Niskofrekventni tranzistorski krugovi. Dva niskofrekventna kruga na tranzistorima. Opis sklopa niskofrekventnog pojačala

Na Habréu su već postojale publikacije o DIY-cijevnim pojačalima, koje je bilo vrlo zanimljivo čitati. Bez sumnje, zvuče divno, ali za svakodnevnu upotrebu lakše je koristiti uređaj s tranzistorima. Tranzistori su prikladniji, jer ne zahtijevaju zagrijavanje prije rada i izdržljiviji su. I ne usuđuju se svi započeti sagu o lampama s anodnim potencijalima ispod 400 V, a transformatori za tranzistore od nekoliko desetaka volti puno su sigurniji i jednostavno pristupačniji.

Kao sklop za reprodukciju odabrao sam sklop od Johna Linsleyja Hooda 1969. godine, uzimajući autorove parametre na temelju impedancije mojih zvučnika od 8 ohma.

Klasični dijagram britanskog inženjera, objavljen prije gotovo 50 godina, još uvijek je jedan od najponovljivijih i dobiva iznimno pozitivne kritike o sebi. Za to postoje mnoga objašnjenja:
- minimalni broj elemenata pojednostavljuje instalaciju. Također se vjeruje da što je dizajn jednostavniji, to je bolji zvuk;
- unatoč činjenici da postoje dva izlazna tranzistora, ne moraju se razvrstati u komplementarne parove;
- 10 W izlaza s marginom dovoljno je za obične ljudske nastambe, a ulazna osjetljivost od 0,5-1 volta vrlo je dobro usklađena s izlazom većine zvučnih kartica ili gramofona;
- klasa A - to je i u Africi klasa A, ako govorimo o dobrom zvuku. Usporedba s drugim razredima bit će malo niža.

Dizajn interijera

Pojačalo počinje sa snagom. Razdvajanje dva kanala za stereo najispravnije je provesti već iz dva različita transformatora, ali sam se ograničio na jedan transformator s dva sekundarna namota. Nakon ovih namota, svaki kanal postoji za sebe, tako da ne smijemo zaboraviti pomnožiti s dva sve dolje navedeno. Na matičnoj ploči izrađujemo mostove na Schottky diodama za ispravljač.

Moguće je na običnim diodama ili čak na gotovim mostovima, ali tada se moraju ranzirati kondenzatorima, a pad napona na njima je veći. Nakon mostova, tu su CRC filteri od dva kondenzatora od 33000 uF i otpornik od 0,75 Ohma između njih. Ako uzmete manji kapacitet i otpornik, onda će CRC filtar pojeftiniti i manje se zagrijavati, ali će se talasanje povećati, što nije comme il faut. Ovi su parametri, IMHO, razumni u smislu učinka cijene. Otporniku u filteru je potreban snažan cementni, pri mirnoj struji do 2A raspršit će 3W topline, pa ga je bolje uzeti s marginom od 5-10W. Za ostale otpornike u krugu dovoljno je 2 W.

Zatim prelazimo na samu ploču pojačala. U online trgovinama prodaje se hrpa gotovih kitova, no nema manje pritužbi na kvalitetu kineskih komponenti ili nepismene rasporede na pločama. Stoga je bolje to učiniti sami, pod vlastitim "puderom u prahu". Oba kanala sam napravio na jednoj matičnoj ploči, da bih je kasnije pričvrstio na dno kućišta. Pokreni s testnim stavkama:

Sve osim izlaznih tranzistora Tr1 / Tr2 nalazi se na samoj ploči. Izlazni tranzistori su postavljeni na radijatore, više o tome u nastavku. Na autorovu shemu iz izvornog članka morate dati sljedeće napomene:

Ne treba sve odmah čvrsto zalemiti. Bolje je prvo staviti otpornike R1, R2 i R6 s trimerima, nakon svih podešavanja, ispariti, izmjeriti njihov otpor i zalemiti završne konstantne otpornike s istim otporom. Postavka se svodi na sljedeće operacije. Prvo, uz pomoć R6, postavlja se tako da napon između X i nule bude točno polovica napona + V i nula. U jednom od kanala, 100 kOhm mi nije bilo dovoljno, pa je bolje uzeti ove trimere s marginom. Zatim, uz pomoć R1 i R2 (zadržavajući njihov približni omjer!), Struja mirovanja je postavljena - postavljamo tester da mjeri istosmjernu struju i mjerimo upravo tu struju na točki ulaza napajanja plus. Morao sam značajno smanjiti otpor oba otpornika da bih dobio željenu struju mirovanja. Struja mirovanja pojačala u klasi A je maksimalna i, zapravo, u nedostatku ulaznog signala, sve ide u toplinsku energiju. Za zvučnike od 8 ohma ta struja, prema preporuci autora, treba biti 1,2 A pri naponu od 27 Volti, što znači 32,4 vata topline po kanalu. Budući da podešavanje struje može potrajati nekoliko minuta, izlazni tranzistori moraju već biti na rashladnim hladnjakima, inače će se brzo pregrijati i umrijeti. Jer uglavnom se griju.

Moguće je da ćete kao pokus poželjeti usporediti zvuk različitih tranzistora, pa možete ostaviti i mogućnost zgodne zamjene za njih. Isprobao sam 2N3906, KT361 i BC557C ulaze, bila je mala razlika u korist potonjeg. U predvikendu smo isprobali KT630, BD139 i KT801, stali na uvoznim. Iako su svi gore navedeni tranzistori vrlo dobri i razlika može biti prilično subjektivna. Na izlazu sam odmah stavio 2N3055 (ST Microelectronics), jer ih mnogi vole.

Prilikom podešavanja i podcjenjivanja otpora pojačala, granična frekvencija niske frekvencije može se povećati, stoga je za kondenzator na ulazu bolje koristiti ne 0,5 mikrofarada, već 1 ili čak 2 mikrofarada u polimernom filmu. Ruski slikovni dijagram "Ultralinearno pojačalo klase A" još uvijek hoda po Mreži, gdje se ovaj kondenzator općenito predlaže kao 0,1 mikrofarad, što je ispunjeno rezom svih basova na 90 Hz:

Pišu da ovaj krug nije sklon samopobuđenju, ali za svaki slučaj, Zobelov krug se postavlja između točke X i zemlje: R 10 Ohm + C 0,1 mikrofarad.
- osigurači, mogu se i trebaju ugraditi i na transformator i na ulaz napajanja strujnog kruga.
- bilo bi vrlo prikladno koristiti termalnu pastu za maksimalan kontakt između tranzistora i radijatora.

Bravar i stolarija

Sada o tradicionalno najtežem dijelu u DIY-u - slučaju. Dimenzije kućišta određuju radijatori, a trebali bi biti veliki u klasi A, zapamtite oko 30 vata topline sa svake strane. Isprva sam podcijenio ovu snagu i napravio kućište s prosječnim radijatorima od 800 cm² po kanalu. Međutim, s postavljenom strujom mirovanja od 1,2 A, zagrijali su se do 100 ° C za 5 minuta i postalo je jasno da je potrebno nešto snažnije. Odnosno, trebate ili instalirati veće radijatore ili koristiti hladnjake. Nisam htio praviti kvadrokopter, pa sam kupio divovske ljepotice HS 135-250 s površinom od 2500 cm² za svaki tranzistor. Kao što je praksa pokazala, takva mjera se pokazala malo suvišnom, ali sada se pojačalo može lako dodirnuti rukama - temperatura je samo 40 ° C čak iu stanju mirovanja. Bušenje rupa u radijatorima za pričvršćivače i tranzistore postalo je izvjestan problem - izvorno kupljene kineske bušilice za metal bušene su iznimno sporo, svaka rupa bi trajala najmanje pola sata. U pomoć su priskočile kobaltne bušilice s kutom oštrenja od 135 ° poznatog njemačkog proizvođača - svaka rupa se izbuši za nekoliko sekundi!

Samo tijelo sam napravio od pleksiglasa. Od staklara odmah naručujemo izrezane pravokutnike, u njima napravimo potrebne rupe za pričvršćivače i bojimo ih na stražnjoj strani crnom bojom.

Pleksiglas oslikan na poleđini izgleda jako lijepo. Sada ostaje samo prikupiti sve i uživati ​​u muzama ... o da, tijekom završne montaže još uvijek je važno pravilno razrijediti tlo kako biste minimizirali pozadinu. Kako se doznalo desetljećima prije nas, C3 je potrebno spojiti na signalnu masu, t.j. na minus ulaz-ulaz, a svi ostali minusi se mogu poslati na "zvijezdu" u blizini filterskih kondenzatora. Ako je sve napravljeno kako treba, onda se ne čuje pozadina, čak i ako prinesete uho zvučniku na maksimalnoj glasnoći. Još jedna značajka “zemlja” koja je karakteristična za zvučne kartice koje nisu galvanski izolirane od računala su smetnje s matične ploče koje mogu puzati kroz USB i RCA. Sudeći po Internetu, problem se često susreće: u zvučnicima možete čuti zvukove HDD-a, pisača, miša i pozadinu jedinice napajanja sistemske jedinice. U ovom slučaju, najlakši način za prekid petlje za uzemljenje je zalijepiti uzemljenje na utikač pojačala električnom trakom. Ovdje se nema čega bojati, tk. doći će do druge petlje uzemljenja kroz računalo.

Nisam radio kontrolu glasnoće na pojačalu, jer nisam mogao dobiti kvalitetan ALPS, a nije mi se svidjelo šuštanje kineskih potenciometara. Umjesto toga, između uzemljenja i ulaznog signala ugrađen je normalni otpornik od 47K. Štoviše, vanjski regulator zvučne kartice uvijek je pri ruci, a svaki program ima i klizač. Samo gramofon nema kontrolu glasnoće, pa sam priključio vanjski potenciometar na spojni kabel da ga slušam.

Pogodit ću ovaj spremnik za 5 sekundi...

Konačno, možete početi slušati. Foobar2000 → ASIO → vanjski Asus Xonar U7 koristi se kao izvor zvuka. Kolone Microlab Pro3. Glavna prednost ovih zvučnika je zaseban blok vlastitog pojačala na mikro krugu LM4766, koji se odmah može ukloniti negdje dalje. Puno zanimljivije s ovom akustikom bilo je pojačalo iz mini-sustava Panasonic s ponosnim Hi-Fi natpisom ili pojačalo sovjetskog gramofona Vega-109. Oba navedena uređaja rade u klasi AB. JLH, predstavljen u članku, nadigrao je sve gore navedene suborce u jednom prolazu, na temelju rezultata slijepog testa za 3 osobe. Iako se razlika mogla čuti golim uhom i bez ikakvih testova, zvuk je očito detaljniji i transparentniji. Prilično je lako, na primjer, čuti razliku između MP3 256 kbps i FLAC-a. Prije sam mislio da je učinak bez gubitaka više kao placebo, ali sada se mišljenje promijenilo. Isto tako, postalo je puno ugodnije slušati datoteke koje nisu komprimirane iz rata glasnoće - dinamički raspon manji od 5 dB uopće nije led. Linsley Hood je vrijedan ulaganja vremena i novca, jer će slično pojačalo koštati mnogo više.

Materijalni troškovi

Transformator 2200 r.
Izlazni tranzistori (6 kom. S marginom) 900 r.
Filter kondenzatori (4 kom) 2700 rub.
"Labavo" (otpornici, mali kondenzatori i tranzistori, diode) ~ 2000 r.
Radijatori 1800 r.
Pleksiglas 650 r.
Boja 250 rub.
Priključci 600 rub.
Ploče, žice, srebrni lem itd. ~ 1000 r.
UKUPNO ~ 12100 str.

Tranzistorsko pojačalo, unatoč svojoj već dugoj povijesti, ostaje omiljeni predmet istraživanja kako početnika tako i vrijednih radio-amatera. I ovo je razumljivo. Neizostavan je dio najpopularnijih i niskofrekventnih (audio) frekvencijskih pojačala. Pogledat ćemo kako se grade najjednostavnija tranzistorska pojačala.

Frekvencijski odziv pojačala

U bilo kojem TV ili radio prijemniku, u svakom glazbenom centru ili pojačalu zvuka, možete pronaći tranzistorska pojačala zvuka (niske frekvencije - LF). Razlika između tranzistorskih audio pojačala i drugih vrsta leži u njihovim frekvencijskim karakteristikama.

Tranzistorizirano audio pojačalo ima ujednačen frekvencijski odziv u frekvencijskom području od 15 Hz do 20 kHz. To znači da pojačalo pretvara (pojačava) sve ulazne signale s frekvencijom unutar tog raspona na približno isti način. Slika ispod prikazuje idealnu krivulju frekvencijskog odziva za audio pojačalo u smislu pojačanja pojačala Ku - ulazna frekvencija.

Ova krivulja je praktički ravna od 15 Hz do 20 kHz. To znači da se takvo pojačalo treba koristiti posebno za ulazne signale s frekvencijama između 15 Hz i 20 kHz. Za ulazne signale s frekvencijama iznad 20 kHz ili ispod 15 Hz, učinkovitost i kvaliteta njegovog rada brzo opadaju.

Vrsta frekvencijskog odziva pojačala određena je električnim radioelementima (ERE) njegovog kruga, a prije svega samim tranzistorima. Audio pojačalo bazirano na tranzistorima obično je sastavljeno na takozvanim nisko- i srednjefrekventnim tranzistorima s ukupnom propusnošću ulaznih signala od desetaka i stotina Hz do 30 kHz.

Klasa pojačala

Kao što znate, ovisno o stupnju kontinuiteta strujnog toka kroz njegovo razdoblje kroz stupanj tranzistorskog pojačala (pojačalo), razlikuju se sljedeće klase njegovog rada: "A", "B", "AB", "C", "D".

U radnoj klasi struja "A" teče kroz stupanj za 100% razdoblja ulaznog signala. Rad kaskade u ovoj klasi ilustriran je na sljedećoj slici.

U klasi rada stupnja pojačala "AB", struja teče kroz njega više od 50%, ali manje od 100% razdoblja ulaznog signala (vidi sliku ispod).

U klasi rada stupnja "B", struja teče kroz njega točno 50% perioda ulaznog signala, kao što je prikazano na slici.

I konačno, u klasi rada stupnja "C", struja teče kroz njega manje od 50% razdoblja ulaznog signala.

NF pojačalo na tranzistorima: izobličenje u glavnim klasama rada

U radnom području, tranzistorsko pojačalo klase "A" ima nisku razinu nelinearnog izobličenja. Ali ako signal ima impulsne napone, što dovodi do zasićenja tranzistora, tada se oko svakog "standardnog" harmonika izlaznog signala pojavljuju viši harmonici (do 11.). To uzrokuje fenomen takozvanog tranzistora ili metalnog zvuka.

Ako LF pojačala snage na tranzistorima imaju nestabilizirano napajanje, tada su njihovi izlazni signali modulirani u amplitudi blizu frekvencije mreže. To dovodi do oštrog zvuka na lijevom kraju frekvencijskog odziva. Različite metode stabilizacije napona čine dizajn pojačala složenijim.

Tipična učinkovitost jednosmjernog pojačala klase A je manja od 20% zbog stalno otvorenog tranzistora i kontinuiranog protoka istosmjerne komponente. Možete napraviti pojačalo klase A s push-pull, učinkovitost će se malo povećati, ali će poluvalovi signala postati asimetričniji. Prijenos iste faze iz klase rada "A" u klasu rada "AB" povećava nelinearna izobličenja za četiri puta, iako se povećava učinkovitost njegovog kruga.

U pojačalima klasa "AB" i "B" izobličenje se povećava kako se razina signala smanjuje. Takvo pojačalo nehotice poželite upaliti jače za puni osjećaj snage i dinamike glazbe, ali često to ne pomaže puno.

Srednji radni razredi

Radna klasa "A" ima varijaciju - klasa "A +". U ovom slučaju niskonaponski ulazni tranzistori pojačala ove klase rade u klasi "A", a visokonaponski izlazni tranzistori pojačala, kada im ulazni signali prijeđu određenu razinu, prelaze u klasu "B" ili "AB". Učinkovitost takvih stupnjeva je bolja nego u čistoj klasi "A", a harmonijsko izobličenje je manje (do 0,003%). Međutim, njihov je zvuk također "metalni" zbog prisutnosti viših harmonika u izlaznom signalu.

Pojačala druge klase - "AA", stupanj nelinearnog izobličenja je još niži - oko 0,0005%, ali su prisutni i viši harmonici.

Povratak na tranzistorsko pojačalo klase A?

Danas se mnogi stručnjaci u području kvalitetne reprodukcije zvuka zalažu za povratak cijevnim pojačalima, budući da je razina nelinearnih izobličenja i viših harmonika koje oni unose u izlazni signal očito niža od razine tranzistora. Međutim, te su prednosti uvelike nadoknađene potrebom za odgovarajućim transformatorom između cijevnog izlaznog stupnja visoke impedancije i zvučnika niske impedancije. Međutim, jednostavno tranzistorsko pojačalo može se napraviti s izlazom transformatora, što će biti prikazano u nastavku.

Također postoji stajalište da vrhunsku kvalitetu zvuka može osigurati samo hibridno cijevno-tranzistorsko pojačalo, čiji su svi stupnjevi jednostruki, nisu pokriveni i rade u klasi "A". To jest, takav sljedbenik snage je jednotranzistorsko pojačalo. Njegov krug može imati najveću moguću učinkovitost (u klasi "A") ne više od 50%. Ali ni snaga ni učinkovitost pojačala nisu pokazatelji kvalitete reprodukcije zvuka. U ovom slučaju, kvaliteta i linearnost karakteristika svih ERE u krugu su od posebne važnosti.

Budući da jednostruki sklopovi imaju takvu perspektivu, razmotrit ćemo njihove moguće opcije u nastavku.

Jednostruko jednotranzistorsko pojačalo

Njegov sklop, izrađen sa zajedničkim emiterom i RC-spojnicama na ulaznim i izlaznim signalima za rad u klasi "A", prikazan je na donjoj slici.

Prikazuje n-p-n tranzistor Q1. Njegov kolektor je spojen na +Vcc pozitivni terminal preko otpornika za ograničavanje struje R3, a emiter na -Vcc. Pnp tranzistorsko pojačalo imat će isti sklop, ali su pinovi napajanja zamijenjeni.

C1 je kondenzator za blokiranje kojim je AC ulazni izvor odvojen od izvora istosmjernog napona Vcc. U tom slučaju C1 ne ometa prolaz izmjenične ulazne struje kroz spoj baza-emiter tranzistora Q1. Otpornici R1 i R2 zajedno s otporom prijelaza "E - B" formiraju Vcc za odabir radne točke tranzistora Q1 u statičkom načinu rada. Tipičan za ovaj krug je R2 = 1 kΩ, a radna točka je Vcc / 2. R3 je pull-up otpornik kolektorskog kruga i koristi se za stvaranje izlaznog signala na kolektoru izmjeničnog napona.

Pretpostavimo da je Vcc = 20 V, R2 = 1 kΩ, a strujni dobitak je h = 150. Napon na emiteru je Ve = 9 V, a pad napona na spoju "E - B" uzima se jednak Vbe = 0,7 V. Ova vrijednost odgovara silicijskom tranzistoru tzv. Kada bismo razmatrali pojačalo na bazi germanijevih tranzistori, tada bi pad napona na otvorenom spoju "E - B" bio jednak Vbe = 0,3 V.

Struja emitera približno jednaka struji kolektora

Ie = 9 V / 1 kΩ = 9 mA ≈ Ic.

Struja baze Ib = Ic / h = 9 mA / 150 = 60 μA.

Pad napona na otporniku R1

V (R1) = Vcc - Vb = Vcc - (Vbe + Ve) = 20V - 9,7V = 10,3V,

R1 = V (R1) / Ib = 10,3 V / 60 μA = 172 kΩ.

C2 je potreban za stvaranje kruga za prolaz izmjenične komponente struje emitera (u stvari, struje kolektora). Da nije tako, onda bi otpornik R2 jako ograničio AC komponentu, tako da bi razmatrano pojačalo na bipolarnom tranzistoru imalo nisko strujno pojačanje.

U našim smo proračunima pretpostavili da je Ic = Ib h, gdje je Ib struja baze koja teče u nju iz emitera i nastaje kada se napon prednapona primijeni na bazu. Međutim, struja propuštanja kolektora Icb0 uvijek teče kroz bazu (i sa i bez pristranosti). Stoga je stvarna struja kolektora Ic = Ib h + Icb0 h, t.j. struja curenja u OE krugu je povećana 150 puta. Kada bismo razmišljali o pojačalu na bazi germanijevih tranzistoria, tada bi se ova okolnost morala uzeti u obzir u izračunima. Stvar je u tome da imaju značajan Icb0 reda od nekoliko μA. U siliciju je tri reda veličine niži (oko nekoliko nA), pa se obično zanemaruje u proračunima.

Jednostruko pojačalo s MIS tranzistorom

Kao i svako pojačalo na bazi tranzistora s efektom polja, razmatrani sklop ima svoj analogni među pojačalima na. Stoga, razmotrite analog prethodnog kruga sa zajedničkim emiterom. Izrađen je sa zajedničkim izvorom i RC priključcima za ulazne i izlazne signale za rad u klasi "A" i prikazan je na donjoj slici.

Ovdje je C1 isti kondenzator za blokiranje, pomoću kojeg je izvor promjenljivog ulaznog signala odvojen od izvora konstantnog napona Vdd. Kao što znate, svako pojačalo bazirano na tranzistorima s efektom polja mora imati potencijal vrata svojih MOS tranzistora ispod potencijala njihovih izvora. U ovom krugu vrata su uzemljena otpornikom R1, koji u pravilu ima visok otpor (od 100 kΩ do 1 MΩ) tako da ne zaobilazi ulazni signal. Kroz R1 praktički nema struje, pa je potencijal vrata u nedostatku ulaznog signala jednak potencijalu zemlje. Potencijal izvora je veći od potencijala zemlje zbog pada napona na otporniku R2. Tako se ispostavlja da je potencijal vrata manji od potencijala izvora, koji je neophodan za normalan rad Q1. Kondenzator C2 i otpornik R3 imaju istu funkciju kao u prethodnom krugu. Budući da je ovo uobičajeni izvorni krug, ulazni i izlazni signali su 180 ° van faze.

Pojačalo s transformatorskim izlazom

Treće jednostupanjsko jednostavno tranzistorsko pojačalo, prikazano na donjoj slici, također je izrađeno sa zajedničkim emiterskim krugom za rad u klasi "A", ali je preko odgovarajućeg transformatora spojeno na zvučnik niske impedancije.

Primarni namot transformatora T1 opterećuje kolektorski krug tranzistora Q1 i razvija izlazni signal. T1 šalje izlazni signal zvučniku i usklađuje izlaznu impedanciju tranzistora s niskom (reda nekoliko ohma) impedancijom zvučnika.

Razdjelnik napona kolektorskog napajanja Vcc, sastavljen na otpornicima R1 i R3, omogućuje izbor radne točke tranzistora Q1 (napajanje prednapona na njegovu bazu). Namjena preostalih elemenata pojačala je ista kao u prethodnim krugovima.

Push-pull audio pojačalo

Puh-pull niskofrekventno pojačalo na dva tranzistora dijeli ulaznu frekvenciju u dva protufazna poluvala, od kojih je svaki pojačan vlastitim tranzistorskim stupnjem. Nakon izvođenja ovog pojačanja, poluvalovi se kombiniraju u potpuni harmonijski signal, koji se prenosi u sustav zvučnika. Takva transformacija niskofrekventnog signala (cijepanje i ponovno spajanje), naravno, uzrokuje nepovratna izobličenja u njemu, zbog razlike u frekvencijskim i dinamičkim svojstvima dvaju tranzistora u krugu. Ovo izobličenje degradira kvalitetu zvuka na izlazu pojačala.

Push-pull pojačala koja rade u klasi "A" ne reproduciraju dovoljno složene zvučne signale, budući da u njihovim rukama kontinuirano teče konstantna struja povećane veličine. To dovodi do neuravnoteženih poluvalova signala, faznog izobličenja i konačnog gubitka razumljivosti. Kada se zagrijavaju, dva snažna tranzistora udvostručuju izobličenje signala u području niskih i infra-niskih frekvencija. Ipak, glavna prednost push-pull kruga je njegova prihvatljiva učinkovitost i povećana izlazna snaga.

Na slici je prikazan sklop push-pull tranzistorskog pojačala snage.

Ovo pojačalo je dizajnirano za rad u klasi "A", ali se može koristiti klasa "AB", pa čak i "B".

Tranzistorsko pojačalo snage bez transformatora

Transformatori su, unatoč uspjehu u njihovoj minijaturizaciji, još uvijek najglomazniji, najteži i najskuplji ERE. Stoga je pronađen način da se transformator eliminira iz push-pull kruga izvođenjem na dva moćna komplementarna tranzistora različitih tipova (n-p-n i p-n-p). Većina modernih pojačala snage koristi ovaj princip i dizajnirana su za rad u klasi "B". Dijagram takvog pojačala snage prikazan je na donjoj slici.

Oba njegova tranzistora spojena su prema shemi sa zajedničkim kolektorom (emiterski sljedbenik). Stoga sklop prenosi ulazni napon na izlaz bez pojačanja. Ako nema ulaznog signala, tada su oba tranzistora na granici uključenog stanja, ali su u isto vrijeme isključena.

Kada se harmonički signal primijeni na ulaz, njegov pozitivni poluval uključuje TR1, ali stavlja pnp tranzistor TR2 u potpunosti u prekidni način rada. Dakle, kroz opterećenje teče samo pozitivni poluval pojačane struje. Negativni poluval ulaznog signala otvara samo TR2 i zaključava TR1, tako da se negativni poluval pojačane struje dovodi do opterećenja. Kao rezultat, na opterećenju se oslobađa sinusoidni signal pune snage (zbog pojačanja struje).

Jednotranzistorsko pojačalo

Da bismo svladali gore navedeno, sastaviti ćemo jednostavno tranzistorsko pojačalo vlastitim rukama i shvatiti kako radi.

Kao opterećenje tranzistora male snage T tipa BC107, uključujemo slušalice s otporom od 2-3 kΩ, dovodimo prednapon na bazu s otpornika visokog otpora R * od 1 MΩ, odvajajući elektrolitički kondenzator C kapaciteta od 10 μF do 100 μF, uključit ćemo ga u osnovni krug T. Napajati krug Napajat ćemo se baterijom od 4,5 V / 0,3 A.

Ako R * nije spojen, tada nema ni struje baze Ib ni struje kolektora Ic. Ako je otpornik spojen, tada napon na bazi raste na 0,7 V i kroz njega teče struja Ib = 4 μA. Strujni dobitak tranzistora je 250, što daje Ic = 250Ib = 1 mA.

Nakon što smo vlastitim rukama sastavili jednostavno tranzistorsko pojačalo, sada ga možemo testirati. Uključite slušalice i stavite prst na točku 1 kruga. Čut ćete buku. Vaše tijelo prima zračenje iz mreže na frekvenciji od 50 Hz. Buka koju čujete iz slušalica je ovo zračenje, samo pojačano tranzistorom. Objasnimo ovaj proces detaljnije. Izmjenični napon od 50 Hz spojen je na bazu tranzistora preko kondenzatora C. Osnovni napon je sada zbroj istosmjernog napona prednapona (približno 0,7 V) iz otpornika R * plus izmjenični napon prsta. Kao rezultat toga, struja kolektora prima izmjeničnu komponentu s frekvencijom od 50 Hz. Ova izmjenična struja se koristi za pomicanje membrane zvučnika naprijed-nazad na istoj frekvenciji, što znači da možemo čuti ton od 50 Hz na izlazu.

Slušanje razine šuma od 50 Hz nije baš zanimljivo, pa na točke 1 i 2 možete spojiti niskofrekventne izvore signala (CD-player ili mikrofon) i čuti pojačani govor ili glazbu.

Svima kojima je teško odabrati prvi sklop za montažu, želim preporučiti ovo pojačalo s 1 tranzistorom. Krug je vrlo jednostavan, a može se izvesti i montažom i tiskanim ožičenjem.

Moram odmah reći da je montaža ovog pojačala opravdana samo kao eksperiment, jer će kvaliteta zvuka u najboljem slučaju biti na razini jeftinih kineskih prijemnika - skenera. Ako netko želi sebi izraditi pojačalo male snage s boljim zvukom, koristeći mikrosklop TDA 2822 m , možete ići na sljedeću poveznicu:

Prijenosni zvučnik za player ili telefon na tda2822m čipu Slika provjere pojačala:

Sljedeća slika daje popis potrebnih dijelova:

Gotovo bilo koji bipolarni tranzistor srednje i velike snage može se koristiti u krugu. n - p - n strukture, na primjer KT 817. Poželjno je na ulaz staviti filmski kondenzator kapaciteta 0,22 - 1 MkF. Primjer filmskih kondenzatora na sljedećoj fotografiji:

Dajem crtež tiskane ploče iz programa Izgled sprinta:


Signal se uzima s izlaza mp3 playera ili telefona, koristi se uzemljenje i jedan od kanala. Na sljedećoj slici možete vidjeti dijagram ožičenja utikača Jack 3.5 za spajanje na izvor signala:


Po želji, ovo pojačalo, kao i svako drugo, može biti opremljeno kontrolom glasnoće spajanjem potenciometra od 50K ohma prema standardnoj shemi, koristi se 1 kanal:


Paralelno s napajanjem, ako u napajanju nakon diodnog mosta nema velikog elektrolitičkog kondenzatora, potrebno je napajati elektrolit za 1000-2200 MkF, s radnim naponom većim od napona napajanja kruga.
Primjer takvog kondenzatora:

Možete preuzeti tiskanu ploču s jednim tranzistorskim pojačalom za sprint - layout program u odjeljku Moje datoteke na stranici.

Kvalitetu zvuka ovog pojačala možete ocijeniti gledanjem videa njegovog rada na našem kanalu.

Krug jednostavnog tranzistorskog audio pojačala, koji je implementiran na dva moćna kompozitna tranzistora TIP142-TIP147 ugrađena u izlazni stupanj, dva BC556B male snage u diferencijalnoj stazi i jedan BD241C u krugu za pretpojačavanje signala - samo pet tranzistora za cijeli krug! Takav dizajn UMZCH može se slobodno koristiti, na primjer, kao dio kućnog glazbenog centra ili za ljuljanje subwoofera instaliranog u automobilu, u diskoteci.

Glavna atrakcija ovog pojačala zvuka leži u jednostavnosti sastavljanja čak i od strane radioamatera početnika, nema potrebe za posebnim ugađanjem, nema problema u kupnji komponenti po pristupačnoj cijeni. Ovdje predstavljeni PA krug ima električne karakteristike visoke linearnosti u frekvencijskom području od 20Hz do 20000Hz. p>

Prilikom odabira ili samostalne proizvodnje transformatora za napajanje potrebno je uzeti u obzir sljedeći faktor: - transformator mora imati dovoljnu rezervu snage, na primjer: 300 W po kanalu, u slučaju dvokanalne izvedbe, tada se prirodno snaga udvostručuje. Za svaki možete koristiti zaseban transformator, a ako koristite stereo verziju pojačala, tada ćete općenito dobiti uređaj tipa "double mono", koji će prirodno povećati učinkovitost pojačanja zvuka.

Radni napon u sekundarnim namotima transformatora trebao bi biti ~ 34v naizmjenični, tada će se konstantni napon nakon ispravljača pokazati u području od 48v - 50v. U svaku ruku napajanja potrebno je ugraditi osigurač dizajniran za radnu struju od 6A, odnosno za stereo kada radi na jednoj jedinici napajanja - 12A.

Pojačalo koje se nudi Vašoj dragocjenoj pažnji jednostavno je za sastavljanje, užasno jednostavno za postavljanje (zapravo ne zahtijeva), ne sadrži posebno oskudne komponente, a istovremeno ima vrlo dobre karakteristike i lako se navlači. zvan hi-fi, toliko voljen od strane većine građana...Pojačalo može raditi na opterećenju od 4 i 8 ohma, može se koristiti u mosnom spoju na opterećenje od 8 oma, dok će opterećenju dati 200 vata.

Glavne karakteristike:

Napon napajanja, V ................................................ ................. ± 35
Potrošnja struje u tihom načinu rada, mA ................................ 100
Ulazna impedancija, kOhm .............................................. ........ 24
Osjetljivost (100 W, 8 Ohm), V ........................................ ...... 1.2
Izlazna snaga (KG = 0,04%), W ...................................... .. ...... 80
Raspon reproducibilnih frekvencija, Hz ................................ 10 - 30000
Omjer signal/šum (neponderisan), dB .............................. -73

Pojačalo je u potpunosti na diskretnim elementima, bez op-pojačala i ostalih trikova. Pri radu s opterećenjem od 4 Ohma i napajanjem od 35 V, pojačalo razvija snagu do 100 W. Ako postoji potreba za spajanjem opterećenja od 8 Ohma, napajanje se može povećati na +/- 42 V, u ovom slučaju dobit ćemo istih 100 vata.Strogo se ne preporuča povećavati napon napajanja više od 42 V, inače možete ostati bez izlaznih tranzistora. Kada se radi u bridge modu, mora se koristiti opterećenje od 8 ohma, inače, opet, gubimo svaku nadu u preživljavanje izlaznih tranzistora. Usput, treba uzeti u obzir da u opterećenju nema zaštite od kratkog spoja, pa morate biti oprezni.Za korištenje pojačala u bridge modu, MT ulaz mora biti pričvršćen na izlaz drugog pojačala, na čiji se ulaz dovodi signal. Preostali ulaz je kratko spojen na zajedničku žicu. Otpornik R11 služi za postavljanje struje mirovanja izlaznih tranzistora. Kondenzator C4 određuje gornju granicu pojačanja i ne smije se smanjiti - dobiti samopobudu na visokim frekvencijama.
Svi otpornici su 0,25 W s izuzetkom R18, R12, R13, R16, R17. Prva tri su 0,5 W, posljednja dva su 5 W. HL1 LED nije za ljepotu, tako da nema potrebe stavljati super-svijetlu diodu u krug i izlaziti je na prednju ploču. Dioda bi trebala biti najčešća zelena boja - to je važno, jer LED diode drugih boja imaju drugačiji pad napona.Ako odjednom netko nema sreće i nije mogao dobiti izlazne tranzistore MJL4281 i MJL4302, oni se mogu zamijeniti s MJL21193 i MJL21194.Promjenjivi otpornik R11 najbolje je uzeti s otpornikom s više okreta, iako će i uobičajeni. Ovdje nema ništa kritično - samo je prikladnije postaviti struju mirovanja.