Bir çox insan cihazın səs verdiyi, lakin bunu istədiyimiz qədər yüksək səslə etmədiyi vəziyyətlə tanışdır. Nə etməli? Siz digər səsi bərpa edən avadanlıq ala bilərsiniz və ya səs tezliyi gücləndiricisi (bundan sonra UMZCH) ala bilərsiniz. Üstəlik, gücləndirici əl ilə yığıla bilər.
Bunu etmək üçün sizə yalnız bipolyar tranzistorda emitent, baza və kollektor, drenaj, mənbə, sahədəki qapı, eləcə də digər elementar aspektləri ayırd etmək bacarığı kimi elektronika üzrə əsas biliklərə ehtiyacınız var..
Aşağıda daha çox qazanc əldə etmək üçün təkmilləşdirilməli olan səs gücləndiricilərinin ən vacib parametrləri, həmçinin vakuum boruları, tranzistorlar, əməliyyat gücləndiriciləri və inteqral sxemlər.
Bundan əlavə, məqalədə yüksək keyfiyyətli UMZCH sxemi nəzərdən keçiriləcək. Onun tərkibi, parametrləri, eləcə də dizayn xüsusiyyətləri təsirlənəcək. UMZCH Suxov sxemi də nəzərdən keçiriləcək.
UMZCH parametrləri
Gücləndiricinin ən vacib parametrigüc - gücləndirmə əmsalı. O, çıxış siqnalının giriş siqnalına nisbətini təmsil edir və üç ayrı parametrə bölünür:
- Cari qazanc. KI=Iout / Iin.
- Gərginlik qazanması. KU=Uout / Uin.
- Güc qazancı. KP=Pout / Pin.
UMZCH vəziyyətində, güc qazancını nəzərə almaq daha məqsədəuyğundur, çünki gücləndirmə tələb edən bu parametrdir, baxmayaraq ki, güc dəyərinin - həm giriş, həm də çıxış - cərəyandan asılı olduğunu inkar etmək axmaqlıqdır. və gərginlik dəyərləri.
Təbii ki, gücləndiricilərin gücləndirilmiş siqnalın təhrif əmsalı kimi başqa parametrləri də var, lakin onlar qazancla müqayisədə o qədər də vacib deyil.
Unutmayın ki, mükəmməl cihazlar yoxdur. Digər mənfi cəhətləri olmayan böyük bir qazancı olan UMZCH yoxdur. Həmişə bəzi parametrləri başqalarının xeyrinə qurban verməlisən.
Elektrovakuum cihazlarında UMZCH
Elektrovakuum cihazları dizaynında vakuum və ya müəyyən qaz olan kolba, həmçinin ən azı iki elektrod - katod və anod olan cihazlardır.
Balonun içərisində üç, beş və hətta səkkiz əlavə elektrod ola bilər. İki elektrodlu lampa diod (yarımkeçirici diodla qarışdırılmamalıdır), üçü triod, beşi isə pentod adlanır.
Vakuum borusu güc gücləndiricilərihəm adi musiqi həvəskarları, həm də peşəkar musiqiçilər arasında çox yüksək qiymətləndirilir, çünki borular "ən təmiz" gücləndirmə təmin edir.
Bu, qismən katoddan yeridilmiş elektronların anoda gedən yolda heç bir müqavimətlə qarşılaşmaması və dəyişməz vəziyyətdə hədəfə çatması ilə əlaqədardır - onlar nə sıxlıqda, nə də sürətdə modulyasiya olunmur.
Boru gücləndiriciləri bazarda olanların ən bahalısıdır. Bu, ötən əsrdə elektrovakuum cihazlarından geniş istifadə edilməməsi ilə əlaqədardır, müvafiq olaraq, onların böyük miqdarda istehsalı zərərli olmuşdur. Bu parça məhsuldur. Ancaq belə UMZCH-lər mütləq pullarına layiqdirlər: populyar analoqlarla müqayisədə, hətta inteqral sxemlərdə də fərq aydın şəkildə eşidilir. Və çiplərin tərəfdarı deyil.
Əlbəttə ki, boru gücləndiricilərini özünüz yığmaq lazım deyil, onları ixtisaslaşmış mağazalarda əldə edə bilərsiniz. Vakuum cihazlarında gücləndiricilərin qiyməti ₽50,000-dən başlayır. Siz nisbətən ucuz istifadə edilmiş variantlar tapa bilərsiniz (hətta ₽10,000-a qədər), lakin onlar keyfiyyətsiz ola bilər. Yaxşı boru gücləndiriciləri nə qədərdir? ₽100.000-dən. Çox yaxşı gücləndiricilərin qiyməti nə qədərdir? Bir neçə yüz min rubldan.
Lampalarda çoxlu UMZCH sxemləri var, bu bölmə elementar nümunəni nəzərdən keçirəcək.
Ən sadə gücləndirici triodda yığıla bilər. Tək dövrəli UMZCH sxemləri sinfinə aiddir. Triodda üçüncü elektrod anod cərəyanını tənzimləyən nəzarət şəbəkəsidir. Alternativ bir gərginlik ona qoşulur və mənbə siqnalının böyüklüyündən və polaritesindən istifadə edərək, yaanod cərəyanını azaldın və ya artırın.
Mənfi yüksək potensialı şəbəkəyə qoşsanız, onda elektronlar onun üzərində yerləşəcək və dövrədə cərəyan sıfır olacaq. Şəbəkəyə müsbət potensial tətbiq edilərsə, o zaman katoddan anoda gedən elektronlar maneəsiz keçəcək.
Anod cərəyanını tənzimləməklə siz triodun iş nöqtəsini cərəyan gərginliyi xarakteristikasında dəyişə bilərsiniz. Bu, bu elektrovakuum cihazının cərəyanının və gərginliyin (sonda - güc) gücləndirilməsinin miqdarını tənzimləməyə imkan verir.
Sadə triod gücləndiricisini yığmaq üçün siz dəyişən enerji mənbəyini idarəetmə şəbəkəsinə qoşmalı, katoda sıfır potensial, anoda müsbət tətbiq etməlisiniz. Balast müqaviməti adətən anoda bağlıdır. Balast və anod arasında yük götürülməlidir.
Gücləndirilmiş siqnalın keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün siz yükə ardıcıl və ya paralel (xüsusi vəziyyətdən asılı olaraq) filtr kondansatörünü qoşa, kondensatoru və katoda paralel qoşulmuş rezistoru birləşdirə və iki rezistordan ibarət sadə gərginlik bölgüsünü idarəetmə şəbəkəsinə qoşun.
Nəzəri olaraq, lampalardakı UMZCH sxemlərinə uyğun olaraq güc gücləndiricisi klistronda yığıla bilər. Klistron, dizayn baxımından dioda bənzəyən, lakin siqnalın daxil edilməsi və çıxarılması üçün xidmət edən iki əlavə terminala malik elektrovakuum cihazıdır. Bu cihazda gücləndirmə katod tərəfindən kollektora doğru buraxılan elektron axınının modulyasiyası (anodun analoqu) hesabına baş verir, əvvəlcə sürət, sonra isə sıxlıq.
Bipolyar tranzistorlarda UMZCH
Bipolyar tranzistor - iki diodun sintezi. O, aşağıdakı komponentləri olan p-n-p və ya n-p-n elementidir:
- emitter;
- baza;
- kollektor.
Tranzistorların sürəti və etibarlılığı ümumiyyətlə vakuum cihazlarından daha yüksəkdir. Heç kimə sirr deyil ki, ilk vaxtlar elektron kompüterlər lampalar üzərində dəqiq işləyirdi, lakin tranzistorlar meydana çıxan kimi, ikincilər tez bir zamanda antidilüviya rəqiblərini əvəz etdi və bu günə qədər uğurla istifadə olunur.
Sonra, güc gücləndiricisi dövrəsində n-p-n tranzistorundan istifadə nümunəsi nəzərdən keçiriləcək. Qeyd etmək lazımdır ki, elektronlar (n) dəliklərdən (p) bir qədər sürətlidir, müvafiq olaraq n-p-n və p-n-p tranzistorlarının performansı sonuncunun xeyrinə deyil.
Digər mühüm nüans odur ki, bipolyar tranzistorların bir neçə keçid dövrəsi var:
- Adi emitent (ən populyar).
- Ümumi baza ilə.
- Ümumi manifoldla.
Bütün dövrələrin fərqli qazanma parametrləri var. Aşağıdakı UMZCH dövrəsinin ümumi emitent bağlantısı var.
n-p-n tranzistoru əsasında sadə gücləndirici yığmaq üçün onun bazasına alternativ gərginliyi, kollektora müsbət potensialı və emitterə mənfi potensialı qoşmaq lazımdır. Və bazanın qarşısında, kollektorun qarşısında və emitentin qarşısında məhdudlaşdırıcı müqavimətlər quraşdırılmalıdır. Yük kollektor ballastı ilə kollektorun özü arasında çıxarılır.
Elektrovakuum vəziyyətində olduğu kimitriod gücləndiricisi ilə bu dövrədə gücləndirmə keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün aşağıdakıları edə bilərsiniz:
- baza qarşısına gərginlik bölücü və filtr kondensatoru quraşdırın;
- emitterə paralel qoşulmuş kondansatör və rezistor quraşdırın;
- səs-küy və müdaxiləni aradan qaldırmaq üçün filtr kondensatorunu yükə yandırın.
Əgər iki belə gücləndirici mərhələ ardıcıl olaraq bağlanarsa, onda onların qazancları bir-birinə vurula bilər. Bu, əlbəttə ki, cihazın dizaynını əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşdirir, lakin daha böyük gücləndirmə əldə etməyə imkan verəcəkdir. Düzdür, bu kaskadları qeyri-müəyyən müddətə birləşdirmək işləməyəcək: tək gücləndiricilər ardıcıl olaraq nə qədər çox qoşulsa, onların doyma şansı bir o qədər çox olar.
Tranzistor doyma rejimində işləyirsə, o zaman hər hansı gücləndirici xüsusiyyətlərdən söhbət gedə bilməz. Bunu cari gərginlik xarakteristikasına baxaraq yoxlaya bilərsiniz: tranzistorun işləmə nöqtəsi doyma rejimində işləyirsə, üfüqi hissədədir.
UMZCH FET
Sonra MOS tipli tranzistorlarda (metal-oksid-yarımkeçirici - sahə effektli tranzistorun standart strukturu) UMZCH sxemi göstəriləcək.
Sahə effektli tranzistorların strukturunun bipolyar tranzistorlarla çox az ümumi cəhəti var. Üstəlik, onların iş prinsipi bipolyar analoqların işləmə prinsipinə bənzəmir.
Sahə effektli tranzistorlar elektrik sahəsi (bipolyar - cərəyanla) tərəfindən idarə olunur. Onlar heç bir cərəyan çəkmirlər və qamma radiasiyaya davamlıdırlar, buna da deyilirradioaktiv şüalanma. Sonuncu fakt, çətin ki, audiogüc gücləndiricisi qurmaq istəyən musiqiçilər üçün lazımlı olsun, lakin sənayedə sahə effektli tranzistorların bu xüsusiyyəti yüksək qiymətləndirilir.
Onların əsas çatışmazlığı statik elektriklə yaxşı qarşılıqlı əlaqədə olmamalarıdır. Bu mənşəli yük bu tip tranzistorları söndürə bilər. Elementin kontaktına hər hansı ehtiyatsız barmaq toxunması tranzistoru zədələyə bilər.
Bu elektron komponentlərdə güc gücləndiriciləri yığarkən bu xüsusiyyətlər nəzərə alınmalıdır.
Öz əlinizlə sahə effektli tranzistorda UMZCH dövrəsini necə yığmaq olar? Əlavə təlimatlara əməl etmək kifayətdir.
Sahə effektli tranzistorda sadə UMZCH dövrəsi n-tipli kanala malik p-n-qovşağında sahə effektli tranzistordan istifadə etməklə yığıla bilər. Dizayn bipolyar tranzistorda gücləndiricinin yığılması zamanı təsvir edilənə bənzəyir, bazanın yerini yalnız qapı, kollektor - drenaj, emitent - mənbə tutdu.
əməliyyat gücləndiricisində UMZCH
Əməliyyat gücləndiricisi (bundan sonra OU) iki girişə malik elektron komponentdir - inverting (siqli fazada 180 dərəcə dəyişir) və inverting olmayan (siqnalın fazasını dəyişmir) - həmçinin enerji təchizatı üçün bir çıxış və bir cüt kontakt. Aşağı sıfır ofset gərginliyinə və giriş cərəyanlarına malikdir. Bu bölmənin çox yüksək qazancı var.
OU iki rejimdə işləyə bilər:
- gücləndirici rejimində;
- rejimdəgenerator.
Op-ampın gücləndirici rejimdə işləməsi üçün ona mənfi rəy dövrəsini qoşmaq lazımdır. Bu, bir çıxışla op-amp-ın çıxışına, digəri isə inverting girişinə bağlanan rezistordur.
Eyni dövrəni ters çevrilməyən girişə qoşsanız, müsbət rəy dövrəsi əldə edəcəksiniz və op-amp siqnal generatoru kimi işləməyə başlayacaq.
Op-amp üzərində yığılmış bir neçə növ gücləndirici var:
- Inverting - siqnalı gücləndirir və fazasını 180 dərəcə dəyişir. Op-amp-da inverting gücləndirici əldə etmək üçün op-amp-ın inverting olmayan girişini torpaqlamalı və gücləndirilməsi lazım olan inverting birinə siqnal tətbiq etməlisiniz. Bu halda mənfi rəy dövrəsini unutmamalıyıq.
- Qeyri-inverting - fazasını dəyişmədən siqnalı gücləndirir. Ters çevrilməyən gücləndirici yığmaq üçün op-amp-a mənfi əks əlaqə dövrəsini qoşmalı, invertasiya edən girişi torpaqlamalı və op-amp-ın çevrilməyən pininə siqnal tətbiq etməlisiniz.
- Diferensial - diferensial siqnalları gücləndirir (faza baxımından fərqlənən, lakin amplituda və tezlikdə eyni olan siqnallar). Diferensial gücləndirici əldə etmək üçün məhdudlaşdırıcı rezistorları op-ampın girişlərinə bağlamalısınız, mənfi rəy dövrəsini unutma və giriş kontaktlarına iki siqnal tətbiq edin: ters çevrilməyən bir pozitiv polarite siqnalı tətbiq edilməlidir. giriş, inversiya edənə mənfi siqnal.
- Ölçmə - diferensial gücləndiricinin dəyişdirilmiş versiyası. Cihaz gücləndiricisi yalnız diferensial gücləndirici ilə eyni funksiyanı yerinə yetiririki op-amperin girişlərini birləşdirən potensiometrdən istifadə edərək qazancı tənzimləmək qabiliyyətinə malikdir. Belə gücləndiricinin dizaynı daha mürəkkəbdir və ona bir deyil, üç op-amp daxildir.
Əməliyyat gücləndiriciləri ilə işləmək nə qədər çətindir? Op-amp sxemləri üçün rezistorlar və kondensatorlar kimi uyğun komponentləri tapmaq bəzən çətin ola bilər, çünki elementlərin diqqətlə uyğunlaşdırılması təkcə nominal qiymətlərdə deyil, həm də materiallarda tələb olunur.
İnteqral sxemlərdə UMZCH
İnteqrasiya edilmiş sxemlər xüsusi tapşırığı yerinə yetirmək üçün nəzərdə tutulmuş cihazlardır. UMZCH vəziyyətində, bir kiçik mikrosxem böyük bir tranzistorlar, əməliyyat gücləndiriciləri və ya vakuum cihazlarını əvəz edir.
Hazırda TDA7057Q və ya TDA2030 kimi müxtəlif seriya nömrələri olan TDA çipləri çox populyardır. Mikrosxemlərdə çoxlu sayda UMZCH sxemləri var.
Tərkibində onların ölçüsü 1 və ya 2 rubl sikkədən çox olmayan çox kiçik bir qutuda təchiz edilmiş çoxlu sayda rezistorlar, kondansatörlər və əməliyyat gücləndiriciləri var.
UMZCH dizayn edilir
Təkstolit lövhəsində lazımi hissələri satın almadan və keçiriciləri aşındırmazdan əvvəl rezistorların və kondansatörlərin dəyərlərini aydınlaşdırmaq, həmçinin tranzistorların, əməliyyat gücləndiricilərinin və ya inteqrasiya edilmiş sxemlərin istədiyiniz modellərini seçmək lazımdır..
Bu, NI Multisim kimi xüsusi proqram təminatından istifadə etməklə kompüterdə edilə bilər. ATBu proqram elektron komponentlərin böyük məlumat bazası toplayıb. Onun köməyi ilə siz istənilən elektron cihazın işini simulyasiya edə bilərsiniz, hətta xətaları nəzərə alaraq sxemlərin işləmə qabiliyyətini yoxlaya bilərsiniz.
Belə proqram təminatının köməyi ilə güclü UMZCH sxemlərini sınaqdan keçirmək xüsusilə rahatdır.
200W tranzistorlu stereo gücləndirici dövrə
Bu bölmədə nəzərdən keçirilən sxem yuxarıda təsvir edilənlərdən daha mürəkkəbdir. Lakin onun gücləndirici xassələri artıq məqalədə qeyd olunan bipolyar, sahə effektli tranzistorlar, həmçinin əməliyyat gücləndiriciləri və inteqral sxemlərə əsaslanan dizaynlardan daha yaxşıdır.
Bu məhsula aşağıdakı elementlər daxildir:
- Rezistorlar.
- Kondensatorlar (həm polar, həm də qeyri-polyar).
- Diodlar.
- Zener diodu.
- Qoruyucular.
- N-p-n-tipli bipolyar tranzistorlar.
- P-n-p bipolyar tranzistorlar.
- P-kanal IGFET-ləri.
- N-kanallı FET izolyasiyalı qapı.
Bu güc gücləndiricisinin parametrləri:
- Pnominal çıxış=200W (kanal başına).
- Uçıxış mərhələsinin gücü=50V (az dəyişikliyə icazə verilir).
- Içıxış mərhələsinin istirahəti=200 mA.
- Ibir çıxış tranzistorunun qalan hissəsi=50 mA.
- Uhəssaslıq=0,75 V.
Bu cihazın bütün əsas hissələri (transformator, sistemradiatorlar şəklində soyutma və lövhənin özü) qalınlığı 5 mm olan vərəq duralumindən hazırlanmış anodlaşdırılmış şassidə yerləşir. Cihazın ön paneli və səs səviyyəsinə nəzarət düymələri eyni materialdan hazırlanıb.
35 V-lik iki sarğı olan transformatoru hazır şəkildə almaq olar. Toroidal formalı nüvənin seçilməsi arzu edilir (onun performansı bu dövrədə yoxlanılıb) və güc 300 Vt olmalıdır.
Dövrə üçün enerji təchizatı da UMZCH elektrik dövrəsinə uyğun olaraq müstəqil şəkildə yığılmalıdır. Onu qurmaq üçün sizə qoruyucu, transformator, diod körpüsü və həmçinin dörd polar kondansatör lazımdır.
UMZCH enerji təchizatı sxemi eyni bölmədə verilmişdir.
Hər hansı elektrik dövrəsini yığarkən yadda saxlamaq lazım olan üç sadə həqiqət:
- Qütb kondensatorlarının polaritesini müşahidə etdiyinizə əmin olun. Kiçik bir gücləndirici dövrədə artı və mənfi cəhətləri qarışdırsanız, o zaman dəhşətli bir şey olmayacaq, UMZCH dövrəsi sadəcə işləməyəcək, ancaq bu, ilk baxışdan belə əhəmiyyətsiz bir səhvə görə idi ki, gəmidə avadanlıq və ekipaj olan raketlər düşdü.
- Diodların polaritesini müşahidə etdiyinizə əmin olun: anodla katodun dəyişdirilməsi də qadağandır. Zener diodu üçün bu qayda da uyğundur.
- Əsas odur ki, hissələri yalnız diaqramda təmas nöqtəsi olan yerdə lehimləmək lazımdır. Əksər nasaz elektrik dövrələri dəqiq işləmir, çünki quraşdırıcı hissələri lehimləməmiş və ya lazım olmayan yerlərdə lehimləməmişdir.
Bu sxem ən yaxşı UMZCH sxemlərindən birinə daxildir? Ola bilər. Hamısı asılıdıristehlakçının istəkləri.
Suxov sxemi
Əgər əvvəlki güc gücləndirici sxemi müstəqil şəkildə yığıla bilirsə, çünki o, nisbətən az elementdən ibarətdir, onda Suxov gücləndirici sxemini əl ilə yığmamaq daha yaxşıdır. Niyə? Çox sayda element və əlaqə səbəbindən səhv etmək şansı yüksəkdir, buna görə də bütün əhəmiyyətli işlərin yenidən görülməsi lazım olacaq.
Əslində bu bölmədə verilmiş sxemi Suxov sxemi adlandırmaq düzgün deyil. Bu, VVS-2011 modelinin yüksək keyfiyyətli UMZCH-dir (bu tip UMZCH-nin sxematik diaqramı bu bölmədə verilmişdir). Tərkibində sahə effektli tranzistorlar yoxdur, lakin ona daxildir:
- Zener diodları.
- Qeyri-xətti rezistorlar.
- Adi rezistorlar.
- Polar və qeyri-qütb kondensatorlar.
- Diodlar.
- Hər iki növdə bipolyar tranzistorlar.
- OpAmps.
- Trosel.
Bu daxiletmə imkanları:
- P=150W Ryükdə=8 ohm.
- Xəttilik: 20kHz-də 0,0002 - 0,0003%, P=100W və Rload=4 ohm.
- Daimi U=0 V üçün dəstək.
- Mövcud AC naqili müqavimət kompensasiyası.
- Cari müdafiənin olması.
- UMZCH dövrəsinin Uçıxışdan mühafizəsinin olması=const.
- Yumşaq başlanğıcın mövcudluğu.
Bu sxem sənaye miqyasında yığılıb və kiçik lövhəyə uyğundur. Konduktorların düzülüşü və elementlərin yeri İnternetdə tapıla bilər,bu materialların sərbəst mövcud olduğu yerlərdə.
Suxov seriyasının sxemləri ən yaxşı UMZCH sxemlərindən biridir.
Nəticə
Səs gücləndiricisi həm peşəkar musiqiçilər, həm də adi musiqi həvəskarları arasında çox məşhur cihazdır. UMZCH həm vakuum cihazları və tranzistorlar əsasında, həm də əməliyyat gücləndiriciləri, inteqral sxemlər əsasında həyata keçirilir.
Belə cihazları ixtisaslaşdırılmış mağazalarda almaq olar və ya özünüz edə bilərsiniz. Qiymət baxımından boru gücləndiriciləri ən bahalı, inteqrasiya olunmuş sxemlər isə ən ucuzdur.
UMZCH boru sxemləri inteqrasiya edilmiş və ya tranzistorlu UMZCH sxemlərindən daha yüksək qazanc keyfiyyətinə malikdir. Məhz bu səbəbdən insanlar bu cür cihazları ₽50,000, ₽100,000 və ₽450,000-a almağa hazırdırlar.
Gücləndiriciləri özünüz yığarkən aşağıdakı qaydaları yadda saxlayın:
- Diodların, zener diodlarının və digər anod-katod cihazlarının, eləcə də qütb kondansatörlərinin polaritelərini qarışdırmaq qəti qadağandır. Bu, nəticədə yığılmış UMZCH dövrəsinin işləməyəcəyi ilə doludur.
- Dövrəni yığarkən, rəsmdə təmas nöqtəsi olan hissələri lehimləmək lazımdır. Aşkar qayda kimi səslənir. Bu doğrudur, lakin bir çox quraşdırıcılar bunu unudurlar.
Yuxarıda verilmiş bütün tövsiyələrdən istifadə etsəniz, tranzistorlar və ya digər elementlər üzərində UMZCH sxeminə uyğun olaraq yaxşı səs gücləndiricisini özünüz yığa bilərsiniz.
