Thực đơn
trang chủSự liên quan

Nghiên cứu sơ bộ Tiền khuếch đại AF. – Mô tả đầy đủ về bộ tiền khuếch đại

Thiết kế và ứng dụng mạch

Bộ khuếch đại ống tần số thấp

Bộ khuếch đại tần số âm thanh thường bao gồm một bộ tiền khuếch đại và một bộ khuếch đại công suất (PA). Tiền khuếch đạiđược thiết kế để tăng điện áp và đưa nó đến giá trị cần thiết cho hoạt động của bộ khuếch đại công suất cuối cùng, thường bao gồm bộ điều khiển âm lượng, bộ điều khiển âm thanh hoặc bộ chỉnh âm, đôi khi nó có thể được thiết kế theo cấu trúc như thiết bị riêng biệt. Bộ khuếch đại công suất phải cung cấp công suất dao động điện được chỉ định cho mạch tải (tiêu dùng). Tải của nó có thể là bộ phát âm thanh: hệ thống âm thanh (loa), tai nghe (tai nghe); mạng phát sóng vô tuyến hoặc bộ điều biến máy phát vô tuyến. Bộ khuếch đại tần số thấp là một phần không thể thiếu của tất cả các thiết bị tái tạo, ghi âm và phát sóng vô tuyến.

Bộ khuếch đại công suất như một bộ phận riêng biệt

Bộ tiền khuếch đại kỹ thuật

Phân loại

Góc cắt nửa sóng tín hiệu ở nhiều chế độ khác nhau

Theo loại chế biến tín hiệu đầu vào và sơ đồ mạch tầng ra của ampli:

  • lớp “A” - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ hoạt động tuyến tính của phần tử khuếch đại
  • lớp “AB” - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ vận hành với góc cắt lớn (>90°)
  • lớp “B” - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ vận hành với góc cắt 90°
  • lớp “C” - xử lý tín hiệu tương tự, chế độ vận hành với góc cắt nhỏ (<90°)
  • lớp “D” - xử lý tín hiệu số, điều chế độ rộng xung được sử dụng, phần tử khuếch đại hoạt động ở chế độ phím
  • lớp “T” - xử lý tín hiệu số, điều chế độ rộng xung được sử dụng với việc thay đổi tần số và chu kỳ nhiệm vụ của xung

IC dùng trong khuếch đại công suất

Theo loại ứng dụng trong thiết kế bộ khuếch đại của các phần tử tích cực:

  • ống- trên các ống điện tử, chân không. Họ đã hình thành nên nền tảng của toàn bộ hạm đội ULF cho đến những năm 70. Vào những năm 60, các bộ khuếch đại ống có công suất rất cao (lên tới hàng chục kilowatt) đã được sản xuất. Chúng có kích thước và trọng lượng đáng kể, hiệu quả thấp. và sinh nhiệt cao. Hiện tại, bộ khuếch đại ống công suất thấp (vài watt) chỉ được sử dụng như một phần của mạch có độ trung thực cao.
  • bóng bán dẫn- trên các bóng bán dẫn lưỡng cực hoặc hiệu ứng trường. Thiết kế của tầng khuếch đại cuối cùng này khá phổ biến do tính đơn giản và khả năng đạt được công suất đầu ra cao, mặc dù gần đây nó đã được thay thế tích cực bằng các bộ tích hợp ngay cả trong các bộ khuếch đại mạnh mẽ.
  • tích phân- trên mạch tích hợp (IC). Có những vi mạch chứa cả bộ tiền khuếch đại và bộ khuếch đại công suất cuối cùng trên cùng một con chip, được chế tạo theo các mạch khác nhau và hoạt động ở các lớp khác nhau. Trong số các ưu điểm là số lượng phần tử tối thiểu và theo đó là kích thước nhỏ.
  • hỗn hợp- một số tầng được lắp ráp trên các phần tử bán dẫn và một số trên các ống điện tử. Đôi khi bộ khuếch đại lai còn được gọi là bộ khuếch đại, chúng được lắp ráp một phần trên mạch tích hợp và một phần trên bóng bán dẫn hoặc ống chân không.

Máy biến áp phối hợp với tải

Theo kiểu kết hợp giai đoạn đầu ra của bộ khuếch đại với tải:

  • máy biến áp- mạch phối hợp này chủ yếu được sử dụng trong các bộ khuếch đại ống. Điều này là do cần phải kết hợp điện trở đầu ra cao của đèn với điện trở tải thấp. Các bộ khuếch đại bóng bán dẫn cao cấp còn có biến áp phù hợp với tải.
  • không có máy biến thế- mạch kết hợp phổ biến nhất cho bóng bán dẫn và bộ khuếch đại tích hợp, bởi vì tầng bán dẫn có điện trở đầu ra thấp, rất phù hợp với tải có điện trở thấp.

Liên kết

Quỹ Wikimedia. 2010.

Xem “Bộ khuếch đại tần số thấp” là gì trong các từ điển khác:

    bộ khuếch đại tần số thấp- ULF Amplifier được thiết kế để khuếch đại tín hiệu tần số âm thanh; trong máy thu radio, ULF được bật sau máy dò. [L.M. Nevdyaev. Công nghệ viễn thông. Sách tham khảo từ điển giải thích Anh-Nga. Được chỉnh sửa bởi Yu.M. Gornostaeva... ...

    bộ khuếch đại tần số thấp- žemadažnis stiprintuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. bộ khuếch đại tần số thấp. Niederfrequenzverstärker, người Nga. bộ khuếch đại tần số thấp, m pranc. khuếch đại tần số âm trầm, m … Automatikos terminų žodynas

    Bộ khuếch đại âm thanh- NDP. bộ khuếch đại tần số thấp Bộ khuếch đại điện tử cho tín hiệu tần số âm thanh. [GOST 24375 80] Bộ khuếch đại tần số thấp không được chấp nhận, không được khuyến nghị Chủ đề liên lạc vô tuyến Thuật ngữ chung máy phát vô tuyến ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

    Bộ khuếch đại âm thanh- Bộ khuếch đại âm thanh 360; UZCH (Bộ khuếch đại tần số thấp) ​​Bộ khuếch đại tín hiệu âm thanh điện Nguồn: PR 45.02 97: Hệ thống tiêu chuẩn hóa ngành. Nguyên tắc xây dựng văn bản quy phạm 360. Bộ khuếch đại âm thanh... ... Sách tham khảo từ điển thuật ngữ quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật

    Chúng tôi đề xuất đổi tên trang này thành Bộ khuếch đại âm thanh. Giải thích lý do và thảo luận trên trang Wikipedia: Đổi tên / ngày 3 tháng 11 năm 2012. Có lẽ tên hiện tại của nó không tương ứng với quy chuẩn của ngôn ngữ Nga hiện đại ... Wikipedia

    Bộ khuếch đại điện tử là bộ khuếch đại tín hiệu điện, các phần tử khuếch đại sử dụng hiện tượng dẫn điện trong chất khí, chân không và chất bán dẫn. Bộ khuếch đại điện tử có thể là một thiết bị độc lập... ... Wikipedia

    bộ khuếch đại- Bộ khuếch đại 3.1.1: Bộ khuếch đại cho tín hiệu tần số âm thanh có thiết kế dạng khối có thể tháo rời hoặc nằm trong thiết bị vỏ đơn.


Chào buổi chiều.

Tôi xin tiếp tục câu chuyện về một ống tiền khuếch đại cho một bộ khuếch đại hybrid.


Mạch tiền khuếch đại hoàn chỉnh:

Đề án này rất đơn giản. Chúng tôi đã không phát minh ra bất cứ điều gì. Cơ sở được chọn lần trước là một tầng điện trở. Không có gì bất thường về nó.

Các bộ lọc hoạt động trên bóng bán dẫn VT1 và VT2 đã được thêm vào mạch. Chúng cung cấp thêm chất dinh dưỡng làm sạch. Vì quá trình lọc chính sẽ được thực hiện bởi nguồn bên ngoài nên các mạch lọc đã được đơn giản hóa - chúng được chế tạo một giai đoạn.

Chúng tôi dự định cấp nguồn cho dây tóc từ nguồn ổn định bên ngoài. Sử dụng tính năng lọc mạnh mẽ của tất cả các điện áp sẽ đảm bảo không có nền.


Đã đến lúc thu thập

Với bảng nguyên mẫu, mọi thứ vẫn như bình thường: chúng tôi vẽ, in, dịch, khắc, khoan và làm sạch nó bằng giấy nhám mịn... Sau đó, đắp mặt nạ phòng độc, cầm một lon sơn chịu nhiệt màu đen trên tay ... sơn bảng màu đen. Bằng cách này, nó sẽ không hiển thị trong thân bộ khuếch đại đã lắp ráp.


Đặt bảng sang một bên và để nó khô. Đã đến lúc lắc hộp và nhặt các bộ phận. Một số thành phần là mới, một số khác được hàn từ các nguyên mẫu ban đầu (à, tốt, hầu hết các thành phần mới sẽ không bị lãng phí?!).


Mọi thứ đã sẵn sàng để lắp ráp, đã đến lúc bật mỏ hàn.


Mỏ hàn đang nóng - hàn:

Ghi chú: Sẽ thuận tiện hơn khi hàn, bắt đầu với các thành phần có cấu hình thấp nhất và chuyển sang các thành phần có cấu hình cao hơn. Những thứ kia. Đầu tiên, chúng tôi hàn điốt, điốt zener, sau đó là điện trở, ổ cắm cho đèn, tụ điện, v.v... Tất nhiên, chúng tôi đã phá vỡ trình tự này và hàn khi cần thiết :)


Tụ điện được cài đặt. Dự án này sử dụng K73-16 trong nước. Tụ điện tốt. Chúng tôi đã thực hiện một loạt phép đo phổ phi tuyến của chúng ở các chế độ khác nhau. Kết quả thật đáng khích lệ. Chúng tôi chắc chắn sẽ viết về điều này một ngày nào đó.


Chúng tôi hàn điện trở và những thứ nhỏ khác


Chúng tôi lắp đặt ổ cắm và tụ điện.

Ghi chú: Khi hàn ổ cắm đèn, bạn phải lắp đèn vào đó. Nếu điều này không được thực hiện thì sau khi lắp ráp có thể có vấn đề với việc lắp đặt đèn. Trong một số trường hợp (nghiêm trọng nhất), bạn thậm chí có thể làm hỏng đế đèn.




Tất cả các chi tiết đều có sẵn. Tiền khuếch đại đã sẵn sàng.


Kiểm tra

Sơ đồ này rất đơn giản và khả năng xảy ra lỗi là tối thiểu. Nhưng chúng ta cần kiểm tra. Kết nối bộ khuếch đại với nguồn điện và bật:



10 giây - chuyến bay bình thường... 20... 30... mọi thứ đều ổn: không có gì phát nổ hoặc bắt đầu bốc khói. Ánh sáng phát sáng lặng lẽ, các biện pháp bảo vệ nguồn điện thử nghiệm không hoạt động. Bạn có thể thở ra nhẹ nhõm và kiểm tra các chế độ: tất cả các sai lệch đều nằm trong giới hạn chấp nhận được đối với đèn không được làm nóng.


Sau 10 phút khởi động, tất cả các thông số đã được thiết lập và đạt giá trị tính toán. Điểm vận hành được thiết lập.

Vì mọi thứ đều tốt nên chúng ta có thể tiếp tục. Chúng tôi kết nối nguồn tín hiệu thử nghiệm với đầu vào. Ở đầu ra có một điện trở mô phỏng điện trở đầu vào của bộ khuếch đại công suất. Chúng tôi bật và đo tất cả các thông số chính của tầng.



Mọi thứ đều trong giới hạn bình thường. Độ méo và độ lợi trùng khớp với những gì đã thu được ở bài viết trước. Không có nền tảng.

Vậy là bộ tiền khuếch đại ống của chúng ta đã sẵn sàng. Đã đến lúc chuyển sang tạo bộ đệm đầu ra bóng bán dẫn mạnh mẽ cho nó. Nó có thể được sử dụng với thành công tương tự trong thiết kế dạng ống hoàn toàn. Để làm được điều này, bạn sẽ cần phải tạo ra một đầu ra ống mạnh mẽ cho nó.

Có lẽ việc tạo ra một bộ tiền khuếch đại ống đa năng (có thể ở dạng thiết kế) để sử dụng trong các thiết kế ống và hybrid là hợp lý?


Trân trọng, Konstantin M.

Bộ khuếch đại tần số thấp (LF) được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu yếu, chủ yếu trong dải âm thanh, thành tín hiệu mạnh hơn có thể chấp nhận được để nhận biết trực tiếp thông qua điện động lực hoặc các bộ phát âm thanh khác.

Lưu ý rằng các bộ khuếch đại tần số cao lên đến tần số 10... 100 MHz được chế tạo theo các mạch tương tự; tần số của tín hiệu tần số cao vượt quá tần số của tín hiệu tần số thấp.

Một bộ khuếch đại đơn giản với một bóng bán dẫn

ULF đơn giản nhất, được chế tạo theo mạch có bộ phát chung, được hiển thị trong Hình 2. 1. Hộp điện thoại được sử dụng làm tải. Điện áp cung cấp cho phép cho bộ khuếch đại này là 3...12 V.

Nên xác định giá trị của điện trở phân cực R1 (hàng chục kOhms) bằng thực nghiệm, vì giá trị tối ưu của nó phụ thuộc vào điện áp cung cấp của bộ khuếch đại, điện trở của vỏ điện thoại và hệ số truyền của một bóng bán dẫn cụ thể.

Cơm. 1. Mạch ULF đơn giản trên một bóng bán dẫn + tụ điện và điện trở.

Để chọn giá trị ban đầu của điện trở R1, cần lưu ý rằng giá trị của nó phải lớn hơn khoảng một trăm lần trở lên so với điện trở có trong mạch tải. Để chọn điện trở phân cực, nên kết nối một điện trở không đổi có điện trở 20...30 kOhm và một điện trở thay đổi có điện trở 100...1000 kOhm nối tiếp, sau đó, bằng cách áp dụng âm thanh biên độ nhỏ tín hiệu đến đầu vào của bộ khuếch đại, chẳng hạn như từ máy ghi âm hoặc máy nghe nhạc, hãy xoay núm điện trở thay đổi để đạt được chất lượng tín hiệu tốt nhất ở mức âm lượng cao nhất.

Giá trị điện dung của tụ điện chuyển tiếp C1 (Hình 1) có thể nằm trong khoảng từ 1 đến 100 μF: giá trị của điện dung này càng lớn thì tần số ULF có thể khuếch đại càng thấp. Để thành thạo kỹ thuật khuếch đại tần số thấp, nên thử nghiệm việc lựa chọn các giá trị phần tử và chế độ hoạt động của bộ khuếch đại (Hình 1 - 4).

Các tùy chọn bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn được cải tiến

Phức tạp hơn và được cải thiện so với sơ đồ trong Hình. 1 mạch khuếch đại được hiển thị trong hình. 2 và 3. Trong sơ đồ ở hình. Như được hiển thị trong Hình 2, tầng khuếch đại còn chứa một chuỗi phản hồi âm phụ thuộc tần số (điện trở R2 và tụ điện C2), giúp cải thiện chất lượng tín hiệu.

Cơm. 2. Sơ đồ ULF một bóng bán dẫn có chuỗi hồi tiếp âm phụ thuộc tần số.

Cơm. 3. Bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn có bộ chia để cung cấp điện áp phân cực cho đế của bóng bán dẫn.

Cơm. 4. Bộ khuếch đại bóng bán dẫn đơn có cài đặt độ lệch tự động cho đế bóng bán dẫn.

Trong sơ đồ ở hình. 3, độ lệch của đế của bóng bán dẫn được thiết lập “cứng nhắc” hơn bằng cách sử dụng một bộ chia, giúp cải thiện chất lượng hoạt động của bộ khuếch đại khi điều kiện hoạt động của nó thay đổi. Cài đặt sai lệch “tự động” dựa trên bóng bán dẫn khuếch đại được sử dụng trong mạch ở Hình 2. 4.

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn hai giai đoạn

Bằng cách kết nối hai giai đoạn khuếch đại đơn giản nối tiếp (Hình 1), bạn có thể thu được ULF hai giai đoạn (Hình 5). Độ lợi của bộ khuếch đại như vậy bằng tích của các hệ số khuếch đại của từng giai đoạn riêng lẻ. Tuy nhiên, không dễ để đạt được mức tăng ổn định lớn khi số tầng tăng lên sau đó: bộ khuếch đại rất có thể sẽ tự kích thích.

Cơm. 5. Mạch khuếch đại tần số thấp hai tầng đơn giản.

Những phát triển mới của bộ khuếch đại tần số thấp, sơ đồ mạch thường được trình bày trên các trang tạp chí trong những năm gần đây, nhằm mục đích đạt được hệ số méo phi tuyến tối thiểu, tăng công suất đầu ra, mở rộng băng thông của tần số khuếch đại, v.v.

Đồng thời, khi thiết lập các thiết bị khác nhau và tiến hành thí nghiệm, thường cần một ULF đơn giản, có thể được lắp ráp trong vài phút. Bộ khuếch đại như vậy phải chứa số lượng phần tử khan hiếm tối thiểu và hoạt động trong phạm vi thay đổi rộng về điện áp nguồn và điện trở tải.

Mạch ULF dựa trên hiệu ứng trường và bóng bán dẫn silicon

Mạch của bộ khuếch đại công suất tần số thấp đơn giản có khớp nối trực tiếp giữa các tầng được thể hiện trong hình. 6 [Rl 3/00-14]. Trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại được xác định bởi định mức của chiết áp R1 và có thể thay đổi từ hàng trăm ohm đến hàng chục megohm. Bạn có thể kết nối tải có điện trở từ 2...4 đến 64 Ohms trở lên với đầu ra bộ khuếch đại.

Đối với tải có điện trở cao, bóng bán dẫn KT315 có thể được sử dụng làm VT2. Bộ khuếch đại hoạt động trong phạm vi điện áp nguồn từ 3 đến 15 V, mặc dù hiệu suất chấp nhận được của nó vẫn được duy trì ngay cả khi điện áp nguồn giảm xuống 0,6 V.

Điện dung của tụ C1 có thể được chọn trong khoảng từ 1 đến 100 μF. Trong trường hợp sau (C1 = 100 μF), ULF có thể hoạt động ở dải tần từ 50 Hz đến 200 kHz trở lên.

Cơm. 6. Mạch khuếch đại tần số thấp đơn giản sử dụng hai bóng bán dẫn.

Biên độ của tín hiệu đầu vào ULF không được vượt quá 0,5...0,7 V. Công suất đầu ra của bộ khuếch đại có thể thay đổi từ hàng chục mW đến đơn vị W tùy thuộc vào điện trở tải và cường độ của điện áp nguồn.

Thiết lập bộ khuếch đại bao gồm việc chọn điện trở R2 và R3. Với sự giúp đỡ của họ, điện áp ở cực máng của bóng bán dẫn VT1 được đặt bằng 50...60% điện áp nguồn điện. Transistor VT2 phải được lắp đặt trên tấm tản nhiệt (bộ tản nhiệt).

ULF theo dõi xếp tầng với khớp nối trực tiếp

Trong bộ lễ phục. Hình 7 hiển thị sơ đồ của một ULF khác có vẻ đơn giản với các kết nối trực tiếp giữa các tầng. Kiểu kết nối này cải thiện đặc tính tần số của bộ khuếch đại ở vùng tần số thấp và toàn bộ mạch được đơn giản hóa.

Cơm. 7. Sơ đồ ULF ba giai đoạn có kết nối trực tiếp giữa các giai đoạn.

Đồng thời, việc điều chỉnh bộ khuếch đại rất phức tạp do mỗi điện trở của bộ khuếch đại phải được chọn riêng lẻ. Tỷ lệ xấp xỉ của các điện trở R2 và R3, R3 và R4, R4 và R BF phải nằm trong khoảng (30...50) đến 1. Điện trở R1 phải là 0,1...2 kOhm. Tính toán bộ khuếch đại được hiển thị trong Hình. 7 có thể được tìm thấy trong tài liệu, ví dụ: [R 9/70-60].

Mạch ULF xếp tầng sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực

Trong bộ lễ phục. Hình 8 và 9 hiển thị các mạch ULF cascode sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực. Những bộ khuếch đại như vậy có mức tăng Ku khá cao. Bộ khuếch đại trong hình. 8 có Ku=5 trong dải tần từ 30 Hz đến 120 kHz [MK 2/86-15]. ULF theo sơ đồ trong hình. 9 có hệ số hài nhỏ hơn 1% có mức tăng 100 [RL 3/99-10].

Cơm. 8. Xếp tầng ULF trên hai bóng bán dẫn với mức tăng = 5.

Cơm. 9. Xếp tầng ULF trên hai bóng bán dẫn với mức tăng = 100.

ULF tiết kiệm với ba bóng bán dẫn

Đối với thiết bị điện tử cầm tay, một thông số quan trọng là hiệu suất của ULF. Sơ đồ của một ULF như vậy được hiển thị trong Hình. 10 [RL 3/00-14]. Ở đây, kết nối tầng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 và bóng bán dẫn lưỡng cực VT3 được sử dụng và bóng bán dẫn VT2 được kết nối theo cách ổn định điểm vận hành của VT1 và VT3.

Khi điện áp đầu vào tăng lên, bóng bán dẫn này sẽ ngắt tiếp điểm cực phát của VT3 và làm giảm giá trị dòng điện chạy qua bóng bán dẫn VT1 và VT3.

Cơm. 10. Mạch khuếch đại tần số thấp đơn giản, tiết kiệm với ba bóng bán dẫn.

Như trong mạch trên (xem Hình 6), điện trở đầu vào của ULF này có thể được đặt trong phạm vi từ hàng chục ohm đến hàng chục megohm. Một hộp điện thoại, chẳng hạn như TK-67 hoặc TM-2V, được sử dụng làm tải. Vỏ điện thoại, được kết nối bằng phích cắm, có thể đồng thời đóng vai trò là công tắc nguồn cho mạch điện.

Điện áp nguồn ULF dao động từ 1,5 đến 15 V, mặc dù chức năng của thiết bị vẫn được duy trì ngay cả khi điện áp nguồn giảm xuống 0,6 V. Trong dải điện áp nguồn 2... 15 V, dòng điện mà bộ khuếch đại tiêu thụ là được mô tả bằng biểu thức:

1(μA) = 52 + 13*(Upit)*(Upit),

trong đó Upit là điện áp cung cấp tính bằng Vôn (V).

Nếu bạn tắt bóng bán dẫn VT2, dòng điện mà thiết bị tiêu thụ sẽ tăng theo một bậc độ lớn.

ULF hai giai đoạn với khớp nối trực tiếp giữa các giai đoạn

Ví dụ về ULF có kết nối trực tiếp và lựa chọn chế độ hoạt động tối thiểu là các mạch được hiển thị trong Hình. 11 - 14. Chúng có độ lợi cao và độ ổn định tốt.

Cơm. 11. ULF hai giai đoạn đơn giản cho micrô (độ ồn thấp, mức tăng cao).

Cơm. 12. Bộ khuếch đại tần số thấp hai tầng sử dụng bóng bán dẫn KT315.

Cơm. 13. Bộ khuếch đại tần số thấp hai tầng sử dụng bóng bán dẫn KT315 - phương án 2.

Bộ khuếch đại micrô (Hình 11) được đặc trưng bởi mức tự nhiễu thấp và mức tăng cao [MK 5/83-XIV]. Một micrô loại điện động được sử dụng làm micrô VM1.

Một viên nang điện thoại cũng có thể hoạt động như một micro. Ổn định điểm vận hành (độ lệch ban đầu ở đế của bóng bán dẫn đầu vào) của bộ khuếch đại trong Hình. 11 - 13 được thực hiện do sụt áp trên điện trở bộ phát của tầng khuếch đại thứ hai.

Cơm. 14. ULF hai tầng với bóng bán dẫn hiệu ứng trường.

Bộ khuếch đại (Hình 14), có điện trở đầu vào cao (khoảng 1 MOhm), được chế tạo trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 (bộ theo nguồn) và bóng bán dẫn lưỡng cực - VT2 (với một bóng bán dẫn chung).

Một bộ khuếch đại tần số thấp xếp tầng sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường, cũng có trở kháng đầu vào cao, được thể hiện trong hình. 15.

Cơm. 15. Mạch ULF hai tầng đơn giản sử dụng hai bóng bán dẫn hiệu ứng trường.

Mạch ULF để làm việc với tải Ohm thấp

Các ULF điển hình, được thiết kế để hoạt động với tải có trở kháng thấp và có công suất đầu ra từ hàng chục mW trở lên, được thể hiện trong Hình 2. 16, 17.

Cơm. 16. Một ULF đơn giản để làm việc với tải có điện trở thấp.

Đầu điện động BA1 có thể được kết nối với đầu ra của bộ khuếch đại, như trong Hình 2. 16, hoặc chéo với cầu (Hình 17). Nếu nguồn điện được tạo thành từ hai pin nối tiếp (ắc quy) thì đầu ra bên phải của đầu BA1 theo sơ đồ có thể nối trực tiếp với điểm giữa của chúng mà không cần tụ SZ, C4.

Cơm. 17. Mạch khuếch đại tần số thấp có tải điện trở thấp đặt trên đường chéo của cầu.

Nếu bạn cần một mạch cho ULF ống đơn giản, thì bộ khuếch đại như vậy có thể được lắp ráp ngay cả khi sử dụng một ống, hãy xem trang web điện tử của chúng tôi trong phần tương ứng.

Văn học: Shustov M.A. Thiết kế mạch thực hành (Quyển 1), 2003.

Sửa chữa trong ấn phẩm: trong bộ lễ phục. 16 và 17, thay vì diode D9, một chuỗi điốt được lắp đặt.

MẠCH TIỀN KHUẾCH ĐẠI CHẤT LƯỢNG CAO

Vào đầu năm 2004 và 2005, một mong muốn tự nhiên nảy sinh là chế tạo các bộ khuếch đại trên cơ sở phần tử hiện đại, tận dụng những thành tựu tiên tiến của công nghệ điện tử toàn cầu.
Tôi mang đến cho bạn sự chú ý về bộ tiền khuếch đại chất lượng cao dựa trên EL2125.
Các vật liệu cơ bản là MIỄN PHÍ và những người tự làm có thể tự do sử dụng chúng để tái tạo chúng theo thiết kế của riêng mình.
TẠI SAO EL2125?
Một con chip xuất sắc, theo đặc điểm của nó, nó gần như đứng thứ 2 trong mười op-amps hàng đầu theo đánh giá mẫu năm 2004.
Tất nhiên, đây không phải là AD8099 (vị trí đầu tiên trên thế giới, giải thưởng từ Intel “Đổi mới năm 2004”), mà EL2125 đã xuất hiện trên thị trường CIS và hoàn toàn có thể có được nó, đặc biệt là đối với những người sống ở đây. ở thủ đô và các thành phố lớn.
ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CỦA EL2125 TỐT NHƯ THẾ NÀO:

Khả năng hoạt động ở tải lên tới - 500 Ohm
Dải tần hoạt động lên tới - 180 MHz
Điện áp cung cấp - ±4,5 ... ±16,5 V.
Hệ số biến dạng phi tuyến - nhỏ hơn 0,001%
Tốc độ quay đầu ra - 190 V/µs
Độ ồn - 0,86 nV/vHz (tốt hơn AD8099!!!)

Giá bán lẻ EL2125 thường là 3$ một chiếc, không rẻ lắm nhưng đáng giá.
Thông thường, EL2125 được tìm thấy trong vỏ loại SO-8 (chuẩn bị các đầu micro cho bàn ủi hàn).
Tôi nên lưu ý rằng tôi sẽ thêm “khả năng âm nhạc tuyệt vời” vào danh sách các đặc điểm. Chỉ số này không thể đo được bằng dụng cụ mà chỉ được cảm nhận bằng tai.

1. Là bộ khuếch đại cho điện thoại có trở kháng rộng:

2. Là bộ tiền khuếch đại chất lượng cao cho các bộ khuếch đại công suất có nguồn điện lưỡng cực (dao động từ ± 22 đến ± 35 V.) và độ nhạy 20 ... 26 dB:

Op-amp này vô tình tự gợi ý mình là một bộ tiền khuếch đại nghiêm túc hơn, được tạo ra trên cơ sở bộ khuếch đại Solntsev và được mô tả trên trang web Soldering Iron:
Bộ khuếch đại sử dụng các điện trở biến đổi kép R11 và R17 thuộc bất kỳ loại nhóm B, R1 và R21 nào thuộc bất kỳ loại nhóm B hoặc A nào. Có thể sử dụng điện trở biến đổi 100 kOhm (gõ từ giữa) làm bộ điều khiển âm lượng bù lớn ( R21). Transitor có thể thay thế bằng KT3107I, KT313B, KT361V,K (VT1, VT4) và KT312V, KT315V (loại khác). Không nên thay thế op amp K574UD1 bằng các loại op amp khác. Nếu thành phần DC ở mức đáng kể (hiếm trường hợp) tại điểm A thì cần lắp tụ điện có công suất 2,2 - 5 μF.

Bộ tiền khuếch đại được mô tả được kết nối với bộ khuếch đại công suất AF có trở kháng đầu vào ít nhất là 10 kOhm. Với Kg tăng đáng kể, bộ điều khiển này cũng có thể được tải lên UMZCH với Rin lên đến 2 kOhm (điều này cực kỳ không mong muốn), trong những trường hợp như vậy (nếu Rin của UMZCH của bạn nhỏ hơn 10 kOhm), bạn chỉ cần để cấp nguồn lại tầng đầu ra (bản sao đoạn mạch VT1-VT2- VT3-VT4-R4-R5-R6-R7, nối ra đầu ra DA2), nối điện trở R23 và R24 tương tự như điện trở R2 và R3, mặc dù trong trường hợp này độ ồn có thể tăng lên. Và nếu Rin trong UMZCH của bạn lớn hơn hoặc bằng 100 kOhm thì bạn nên sử dụng K574UD1A(B) làm bộ khuếch đại hoạt động DA2, điều này sẽ làm giảm mức độ méo và nhiễu.

Những thay đổi có thể có trong sơ đồ (cải thiện):
- Để loại trừ các công tắc P2K (rất không đáng tin cậy khi hoạt động) khỏi đường dẫn tín hiệu âm thanh, nên loại trừ công tắc SA1 khỏi mạch (cùng với các điện trở R8, R9) và chuyển công tắc SA2 về tầng cuối cùng bằng cách làm ngắn mạch điện trở R23 (trong trường hợp này, điện trở R13, R14 bị loại khỏi sơ đồ).

Mạch tiền khuếch đại:

Cũng sẽ không vô ích khi sử dụng op-amp này trong một bộ tiền khuếch đại phổ thông cũng có thể đóng vai trò là bộ khuếch đại tai nghe. Sơ đồ mạch được hiển thị dưới đây:

Bộ theo dõi bộ phát VT1-VT2 dỡ bỏ đầu ra của op-amp, sau đó đi theo một mạch có phản hồi cục bộ, giúp giảm hơn nữa các biến dạng phi tuyến tính. Các điện trở R19 và R20 đặt dòng tĩnh ở giai đoạn cửa sổ của bộ tiền khuếch đại, tương tự như các bộ khuếch đại công suất, trong phạm vi 7-12 mA. Về vấn đề này, giai đoạn cuối phải được lắp đặt trên một tản nhiệt nhỏ

Trang này được chuẩn bị dựa trên các tài liệu từ trang web http://yoree.narod.ru và http://cxem.net

Hiện đại nguồn kỹ thuật sốâm thanh (đầu CD, DAC, v.v.) có độ ồn rất thấp. Thấp hơn nhiều so với băng vinyl hoặc băng từ. Do đó, yêu cầu về tiếng ồn của đường khuếch đại tiếp theo ngày nay đã trở nên cao hơn nhiều so với thời đại âm thanh analog. Trước những yêu cầu này, bộ tiền khuếch đại được mô tả bên dưới được thiết kế với mục tiêu chính là đạt được âm thanh chất lượng cao ở mức độ ồn cực thấp mà không cần sử dụng các thành phần ngoại lai hoặc đắt tiền.

Trong hầu hết các giai đoạn, tác giả đã sử dụng bộ khuếch đại hoạt động yêu thích của mình NE5532, nhưng ở một số nút chúng được sử dụng LM4562, vì gần đây chúng đã trở nên dễ tiếp cận hơn và cho phép bạn ít bị biến dạng hơn khi hoạt động với tải trở kháng thấp.

Loại người yêu âm nhạc nào (và thậm chí còn hơn thế nữa là một người đam mê âm thanh) lại không có đĩa vinyl? Đối với họ, bộ tiền khuếch đại được trang bị hai bộ chỉnh sửa nền cho các loại xe bán tải khác nhau. Ngoài ra, thiết kế còn có kiểm soát giai điệu, thị giác chỉ báo mức độ Và đầu ra cân bằng, mà ngày nay đã gần như trở thành một tiêu chuẩn cho thiết bị âm thanh chất lượng cao.

Sơ đồ khối của bộ tiền khuếch đại được thể hiện trong hình:

Bấm vào để phóng to

Tất cả các mô-đun được lắp ráp trên các bảng mạch in riêng biệt, giúp đơn giản hóa việc đặt chúng trong vỏ và tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi.
Phần này của loạt bài viết mô tả mạch của bộ khuếch đại với các điều khiển âm lượng, cân bằng và âm sắc, cũng như cách tổ chức đầu ra đối xứng.

Sơ đồ mô-đun tiền khuếch đại:

Bấm vào để phóng to

Tất cả các điện trở (không chỉ điện trở, mà cả điện trở của các thành phần hoạt động, ví dụ như điện trở cơ sở của bóng bán dẫn) đều tạo ra tiếng ồn, mức độ phụ thuộc vào giá trị điện trở và nhiệt độ. Vì rất khó ảnh hưởng đến nhiệt độ trong phòng nghe nên cách duy nhất để giảm tiếng ồn của điện trở là giảm giá trị của chính điện trở đó. Điều này ngụ ý tính năng chính của sơ đồ được trình bày - việc sử dụng điện trở có điện trở thấp dọc theo toàn bộ đường đi của tín hiệu âm thanh.

Nếu đối với điện trở không đổi, việc lựa chọn định mức điện trở thấp không gây ra vấn đề gì, thì đối với điện trở thay đổi (để điều khiển âm lượng, cân bằng và âm sắc), phạm vi danh nghĩa bị hạn chế đáng kể. Thông thường trong các mạch này, bạn có thể thấy các điện trở thay đổi là 47 kOhm, 22 kOhm hoặc nhiều nhất là 10 kOhm. Trong thiết kế này, Douglas Self đã sử dụng các điện trở thay đổi 1kOhm - đây có lẽ là giá trị tối thiểu có sẵn trong số các điện trở thay đổi.

Nhân tiện, đây là những đặc điểm mà chúng tôi đã đạt được:

(Các phép đo được thực hiện ở điện áp cung cấp 17V, tắt điều khiển âm thanh, sử dụng đầu vào và đầu ra cân bằng)

Biến dạng sóng hài + nhiễu (tín hiệu đầu vào 0,2V, tín hiệu đầu ra - 1V) 0,0015% (1 kHz, B = 22 Hz đến 22 kHz)
0,0028% (20 kHz, B = 22 Hz đến 80 kHz)
Biến dạng sóng hài + nhiễu (tín hiệu đầu vào 2V, tín hiệu đầu ra - 1V) 0,0003% (1 kHz, B = 22 Hz đến 22 kHz)

0,0009% (20 kHz, B = 22 Hz đến 80 kHz)
Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (ở tín hiệu đầu vào 0,2V) 96 dB (B = 22 Hz đến 22 kHz) 98,7 dBA
Dải tần có thể tái tạo: 0,2 Hz đến 300 kHz
Mức tín hiệu đầu ra tối đa (ở đầu vào 0,2V): 1,3V
Điều chỉnh số dư +3,6 dB đến -6,3 dB
Điều chỉnh âm trầm ±8 dB (100 Hz)
Điều chỉnh âm bổng ±8,5 dB (10 kHz)
Tách kênh (R->L) -98 dB (1 kHz) -74 dB (20 kHz)
Tách kênh (L->R) -102 dB (1 kHz) -80 dB (20 kHz)

Sử dụng điện trở có điện trở thấp cũng làm giảm độ lệch Mổ nội soi dòng điện đầu vào, điều này cũng làm giảm tiếng ồn do sự biến động của dòng điện op-amp.

Để giảm tiếng ồn của các thành phần hoạt động, người ta sử dụng kết nối song song trong mạch thác nước. Tất nhiên, người ta có thể sử dụng các op-amps có độ ồn thấp hiện đại như AD797. Nhưng điều này sẽ đắt hơn và phức tạp hơn nhiều (vì một gói chỉ chứa một op-amp). Xin lưu ý rằng đây không phải là về kết nối song song các vi mạch (khi chúng được hàn chồng lên nhau), nhưng về kết nối song song của các tầng khuếch đại. Chỉ trong trường hợp này, nhiễu của các phần tử khuếch đại sẽ không tương quan với nhau, do đó mức nhiễu tổng thể giảm 3 dB khi 2 tầng song song. Khi 4 giai đoạn được kết nối song song, tiếng ồn giảm 6 dB, tức là. hai lần.

Nếu 8 tầng được song song, tiếng ồn sẽ giảm 9 dB, nhưng để đạt được mức tăng như vậy thì chi phí sẽ cao một cách vô lý.

Do sử dụng điện trở có điện trở thấp trong điều khiển âm thanh nên giá trị tụ điện lớn hơn bình thường rất nhiều. Nhưng ngày nay đây không còn là vấn đề đối với cơ sở phần tử hiện đại.

Kiểm soát đầu vào và cân bằng dòng.

Để giảm tiếng ồn và nhiễu, bộ lọc R1C1 và R2C2 được lắp trực tiếp ở đầu vào bộ khuếch đại. Các giai đoạn đệm IC1A và IC1B cung cấp trở kháng đầu vào khoảng 50kΩ và cải thiện khả năng loại bỏ chế độ chung. Bản thân giai đoạn khuếch đại được lắp ráp trên LM4562 (IC2A), mức khuếch đại được điều chỉnh bằng chiết áp P1A. Chiết áp tương tự ở kênh bên phải được bật "ngược pha" với kênh bên trái, do đó sự cân bằng được điều chỉnh. Nhận xét trong tầng, nó được triển khai thông qua hai bộ đệm song song IC3A và IC3b, do đó mức tăng tầng không đổi bất kể tải thay đổi. Ngoài ra, giải pháp này còn giảm tiếng ồn và mang lại trở kháng đầu ra thấp.

Việc thực hiện kiểm soát cân bằng điển hình thường ảnh hưởng tiêu cực đến sân khấu và cách sắp xếp nhạc cụ “ảo”, đó là lý do tại sao nó khá hiếm ở thiết bị Hi-End. Giải pháp của Douglas Self cho nút này không có nhược điểm này.

Độ ồn của bộ phận tiền khuếch đại này chỉ -109 dB ở vị trí giữa của bộ điều khiển cân bằng, -106 dB ở mức tối đa và -116 dB ở vị trí tối thiểu của bộ điều khiển (ở dải tần từ 22 Hz đến 22 kHz). ).

Kiểm soát giai điệu.

Mặc dù thực tế là bộ điều chỉnh trông hơi khác thường, tuy nhiên, mạch điều khiển giai điệu Baxandall cổ điển vẫn được sử dụng ở đây. Như đã lưu ý ở trên, do mệnh giá thấp điện trở thay đổi Xếp hạng tụ điện cao hơn đáng kể so với giá trị “điển hình”.

Tụ C7 (1 μF) xác định tần số điều khiển âm thấp hơn, còn tụ C8 và C9 có giá trị 100 nF và xác định tần số điều khiển âm ở HF. Nếu muốn, độ sâu điều khiển âm thanh có thể tăng lên ± 10 dB. Nhờ các phần tử IC4, ảnh hưởng lẫn nhau của mạch tần số thấp và tần số cao khi điều khiển âm sắc bị loại bỏ.

Mặc dù kích thước lớn và giá thành cao nhưng việc sử dụng tụ điện polypropylen.

Độ ồn của bộ điều khiển âm thanh chỉ ở mức -113 dB ở vị trí chính giữa của các nút điều khiển.

Rơle RE1 dùng để tắt điều khiển âm thanh nếu không cần thiết. Trong trường hợp này, tín hiệu được lấy từ đầu ra của IC2A và đi trực tiếp đến đầu vào của IC9B, bỏ qua điều khiển âm thanh. Để tránh tiếng click trong quá trình chuyển mạch, người ta sử dụng điện trở R18. Để giảm nhiễu xuyên âm, việc chuyển mạch trong mỗi kênh được thực hiện bằng một rơle riêng. Trong trường hợp này nhóm liên lạc rơle có thể được song song, điều này sẽ làm giảm điện trở tiếp điểm và tăng thêm độ tin cậy của phần này của mạch.

Kiểm soát âm lượng hoạt động.

Việc điều khiển âm lượng cũng được thực hiện theo ý tưởng của Peter Baxandall, điều đầu tiên giúp nó có được độ ồn cực thấp(đặc biệt ở mức âm lượng thấp) và thứ hai, để đạt được đặc tính điều chỉnh logarit khi sử dụng chiết áp có sự phụ thuộc tuyến tínhđiện trở phụ thuộc vào góc quay. Mức tăng tối đa là +16 dB, với điểm 0 dB đạt được ở vị trí giữa của chiết áp.

Bốn bộ khuếch đại được kết nối song song, như đã lưu ý ở trên, giúp giảm mức ồn xuống 6 dB. Mức tự nhiễu của bộ điều chỉnh như vậy là -101 dB ở mức tăng tối đa và -109 dB ở mức tăng 0 dB. Trong thực tế, điều khiển âm lượng thường được đặt ở -20 dB, khi đó độ ồn sẽ là -115 dB, thấp hơn đáng kể so với ngưỡng nghe được.

Để bạn có thể đánh giá chất lượng của từng tầng, mức độ ồn của chúng sẽ được đưa ra. Như bạn có thể đoán, mức nhiễu thu được của một bộ tiền khuếch đại nhất định sẽ thay đổi phần nào tùy thuộc vào vị trí của chiết áp.

Đầu ra đối xứngđược triển khai bằng cách sử dụng bộ biến tần pha trên op-amp IC9A và có biên độ tín hiệu gấp đôi so với bộ biến tần không đối xứng. Tuy nhiên, đây là điều bình thường đối với các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp.

Thiết kế và thiết lập.

Vị trí của các phần tử khuếch đại trên bảng:

Bấm vào để phóng to

Trong quá trình lắp ráp, các điện trở được hàn trước, sau đó là các thành phần còn lại.
Jumper JP1 được thiết kế để chọn kết nối tối ưu mặt đất hiệu chỉnh vinyl (có các nút nhảy tương tự trên bo mạch MC / MD). Đừng quên kết nối chúng. Vị trí đấu nối được lựa chọn bằng thực nghiệm sau khi lắp ráp kết cấu vào vỏ.

Hình ảnh bảng đã lắp ráp:

Bấm vào để phóng to

Khối cài đặt này không yêu cầu.
Đặc tính tần số của bộ khuếch đại và điều khiển âm thanh:

Bấm vào để phóng to

Danh sách các phần tử:

Điện trở:
(Độ chính xác 1%; màng kim loại; 0,25W)
R1,R2,R39,R40 = 100Ohm
R3-R6,R41-R44,R78,R79 = 100kOhm
R7-R12,R16,R17,R21-R24,R33,R34,
R45-R50,R54,R55,R59-R62,R71,R72 = 1kOhm
R13,R51 = 470Ohm
R14,R15,R52,R53 = 430Ohm
R18,R35,R36,R56,R73,R74 = 22kOhm
R19,R20,R57,R58 = 20Ohm
R25-R28,R63-R66 = 3,3kOhm
R29-R32,R67-R70 = 10Ohm
R37,R38,R75,R76 = 47Ohm
R77 = 120Ohm
P1,P2,P3,P4 = 1kOhm, 10%, 1W, chiết áp âm thanh nổi, tuyến tính, ví dụ gốm kim loại Vishay Spectrol loại 14920F0GJSX13102KA. hoặc nhựa dẫn điện Vishay Spectrol loại 148DXG56S102SP.

Tụ điện:
C1,C2,C10-C14,C26,C27,C35-C39 = 100pF 630V, 1%, polystyrene, hướng trục
C3,C4,C28,C29 = 47µF 35V, 20%, không phân cực, đường kính 8 mm, khoảng cách chân 3,5 mm, ví dụ: Multicomp p/n NP35V476M8X11.5
C5,C6,C30,C31 = 470pF 630V, 1%, polystyrene, hướng trục
C7,C32 = 1µF 250V, 5%, polypropylene, khoảng cách chốt 15mm
C8,C9,C33,C34 = 100nF 250V, 5%, polypropylene, khoảng cách chì 10mm
C15,C16,C40,C41 = 220µF 35V, 20%, không phân cực, đường kính 13 mm, khoảng cách các chân 5 mm, ví dụ: Multicomp p/n NP35V227M13X20
C17-C25,C42-C50 = 100nF 100V, 10%, khoảng cách chân cắm 7,5mm
C51 = 470nF 100V, 10%, khoảng cách chân cắm 7,5mm
C52,C53 = 100µF 25V, 20%, đường kính 6,3mm, khoảng cách chân cắm 2,5mm

Khoai tây chiên:
IC1,IC3,IC5-IC10,IC12,IC14-IC18 = NE5532, ví dụ ON Loại bán dẫn NE5532ANG
IC2,IC4,IC11,IC13 = LM4562, ví dụ Loại bán dẫn quốc gia LM4562NA/NOPB

Điều khoản khác:
K1-K4 = Đầu nối 4 chân, bước 0,1 '' (2,54mm)
K5,K6,K7 = Đầu nối 2 chân, bước 0,1'' (2,54mm)
JP1 = Jumper 2 chân, bước 0,1'' (2,54mm)
K8 = Khối vít 3 chân, bước 5mm
RE1,RE2 = rơle, 12V/960Ohm, 230VAC/3A, DPDT, TE Kết nối/Axicom loại V23105-A5003-A201

Còn tiếp...

Bài viết được biên soạn dựa trên tài liệu của tạp chí “Elector” (Đức)

Chúc bạn sáng tạo vui vẻ!

Tổng biên tập RadioGazeta