongsangkan dan menggunakan isyarat pada pin bukan menyongsangkan op-amp.
- Differential - menguatkan isyarat pembezaan (isyarat yang berbeza dalam fasa tetapi sama dalam amplitud dan frekuensi). Untuk mendapatkan penguat pembezaan, anda perlu menyambungkan perintang pengehad kepada input op-amp, jangan lupa tentang litar maklum balas negatif dan gunakan dua isyarat pada kenalan input: isyarat polariti positif mesti digunakan pada bukan penyongsangan input, isyarat negatif kepada yang menyongsangkan.
- Measuring - versi penguat pembezaan yang diubah suai. Penguat instrumentasi menjalankan fungsi yang sama seperti penguat pembezaan sahajamempunyai keupayaan untuk melaraskan keuntungan menggunakan potensiometer yang menyambungkan input dua op-amp. Reka bentuk penguat sedemikian jauh lebih rumit dan termasuk bukan satu, tetapi tiga op-amp.
Seberapa sukar untuk bekerja dengan penguat operasi? Untuk litar op-amp, kadangkala sukar untuk mencari komponen yang sesuai seperti perintang dan kapasitor, kerana pemadanan elemen yang teliti diperlukan bukan sahaja dalam nilai nominal, tetapi juga dalam bahan.
UMZCH pada litar bersepadu
Litar bersepadu ialah peranti yang direka khas untuk melaksanakan tugas tertentu. Dalam kes UMZCH, satu litar mikro kecil menggantikan lata besar transistor, penguat operasi atau peranti vakum.
Pada masa ini, cip TDA dengan nombor siri yang berbeza, seperti TDA7057Q atau TDA2030, sangat popular. Terdapat sejumlah besar litar UMZCH pada litar mikro.
Dalam komposisinya, ia mempunyai sejumlah besar perintang, kapasitor dan penguat operasi, dilengkapi dalam bekas yang sangat kecil, saiznya tidak melebihi 1 atau 2 syiling ruble.
Mereka bentuk UMZCH
Sebelum membeli bahagian yang diperlukan dan menggores konduktor pada papan textolit, adalah perlu untuk menjelaskan nilai perintang dan kapasitor, serta memilih model transistor, penguat operasi atau litar bersepadu yang dikehendaki..
Ini boleh dilakukan pada komputer menggunakan perisian khusus seperti NI Multisim. ATProgram ini telah mengumpul pangkalan data besar komponen elektronik. Dengan bantuannya, anda boleh mensimulasikan pengendalian mana-mana peranti elektronik, malah mengambil kira ralat, menyemak litar untuk kebolehkendalian.
Dengan bantuan perisian sedemikian, adalah amat mudah untuk menguji litar UMZCH berkuasa.
200W litar penguat stereo transistor
Skim yang dipertimbangkan dalam bahagian ini jauh lebih rumit daripada yang diterangkan di atas. Tetapi sifat penguatnya adalah lebih baik daripada reka bentuk berdasarkan bipolar, transistor kesan medan, serta penguat kendalian dan litar bersepadu, yang telah disebut dalam artikel.
Produk ini termasuk item berikut:
- Perintang.
- Kapasitor (kedua-dua polar dan bukan kutub).
- Diod.
- Diod Zener.
- Fius.
- transistor bipolar jenis N-p-n.
- Transistor bipolar P-n-p.
- IGFET saluran P.
- Gerbang bertebat FET dengan saluran-n.
Parameter penguat kuasa ini:
- Poutput dinilai=200W (setiap saluran).
- Ukuasa peringkat output=50V (variasi sedikit dibenarkan).
- Ioutput stage rest=200 mA.
- Iselebihnya satu transistor output=50 mA.
- Usensitiviti=0.75 V.
Semua bahagian utama peranti ini (transformer, sistempenyejukan dalam bentuk radiator dan papan itu sendiri) terletak pada casis anodized yang diperbuat daripada kepingan duralumin, ketebalannya ialah 5 mm. Panel hadapan peranti dan tombol kawalan kelantangan diperbuat daripada bahan yang sama.
Transformer dengan dua belitan 35 V boleh dibeli siap sedia. Adalah wajar untuk memilih teras bentuk toroid (prestasinya telah disahkan dalam litar ini), dan kuasa hendaklah 300 W.
Bekalan kuasa untuk litar juga perlu dipasang secara berasingan mengikut litar kuasa UMZCH. Untuk membinanya, anda memerlukan fius, pengubah, jambatan diod, serta empat kapasitor kutub.
Litar bekalan kuasa UMZCH diberikan dalam bahagian yang sama.
Tiga kebenaran mudah untuk diingat semasa memasang sebarang litar elektrik:
- Pastikan anda perhatikan kekutuban kapasitor kutub. Sekiranya anda mengelirukan tambah dan tolak dalam litar penguat kecil, maka tiada apa-apa yang mengerikan akan berlaku, litar UMZCH tidak akan berfungsi, tetapi ia adalah tepat kerana ralat yang tidak penting, pada pandangan pertama, yang menyebabkan roket dengan peralatan dan anak kapal jatuh..
- Pastikan anda perhatikan kekutuban diod: katod dengan anod juga dilarang untuk ditukar ganti. Untuk diod zener, peraturan ini juga berkaitan.
- Perkara utama ialah anda perlu menyolder bahagian hanya di mana terdapat titik hubungan pada rajah. Kebanyakan litar elektrik yang rosak tidak berfungsi dengan tepat kerana pemasang tidak menyolder bahagian atau mematerinya di tempat yang tidak diperlukan.
Adakah skim ini termasuk dalam salah satu skim UMZCH terbaik? Mungkin. Semuanya bergantung kepadakehendak pengguna.
skim Sukhov
Jika litar penguat kuasa sebelumnya boleh dipasang secara bebas, kerana ia mengandungi elemen yang agak sedikit, maka adalah lebih baik untuk tidak memasang litar penguat Sukhov secara manual. kenapa? Disebabkan bilangan elemen dan sambungan yang banyak, terdapat kemungkinan besar untuk melakukan kesilapan, yang menyebabkan semua jumlah kerja yang besar perlu dibuat semula.
Sebenarnya, adalah tidak betul untuk memanggil skim yang diberikan dalam bahagian ini skim Sukhov. Ini ialah UMZCH kesetiaan tinggi bagi model VVS-2011 (gambar rajah skematik UMZCH jenis ini diberikan dalam bahagian ini). Dalam komposisinya, ia tidak mengandungi transistor kesan medan, tetapi ia termasuk:
- Diod Zener.
- perintang tak linear.
- Perintang biasa.
- Kapasitor kutub dan bukan kutub.
- Diod.
- Transistor bipolar kedua-dua jenis.
- OpAmps.
- Pendikit.
Kemungkinan kemasukan ini:
- P=150W pada Rload=8 ohm.
- Kelinearan: 0.0002 hingga 0.0003% pada 20kHz, P=100W dan Rbeban=4 ohm.
- Sokongan untuk U tetap=0 V.
- Pampasan rintangan wayar AC yang tersedia.
- Kehadiran perlindungan semasa.
- Kehadiran perlindungan litar UMZCH daripada Ukeluar=const.
- Ketersediaan permulaan lembut.
Litar ini dipasang pada skala industri dan muat pada papan kecil. Susun atur konduktor dan lokasi elemen boleh didapati di Internet,tempat bahan ini tersedia secara percuma.
Skim siri Sukhov ialah salah satu daripada skim UMZCH terbaik.
Keputusan
Penguat kuasa bunyi ialah peranti yang sangat popular di kalangan pemuzik profesional dan pencinta muzik biasa. UMZCH dilakukan berdasarkan peranti vakum dan transistor, dan berdasarkan penguat kendalian, litar bersepadu.
Peranti sedemikian boleh dibeli di kedai khusus atau anda boleh membuatnya sendiri. Dari segi harga, penguat tiub adalah yang paling mahal dan litar bersepadu adalah yang paling murah.
Litar tiub UMZCH mempunyai kualiti perolehan yang lebih tinggi daripada litar bersepadu atau transistor UMZCH. Atas sebab inilah orang ramai bersedia untuk membeli peranti sedemikian pada harga ₽50,000 dan pada harga ₽100,000 dan pada harga ₽450,000.
Apabila memasang sendiri penguat, ingat peraturan berikut:
- Dilarang sama sekali untuk mengelirukan kekutuban diod, diod zener dan peranti katod anod lain, serta kapasitor kutub. Ini penuh dengan fakta bahawa litar UMZCH yang dipasang sebagai hasilnya tidak akan berfungsi.
- Apabila memasang litar, anda perlu menyolder bahagian yang terdapat titik sentuhan pada lukisan. Bunyi seperti peraturan yang jelas. Ini benar, tetapi ramai pemasang melupakannya.
Jika anda menggunakan semua pengesyoran yang diberikan di atas, anda boleh memasang sendiri penguat kuasa bunyi yang baik mengikut litar UMZCH pada transistor atau elemen lain.
