აუდიო დენის გამაძლიერებლის მუშაობის აღწერა MOSFET ტრანზისტორების გამოყენებით. გამაძლიერებელი ტრანზისტორებზე: ტიპები, სქემები, მარტივი და რთული Push-pull გამაძლიერებელი ტრანზისტორებზე
დენის წყარომ უნდა უზრუნველყოს სტაბილური ან არასტაბილური ბიპოლარული მიწოდების ძაბვა ±45V და დენი 5A. ეს ULF ტრანზისტორი წრე ძალიან მარტივია, რადგან გამომავალი ეტაპი იყენებს წყვილი ძლიერი დამატებითი დარლინგტონის ტრანზისტორს. საცნობარო მახასიათებლების შესაბამისად, ამ ტრანზისტორებს შეუძლიათ გადართონ დენი 5A-მდე ემიტერ-კოლექტორის შეერთების ძაბვაზე 100 ვ-მდე.
ULF წრე ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
სიგნალი, რომელიც საჭიროებს გაძლიერებას წინასწარი ULF-ით, მიეწოდება წინასწარ დიფერენციალური გამაძლიერებლის საფეხურს, რომელიც აგებულია კომპოზიციურ ტრანზისტორებზე VT1 და VT2. დიფერენციალური მიკროსქემის გამოყენება გამაძლიერებლის ეტაპზე ამცირებს ხმაურის ეფექტებს და იძლევა უარყოფით გამოხმაურებას. ოპერაციული სისტემის ძაბვა მიეწოდება ტრანზისტორი VT2-ის ბაზას დენის გამაძლიერებლის გამოსასვლელიდან. DC უკუკავშირი ხორციელდება რეზისტორი R6-ის მეშვეობით. ცვლად კომპონენტზე გამოხმაურება ხორციელდება რეზისტორი R6-ის მეშვეობით, მაგრამ მისი მნიშვნელობა დამოკიდებულია R7-C3 ჯაჭვის რეიტინგებზე. მაგრამ უნდა გავითვალისწინოთ, რომ R7 წინააღმდეგობის ძალიან დიდი ზრდა იწვევს აგზნებას.
DC მუშაობის რეჟიმი უზრუნველყოფილია რეზისტორი R6-ის არჩევით. დარლინგტონის ტრანზისტორებზე დაფუძნებული გამომავალი ეტაპი VT3 და VT4 მუშაობს AB კლასში. დიოდები VD1 და VD2 საჭიროა გამომავალი ეტაპის სამუშაო წერტილის სტაბილიზაციისთვის.
ტრანზისტორი VT5 შექმნილია გამომავალი ეტაპის მართვით, მისი ბაზა იღებს სიგნალს დიფერენციალური წინასწარი გამაძლიერებლის გამოსვლიდან, ისევე როგორც მუდმივი მიკერძოებული ძაბვა, რომელიც განსაზღვრავს გამომავალი ეტაპის DC მუშაობის რეჟიმს.
წრეში არსებული ყველა კონდენსატორი უნდა იყოს შექმნილი მინიმუმ 100 ვოლტის მაქსიმალური DC ძაბვისთვის. რეკომენდებულია გამომავალი ეტაპის ტრანზისტორების დამონტაჟება რადიატორებზე მინიმუმ 200 სმ კვადრატული ფართობით.
მარტივი ორსაფეხურიანი გამაძლიერებლის განხილული წრე განკუთვნილია ყურსასმენებთან გამოსაყენებლად ან წინასწარ გამაძლიერებლის ფუნქციის მქონე მარტივ მოწყობილობებში გამოსაყენებლად.
გამაძლიერებლის პირველი ტრანზისტორი დაკავშირებულია საერთო ემიტერის სქემის მიხედვით, ხოლო მეორე ტრანზისტორი დაკავშირებულია საერთო კოლექტორთან. პირველი ეტაპი განკუთვნილია ძირითადი სიგნალის გაძლიერებისთვის ძაბვის თვალსაზრისით, ხოლო მეორე ეტაპი აძლიერებს სიგნალს სიმძლავრის თვალსაზრისით.
ორსაფეხურიანი გამაძლიერებლის მეორე ეტაპის დაბალი გამომავალი წინაღობა, რომელსაც ეწოდება ემიტერი მიმდევარი, საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ არა მხოლოდ მაღალი წინაღობის ყურსასმენები, არამედ სხვა ტიპის აკუსტიკური სიგნალის გადამყვანები.
ეს არის ასევე ორსაფეხურიანი ULF წრე, რომელიც დამზადებულია ორ ტრანზისტორზე, მაგრამ საპირისპირო გამტარობით. მისი მთავარი მახასიათებელია ის, რომ კასკადებს შორის კავშირი პირდაპირია. დაფარული OOS წინააღმდეგობის R3 მიკერძოების ძაბვის საშუალებით მეორე საფეხურიდან გადადის პირველი ტრანზისტორის ბაზაზე.
კონდენსატორი SZ, გვერდის ავლით R4 რეზისტორს, ამცირებს უარყოფით გამოხმაურებას ალტერნატიულ დენზე, რითაც ამცირებს VT2-ის მომატებას. რეზისტორი R3-ის მნიშვნელობის არჩევით დგება ტრანზისტორების მუშაობის რეჟიმი.
UMZCH ორ ტრანზისტორზე |
ეს საკმაოდ მსუბუქი აუდიო დენის გამაძლიერებელი (UMPA) შეიძლება შედუღდეს მხოლოდ ორი ტრანზისტორის გამოყენებით. მიწოდების ძაბვით 42V DC, გამაძლიერებლის გამომავალი სიმძლავრე აღწევს 0.25 W-ს 4 Ohm დატვირთვაში. მიმდინარე მოხმარება არის მხოლოდ 23 mA. გამაძლიერებელი მუშაობს ერთი ციკლის "A" რეჟიმში.
დაბალი სიხშირის ძაბვა სიგნალის წყაროდან უახლოვდება მოცულობის კონტროლს R1. შემდეგი, დამცავი რეზისტორის R3 და C1 კონდენსატორის მეშვეობით, სიგნალი ჩნდება ბიპოლარული ტრანზისტორი VT1-ის ბაზაზე, რომელიც დაკავშირებულია საერთო ემიტერის მიკროსქემის მიხედვით. R8-ის მეშვეობით გაძლიერებული სიგნალი მიეწოდება მძლავრი ველის ეფექტის მქონე ტრანზისტორი VT2-ის კარიბჭეს, რომელიც დაკავშირებულია საერთო წყაროსთან სქემის მიხედვით და მისი დატვირთვა არის საფეხურიანი ტრანსფორმატორის პირველადი გრაგნილი დაკავშირებულია ტრანსფორმატორის მეორად გრაგნილთან.
ტრანზისტორის ორივე სტადიაზე არის ადგილობრივი უარყოფითი გამოხმაურება პირდაპირ და ალტერნატიულ დენზე, ასევე საერთო OOS წრეზე.
თუ საველე ეფექტის ტრანზისტორის კარიბჭის ძაბვა იზრდება, მისი არხის გადინების წყაროს წინააღმდეგობა მცირდება და ძაბვა მის გადინებაში მცირდება. ეს ასევე გავლენას ახდენს ბიპოლარულ ტრანზისტორში შემავალი სიგნალის დონეზე, რაც ამცირებს კარიბჭის წყაროს ძაბვას.
ადგილობრივ უარყოფით უკუკავშირის სქემებთან ერთად, ორივე ტრანზისტორის მუშაობის რეჟიმი სტაბილიზდება მიწოდების ძაბვის უმნიშვნელო ცვლილების შემთხვევაშიც კი. მომატება დამოკიდებულია R10 და R7 რეზისტორების წინააღმდეგობების თანაფარდობაზე. ზენერის დიოდი VD1 შექმნილია საველე ეფექტის ტრანზისტორის წარუმატებლობის თავიდან ასაცილებლად. გამაძლიერებლის ეტაპი VT1-ზე იკვებება RC ფილტრის R12C4 მეშვეობით. კონდენსატორი C5 იბლოკება ელექტრომომარაგების წრეში.
გამაძლიერებელი შეიძლება დამონტაჟდეს 80x50 მმ ზომის ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე, რომელზედაც განთავსებულია ყველა ელემენტი, გარდა საფეხურიანი ტრანსფორმატორისა და დინამიური თავისა.
გამაძლიერებლის წრე რეგულირდება მიწოდების ძაბვაზე, რომელზეც ის იმუშავებს. დახვეწილი დარეგულირებისთვის რეკომენდებულია ოსცილოსკოპის გამოყენება, რომლის ზონდი დაკავშირებულია საველე ეფექტის ტრანზისტორის გადინების ტერმინალთან. სინუსოიდური სიგნალის გამოყენებით 100 ... 4000 ჰც სიხშირით გამაძლიერებლის შეყვანაზე, დარეგულირების რეზისტორი R5-ის რეგულირებით, ჩვენ უზრუნველვყოფთ, რომ არ იყოს შესამჩნევი დამახინჯება სინუსოიდის სიგნალის ამპლიტუდის რხევით ტრანზისტორი გადინების ტერმინალზე. რაც შეიძლება დიდი.
საველე ეფექტის ტრანზისტორი გამაძლიერებლის გამომავალი სიმძლავრე მცირეა, მხოლოდ 0,25 ვტ, მიწოდების ძაბვა არის 42 ვ-დან 60 ვ-მდე. დინამიური თავის წინააღმდეგობა არის 4 Ohms.
აუდიო სიგნალი ცვლადი წინააღმდეგობის R1, შემდეგ R3 და გამყოფი ტევადობის C1 მეშვეობით მიეწოდება გამაძლიერებლის საფეხურს ბიპოლარულ ტრანზისტორიზე საერთო ემიტერის სქემის მიხედვით. შემდეგი, ამ ტრანზისტორიდან გაძლიერებული სიგნალი R10 წინააღმდეგობის გავლით გადის საველე ეფექტის ტრანზისტორისკენ.
ტრანსფორმატორის პირველადი გრაგნილი არის დატვირთვა საველე ეფექტის ტრანზისტორისთვის, ხოლო ოთხი ომი დინამიური თავი უკავშირდება მეორად გრაგნილს. წინააღმდეგობების R10 და R7 თანაფარდობით ვადგენთ ძაბვის გაძლიერების ხარისხს. უნიპოლარული ტრანზისტორის დასაცავად წრეს დაემატა ზენერის დიოდი VD1.
ყველა ნაწილის მნიშვნელობა ნაჩვენებია დიაგრამაში. ტრანსფორმატორის გამოყენება შესაძლებელია როგორც TVK110LM ან TVK110L2, ძველი ტელევიზორის კადრის სკანირების განყოფილებიდან ან მსგავსი.
UMZCH აგეევის სქემის მიხედვით |
ამ წრეს წავაწყდი რადიოჟურნალის ძველ ნომერში, მისგან შთაბეჭდილებები ყველაზე სასიამოვნო იყო, ჯერ ერთი, წრე ისეთი მარტივია, რომ ახალბედა რადიომოყვარულსაც კი შეუძლია მისი აწყობა და მეორეც, იმ პირობით, რომ კომპონენტები მუშაობენ და აწყობა სწორია, არ საჭიროებს კორექტირებას.
თუ თქვენ გაინტერესებთ ეს წრე, მაშინ შეგიძლიათ იპოვოთ მისი შეკრების დანარჩენი დეტალები რადიო ჟურნალში No8 1982 წელს.
მაღალი ხარისხის ტრანზისტორი ULF |
გამაძლიერებელს შეუძლია მიაწოდოს 2 კვტ პიკური სიმძლავრე და 1,5 კვტ უწყვეტი, რაც ნიშნავს, რომ ამ გამაძლიერებელს შეუძლია დაწვას თქვენ მიერ ნაცნობი დინამიკების უმეტესობა. იმისათვის, რომ წარმოიდგინოთ ასეთი სიმძლავრე მოქმედებაში, შეგიძლიათ დააკავშიროთ (რასაც კატეგორიულად არ გირჩევთ) ორი 8 ომიანი დინამიკი, რომლებიც სერიულად არის დაკავშირებული 220 ვ AC ქსელთან. ამ შემთხვევაში, ერთ დინამიკს ექნება 110 ვ ეფექტური ძაბვა 8 ohms - 1,500 W. როგორ ფიქრობთ, რამდენ ხანს იმუშავებს აკუსტიკა ამ რეჟიმში? თუ ჯერ კიდევ გაქვთ ამ გამაძლიერებელზე მუშაობის სურვილი, გააგრძელეთ...
გამაძლიერებლის აღწერა
პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ მოთხოვნებს 1.5 კვტ-ის 4 ომამდე მიღწევისთვის. ჩვენ გვჭირდება 77.5V rms ძაბვა, მაგრამ უნდა გვქონდეს გარკვეული ზღვარი, რადგან მიწოდების ძაბვა დაეცემა დატვირთვის ქვეშ და ყოველთვის იქნება ძაბვის ვარდნა კოლექტორ-ემიტერის შეერთებებზე და ემიტერის რეზისტორებზე.
ამიტომ მიწოდების ძაბვა უნდა იყოს...
VDC = VRMS * 1.414
VDC = 77,5 * 1,414 = ± 109,6 V DC ძაბვა
ვინაიდან ჩვენ არ გავითვალისწინეთ დანაკარგები, გამაძლიერებლის წვერით უნდა დავამატოთ დაახლოებით 3-5 ვ, ხოლო სრული დატვირთვის პირობებში მიწოდების ძაბვის ვარდნისთვის დამატებითი 10 ვ.
2 x 90 ვ ტრანსფორმატორი გამოიმუშავებს ± 130 ვ ძაბვას (260 ვ რექტფიკატორის ბოლოებს შორის), ამიტომ ელექტრომომარაგება უკიდურესი სიფრთხილით უნდა დამუშავდეს.
ბიპოლარული ტრანზისტორები შეირჩა, როგორც ყველაზე შესაფერისი გამაძლიერებლის ბოლო ეტაპისთვის. ეს, პირველ რიგში, ნაკარნახევია მიწოდების ძაბვით, რომელიც აღემატება MOSFET ტრანზისტორების უმეტესობის ლიმიტულ ძაბვას. ეს ასევე ბევრია ბიპოლარული ტრანზისტორებისთვის, მაგრამ MJ15004/5 ან MJ21193/4 აკმაყოფილებს მაქსიმალურ ძაბვის მოთხოვნას, რაც ნიშნავს, რომ ჩვენ მათზე გავამახვილებთ ყურადღებას.
P=V? / R = 65 ? / 4 = 1056 W
ანუ საშუალო ელექტრო გამათბობლის ტოლია...
გახსოვდეთ, რომ რეზისტენტული დატვირთვის მართვისას 45° ფაზური გადანაცვლებით, დენის გაფრქვევა თითქმის ორმაგდება. აქედან გამომდინარე, კარგი გაგრილება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია იძულებითი გაგრილებისთვის.
MJ15024/5 (ან MJ21193/4) ტრანზისტორები K-3 პაკეტში (რკინით ორი ტერმინალით, როგორიცაა KT825/827), და შექმნილია 250 ვტ-ის გასაფანტად 25°C ტემპერატურაზე. K-3 ტრანზისტორი პაკეტი შეირჩა, რადგან მას აქვს ენერგიის გაფრქვევის ყველაზე მაღალი მაჩვენებელი, რადგან თერმული წინააღმდეგობა უფრო დაბალია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა პლასტიკური შეფუთული ტრანზისტორი.
MJE340/350 ძაბვის გამაძლიერებლის ეტაპზე გარანტიას იძლევა კარგი წრფივობის. მაგრამ 12 mA სტადიაზე დენის შემთხვევაშიც კი, სიმძლავრე არის 0.72 W, ამიტომ Q4, Q6, Q9 და Q10 უნდა ჰქონდეთ გამათბობელი. ტრანზისტორი (Q5), რომელიც განსაზღვრავს საბოლოო ეტაპის მიკერძოებას, უნდა იყოს დამონტაჟებული ტერმინალთან საერთო რადიატორზე და ჰქონდეს საიმედო თერმული კონტაქტი.
მოკლე ჩართვის დამცავი წრე (Q7, Q8) ზღუდავს დენს 12A-მდე და ერთი ტრანზისტორის მიერ გამოშვებულ სიმძლავრეს დაახლოებით 175W-მდე, ხოლო ამ რეჟიმში გამაძლიერებლის ხანგრძლივი მუშაობა დაუშვებელია.
1500W პროფესიონალური გამაძლიერებლის წრე.
დამატებითი უკუკავშირის ელემენტები (R6a და C3a, ნაჩვენები წერტილოვანი) არჩევითია. ისინი შეიძლება საჭირო გახდეს, თუ მოხდება გამაძლიერებლის თვითაგზნება. საპირისპირო დიოდები (D9 და D10) იცავს გამაძლიერებლის ტრანზისტორებს უკანა EMF-ისგან აქტიური დატვირთვის მუშაობისას. 1N5404 სერიის დიოდებს შეუძლიათ გაუძლონ პიკს 200A-მდე. ნომინალური ძაბვა უნდა იყოს მინიმუმ 400 ვ.
რეზისტორი VR1 100 ohm გამოიყენება DC დენის გამაძლიერებლის დასაბალანსებლად. დიაგრამაზე ნაჩვენები კომპონენტების რეიტინგებით, საწყისი ოფსეტი უნდა იყოს ±25 მვ-ის ფარგლებში დაკონფიგურირებამდე. რეზისტორი VR2 გამოიყენება ბოლო ეტაპის მდუმარე დენის დასაყენებლად. მდუმარე დენი რეგულირდება R19 ან R20 რეზისტორზე ძაბვის გაზომვით, რომელიც უნდა იყოს 150 მვ-ის ფარგლებში.
შეყვანის ეტაპის მგრძნობელობა არის 1.77 ვ 900 ვტ-ისთვის 8 ohms-ზე, ან 1800W 4 ohms-ზე.
Ენერგიის წყარო:
გამაძლიერებლისთვის საჭირო ელექტრომომარაგება მოითხოვს სერიოზულ დიზაინის მიდგომას. უპირველეს ყოვლისა, დაგჭირდებათ დაწევის ტრანსფორმატორი მინიმუმ 2 კვტ სიმძლავრით. დენის ფილტრის კონდენსატორები უნდა იყოს შეფასებული 150 ვ-ზე და გაუძლებს 10A-მდე ტალღოვან დენს. კონდენსატორები, რომლებიც არ აკმაყოფილებენ ამ მოთხოვნებს, შეიძლება უბრალოდ აფეთქდნენ, როდესაც გამაძლიერებელი მუშაობს სრული სიმძლავრით.
მნიშვნელოვანი დეტალია ხიდის გამსწორებელი. მიუხედავად იმისა, რომ 35A ხიდებს, როგორც ჩანს, შეუძლიათ გაუმკლავდნენ დავალებას, განმეორებითი დენი აჭარბებს ხიდების რეიტინგებს. მე გირჩევთ გამოიყენოთ ორი ხიდი, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად, როგორც ნაჩვენებია დიაგრამაში. ხიდის გამსწორებლის ნომინალური ძაბვა უნდა იყოს მინიმუმ 400 ვ, და ისინი უნდა იყოს დამონტაჟებული საკმარისად გამაგრილებელზე გაგრილებისთვის.
კვების ბლოკი 1500 ვტ გამაძლიერებლისთვის.
დიაგრამაზე ნაჩვენებია კონდენსატორები, რომლებიც შედგება ოთხი დაბალი ძაბვის კონდენსატორისგან, რადგან მათი პოვნა უფრო ადვილია, ხოლო გამსწორებელი ასევე შედგება ორი ხიდისგან, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად.
დამატებითი ძაბვის წყაროები 5 ვ შეიძლება აღმოიფხვრას, ხოლო პიკური სიმძლავრე შემცირდება 2048 W-დან 1920 W-მდე, რაც არ არის მნიშვნელოვანი.
P39 მოდული არის რბილი დაწყების სისტემა და შედგება რელესგან, რომლის კონტაქტების პარალელურად რეზისტორები დაკავშირებულია საერთო სიმძლავრით 150 W და შედეგად მიღებული წინააღმდეგობა 33 Ohms.
თქვენს ძვირფას ყურადღებას შესთავაზეს გამაძლიერებელი ადვილად აწყობილი, საშინლად მარტივი დასაყენებელი (ეს რეალურად არ საჭიროებს), არ შეიცავს განსაკუთრებით მწირ კომპონენტებს და ამავე დროს აქვს ძალიან კარგი მახასიათებლები და ადვილად ემთხვევა ასე- ჰქვია hi-fi, რომელიც ასე ძვირფასად უყვარს მოქალაქეების უმრავლესობას.გამაძლიერებელს შეუძლია იმუშაოს 4 და 8 Ohm დატვირთვაზე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხიდის მიერთებისას 8 Ohm დატვირთვაზე და მიაწვდის 200 W დატვირთვას.
ძირითადი მახასიათებლები:
მიწოდების ძაბვა, V................................................ ...... ................ ±35
დენის მოხმარება ჩუმ რეჟიმში, mA................................ 100
შეყვანის წინაღობა, kOhm................................................ .......... 24
მგრძნობელობა (100 W, 8 Ohm), V.......................................... .... ...... 1.2
გამომავალი სიმძლავრე (KG=0.04%), ვ................................. .... .... 80
რეპროდუცირებადი სიხშირის დიაპაზონი, ჰც................................. 10 - 30000
სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა (არაწონილი), dB..................... -73
გამაძლიერებელი მთლიანად დაფუძნებულია დისკრეტულ ელემენტებზე, ყოველგვარი ოპ-ამპერატორებისა და სხვა ხრიკების გარეშე. 4 Ohm დატვირთვით და 35 ვ მიწოდებით მუშაობისას, გამაძლიერებელი ავითარებს სიმძლავრეს 100 ვტ-მდე. თუ საჭიროა 8 Ohm დატვირთვის შეერთება, სიმძლავრე შეიძლება გაიზარდოს +/-42 V-მდე, ამ შემთხვევაში მივიღებთ იგივე 100 W-ს.კატეგორიულად არ არის რეკომენდებული მიწოდების ძაბვის გაზრდა 42 ვ-ზე მეტი, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება დარჩეთ გამომავალი ტრანზისტორების გარეშე. ხიდის რეჟიმში მუშაობისას უნდა იქნას გამოყენებული 8 ომიანი დატვირთვა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, კვლავ ვკარგავთ გამომავალი ტრანზისტორების გადარჩენის იმედს. სხვათა შორის, უნდა გავითვალისწინოთ, რომ დატვირთვაში არ არის დაცვა მოკლე ჩართვისგან, ამიტომ სიფრთხილე გმართებთ.გამაძლიერებლის ხიდის რეჟიმში გამოსაყენებლად აუცილებელია MT შეყვანის გადახრა სხვა გამაძლიერებლის გამოსავალზე, რომლის შესასვლელშიც მიეწოდება სიგნალი. დარჩენილი შეყვანა დაკავშირებულია საერთო მავთულთან. რეზისტორი R11 გამოიყენება გამომავალი ტრანზისტორების მშვიდი დენის დასაყენებლად. კონდენსატორი C4 განსაზღვრავს მომატების ზედა ზღვარს და არ უნდა შეამციროთ - მიიღებთ თვითაგზნებას მაღალ სიხშირეებზე.
ყველა რეზისტორს აქვს 0.25 W, გარდა R18, R12, R13, R16, R17. პირველი სამი არის 0,5 W, ბოლო ორი არის თითო 5 W. HL1 LED არ არის სილამაზისთვის, ამიტომ არ არის საჭირო სუპერნათელი დიოდის შეერთება წრედში და მისი წინა პანელზე მიტანა. დიოდი უნდა იყოს ყველაზე გავრცელებული მწვანე ფერი - ეს მნიშვნელოვანია, რადგან სხვა ფერის LED-ებს აქვთ ძაბვის განსხვავებული ვარდნა.თუ მოულოდნელად ვინმეს გაუმართლა და ვერ მიიღო გამომავალი ტრანზისტორები MJL4281 და MJL4302, ისინი შეიძლება შეიცვალოს MJL21193 და MJL21194 შესაბამისად.უმჯობესია აიღოთ მრავალბრუნიანი ცვლადი რეზისტორი R11, თუმცა ჩვეულებრივი იქნება. აქ კრიტიკული არაფერია - უბრალოდ უფრო მოსახერხებელია მშვიდი დენის დაყენება.
ცოტა ხნის წინ, გარკვეულმა ადამიანმა მთხოვა, აეშენებინა მისთვის საკმარისი სიმძლავრის გამაძლიერებელი და ცალკეული გამაძლიერებელი არხები დაბალი, საშუალო და მაღალი სიხშირეებისთვის. მანამდე მე ის უკვე არაერთხელ მქონდა შეგროვებული ჩემთვის, როგორც ექსპერიმენტი და, უნდა ითქვას, რომ ექსპერიმენტები ძალიან წარმატებული იყო. არც თუ ისე მაღალი დონის იაფი დინამიკების ხმის ხარისხი შესამჩნევად გაუმჯობესებულია, მაგალითად, თავად დინამიკებში პასიური ფილტრების გამოყენების შესაძლებლობებთან შედარებით. გარდა ამისა, შესაძლებელი ხდება საკმაოდ მარტივად შეცვალოს კროსვორდის სიხშირეები და თითოეული ცალკეული დიაპაზონის მომატება და, ამრიგად, უფრო ადვილია მივაღწიოთ ერთიანი სიხშირის პასუხის მთელ ხმის გამაძლიერებელ გზას. გამაძლიერებელი იყენებდა მზა სქემებს, რომლებიც ადრე იყო გამოცდილი არაერთხელ უფრო მარტივ დიზაინში.
სტრუქტურული სქემა
ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს 1 არხის მიკროსქემის დიაგრამას:
როგორც სქემიდან ჩანს, გამაძლიერებელს აქვს სამი შეყვანა, რომელთაგან ერთი იძლევა ვინილის პლეერისთვის წინასწარ გამაძლიერებელი-კორექტორის დამატების მარტივ შესაძლებლობას (საჭიროების შემთხვევაში), შეყვანის ჩამრთველს, წინასწარ გამაძლიერებელ-ტონის კონტროლს (ასევე სამი. - ზოლი, რეგულირებადი HF/MF/LF დონეებით), ხმის კონტროლი, ფილტრის ბლოკი სამი ზოლისთვის, თითოეული ზოლის მომატების დონის რეგულირებით, ფილტრაციის გამორთვის შესაძლებლობით და მაღალი სიმძლავრის საბოლოო გამაძლიერებლებისთვის (არასტაბილიზებული) და კვების წყარო. სტაბილიზატორი "დაბალი დენის" ნაწილისთვის (წინასწარი გამაძლიერებელი ეტაპები).
წინასწარ გამაძლიერებელი-ტემბრის ბლოკი
გამოყენებული იქნა წრე, რომელიც უკვე არაერთხელ იყო გამოცდილი, რომელიც, მიუხედავად მისი სიმარტივისა და ნაწილების ხელმისაწვდომობისა, საკმაოდ კარგ მახასიათებლებს აჩვენებს. დიაგრამა (როგორც ყველა შემდგომი) ერთხელ გამოქვეყნდა ჟურნალ "რადიოში", შემდეგ კი არაერთხელ გამოქვეყნდა ინტერნეტის სხვადასხვა საიტებზე:
DA1-ზე შეყვანის საფეხური შეიცავს მომატების დონის გადამრთველს (-10; 0; +10 დბ), რაც ამარტივებს მთელი გამაძლიერებლის შეხამებას სხვადასხვა დონის სიგნალის წყაროებთან, ხოლო ტონის კონტროლი პირდაპირ აწყობილია DA2-ზე. წრე არ არის კაპრიზული ელემენტების მნიშვნელობების გარკვეული ვარიაციებისთვის და არ საჭიროებს რაიმე კორექტირებას. როგორც op-amp, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი მიკროსქემები, რომლებიც გამოიყენება გამაძლიერებლების აუდიო ბილიკებში, მაგალითად, აქ (და შემდგომ სქემებში) მე ვცადე იმპორტირებული BA4558, TL072 და LM2904. ნებისმიერი იქნება, მაგრამ უკეთესია, რა თქმა უნდა, აირჩიოთ op-amp პარამეტრები ყველაზე დაბალი შესაძლო ხმაურის დონით და მაღალი შესრულებით (შეყვანის ძაბვის შემცირების ფაქტორი). ამ პარამეტრების ნახვა შესაძლებელია საცნობარო წიგნებში (მონაცემთა ცხრილებში). რა თქმა უნდა, აქ საერთოდ არ არის საჭირო ამ კონკრეტული სქემის გამოყენება, მაგალითად, შესაძლებელია არა სამზოლიანი, არამედ ჩვეულებრივი (სტანდარტული) ორზოლიანი ბლოკის გაკეთება. ოღონდ არა "პასიური" წრე, არამედ გამაძლიერებელი შესატყვისი ეტაპებით ტრანზისტორებზე ან op-amp-ზე შემავალ და გამომავალზე.
ფილტრის ბლოკი
თუ გსურთ, ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ბევრი ფილტრის სქემები, რადგან ახლა არის საკმარისი პუბლიკაციები მრავალსაფეხურიანი გამაძლიერებლების თემაზე. ამ ამოცანის გასაადვილებლად და მხოლოდ მაგალითად, აქ ჩამოვთვლი რამდენიმე შესაძლო სქემას, რომლებიც ნაპოვნია სხვადასხვა წყაროებში:
- წრე, რომელიც მე გამოვიყენე ამ გამაძლიერებელში, რადგან კროსვორდის სიხშირეები აღმოჩნდა ზუსტად ის, რაც "მომხმარებელს" სჭირდებოდა - 500 ჰც და 5 კჰც და არაფრის გადათვლა არ მომიწია.
- მეორე წრე, უფრო მარტივი op-amp-ზე.
და კიდევ ერთი შესაძლო წრე, ტრანზისტორების გამოყენებით:
როგორც თქვენმა უკვე დაწერა, მე ავირჩიე პირველი სქემა ზოლების საკმაოდ მაღალი ხარისხის ფილტრაციისა და ზოლების გამოყოფის სიხშირეების შესაბამისობის გამო მითითებულებთან. მხოლოდ თითოეული არხის (ბენდის) გამოსავალზე დაემატა მარტივი მომატების დონის კონტროლი (როგორც გაკეთდა, მაგალითად, მესამე წრეში, ტრანზისტორების გამოყენებით). რეგულატორების მიწოდება შესაძლებელია 30-დან 100 kOhm-მდე. ოპერაციული გამაძლიერებლები და ტრანზისტორები ყველა წრეში შეიძლება შეიცვალოს თანამედროვე იმპორტირებულით (პინოუტის გათვალისწინებით!) უკეთესი მიკროსქემის პარამეტრების მისაღებად. ყველა ეს წრე არ საჭიროებს რაიმე კორექტირებას, თუ არ გჭირდებათ გადაკვეთის სიხშირეების შეცვლა. სამწუხაროდ, მე არ შემიძლია მოგაწოდო ინფორმაცია ამ კროსვორდის სიხშირეების ხელახალი გაანგარიშების შესახებ, რადგან სქემები მოიძებნა, როგორც "მზა" მაგალითები და მათ არ დაურთეს დეტალური აღწერა.
MF და HF არხებზე ფილტრაციის გამორთვის შესაძლებლობა დაემატა ფილტრის ბლოკის წრეს (სამი სქემიდან პირველი). ამ მიზნით დამონტაჟდა P2K ტიპის ორი ღილაკით ჩამრთველი, რომელთა დახმარებით შეგიძლიათ უბრალოდ დახუროთ ფილტრის შეყვანის - R10C9 შეერთების წერტილები მათი შესაბამისი გამოსავლებით - "HF გამომავალი" და "MF გამომავალი". ამ შემთხვევაში, სრული აუდიო სიგნალი გადაიცემა ამ არხებით.
დენის გამაძლიერებლები
თითოეული ფილტრის არხის გამოსასვლელიდან, HF-MF-LF სიგნალები მიეწოდება დენის გამაძლიერებლების შესასვლელებს, რომლებიც ასევე შეიძლება შეიკრიბონ ნებისმიერი ცნობილი სქემის გამოყენებით, მთელი გამაძლიერებლის საჭირო სიმძლავრის მიხედვით. UMZCH გავაკეთე დიდი ხნის ნაცნობი სქემით ჟურნალ „რადიოდან“, №3, 1991 წ., გვ. აქ მე ვაძლევ ბმულს "ორიგინალური წყაროს", რადგან არსებობს მრავალი მოსაზრება და დავა ამ სქემასთან დაკავშირებით მის "ხარისხთან" დაკავშირებით. ფაქტია, რომ ერთი შეხედვით ეს არის კლასის "B" გამაძლიერებელი წრე, "საფეხური" დამახინჯების გარდაუვალი არსებობით, მაგრამ ეს ასე არ არის. წრე იყენებს გამომავალი ეტაპის ტრანზისტორების დენის კონტროლს, რაც საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ ეს ნაკლოვანებები ნორმალური, სტანდარტული ჩართვის დროს. ამავდროულად, წრე ძალიან მარტივია, არ არის კრიტიკული გამოყენებული ნაწილებისთვის და ტრანზისტორებსაც კი არ სჭირდებათ პარამეტრების სპეციალური წინასწარი შერჩევა, გარდა ამისა, წრე მოსახერხებელია იმით, რომ ძლიერი გამომავალი ტრანზისტორები შეიძლება განთავსდეს ერთ სითბოზე ჩაიძიროს წყვილებში საიზოლაციო დისტანციების გარეშე, რადგან კოლექტორის ტერმინალები დაკავშირებულია "გამომავალ" წერტილში, რაც მნიშვნელოვნად ამარტივებს გამაძლიერებლის დამონტაჟებას:
დაყენებისას მნიშვნელოვანია მხოლოდ წინასწარი სტადიის ტრანზისტორების მუშაობის სწორი რეჟიმების არჩევა (რეზისტორების R7R8 არჩევით) - ამ ტრანზისტორების ბაზაზე "დასვენების" რეჟიმში და გამომავალზე დატვირთვის გარეშე (დინამიკა ) უნდა იყოს ძაბვა 0,4-0,6 ვოლტის დიაპაზონში. ასეთი გამაძლიერებლების მიწოდების ძაბვა (შესაბამისად უნდა იყოს 6 მათგანი) გაიზარდა 32 ვოლტამდე გამომავალი ტრანზისტორების შეცვლით 2SA1943 და 2SC5200, რეზისტორების R10R12 წინააღმდეგობა ასევე უნდა გაიზარდოს 1.5 kOhm-მდე (გამდიდრებისთვის სიცოცხლე. უფრო ადვილია“ ზენერის დიოდებისთვის შეყვანის ოპ-ამპერატორების ჩართვაში). ოპ-ამპერები ასევე შეიცვალა BA4558-ით, ამ შემთხვევაში "ნულოვანი დაყენების" წრე (გამოსვლები 2 და 6 დიაგრამაში) აღარ არის საჭირო და, შესაბამისად, პინი იცვლება მიკროსქემის შედუღებისას. შედეგად, ტესტირებისას, თითოეული გამაძლიერებელი ამ მიკროსქემის გამოყენებით აწარმოებდა სიმძლავრეს 150 ვატამდე (მოკლევადიანი) რადიატორის გათბობის სრულიად ადეკვატური ხარისხით.
ULF კვების წყარო
ჩვეული, სტანდარტული სქემის მიხედვით ელექტრომომარაგებად გამოიყენებოდა ორი ტრანსფორმატორი გამსწორებლების ბლოკებით და ფილტრებით. დაბალი სიხშირის დიაპაზონის არხების (მარცხენა და მარჯვენა არხების) კვებისათვის - 250 ვატიანი ტრანსფორმატორი, გამსწორებელი, რომელიც დაფუძნებულია დიოდურ შეკრებებზე, როგორიცაა MBR2560 ან მსგავსი, და 40,000 uF x 50 ვოლტიანი კონდენსატორები თითოეულ დენის მკლავში. საშუალო და მაღალი სიხშირის არხებისთვის - 350 ვატიანი ტრანსფორმატორი (ამოღებული დამწვარი Yamaha მიმღებიდან), გამსწორებელი - TS6P06G დიოდური შეკრება და ფილტრი - ორი კონდენსატორი 25000 uF x 63 ვოლტი თითოეული დენის მკლავისთვის. ყველა ელექტროლიტური ფილტრის კონდენსატორი შუნტირდება ფირის კონდენსატორებით, რომელთა სიმძლავრეა 1 მიკროფარადი x 63 ვოლტი.
ზოგადად დენის წყაროს შეიძლება ჰქონდეს ერთი ტრანსფორმატორი, რა თქმა უნდა, ოღონდ მისი შესაბამისი სიმძლავრით. მთლიანობაში გამაძლიერებლის სიმძლავრე ამ შემთხვევაში განისაზღვრება მხოლოდ ენერგიის წყაროს შესაძლებლობებით. ყველა წინასწარ გამაძლიერებელი (ტემბრის ბლოკი, ფილტრები) ასევე იკვებება ამ ტრანსფორმატორებიდან (შესაძლოა რომელიმე მათგანიდან), მაგრამ დამატებითი ბიპოლარული სტაბილიზატორის მეშვეობით, რომელიც აწყობილია KREN (ან იმპორტირებული) MS-ზე ან ტრანზისტორის რომელიმე სტანდარტული სქემის გამოყენებით.
ხელნაკეთი გამაძლიერებლის დიზაინი
ეს იყო, ალბათ, ყველაზე რთული მომენტი წარმოებაში, რადგან არ არსებობდა შესაფერისი მზა საცხოვრებელი და მომიწია შესაძლო ვარიანტების მოფიქრება :-)) იმისათვის, რომ არ გამომეძერწა ცალკეული რადიატორები, გადავწყვიტე გამომეყენებინა რადიატორის კორპუსი მანქანის 4-არხიანი გამაძლიერებლიდან, საკმაოდ დიდი ზომის, დაახლოებით ასეთი:
ბუნებრივია, ყველა "შინაგანი" ამოიღეს და განლაგებაც ასეთი გამოვიდა (სამწუხაროდ, შესაბამისი ფოტო არ გადამიღია):
- როგორც ხედავთ, ამ რადიატორის საფარში დამონტაჟდა ექვსი ტერმინალის UMZCH დაფა და წინასწარ გამაძლიერებელი-ტემბრის ბლოკის დაფა. ფილტრის ბლოკის დაფა აღარ ჯდება, ამიტომ იგი დამაგრებულია ალუმინის კუთხიდან დამზადებულ სტრუქტურაზე, რომელიც შემდეგ დაემატა (ეს ჩანს სურათებზე). ასევე, ამ „ჩარჩოში“ დამონტაჟდა ტრანსფორმატორები, გამსწორებლები და ელექტრომომარაგების ფილტრები.
ხედი (წინა მხრიდან) ყველა ჩამრთველით და კონტროლით ასე გამოიყურებოდა:
უკანა ხედი, დინამიკის გამომავალი ტერმინალებით და საფუარის ყუთით (რადგან არ გაკეთებულა ელექტრონული დაცვის სქემები დიზაინში სივრცის ნაკლებობის გამო და იმისათვის, რომ არ გართულდეს წრე):
შემდგომში, კუთხიდან ჩარჩო, რა თქმა უნდა, უნდა იყოს დაფარული დეკორატიული პანელებით, რათა პროდუქტს უფრო „მარკეტინგის“ სახე მიეცეს, მაგრამ ამას თავად „მომხმარებელი“ თავისი პირადი გემოვნებით გააკეთებს. მაგრამ ზოგადად, ხმის ხარისხისა და სიმძლავრის თვალსაზრისით, დიზაინი საკმაოდ წესიერი აღმოჩნდა. მასალის ავტორი: ანდრეი ბარიშევი (განსაკუთრებით საიტისთვის ვებგვერდი).
მე მინდა წარმოგიდგინოთ მარტივი, მაგრამ ძლიერი დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლის დიზაინი, რომელიც დამზადებულია თანამედროვე იაფი ტრანზისტორების გამოყენებით. ამ გამაძლიერებლის მთავარი უპირატესობაა აწყობის სიმარტივე, ხელმისაწვდომი და იაფი რადიო კომპონენტები, ხოლო მზა გამაძლიერებელი არ საჭიროებს კორექტირებას და მუშაობს დაუყოვნებლივ. გამაძლიერებელი ავითარებს ძალიან მაღალ სიმძლავრეს მსგავს სქემებთან შედარებით. ელექტრულ პარამეტრებს შორის მინდა აღვნიშნო ძალიან მაღალი წრფივობა ოპერაციული სიხშირის დიაპაზონში 20Hz-დან 20kHz-მდე. მართალია, ის ასევე არ იყო ნაკლოვანებების გარეშე. ამ წრეს აქვს გაზრდილი ხმაურის დონე მაღალ მოცულობებზე, მაგრამ თუ გავითვალისწინებთ სიმარტივეს და ხელმისაწვდომობას, მაინც ღირს გამაძლიერებლის აწყობა, მე განსაკუთრებით ვურჩევ მანქანის მოყვარულებს მძლავრი საბვუფერისთვის, რადგან ასეთი მიკროსქემის სიმძლავრე საკმაოდ საკმარისია. მართოს მაღალი სიმძლავრის იმპორტირებული თავები. დიაგრამიდან ირკვევა, რომ ეს არ შეიძლება იყოს უფრო მარტივი. წრე იყენებს მხოლოდ 5 ტრანზისტორს და რამდენიმე დამატებით რადიო კომპონენტს.
გამაძლიერებლის ხმაურის დონის შესამცირებლად, თქვენ უნდა დააინსტალიროთ ცვლადი რეზისტორი, რომლის წინააღმდეგობაა 20-დან 100 kOhm-მდე; ამ შემთხვევაში, დაბალ ხმაზე პრაქტიკულად არ იქნება ხმაური, ხოლო მაღალ ხმაზე თითქმის არ გვესმის ხმაური, და თუ გამაძლიერებელი მუშაობს დაბალი გამტარი ფილტრით შესასვლელში (საბვუფერის ქვეშ), მაშინ ხმაური არ იქნება. საერთოდ.
გამაძლიერებელს შეუძლია მიაწოდოს დაახლოებით 100 ვატი 8 ომ დატვირთვაზე! თუ გამოიყენება 4 ohms წინააღმდეგობის მქონე თავი, მაშინ სიმძლავრე იზრდება 150 ვატამდე! UMZCH პარამეტრები:
ძაბვის მომატება ..................................................... ...................... 20
მიწოდების ძაბვა ................................................. ................................................................ ..+-15…+-50 ვ
ნომინალური სიმძლავრე P Upit-ზე = +-30V 4 Ohm-ზე................................. .............. ....100W
მაქსიმალური სიმძლავრე Pmax Upit=+-45V 4 Ohm-ზე.................................. ..150W
შეყვანის მგრძნობელობა Uin ..................................................... ...................................1ბ
ყველა სახის დამახინჯების ჯამური კოეფიციენტი P=60W 4Ohm, Kd........................0.005%
გამაძლიერებელი მშვიდი დენი Ixx................................................ ...................................20-25mA
გამომავალი საფეხურის ჩამწყდარი დენი................................................ ........ ..........................0 mA
რეპროდუცირებადი სიხშირის დიაპაზონი –3dB დონეზე, Hz,................................5-100,000
პარამეტრები საკმაოდ კარგია, მიკროსქემის მანქანის გამაძლიერებლად გამოყენების ერთადერთი დაბრკოლება არის გაზრდილი ბიპოლარული ელექტრომომარაგება, მაგრამ ეს არც ისე დიდი დაბრკოლებაა, რადგან დღეს ცნობილია ძაბვის გადამყვანის მრავალი სქემები, ერთ-ერთი ასეთი სქემა ეფუძნება TL494 ჩიპი. წრე სტანდარტულია და საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ 200 ვატამდე სიმძლავრე ტრანსფორმატორის გამომავალზე, რაც სავსებით საკმარისია ამ ხელნაკეთი გამაძლიერებლის სრული მუშაობისთვის. მე არ ვაჩვენებ კონვერტორის წრეს, რადგან ეს სრულიად განსხვავებული თემაა.
