مونتاژ یک پیش تقویت کننده لوله. مدارهای پیش تقویت کننده آی سی پیش تقویت کننده EL2125 با کیفیت بالا
پیش تقویت کننده NATALY با کیفیت بالا
نمودار شماتیک، توضیحات، برد مدار چاپی
این پیش تقویت کننده برای تصحیح تایم و جبران صدا در هنگام تنظیم صدا استفاده می شود. قابل استفاده برای اتصال هدفون
برای یک مسیر با کیفیت بالا که شامل یک UMZCH با اعوجاج غیرخطی و بین مدولاسیونی در حد 0.001٪ است، مراحل باقیمانده مهم می شوند، که باید امکان تحقق پتانسیل کامل را فراهم کند. در حال حاضر، بسیاری از گزینه های شناخته شده برای پیاده سازی پارامترهای بالا، از جمله استفاده از op-amps وجود دارد. دلایل توسعه نسخه خودمان از پیش تقویت کننده عوامل زیر بود:
هنگام مونتاژ یک پیش تقویت کننده بر روی op-amp، آستانه ولتاژ خروجی آن و در نتیجه ظرفیت اضافه بار کاملاً توسط ولتاژ تغذیه op-amp تعیین می شود و در مورد منبع تغذیه از +\-15 ولت نمی تواند بالاتر از این ولتاژ باشد.
نتایج بررسی‌های ذهنی پیش تقویت‌کننده‌های مبتنی بر آپ‌آمپ به شکل خالص آنها (بدون تکرارکننده‌های خروجی) و به عنوان مثال، بر اساس تقویت‌کننده موازی، ترجیح شنوندگان را برای مدار op-amp + تکرارکننده، با تقریباً یکسان نشان می‌دهد. پارامترهای "از نقطه نظر کیلوگرم"، این با باریک شدن طیف اعوجاج op-amp هنگام کار با یک بار با مقاومت بالا و عملکرد مرحله خروجی آن بدون وارد شدن به حالت AB توضیح داده می شود، که باعث ایجاد اعوجاج سوئیچینگ می شود. عملاً کمتر از سطح حساسیت دستگاه ها (به عنوان مثال کیلوگرم OU ORA134 - 0.00008٪) است، اما هنگام گوش دادن به وضوح قابل توجه است. به همین دلیل است که و همچنین به دلایل دیگر، شنوندگان به وضوح یک پیش تقویت کننده با یک مرحله خروجی ترانزیستور را تشخیص می دهند.
راه حل مدار شناخته شده حاوی یک تکرار کننده یکپارچه مبتنی بر تقویت کننده موازی BUF634 بسیار گران است (قیمت بافر حداقل 500 روبل است) ، اگرچه مدار بافر داخلی را می توان به راحتی به صورت مجزا - برای مقدار بسیار معقول تر - پیاده سازی کرد.
آمپلی‌فایرهایی که در آنها آپمپ در حالت سیگنال کوچک کار می‌کند، عملکرد بالایی از خود نشان می‌دهند، اما در نتایج شنیداری از دست می‌دهند. علاوه بر این، راه اندازی آنها بسیار حیاتی است و حداقل به یک مولد موج مربعی و یک اسیلوسکوپ پهن باند نیاز دارد. و همه اینها با نتایج ذهنی آشکارا بدتر.
کمبود ولتاژ خروجی در مدار PU (op-amp + بافر) را می توان با اجرای تقویت ولتاژ در بافر برطرف کرد و بازخورد محلی عمیق اعوجاج را از بین می برد. یک جریان ساکن اولیه به اندازه کافی بالا در ترانزیستورهای خروجی بافر عملکرد آن را بدون اعوجاج مشخصه ساختارهای فشار کش در حالت AV تضمین می کند. وجود تنها یک تقویت ولتاژ دو برابری به فرد اجازه می دهد تا ظرفیت اضافه بار را 6 دسی بل افزایش دهد و با تقویت سه برابری این رقم برابر با 9 دسی بل می شود. هنگامی که بافر از یک منبع تغذیه +\-30 ولت کار می کند، محدوده ولتاژ خروجی آن حداکثر 58 ولت است. اگر بافر از +\-45 ولت تغذیه شود، ولتاژ خروجی از پیک به اوج می تواند حدود 87 ولت باشد. این حاشیه هنگام گوش دادن به دیسک های وینیل که دارای ویژگی های مشخصه ای به صورت کلیک از گرد و غبار هستند مفید خواهد بود.
اجرای دو مرحله ای پیش تقویت کننده به این دلیل است که بلوک تایمبر تضعیف سیگنال را تا 10 ... 12 دسی بل وارد می کند. البته، می توانید این را با افزایش بهره مرحله دوم جبران کنید، اما، همانطور که تمرین نشان می دهد، بهتر است تا حد ممکن ولتاژ را به بلوک تن اعمال کنید - این باعث افزایش نسبت سیگنال به نویز می شود. علاوه بر این، یافتن دیسک‌هایی که با ضریب تاج بالا (میزان قله‌های بلند و حجم متوسط نسبتاً کم) ضبط شده‌اند، بسیار رایج است. برعکس، این فقدان میکس نیست، زیرا مهندسان صدا اغلب از کمپرسور سوء استفاده می کنند و سعی می کنند تمام سطوح حجم صدا را در محدوده CD قرار دهند. اما نمی توانیم وانمود کنیم که چنین سوابقی وجود ندارد. شنونده صدا را زیاد می کند. بنابراین، مرحله دوم باید ظرفیت اضافه بار کمتری نداشته باشد، علاوه بر این، باید دارای نویز ذاتی کم، امپدانس ورودی بالا و توانایی عبور سیگنال واقعی بدون اعوجاج پس از بلوک تن باشد، که در آن فرکانس‌های شدید محدوده صوتی هستند. مرتفع ترین یک نیاز اضافی پاسخ فرکانس خطی هنگامی که کنترل تن خاموش است، پاسخ یکنواخت هنگام آزمایش با پیچ و خم، و نامرئی ذهنی واحد کنترل در مسیر است.
بلوک تون به خوبی اثبات شده ماتیوشکین به عنوان بلوک تن استفاده شد. دارای تنظیم فرکانس پایین 4 مرحله ای و تنظیم فرکانس بالا صاف است و پاسخ فرکانس آن به خوبی با ادراک شنوایی مطابقت دارد. رله اجازه می دهد تا در صورت لزوم، هرگونه تصحیح فرکانس را در مسیر غیرفعال کند، سطح سیگنال خروجی توسط یک مقاومت برش تنظیم می شود تا بهره را در فرکانس 1000 هرتز در حالت TB و هنگام دور زدن تنظیم کند.
تنظیم کننده تعادل در OOS مرحله دوم تعبیه شده است و هیچ ویژگی خاصی ندارد.
ولتاژ بایاس کم OPA134 (در عمل نویسنده، در خروجی مرحله دوم بیش از 1 میلی ولت نیست) این امکان را فراهم می کند که خازن های انتقالی در مسیر حذف شوند و تنها یکی در ورودی واحد کنترل باقی بماند، زیرا سطح ولتاژ ثابت در خروجی منبع سیگنال ناشناخته است. و اگرچه در خروجی مرحله دوم نمودار خازن های 4.7 μF + 2200 pF را نشان می دهد - با سطح افست صفر در حدود یک میلی ولت یا کمتر - می توان با اتصال کوتاه آنها را با خیال راحت از بین برد. این به بحث در مورد تأثیر خازن ها در مسیر بر صدا پایان می دهد - رادیکال ترین روش.
ویژگی های طراحی:
کیلوگرم در محدوده فرکانس از 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز - کمتر از 0.001٪ (مقدار معمولی حدود 0.0005٪)
ولتاژ ورودی نامی، V 0.775
ظرفیت اضافه بار در حالت بای پس بلوک تن حداقل 20 دسی بل است.
حداقل مقاومت بار که در آن عملکرد مرحله خروجی در حالت A تضمین می شود، با حداکثر نوسان ولتاژ خروجی پیک به پیک 58 ولت 1.5 کیلو اهم است.
هنگام استفاده از پیش تقویت کننده فقط با پخش کننده های سی دی، مجاز است ولتاژ تغذیه بافر را به +\-15 ولت کاهش دهید زیرا محدوده ولتاژ خروجی چنین منابع سیگنال بدیهی است که از بالا محدود شده است، این بر پارامترها تأثیر نمی گذارد.
راه اندازی پیش تقویت کننده باید با بررسی حالت های DC ترانزیستورهای بافر خروجی آغاز شود. بر اساس افت ولتاژ در مدارهای ساطع کننده آنها، جریان ساکن تنظیم می شود - برای مرحله اول حدود 20 میلی آمپر، برای مرحله دوم - 20..25 میلی آمپر است. هنگام استفاده از هیت سینک های کوچک که در +\-30 ولت اجباری می شوند، بسته به وضعیت دما، می توان جریان ساکن را کمی بیشتر کرد.
بهتر است جریان ساکن را با استفاده از مقاومت ها در امیترهای دو ترانزیستور بافر اول انتخاب کنید. اگر جریان کم است، مقاومت را افزایش دهید، اگر جریان زیاد است، آن را کاهش دهید. هر دو مقاومت باید به یک اندازه تغییر کنند.
با تنظیم جریان ساکن، رگولاتورهای سل را در موقعیتی مطابق با مسطح ترین پاسخ فرکانس قرار می دهیم و با اعمال یک سیگنال 1000 هرتز با ولتاژ نامی 0.775 ولت به ورودی، ولتاژ را در خروجی اندازه گیری می کنیم. بافر دوم سپس حالت بای پس را روشن می کنیم و از یک مقاومت پیرایش کننده استفاده می کنیم تا به همان دامنه ای برسیم که در TB وجود دارد.
در مرحله آخر، ما کنترل تعادل استریو را وصل می کنیم، عدم وجود اشکال مختلف بی ثباتی را بررسی می کنیم (نویسنده با چنین مشکلی مواجه نشده است) و یک جلسه گوش دادن را برگزار می کنیم. راه اندازی سل ماتیوشکین به خوبی در مقاله نویسنده پوشش داده شده است و در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرد.
برای تغذیه پیش تقویت کننده، یک منبع تغذیه تثبیت شده با سیم پیچ های مستقل برای کنترل پنل و سوئیچینگ رله توصیه می شود. از نظر فنی، برق مورد نیاز چیز جدیدی نیست. نکته اصلی سطح پایین نویز میان رده و فرکانس بالا است که سرکوب آن توسط منبع تغذیه برای op-amp شناخته شده است. در مورد سطح ریپل - نباید از 0.5 - 1 میلی ولت تجاوز کند.
مجموعه کاملی از بردها شامل دو کانال PU، Matyushkin RT (یک برد برای هر دو کانال) و یک منبع تغذیه است. تابلوهای مدار چاپی توسط ولادیمیر لپخین طراحی شده است.
PCB پیش تقویت کننده دو طرفه:
افزایش دادن
برد مدار چاپی TB Matyushkin با سوئیچینگ رله:
ENLARGE مدار پایدار است هیچ موج ولتاژ قابل توجهی در خروجی وجود ندارد.
افزایش دادن
نتایج اندازه گیری:
در OPA134 (فقط اولین پیوند از دو)، منبع تغذیه تک مرحله ای است، +\-15 ولت:
Kni (1 کیلوهرتز)........................ -98dB (حدود 0.0003%)
Kim (50 هرتز + 7 کیلوهرتز)................ کمتر از -98 دسی بل (حدود 0.0003٪)
در OPA132 (هر دو پیوند)، نسخه کامل، منبع تغذیه دو مرحله ای:
Kni (1 کیلوهرتز)........................ -100dB (حدود 0.00025%)
Kim (19kHz+20kHz)................... -96dB (حدود 0.0003%)
در مورد خود تحریکی آبشارهای HF، خازن های اصلاحی میکا با ظرفیت 100 تا 470 pF باید به موازات مقاومت های R28، R88 و مقاومت های مکمل آنها در کانال دیگری لحیم شوند. این در هنگام استفاده از ترانزیستورهای BC546\BC556 + 2SA1837\2SC4793 کشف شد.
در فایل های پیوست می توانید تمامی فایل های مدار و برد مدار چاپی را به ترتیب با فرمت های SPlan 6.0 و SL 5.0 دانلود کنید.
مدارهای پیش تقویت کننده متعدد هستند و به شرط رعایت چند احتیاط ساده و استفاده از آپ امپ مدرن، طراحی آنها بسیار آسان است و کارایی بالایی ارائه می دهند. من از کسانی که موسسه آموزشی برای آنها "ممنوع" است درخواست می کنم: لطفاً از این بخش صرفنظر کنید، اما فقط پس از خواندن دو پاراگراف بعدی.
در حالی که آپ امپ در محافل صوتی دوست تلقی می شود، باید به خاطر داشت که صدای ساز نوازنده به گوش شنونده از 10 تا 100 آپ امپ عبور می کند - در میکسر (معمولاً بیش از یک بار)، در دستگاه های جلوه های خارجی، در دستگاه ضبط (آنالوگ یا دیجیتال) و در نهایت در خود دستگاه پخش سی دی. بسیاری از آنها به خوبی موارد استفاده شده در این طراحی نیستند.
این بدان معنا نیست که یک پیش تقویت کننده لوله خوب صدای بهتری نخواهد داشت (یا شاید فقط متفاوت باشد)، اما افسانه های بد "صدای تراشه" را که کاملاً محبوب هستند، نپذیرید پری آمپلی فایرهای لوله ای و پیش تقویت کننده های بر اساس آپ امپ های طراحی من.
شرح
پیش تقویت کننده دارای کنترل های تن و تعادل اختیاری است که در صورت تمایل می توان آنها را حذف کرد. انتخابگر ورودی را می توان در صورت لزوم گسترش داد تا منابع سیگنال بیشتری ارائه شود.
کنترل تن بر اساس کنترل های غیرفعال است، اما مدار بازخورد سنتی Baxandal را شامل نمی شود. حداکثر 6 dB کنترل را فراهم می کند، که ممکن است زیاد به نظر نرسد (اکثر کنترل های تن بین 12 تا 20 دسی بل ارائه می دهند)، اما در واقعیت، این معمولاً برای تنظیماتی که معمولاً مورد نیاز است کافی است.
توجه: از زمانی که این نمودار در ابتدا منتشر شد، کنترل تن کمی تغییر کرده است. رگولاتور RF در حالت ایده آل باید از خازن 1 nF استفاده کند (قبلاً از 10 nF استفاده می شد). مدار فوق تنظیم ± dB را در فرکانس های 6 کیلوهرتز و 55 هرتز در موقعیت های شدید پتانسیومترها فراهم می کند. اگر تغییر صدا خیلی کم باشد، افزایش ظرفیت خازن ها در مدارهای کنترل باس و تریبل (به ترتیب 100 nF و 1 nF) فرکانس را کاهش می دهد و بالعکس. هنگام استفاده از سیستم های بلندگوی کوچک، بهتر است در مدار کنترل باس از خازن 47 nF استفاده شود.
مدار یک خروجی ضبط اختیاری را فراهم می کند. در صورت عدم نیاز می توان آن را حذف کرد. ناگفته نماند که می توان از هر دستگاه ضبط استفاده کرد و لازم نیست ضبط صوت باشد.
برنج. 1. انتخابگر ورودی و سوئیچینگ مدار
هیچ ویژگی طراحی خاصی در اینجا وجود ندارد، اما در حین نصب باید دقت شود تا سیم های کانال چپ و راست تا جایی که ممکن است از هم جدا شوند تا از تداخل جلوگیری شود. توصیه می شود از یک سوئیچ چرخشی با شفت کشیده به عنوان انتخابگر ورودی استفاده کنید. این به شما امکان می دهد تمام ورودی ها و سوئیچ را در یک بخش قرار دهید و به طور قابل اعتماد آنها را محافظت کنید.
کنترل‌های ورودی برای ورودی‌های CD و DVD به شما این امکان را می‌دهد که سطوح را با منابع دیگر متعادل کنید. پس از انجام تعداد کمی آزمایش، لازم است از توانایی تغییر از یک ورودی به ورودی دیگر با حفظ سطح صدا اطمینان حاصل شود.
برنج. 2. بافر ورودی و کنترل تن
نمودار فقط کانال سمت چپ را نشان می دهد. کانال سمت راست یکسان است و از نیمه دوم آپمپ NE5532 استفاده می کند. به نحوه اتصال برق به op-amp توجه کنید:
+V - پین 8، –V - پین 4
در صورت اتصال اشتباه، آپ امپ از کار می افتد!
مرحله ورودی دارای بهره 2 (6 دسی بل) است و به عنوان یک بافر برای بلوک تن عمل می کند. مرحله بافر در خروجی بلوک تن نیز دارای بهره 2 برابری برای جبران تلفات در مرحله کنترل تن (6 دسی بل) است. بنابراین، افزایش کل پس از کنترل های تن 4 است (برای فرکانس هایی که به حداکثر افزایش یافته اند). با در نظر گرفتن سیگنال استاندارد 2 ولت RMS از یک پخش کننده سی دی، خروجی 8 ولت RMS یا دامنه پیک 11.3 ولت خواهد بود (با فرض اینکه کنترل سطح ورودی در حداکثر است).
برای جلوگیری از قطع شدن سیگنال در پیک ها، ولتاژ منبع تغذیه آپ امپ باید حداقل 15 ولت باشد. سطح سیگنال سایر منابع به طور قابل توجهی کمتر از 2 ولت RMS پخش کننده CD خواهد بود. بنابراین، تمام احتمالات ممکن برای بریدن از بین می رود.
لطفاً توجه داشته باشید که کنترل‌های تن در موقعیت مرکزی یک پاسخ فرکانس تقریباً صاف را ارائه می‌دهند. هر گونه انحراف به احتمال زیاد ناشی از دلایل مکانیکی خواهد بود تا الکتریکی.
هنگام تعویض S2، تمام عناصر بلوک تون و بافر خروجی از مدار خارج می شوند.
برنج. 3. تعادل، حجم، مرحله افزایش خروجی
مرحله خروجی بخش عمده ای از بهره (12.6 دسی بل) را فراهم می کند و شامل کنترل های حجم و تعادل است. کنترل تعادل 2.3 دسی بل تضعیف را در موقعیت مرکزی ایجاد می کند و یک پاسخ نیمه لگاریتمی دارد. بنابراین کنترل دقیق در ناحیه موقعیت مرکزی موتور به راحتی قابل دستیابی است. هنگامی که کنترل به موقعیت شدید خود می چرخد، کانال مقابل 1 دسی بل سیگنال دریافت می کند. استفاده از کنترل گام افزایش می تواند سطح نویز را کاهش دهد
اگر آمپلی فایر شما حساسیت غیرعادی بالایی دارد، باید مقدار R19 را افزایش دهید. بهره این آبشار با فرمول تعیین می شود:
Ku = 20log ((R18 + R17) / R17) - 2.3 دسی بل (2.3 دسی بل در کنترل تعادل از بین می رود)
بهره کل سیستم با تمام کنترل ها (به جز کنترل های تن) در حداکثر 18.5 دسی بل است، بنابراین 230 میلی ولت تقویت کننده با حساسیت ورودی 2 ولت را به توان کامل هدایت می کند.
اگر بهره بیشتری مورد نیاز باشد (که بسیار بعید است)، آنگاه می توان با کاهش R17 در مرحله خروجی نهایی (در حال حاضر 22k اهم) به آن دست یافت. اگر برای مثال، بهره کل 24 دسی بل مورد نظر باشد، مقدار R17 باید به 12 کیلو اهم کاهش یابد. در این حالت نویز ذاتی متناسب با افزایش بهره افزایش می یابد.
برای راه اندازی تقویت کننده های قدرت با حساسیت معمولی (با بهره 27 دسی بل)، یک بهره کلی پری امپ 10 دسی بل برای اکثر منابع کافی است. این مقدار را می توان با افزایش R17 به 82 کیلو اهم به دست آورد، به طوری که بهره کل خواهد بود
6 دسی بل + 7 دسی بل - 2.3 دسی بل = 10.7 دسی بل
در صورت تمایل، مقادیر R17 و R18 را می توان بر 10 تقسیم کرد (تا 10 کیلو اهم و 2.2 کیلو اهم همانطور که در نمودار نشان داده شده است). این می تواند نویز را به دلیل امپدانس کمتر کاهش دهد. من سطوح نویز را در هر دو پیکربندی اندازه‌گیری نکرده‌ام، اما در هر صورت بسیار کم خواهند بود.
همه پتانسیومترها با مشخصه خطی استفاده می شوند.
هر آپ امپ باید با خازن های الکترولیتی 10 μF x 25 ولت از هر پایه برق به زمین و خازن های 100 nF بین پایه های قدرت شنت شود (شکل 4 را ببینید). دومی باید تا حد امکان نزدیک به پایانه های قدرت عملیاتی باشد. عدم دور زدن باعث ایجاد نوسانات با فرکانس بالا می شود که به طور قابل توجهی صدای پیش تقویت کننده را مخدوش می کند.
برنج. 4. مدار شنت منبع تغذیه Op-amp
این آپ امپ ها بسیار متداول هستند و یافتن آنها کار سختی نخواهد بود. بدون شک دستگاه های بهتری وجود دارد، اما کیفیت کلی NE5532s استفاده شده در این طراحی باید باهوش ترین شنونده را راضی کند. این دستگاه ها دارای تثبیت کننده داخلی هستند و نیازی به تثبیت خارجی نیست.
توجه داشته باشید که تمام آپ امپ ها (به جز بافر تون) با بهره DC کار می کنند. این منجر به ظاهر شدن یک ولتاژ ثابت در عرض چند میلی ولت در خروجی های op-amp می شود. برای از بین بردن این مورد نیاز به استفاده از خازن های الکترولیتی در مسیر سیگنال بود، که من می خواستم از آن اجتناب کنم.
استفاده از خازن خروجی 2.2uF از ورود ولتاژ DC به دستگاه های پایین دست جلوگیری می کند. جدا کردن این خازن ها اکیداً توصیه نمی شود، زیرا ولتاژ DC (حتی در مقادیر کم) مجاز به انتقال به تقویت کننده نیست! اتصال موازی دو خازن 2.2 μF سیگنالی را در سطح -3 دسی بل با فرکانس حداکثر 5 هرتز و بار 10 کیلو اهم ارائه می دهد. این باید برای اکثر تقویت کننده ها قابل قبول باشد
مقاومت 100 اهم در خروجی به گونه ای طراحی شده است که هنگام اتصال به کابل کواکسیال از نوسانات آپ امپ جلوگیری کند.
استفاده از ترانسفورماتور خارجی به عنوان منبع تغذیه مناسب برای از بین بردن هرگونه تداخل به خصوص در صورت استفاده از استیج فونو توصیه می شود.
منبع تغذیه مناسب در پروژه 05 ارائه شده است (به پروژه 05 مراجعه کنید). در این حالت، از یک ترانسفورماتور برای تامین 16 VAC استفاده می شود و یکسوسازی، فیلتر و تثبیت در داخل شاسی پیش تقویت کننده نصب می شود.
اگر می خواهید ترانسفورماتور را در شاسی قرار دهید، از ترانسفورماتور نوع حلقوی (20 VA بیش از حد کافی است) استفاده کنید تا میدان های مغناطیسی را به حداقل برسانید.
هنگام اتصال به برق، مراقب باشید و نکات ایمنی را رعایت کنید، ولتاژ برق برای زندگی خطرناک است! در این مورد، از کانکتور برق استاندارد IEC استفاده کنید. برای اتصال به منبع ولتاژ 12 ولت متناوب، توصیه می کنم از کانکتورهای XLR استفاده کنید. آنها به طور قابل توجهی دوام بیشتری نسبت به اتصالات برق لوله ای دارند و هرگز از بین نمی روند. اتصالات XLR در صفحه پروژه منبع تغذیه توضیح داده شده است
اغلب، هنگام ساخت یک سیستم صوتی، وظیفه تطبیق یک منبع سیگنال صوتی که سطح پایین یا ظرفیت بار پایینی دارد با مرحله اصلی تقویت می شود. تقویت کننده ای که سیگنال الکتریکی ضعیف (از نظر ولتاژ یا ظرفیت بار) را به سیگنال قوی تر تبدیل می کند، پیش تقویت کننده یا پیش تقویت کننده نامیده می شود. چنین پیش تقویت کننده ای معمولاً تا حد امکان نزدیک به منبع سیگنال قرار می گیرد تا این سیگنال را بدون اعوجاج و نویز قابل توجه برای پردازش های بعدی (مثلاً از طریق کابل) منتقل کند. پیش تقویت کننده همچنین می تواند به عنوان یک دستگاه ایزوله عمل کند و از منبع سیگنال در برابر امپدانس ورودی ناپایدار مسیر بعدی محافظت کند.
یک پیش تقویت کننده ایده آل باید خطی باشد (یعنی دارای یک بهره ثابت در کل محدوده فرکانس کاری باشد)، معمولا دارای یک امپدانس ورودی بالا (نیاز به حداقل جریان برای درک سیگنال ورودی) و یک امپدانس خروجی کم (ارائه حداقل ولتاژ خروجی) افت در سراسر محموله)، و همچنین سطح سر و صدای کمی دارند. برای کاربردهای خاص پیش تقویت کننده و طراحی مدار آن، برخی تغییرات از این الزامات ممکن است.
در سیستم های صوتی پیشرفته (Hi-Fi، Hi-End)، از پیش تقویت کننده به عنوان هاب برای اتصال سایر اجزای سیستم صوتی (به عنوان مثال، پخش کننده های CD و ضبط، میکروفون ها، تقویت کننده های برق) استفاده می شود. پیش تقویت کننده ها را می توان در کنسول های میکس یا کارت های صدا یا دستگاه های مستقل ادغام کرد. به عنوان یک قاعده، کنترل ها و تنظیمات در پانل جلویی یک پیش تقویت کننده مستقل قرار دارند و در پانل عقب مجموعه ای از اتصالات برای اتصال اجزای صوتی وجود دارد.
اگر در مورد مقادیر عددی سطوح سیگنال صحبت کنیم، پیش تقویت کننده باید یک سیگنال ضعیف حدود 10 میلی ولت را تا سطح 250 میلی ولت (به اصطلاح خروجی خطی) یا واحدهای ولت مورد نیاز برای پردازش بیشتر ارائه دهد. سیگنال سطح پایین می تواند برای مثال از پیکاپ ها و میکروفون ها باشد.
یک پیش تقویت کننده صوتی معمولی شامل یک کلید ورودی، یک کنترل کننده صدا و یک تقویت کننده خروجی است که ولتاژ کافی را به خروجی می دهد. پیش تقویت‌کننده‌های صوتی اغلب به یک کنترل صدا و همچنین یک مدار بلندی قابل تغییر برای تصحیح پاسخ فرکانس دامنه برخی از منابع سیگنال، مانند پیکاپ پیزوالکتریک که هنگام پخش صفحات وینیل استفاده می‌شود، یا پیکاپ گیتار الکتریکی مجهز هستند.
اغلب، یک پیش تقویت کننده، در طراحی مدار خود، از نظر پیچیدگی نسبت به مسیر اصلی تقویت و تقویت کننده قدرت کم نیست.
در این مطلب به دو پیش تقویت کننده ساده از شرکت Master Kit خواهیم پرداخت. این ماژول ها وانمود نمی کنند که Hi-End هستند، اما با سادگی و جمع و جور بودن خود می توانند بهبود قابل توجهی در صدا در آمپلی فایرهای خانگی و خودرو ارائه دهند.
این کیت برای خود مونتاژ یک پیش تقویت کننده لوله با استفاده از دو پنتود 6ZH1P در نظر گرفته شده است و در یک کیس شفاف اصلی قرار می گیرد. این کیت شامل مجموعه کاملی از قطعات برای خود مونتاژ یک تقویت کننده پیش قدرت با کیفیت بالا است: برد مدار چاپی، قطعات الکترونیکی، قطعات پلاستیکی ساخته شده از پلکسی شفاف برای مونتاژ بدنه. پس از مونتاژ، یک پیش تقویت کننده کلاسیک خواهید داشت که برای تبدیل سیگنال صوتی ضعیف به سیگنال قوی تر برای تقویت یا پردازش بیشتر طراحی شده است.
طراحی پیش تقویت کننده بر اساس لوله رادیویی شوروی 6Zh1P است که در زمان خود بسیار رایج بود - "یک پنتود با فرکانس بالا با ویژگی کوتاه". مشخصات دقیق و ویژگی های کاربردی آن را می توان به راحتی در اینترنت یافت. ویژگی اصلی این لامپ قابلیت کار با ولتاژ آند پایین است. این ویژگی این پنتود امکان توسعه دستگاهی بدون ترانسفورماتور آند فشار قوی و گران قیمت را فراهم می کند که با ولتاژ مطمئن 12 ولت تغذیه می شود.
ماژول عملکرد اصلی یک پیش تقویت کننده را انجام می دهد - مطابق با سطح و امپدانس خروجی منبع سیگنال با بار، و همچنین اعوجاج های خاص کوچک را در سیگنال، مشخصه لوله های تقویت کننده الکترونیکی در محدوده صوتی، وارد می کند.
منبع سیگنال استریو برای آن می تواند یک پخش کننده، یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (احتمالاً به عنوان بخشی از کارت صدا) یا یک آلت موسیقی الکترونیکی (از جمله ابزاری با امپدانس خروجی بالا) باشد. خروجی از پیش تقویت کننده مستقیماً به تقویت کننده نهایی یا هر دستگاهی با ورودی خط تغذیه می شود.
در عکس: پیش تقویت کننده ناتالی در محفظه گیرنده ماهواره ای
در این مقاله نسخه من از مونتاژ پیش تقویت کننده ناتالی با یک راه حل موفق برای مشکل مسکن مورد بحث قرار خواهد گرفت.
این پروژه یکی دیگر از پروژه های ساخت و ساز بلند مدت در لیست من شد و تمام ضرب الاجل ها را برای تکمیل شکست داد. واقعیت این است که ایده مونتاژ یک پیش تقویت کننده بیش از یک سال پیش ظاهر شد و همراه با ایده، تقریباً تمام اجزای لازم برای این مدار در کشوی قطعات من مستقر شدند.
و همانطور که اغلب اتفاق می افتد، همه شور و شوق ناگهان در جایی از بین رفت، بنابراین ما مجبور شدیم هر کاری را که شروع کرده بودیم برای مدت نامحدود متوقف کنیم. اگرچه چرا نامشخص است ... بسیار مشخص - قبل از شروع سرمای پاییزی که تمام کارهای تابستانی که امسال زیاد بود تکمیل می شود و وقت آزاد برای لحیم کاری وجود دارد.
در مورد نمودار و جزئیات
من این طرح را برای مدت طولانی، بسیار طولانی انتخاب کردم! مسیر رسیدن به این پیش تقویت کننده با استفاده از ریزمدارهای تخصصی مانند LM1036 یا TDA1524 به عنوان یک واحد کنترل با کنترل صدا آغاز شد، اما کاربران انجمن محلی با موفقیت من را از این گناه منصرف کردند. بعد مداری بود که از یک سایت خارجی روی سه آپمپ از نوع TL072 با تنظیم HF و LF گرفته شد. من حتی پی پی را اچ کردم و جمع کردم و مدتی به این پرید گوش دادم اما روحم عاشقش نشد.
سپس به مدار پیش تقویت کننده معروف Solntsev توجه کردم و قبلاً هنگام جستجوی اطلاعات در مورد PU Solntsev با مداری روبرو شدم که یادآور مدار Solntsev در ارتباط با RT غیرفعال ماتیوشکین بود. بود . این دقیقا همان چیزی بود که من نیاز داشتم!
پس از اینکه مدار پیش تقویت کننده را کمی ساده کردم و آن را مطابق با خودم تغییر دادم، به این نتیجه رسیدم. انتقال به منبع تغذیه یک طبقه و حذف قطعات "اضافی" این امکان را فراهم می کند که تا حدودی چیدمان برد را ساده کرده، آن را یک طرفه کند و از همه مهمتر، اندازه PCB را کمی کاهش دهد. من هیچ چیز قابل توجهی را در مدار تغییر ندادم که بتواند کیفیت صدا را بدتر کند، فقط عملکردهای دور زدن کنترل صدا، تعادل و واحد جبران صدا را که به آن نیاز نداشتم حذف کردم.
به مدار کنترل تنمن هیچ کمکی از خودم نکردم، اما همچنان نیاز به تنظیم مجدد تابلو داشتم زیرا... من نتوانستم مهر و موم یک طرفه آماده به اندازه مورد نیاز خود را در اینترنت پیدا کنم. تغییر حالت های بلوک تن با استفاده از رله های داخلی RES-47 انجام می شود.
برای اینکه بتوانم کنترلی را که برای کنترل تون و پیش تقویت کننده لازم داشتم، چندین روز در تئوری اصول عملکرد شمارنده ها و تریگرهای ریز مدارهای خانگی غرق کردم. برای پیش تقویت کننده، یک مورد از یک گیرنده ماهواره ای قدیمی انتخاب کردم که یک پنجره نسبتاً بزرگ داشت و باید با چیزی زیبا و مفید پر شود. بنابراین، می‌خواستم مطمئن شوم که اطلاعات بصری در مورد حالت‌های کنترل صدا وجود دارد و بهتر است اینها LED نباشند، بلکه اعدادی آشنا برای چشم و مغز باشند. در نتیجه، چنین نموداری از سه MS ترسیم شد.
K561LE5 پالس هایی را تنظیم می کند که به ورودی های K174IE4 و K561IE9A می رسند. شمارنده در IE9 4 کلید را کنترل می کند که رله ها را روی RT ماتیوشکین سوئیچ می کنند. در همان زمان، شمارنده در IE4 خوانش های نشانگر هفت بخش ALS335B1 را تغییر می دهد، که نشان می دهد کنترل صدا در حال حاضر در چه حالتی است. عدد "0" مربوط به حالت با حداقل سطح فرکانس پایین، عدد "3" - به حداکثر است. یک سوئیچ الکترونیکی ساده دیگر روی MS K155TM2 ساخته شده است. نیمی از ریز مدار سوئیچ را کنترل می کند که حالت های نشانگر سطح سیگنال را تغییر می دهد، نیمه دوم مسئول رله انتخابگر ورودی است. خوب، و یک مدار معمولی از نشانگر سطح سیگنال در LM3915 MS به طور جداگانه برای هر کانال.
واحد قدرتساخته شده بر اساس ترانسفورماتور TP-30، البته با سیم پیچ ثانویه به ولتاژهای مورد نیاز.
تمام ولتاژها تثبیت شده اند:
+/- 15 ولت - روشن / LM337 برای تغذیه برد پری آمپ
+9V در 7805 برای تغذیه رله و واحد کنترل
+ 5 ولت دوباره برای تغذیه کارت صدای USB روشن است
درباره راه اندازی و مشکلات احتمالی
با وجود پیچیدگی ظاهری مدار و انبوه قطعات، با مونتاژ مناسب و استفاده از قطعات شناخته شده و خوب توصیه شده برای این مدار، به احتمال زیاد می توانید خود را از غافلگیری های ناخوشایندی که ممکن است هنگام مونتاژ این واحد کنترل ایجاد شود، محافظت کنید. تنها بخشی از کل این مدار که نیاز به تنظیم دارد، خود برد پیش تقویت کننده است. لازم است جریان ساکن را تنظیم کنید، سطح ثابت در خروجی و شکل سیگنال را بررسی کنید.جریان ساکن توصیه شده برای این واحد کنترل 20-22 میلی آمپر است و با افت ولتاژ در مقاومت های 15 اهم R20، R21، R40، R42 محاسبه می شود. برای جریان 20-22 میلی آمپر، 300-350 میلی ولت باید در این مقاومت ها افت کند (300:15=20، 350:15=22). افت ولتاژ و بر این اساس جریان را می توان با تغییر مقدار مقاومت های R9، R10، R30، R31 (در مدار اصلی، 51 اهم) در یک جهت یا جهت دیگر تنظیم کرد. جریان ساکن بالاتر مربوط به مقاومت بالاتر مقاومت است و بالعکس. در نسخه من به جای مقاومت های ثابت 51 اهم، در تریمرهای چند دور با مقدار اسمی 100 اهم لحیم کاری انجام دادم که امکان تنظیم جریان ساکن مورد نیاز را بدون هیچ تلاش اضافی و با دقت بالا ممکن کرد.
دو تا دردسرفردی که تصمیم می گیرد این پیش تقویت کننده را تکرار کند ممکن است با هیجان و یک خروجی ثابت مواجه شود. علاوه بر این، به عنوان یک قاعده، مشکل اول باعث ایجاد مشکل دوم می شود. ابتدا باید مطمئن شوید که یک جزء DC در خروجی هر بافر و هر آپ امپ وجود دارد. مقدار کمی از ثابت مجاز است، اما فقط یک مقدار کوچک، تقریباً بیش از چند میلی ولت نیست.
اگر اقامت دائم وجود ندارد، من به شما تبریک می گویم! اگر وجود داشته باشد، دنبال دلیل می گردیم، اما دلایل زیادی وجود ندارد. این یا یک خطای نصب است، یا قسمت "اشتباه" است، یا در جایی هیجان وجود دارد. اولین کاری که باید انجام دهید این است که برد را به دقت بررسی کنید تا اتصالات از دست رفته یا برعکس، مسیرهای چسبیده به هم را بررسی کنید، دوباره بررسی کنید که آیا از تمام قطعات مقدار مورد نیاز استفاده می کنید یا خیر، و اگر همه چیز درست است، گزینه سوم باقی می ماند، یعنی برانگیخته برای پیدا کردن آن به یک اسیلوسکوپ نیاز دارید.
من خودم با این مشکل مواجه شدم. هر چهار بافر خروجی ثابت 100-150 میلی ولت داشتند. و دلیل وقوع آن دقیقاً جزئیات "اشتباه" بود. واقعیت این است که به جای تقویت کننده های عملیاتی OPA134، NE5534 را نصب کردم که کاملاً برای استفاده در این مدار مناسب نیستند. من برای مدت طولانی و ناموفق با این مشکل دست و پنجه نرم کردم و بعد از تعویض op-amp با OPA134 مشکل خود به خود برطرف شد.
درباره مکان و اتصال
با توجه به اینکه قاب موجود خیلی بزرگ نبود، مجبور شدیم دوباره همه تخته ها را بکشیم تا حداقل یکی دو سانتی متر فشرده تر شوند. قرار دادن تخته ها در کیس بسیار محکم بود، اما خوشبختانه همه چیز مناسب است. همه چیز شامل یک برد پیش تقویت کننده، یک برد کنترل صدا، یک برد واحد کنترل و نمایشگر دوگانه، یک کارت صدای USB، یک ترانسفورماتور منبع تغذیه و یک برد یکسو کننده-تثبیت کننده و دو برد کوچک برای یک انتخابگر ورودی و یک کنترل صدا و HF است.
تمام سیم های رایج را در یک نقطه وصل کردم، روی برد کنترل ولوم و تریبل. این مشکل زمزمه و پس‌زمینه‌ای را که من را ترسانده بود، از بین برد، که با زمین نادرست رقیق شده ممکن است.
مجدداً، به دلیل شرایط تنگ، صفحه کنترل و نمایشگر باید به صورت کامپوزیت ساخته می شد که از یک تخته بزرگ و یک تخته کوچک تشکیل شده بود. آنها از طریق یک کانکتور پین به یکدیگر متصل می شوند.
تمام تخته ها را از طریق این اسپیسرهای عایق پلاستیکی به شاسی کیس وصل کردم. این امکان را فراهم می کند که تخته ها را از تماس، هم با بدنه فلزی و هم از یکدیگر، در مکان هایی که نیازی به این کار نیست، کاملاً جدا کنید.
مسکن مناسب
من کمی در مورد خود پرونده به شما می گویم. همانطور که قبلاً اشاره کردم، محفظه گیرنده ماهواره به عنوان محفظه برای پیش تقویت کننده استفاده می شود. پیرمرد سالها صادقانه خدمت کرد، چندین بار تعمیر شد و پس از یک سفر دیگر به کارگاه با تشخیص "مرده" برای من فرستاده شد.ساختمان ها قبلا خوب بودند، بزرگ! دقیقا به خاطر اندازه و پنجره بزرگش بود که این کیس را انتخاب کردم. هیچ چیز اضافی روی پانل جلویی به جز کتیبه ها وجود نداشت. البته، 3 دکمه استفاده نشده باقی مانده است، اما این چیز مهمی نیست. من روی کتیبه ها را با رنگ مات از یک قوطی اسپری که در یک نمایندگی خودرو خریداری شده بود نقاشی کردم. این رنگ 98 درصد رنگ با رنگی که در ابتدا بدنه با آن رنگ شده بود مطابقت داشت. تفاوت را فقط با دقت می توان متوجه شد.
من آنها را به عنوان دستگیره برای این رگولاتورها نصب کردم که اتفاقاً. آنها کاملاً (به نظر من) با طراحی کلی پیش تقویت کننده که در رنگ های نقره ای و مشکی طراحی شده است ، مطابقت دارند.
درباره صدا و برداشت
و زمان آن فرا رسیده است که در مورد جالب ترین چیز صحبت کنیم، در مورد آنچه در پایان اتفاق افتاد. و در پایان معلوم شد که یکی دیگر از اسباب بازی های خوب در مجموعه تجهیزات بازتولید صدا من است.این طرح بدون شک سزاوار توجه و تکرار است. من صدای دستگاه تمام شده را دوست داشتم. با وجود تنها 4 مرحله در کنترل تن ماتیوشکین، نمی توانم بگویم که تنظیمات فرکانس پایین کافی وجود ندارد. چهار موقعیت کنترل باس برای انتخاب سطح دلخواه فرکانس های پایین برای سبک خاصی از موسیقی و ترجیحات شما کافی است.
آیا بیس انفجاری را دوست دارید؟ بلوک تون را به حالت چهارم تغییر دهید و اجازه دهید بلندگوها منفجر شوند! دامنه تنظیمات برای بلندی ها نیز به وفور کافی است وقتی دستگیره تا آنجا که ممکن است به سمت راست قرار می گیرد، مقدار اوج شروع به آسیب رساندن به گوش می کند.
در پایان سال‌های 2004 و 2005، میل طبیعی به ساخت تقویت‌کننده‌ها بر پایه عناصر مدرن، با بهره‌گیری از دستاوردهای پیشرفته فناوری الکترونیکی جهانی، به وجود آمد.
من یک پیش تقویت کننده با کیفیت بالا بر اساس EL2125 را مورد توجه شما قرار می دهم.
مواد اولیه رایگان هستند و دست سازان می توانند از آنها برای تکرار آنها در طرح های خود استفاده کنند.
چرا EL2125؟
یک تراشه عالی، با توجه به ویژگی‌هایش، طبق بررسی‌های مدل در سال 2004 تقریباً در رتبه دوم ده آپ امپ برتر قرار دارد.
البته این AD8099 نیست (نخستین رتبه در جهان، جایزه اینتل "نوآوری 2004")، اما EL2125 قبلاً در بازار کشورهای مستقل مشترک المنافع ظاهر شده است و دریافت آن کاملاً امکان پذیر است، به خصوص برای کسانی که زندگی می کنند. در پایتخت ها و شهرهای بزرگ
برای کسانی که گرفتن EL2125 برایشان سخت است، سعی می کنم تا حد امکان کمک کنم.
خودتان قضاوت کنید که ویژگی های EL2125 چقدر خوب است:
قابلیت کار بر روی بارهای تا - 500 اهم
محدوده فرکانس کاری تا - 180 مگاهرتز
ولتاژ تغذیه - ± 4.5 ... ± 16.5 ولت.
ضریب اعوجاج غیرخطی - کمتر از 0.001٪
نرخ چرخش خروجی - 190 V/µs
سطح نویز - 0.86 nV/vHz (بهتر از AD8099!!!)
قیمت خرده فروشی EL2125 معمولاً 3 دلار است، خیلی ارزان نیست، اما ارزشش را دارد.
اغلب، EL2125 در محفظه نوع SO-8 یافت می شود (نوک های میکرو را برای آهن های لحیم کاری آماده کنید).
باید توجه داشته باشم که "موسیقی شگفت انگیز" را به لیست ویژگی ها اضافه می کنم. این شاخص را نمی توان با ابزار اندازه گیری کرد و تنها با گوش قابل لمس است.
1. به عنوان یک تقویت کننده برای تلفن های با طیف گسترده ای از امپدانس:
2. به عنوان یک پیش تقویت کننده با کیفیت بالا برای تقویت کننده های قدرت با منبع تغذیه دوقطبی (از 22 ± 35 ولت) و حساسیت 20 ... 26 دسی بل:
این آپ امپلی فایر ناخواسته خود را به عنوان یک پیش تقویت کننده جدی تر معرفی می کند که بر اساس تقویت کننده Solntsev ایجاد شده و در وب سایت Soldering Iron توضیح داده شده است:
تقویت کننده از مقاومت های متغیر دوگانه R11 و R17 از هر نوع گروه B، R1 و R21 از هر نوع گروه B یا A استفاده می کند. یک مقاومت متغیر 100 کیلو اهم (که از وسط ضربه زده می شود) می تواند به عنوان یک کنترل کننده صدا با جبران صدا استفاده شود. R21). ترانزیستورها را می توان با KT3107I، KT313B، KT361V، K (VT1، VT4) و KT312V، KT315V (سایر) جایگزین کرد. تعویض آپ امپ K574UD1 با انواع دیگر آپ امپ توصیه نمی شود. اگر جزء DC در سطح قابل توجهی (در موارد نادر) در نقطه A باشد، لازم است یک خازن با ظرفیت 2.2 - 5 μF نصب شود.
پیش تقویت کننده توصیف شده به یک تقویت کننده قدرت AF با امپدانس ورودی حداقل 10 کیلو اهم متصل است. با افزایش قابل توجه کیلوگرم، این واحد کنترل را می توان بر روی یک UMZCH با Rin تا 2 کیلو اهم بارگیری کرد (که بسیار نامطلوب است)، در چنین مواردی (اگر Rin UMZCH شما کمتر از 10 کیلو اهم باشد) فقط نیاز دارید برای روشن کردن مجدد مرحله خروجی (یک کپی از بخش مدار VT1-VT2- VT3-VT4-R4-R5-R6-R7، به خروجی DA2 متصل شوید)، مقاومت های R23 و R24 را مانند مقاومت های R2 وصل کنید. R3، اگرچه در این مورد ممکن است سطح نویز افزایش یابد. و اگر Rin UMZCH شما بزرگتر یا مساوی 100 کیلو اهم باشد، توصیه می شود از K574UD1A(B) به عنوان تقویت کننده عملیاتی DA2 استفاده کنید، این باعث کاهش سطح اعوجاج و نویز می شود.
تغییرات احتمالی در طرح (بهبود):
- برای حذف کلیدهای P2K (در عملکرد بسیار نامطمئن) از مسیر سیگنال صوتی، توصیه می شود کلید SA1 را از مدار خارج کنید (به همراه مقاومت های R8, R9) و کلید SA2 را با اتصال کوتاه مقاومت R23 به آخرین مرحله منتقل کنید. (مقاومت های R13، R14 در این مورد از نمودار حذف می شوند).
مدار پیش تقویت کننده:
همچنین استفاده از این op-amp در یک پیش تقویت کننده جهانی که می تواند به عنوان تقویت کننده هدفون نیز عمل کند، بی فایده نخواهد بود. نمودار مدار در زیر نشان داده شده است:
دنبال کننده های امیتر VT1-VT2 خروجی آپ امپ را تخلیه می کنند و سپس مداری را با بازخورد محلی دنبال می کنند که باعث کاهش بیشتر اعوجاج های غیرخطی می شود. مقاومت‌های R19 و R20 جریان ساکن مرحله پنجره پیش تقویت‌کننده را، مشابه تقویت‌کننده‌های قدرت، در 7-12 میلی آمپر تنظیم می‌کنند. در این راستا آخرین مرحله باید روی یک هیت سینک کوچک نصب شود
این صفحه بر اساس مطالب سایت http://yooree.narod.ru و http://cxem.net تهیه شده است.
