تقویت کننده ولتاژ پایین با استفاده از ترانزیستور. ساده ترین تقویت کننده های فرکانس پایین با استفاده از ترانزیستور. مدارهای ULF آبشاری با استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی

آمپلی فایر ترانزیستوری، علیرغم سابقه طولانی خود، موضوع مورد علاقه تحقیقاتی هم برای مبتدیان و هم برای آماتورهای رادیویی باتجربه باقی می ماند. و این قابل درک است. این یک جزء ضروری از محبوب ترین تقویت کننده های فرکانس پایین (صدا) است. ما به چگونگی ساخت تقویت کننده های ترانزیستوری ساده خواهیم پرداخت.

پاسخ فرکانس تقویت کننده

در هر گیرنده تلویزیون یا رادیو، در هر مرکز موسیقی یا تقویت کننده صدا می توانید تقویت کننده های صدای ترانزیستوری (فرکانس پایین - LF) را پیدا کنید. تفاوت بین تقویت کننده های صوتی ترانزیستوری و انواع دیگر در ویژگی های فرکانس آنها نهفته است.

یک تقویت کننده صوتی مبتنی بر ترانزیستور دارای پاسخ فرکانسی یکنواخت در باند فرکانسی از 15 هرتز تا 20 کیلوهرتز است. این بدان معنی است که تقویت کننده تمام سیگنال های ورودی را با فرکانس در این محدوده تقریباً به طور مساوی تبدیل می کند (تقویت می کند). شکل زیر منحنی پاسخ فرکانس ایده‌آل را برای تقویت‌کننده صوتی در مختصات «افزایش تقویت‌کننده Ku - فرکانس سیگنال ورودی» نشان می‌دهد.

این منحنی از 15 هرتز تا 20 کیلوهرتز تقریبا صاف است. این بدان معنی است که چنین تقویت کننده ای باید به طور خاص برای سیگنال های ورودی با فرکانس های بین 15 هرتز و 20 کیلوهرتز استفاده شود. برای سیگنال های ورودی با فرکانس های بالاتر از 20 کیلوهرتز یا کمتر از 15 هرتز، کارایی و عملکرد آن به سرعت کاهش می یابد.

نوع پاسخ فرکانسی تقویت کننده توسط عناصر رادیویی الکتریکی (ERE) مدار آن و در درجه اول توسط خود ترانزیستورها تعیین می شود. یک تقویت کننده صوتی مبتنی بر ترانزیستور معمولاً با استفاده از ترانزیستورهای فرکانس پایین و متوسط ​​با کل پهنای باند سیگنال ورودی از ده ها و صدها هرتز تا 30 کیلوهرتز مونتاژ می شود.

کلاس عامل تقویت کننده

همانطور که مشخص است، بسته به درجه تداوم جریان در طول دوره آن از طریق یک مرحله تقویت ترانزیستور (تقویت کننده)، کلاس های زیر عملکرد آن متمایز می شود: "A"، "B"، "AB"، "C"، "د".

در کلاس عامل، جریان "A" برای 100٪ از دوره سیگنال ورودی از آبشار عبور می کند. عملکرد آبشار در این کلاس در شکل زیر نشان داده شده است.

در کلاس عملیاتی مرحله تقویت کننده "AB"، جریان بیش از 50٪ از آن عبور می کند، اما کمتر از 100٪ دوره سیگنال ورودی (شکل زیر را ببینید).

در کلاس عملیات مرحله "B"، جریان دقیقاً 50٪ از دوره سیگنال ورودی، همانطور که در شکل نشان داده شده است، از آن عبور می کند.

در نهایت، در عملیات مرحله کلاس C، جریان برای کمتر از 50٪ از دوره سیگنال ورودی از آن عبور می کند.

تقویت کننده فرکانس پایین با استفاده از ترانزیستور: اعوجاج در کلاس های اصلی کار

در ناحیه کار، تقویت کننده ترانزیستور کلاس A دارای سطح پایین اعوجاج غیرخطی است. اما اگر سیگنال دارای نوسانات ولتاژ پالسی باشد که منجر به اشباع ترانزیستورها می شود، هارمونیک های بالاتر (تا 11) در اطراف هر هارمونیک "استاندارد" سیگنال خروجی ظاهر می شود. این باعث ایجاد پدیده به اصطلاح صدای ترانزیستوری یا فلزی می شود.

اگر تقویت کننده های توان فرکانس پایین با استفاده از ترانزیستور دارای منبع تغذیه ناپایدار باشند، سیگنال های خروجی آنها در نزدیکی فرکانس شبکه مدوله می شوند. این منجر به صدای خشن در انتهای سمت چپ پاسخ فرکانسی می شود. روش های مختلف تثبیت ولتاژ، طراحی تقویت کننده را پیچیده تر می کند.

بازده معمول تقویت کننده کلاس A یک سر به دلیل باز بودن ترانزیستور مداوم و جریان پیوسته یک جزء جریان ثابت از 20٪ تجاوز نمی کند. می توانید یک تقویت کننده کلاس A را فشار دهید، بازده کمی افزایش می یابد، اما امواج نیمه سیگنال نامتقارن تر می شوند. انتقال یک آبشار از کلاس عامل "A" به کلاس عامل "AB" اعوجاج های غیرخطی را چهار برابر می کند، اگرچه بازده مدار آن افزایش می یابد.

در تقویت کننده های کلاس "AB" و "B" با کاهش سطح سیگنال، اعوجاج افزایش می یابد. شخص ناخواسته می‌خواهد چنین تقویت‌کننده‌ای را بلندتر کند تا قدرت و پویایی موسیقی را به طور کامل تجربه کند، اما اغلب این کار کمکی نمی‌کند.

نمرات متوسط ​​کار

کلاس کاری "A" یک تنوع دارد - کلاس "A+". در این حالت، ترانزیستورهای ورودی ولتاژ پایین تقویت کننده این کلاس در کلاس "A" کار می کنند و ترانزیستورهای ولتاژ خروجی تقویت کننده، زمانی که سیگنال های ورودی آنها از سطح معینی فراتر رود، به کلاس "B" یا "AB". راندمان چنین آبشارهایی نسبت به کلاس خالص "A" بهتر است و اعوجاج های غیرخطی کمتر (تا 0.003٪) است. با این حال، به دلیل وجود هارمونیک های بالاتر در سیگنال خروجی، صدای "فلزی" نیز دارند.

در تقویت کننده های کلاس دیگر - "AA" درجه اعوجاج غیرخطی حتی کمتر است - حدود 0.0005٪، اما هارمونیک های بالاتر نیز وجود دارد.

به تقویت کننده ترانزیستوری کلاس A برگردید؟

امروزه، بسیاری از کارشناسان در زمینه تولید صدای با کیفیت بالا از بازگشت به تقویت کننده های لوله حمایت می کنند، زیرا سطح اعوجاج های غیرخطی و هارمونیک های بالاتری که آنها به سیگنال خروجی وارد می کنند به وضوح کمتر از ترانزیستورها است. با این حال، این مزایا تا حد زیادی با نیاز به یک ترانسفورماتور منطبق بین مرحله خروجی لوله با امپدانس بالا و بلندگوهای صوتی کم امپدانس جبران می شود. با این حال، همانطور که در زیر نشان داده شده است، می توان یک تقویت کننده ترانزیستوری ساده با خروجی ترانسفورماتور ساخت.

همچنین این دیدگاه وجود دارد که کیفیت نهایی صدا را فقط می توان توسط یک تقویت کننده هیبریدی تیوب ترانزیستور ارائه کرد، که تمام مراحل آن تک سر هستند، پوشش داده نمی شوند و در کلاس "A" کار می کنند. یعنی چنین تکرار کننده قدرتی تقویت کننده ای با یک ترانزیستور است. مدار آن می تواند حداکثر بازده قابل دستیابی (در کلاس "A") بیش از 50٪ داشته باشد. اما نه قدرت و نه کارایی آمپلی فایر نشانگر کیفیت پخش صدا نیستند. در این حالت، کیفیت و خطی بودن ویژگی های تمام ERE در مدار اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

از آنجایی که مدارهای تک سر این دیدگاه را به دست می آورند، در زیر به تغییرات احتمالی آنها خواهیم پرداخت.

تقویت کننده تک سر با یک ترانزیستور

مدار آن که با یک امیتر مشترک و اتصالات R-C برای سیگنال های ورودی و خروجی برای عملکرد در کلاس "A" ساخته شده است، در شکل زیر نشان داده شده است.

ترانزیستور Q1 ساختار n-p-n را نشان می دهد. کلکتور آن از طریق مقاومت محدود کننده جریان R3 به ترمینال مثبت +Vcc وصل شده و امیتر به -Vcc متصل است. یک تقویت کننده مبتنی بر یک ترانزیستور ساختار pnp مدار مشابهی خواهد داشت، اما پایانه های منبع تغذیه جای خود را تغییر می دهند.

C1 یک خازن جداکننده است که توسط آن منبع سیگنال ورودی AC از منبع ولتاژ DC Vcc جدا می شود. در این حالت C1 از عبور جریان ورودی متناوب از محل اتصال بیس-امیتر ترانزیستور Q1 جلوگیری نمی کند. مقاومت های R1 و R2 به همراه مقاومت اتصال E - B Vcc را تشکیل می دهند تا نقطه کار ترانزیستور Q1 را در حالت استاتیک انتخاب کنند. یک مقدار معمولی برای این مدار R2 = 1 کیلو اهم است و موقعیت نقطه کار Vcc/2 است. R3 یک مقاومت بار مدار کلکتور است و برای ایجاد یک سیگنال خروجی ولتاژ متناوب روی کلکتور عمل می کند.

فرض کنید Vcc = 20 ولت، R2 = 1 کیلو اهم، و بهره جریان h = 150. ولتاژ را در امیتر Ve = 9 ولت انتخاب می کنیم و افت ولتاژ در اتصال "E - B" برابر است با Vbe = 0.7 V. این مقدار مربوط به ترانزیستور سیلیکونی است. اگر تقویت‌کننده‌ای مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیومی در نظر بگیریم، افت ولتاژ در اتصال باز "E - B" برابر با Vbe = 0.3 V خواهد بود.

جریان امیتر تقریبا برابر با جریان کلکتور است

یعنی = 9 V/1 kOhm = 9 mA ≈ Ic.

جریان پایه Ib = Ic/h = 9 mA/150 = 60 µA.

افت ولتاژ در مقاومت R1

V(R1) = Vcc - Vb = Vcc - (Vbe + Ve) = 20 V - 9.7 V = 10.3 V،

R1 = V(R1)/Ib = 10.3 V/60 µA = 172 کیلو اهم.

C2 برای ایجاد مداری برای عبور مولفه متناوب جریان امیتر (در واقع جریان کلکتور) مورد نیاز است. اگر وجود نداشت، مقاومت R2 تا حد زیادی مولفه متغیر را محدود می کرد، به طوری که تقویت کننده ترانزیستور دوقطبی مورد نظر دارای بهره جریان پایینی بود.

در محاسبات ما فرض کردیم که Ic = Ib h، جایی که Ib جریان پایه ای است که از امیتر به آن می ریزد و هنگام اعمال ولتاژ بایاس به پایه ایجاد می شود. با این حال، یک جریان نشتی از کلکتور Icb0 همیشه از طریق پایه (هم با و هم بدون بایاس) جریان می‌یابد. بنابراین، جریان واقعی کلکتور برابر با Ic = Ib h + Icb0 h است، یعنی. جریان نشتی در مدار با OE 150 برابر تقویت می شود. اگر ما تقویت کننده ای مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیومی را در نظر بگیریم، این شرایط باید در محاسبات در نظر گرفته شود. واقعیت این است که آنها Icb0 قابل توجهی از مرتبه چند μA دارند. برای سیلیکون، سه مرتبه قدر کوچکتر است (حدود چند nA)، بنابراین معمولاً در محاسبات نادیده گرفته می شود.

تقویت کننده تک سر با ترانزیستور MOS

مانند هر تقویت کننده ترانزیستوری اثر میدانی، مدار مورد بررسی آنالوگ خود را در میان تقویت کننده ها دارد.بنابراین، بیایید آنالوگ مدار قبلی را با یک امیتر مشترک در نظر بگیریم. این با یک منبع مشترک و اتصالات R-C برای سیگنال های ورودی و خروجی برای عملکرد در کلاس "A" ساخته شده است و در شکل زیر نشان داده شده است.

در اینجا C1 همان خازن جداکننده است که از طریق آن منبع سیگنال ورودی AC از منبع ولتاژ DC Vdd جدا می شود. همانطور که می دانید، هر تقویت کننده مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی باید پتانسیل گیت ترانزیستورهای MOS خود را کمتر از پتانسیل منابع خود داشته باشد. در این مدار، گیت توسط مقاومت R1 به زمین متصل می شود که معمولاً دارای مقاومت بالایی (از 100 کیلو اهم تا 1 موم) است تا سیگنال ورودی را شنت نکند. عملا جریانی از R1 عبور نمی کند، بنابراین پتانسیل گیت در غیاب سیگنال ورودی برابر با پتانسیل زمین است. پتانسیل منبع به دلیل افت ولتاژ در مقاومت R2 از پتانسیل زمین بیشتر است. بنابراین، پتانسیل دروازه کمتر از پتانسیل منبع است که برای عملکرد عادی Q1 ضروری است. خازن C2 و مقاومت R3 همان هدف مدار قبلی را دارند. از آنجایی که این یک مدار منبع رایج است، سیگنال های ورودی و خروجی 180 درجه خارج از فاز هستند.

تقویت کننده با خروجی ترانسفورماتور

سومین تقویت کننده ترانزیستور ساده تک مرحله ای، که در شکل زیر نشان داده شده است، نیز طبق یک مدار امیتر مشترک برای عملکرد در کلاس "A" ساخته شده است، اما از طریق یک ترانسفورماتور منطبق به یک بلندگو با امپدانس پایین متصل می شود.

سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور T1 مدار جمع کننده ترانزیستور Q1 را بارگذاری می کند و سیگنال خروجی را توسعه می دهد. T1 سیگنال خروجی را به بلندگو ارسال می کند و امپدانس خروجی ترانزیستور را با امپدانس پایین (در حد چند اهم) بلندگو مطابقت می دهد.

تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه کلکتور Vcc که روی مقاومت های R1 و R3 مونتاژ شده است، انتخاب نقطه کار ترانزیستور Q1 را تضمین می کند (تامین ولتاژ بایاس به پایه آن). هدف از عناصر باقی مانده تقویت کننده مانند مدارهای قبلی است.

تقویت کننده صوتی فشاری

یک تقویت کننده فشاری LF با دو ترانزیستور فرکانس ورودی را به دو نیم موج پادفاز تقسیم می کند که هر کدام توسط مرحله ترانزیستور خود تقویت می شوند. پس از انجام چنین تقویتی، نیم امواج به یک سیگنال هارمونیک کامل ترکیب می شوند که به سیستم بلندگو منتقل می شود. چنین دگرگونی سیگنال فرکانس پایین (شکاف و ادغام مجدد) طبیعتاً به دلیل تفاوت در فرکانس و خواص دینامیکی دو ترانزیستور مدار باعث ایجاد اعوجاج غیرقابل برگشت در آن می شود. این اعوجاج باعث کاهش کیفیت صدا در خروجی تقویت کننده می شود.

تقویت کننده های فشار کش که در کلاس "A" کار می کنند سیگنال های صوتی پیچیده را به اندازه کافی بازتولید نمی کنند، زیرا یک جریان مستقیم با بزرگی افزایش یافته به طور مداوم در بازوهای آنها جریان دارد. این منجر به عدم تقارن سیگنال های نیمه موج، اعوجاج فاز و در نهایت از دست دادن قابلیت درک صدا می شود. هنگام گرم شدن، دو ترانزیستور قدرتمند اعوجاج سیگنال را در فرکانس‌های پایین و مادون‌پایین دو برابر می‌کنند. اما همچنان مزیت اصلی مدار فشار کش راندمان قابل قبول و افزایش توان خروجی آن است.

مدار فشار کش تقویت کننده قدرت با استفاده از ترانزیستور در شکل نشان داده شده است.

این یک تقویت کننده برای عملکرد در کلاس "A" است، اما کلاس "AB" و حتی "B" را می توان استفاده کرد.

تقویت کننده قدرت ترانزیستور بدون ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها، علیرغم موفقیت هایی که در کوچک سازی خود به دست آورده اند، هنوز هم حجیم ترین، سنگین ترین و گران ترین دستگاه های الکترونیکی هستند. بنابراین، راهی برای حذف ترانسفورماتور از مدار فشار کشش با اجرای آن بر روی دو ترانزیستور مکمل قدرتمند از انواع مختلف (n-p-n و p-n-p) پیدا شد. اکثر تقویت کننده های قدرت مدرن دقیقاً از این اصل استفاده می کنند و برای کار در کلاس "B" طراحی شده اند. مدار چنین تقویت کننده قدرتی در شکل زیر نشان داده شده است.

هر دو ترانزیستور آن طبق یک مدار با یک کلکتور مشترک (پیرو امیتر) متصل می شوند. بنابراین مدار ولتاژ ورودی را بدون تقویت به خروجی منتقل می کند. اگر سیگنال ورودی وجود نداشته باشد، هر دو ترانزیستور در مرز وضعیت روشن هستند، اما خاموش هستند.

هنگامی که یک سیگنال هارمونیک به ورودی اعمال می شود، نیمه موج مثبت آن TR1 را باز می کند، اما ترانزیستور pnp TR2 را به طور کامل در حالت قطع قرار می دهد. بنابراین، تنها نیمه موج مثبت جریان تقویت شده از طریق بار عبور می کند. نیم موج منفی سیگنال ورودی فقط TR2 را باز می کند و TR1 را می بندد، به طوری که نیمه موج منفی جریان تقویت شده به بار عرضه می شود. در نتیجه، یک سیگنال سینوسی با توان کامل (به دلیل تقویت جریان) در بار منتشر می شود.

تقویت کننده تک ترانزیستوری

برای درک موارد فوق، بیایید یک تقویت کننده ساده با استفاده از ترانزیستور با دست خودمان جمع آوری کنیم و نحوه عملکرد آن را بفهمیم.

به عنوان بار برای یک ترانزیستور کم مصرف T از نوع BC107، هدفون هایی با مقاومت 2-3 کیلو اهم روشن می کنیم، ولتاژ بایاس را از یک مقاومت با مقاومت بالا R* 1 MOhm به پایه اعمال می کنیم و جدا کردن خازن الکترولیتی C با ظرفیت 10 μF تا 100 میکروفنتر به مدار پایه T. مدار را برق دهید ما از باتری 4.5 V/0.3 A استفاده خواهیم کرد.

اگر مقاومت R* متصل نباشد، نه جریان پایه Ib وجود دارد و نه جریان کلکتور Ic. اگر یک مقاومت متصل باشد، ولتاژ در پایه به 0.7 ولت افزایش می یابد و جریان Ib = 4 μA از آن عبور می کند. بهره جریان ترانزیستور 250 است که Ic = 250Ib = 1 میلی آمپر می دهد.

با مونتاژ یک تقویت کننده ترانزیستور ساده با دستان خود، اکنون می توانیم آن را آزمایش کنیم. هدفون را وصل کرده و انگشت خود را روی نقطه 1 نمودار قرار دهید. صدایی خواهید شنید. بدن شما تابش منبع تغذیه را با فرکانس 50 هرتز درک می کند. صدایی که از هدفون خود می شنوید این تشعشع است که فقط توسط ترانزیستور تقویت می شود. اجازه دهید این فرآیند را با جزئیات بیشتری توضیح دهیم. یک ولتاژ AC 50 هرتز از طریق خازن C به پایه ترانزیستور متصل می شود. ولتاژ پایه اکنون برابر است با مجموع ولتاژ افست DC (تقریبا 0.7 ولت) که از مقاومت R* و ولتاژ انگشت AC می آید. در نتیجه جریان کلکتور یک جزء متناوب با فرکانس 50 هرتز دریافت می کند. این جریان متناوب برای جابجایی غشای بلندگو به جلو و عقب در فرکانس یکسان استفاده می شود، به این معنی که می توانیم صدای 50 هرتز را در خروجی بشنویم.

گوش دادن به سطح نویز 50 هرتز چندان جالب نیست، بنابراین می توانید منابع سیگنال فرکانس پایین (سی دی پلیر یا میکروفون) را به نقاط 1 و 2 وصل کنید و گفتار یا موسیقی تقویت شده را بشنوید.

• 20.09.2014

  رتبه بندی اجزای نصب غیرفعال سطحی طبق استانداردهای خاصی مشخص شده است و مستقیماً با اعداد چاپ شده روی بسته مطابقت ندارد. این مقاله به معرفی این استانداردها می‌پردازد و به شما کمک می‌کند هنگام تعویض قطعات تراشه اشتباه نکنید. اساس تولید تجهیزات الکترونیکی و کامپیوتری مدرن، تکنولوژی نصب سطحی یا تکنولوژی SMT (SMT - Surface Mount Technology) است. ...

• 21.09.2014

  شکل مدار یک سوئیچ لمسی ساده روی آی سی 555 را نشان می دهد.تایمر 555 در حالت مقایسه کار می کند. هنگامی که صفحات لمس می شوند، مقایسه کننده سوئیچ می کند، که به نوبه خود ترانزیستور جمع کننده باز VT1 را کنترل می کند. یک بار خارجی را می توان به یک کلکتور "باز" ​​متصل کرد و از یک منبع تغذیه خارجی یا داخلی تغذیه کرد، برق خارجی ...

• 12.12.2015

  پیش تقویت کننده میکروفون پویا از تقویت کننده عملیاتی دو کاناله uA739 استفاده می کند. هر دو کانال پری امپ یکسان هستند، بنابراین تنها یکی در نمودار نشان داده شده است. ورودی غیر معکوس آپ امپ با ولتاژ تغذیه 50% تامین می شود که توسط مقاومت های R1 و R4 (تقسیم کننده ولتاژ) تنظیم می شود و این ولتاژ به طور همزمان توسط دو کانال تقویت کننده استفاده می شود. مدار R3C3 ...

• 23.09.2014

  یک ساعت با نشانگر استاتیک در مقایسه با یک نشانگر پویا، درخشش روشن تری از نشانگرها دارد؛ نمودار چنین ساعتی در شکل 1 نشان داده شده است. نشانگر ریز مدارهای K561IE10 به عنوان شمارنده استفاده می شوند که هر کدام شامل 20a چهار بیتی ...

مدار یک تقویت کننده صوتی ترانزیستوری ساده، که بر روی دو ترانزیستور کامپوزیت قدرتمند TIP142-TIP147 نصب شده در مرحله خروجی، دو عدد BC556B کم مصرف در مسیر دیفرانسیل و یک عدد BD241C در مدار پیش تقویت سیگنال پیاده سازی شده است - مجموعا پنج ترانزیستور برای کل مدار! این طرح UMZCH می تواند آزادانه استفاده شود، به عنوان مثال، به عنوان بخشی از یک مرکز موسیقی خانگی یا برای رانندگی یک ساب ووفر نصب شده در یک ماشین یا یک دیسکو.

جذابیت اصلی این تقویت کننده قدرت صوتی در سهولت مونتاژ آن حتی توسط رادیو آماتورهای تازه کار نهفته است؛ بدون نیاز به تنظیمات خاصی و خرید قطعات با قیمت مناسب هیچ مشکلی وجود ندارد. مدار PA ارائه شده در اینجا دارای ویژگی های الکتریکی با خطی بودن عملکرد بالا در محدوده فرکانس 20 هرتز تا 20000 هرتز است. p>

هنگام انتخاب یا ساخت مستقل ترانسفورماتور برای منبع تغذیه، باید فاکتور زیر را در نظر بگیرید: - ترانسفورماتور باید دارای ذخیره توان کافی باشد، به عنوان مثال: 300 وات در هر کانال، در مورد یک نسخه دو کاناله. ، سپس به طور طبیعی قدرت دو برابر می شود. شما می توانید برای هر یک از یک ترانسفورماتور جداگانه استفاده کنید و اگر از نسخه استریو آمپلی فایر استفاده می کنید، به طور کلی دستگاهی از نوع "دوگانه مونو" دریافت خواهید کرد که به طور طبیعی بازده تقویت صدا را افزایش می دهد.

ولتاژ موثر در سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور باید ~34v AC باشد، سپس ولتاژ ثابت بعد از یکسو کننده در ناحیه 48 - 50v خواهد بود. در هر بازوی منبع تغذیه، لازم است فیوز طراحی شده برای جریان عملیاتی 6 آمپر، به ترتیب برای استریو هنگام کار بر روی یک منبع تغذیه - 12 آمپر، نصب شود.

تقویت کننده فرکانس پایین (LF) بخشی جدایی ناپذیر از اکثر دستگاه های رادیویی مانند تلویزیون، پخش کننده، رادیو و انواع لوازم خانگی است. بیایید دو مدار ساده دو مرحله ای را در نظر بگیریم ULF روشن است.

اولین نسخه ULF در ترانزیستورها

در نسخه اول، تقویت کننده بر روی ترانزیستورهای سیلیکونی n-p-n ساخته شده است. سیگنال ورودی از طریق مقاومت متغیر R1 می آید که به نوبه خود یک مقاومت بار برای مدار منبع سیگنال است. به مدار کلکتور ترانزیستور VT2 تقویت کننده متصل است.

راه اندازی آمپلی فایر گزینه اول به انتخاب مقاومت های R2 و R4 ختم می شود. مقدار مقاومت باید طوری انتخاب شود که میلی‌متر متصل به مدار کلکتور هر ترانزیستور جریانی در ناحیه 0.5 ... 0.8 میلی آمپر نشان دهد. طبق طرح دوم، همچنین لازم است که جریان کلکتور ترانزیستور دوم را با انتخاب مقاومت مقاومت R3 تنظیم کنید.

در گزینه اول می توان از ترانزیستورهای مارک KT312 یا آنالوگ های خارجی آنها استفاده کرد، اما با انتخاب مقاومت های R2, R4 باید بایاس ولتاژ صحیح ترانزیستورها را تنظیم کرد. در گزینه دوم، به نوبه خود، می توان از ترانزیستورهای سیلیکونی مارک های KT209، KT361 یا آنالوگ های خارجی استفاده کرد. در این حالت می توانید با تغییر مقاومت R3 حالت های عملکرد ترانزیستورها را تنظیم کنید.

به جای هدفون، می توان یک بلندگو با امپدانس بالا را به مدار کلکتور ترانزیستور VT2 (هر دو تقویت کننده) متصل کرد. اگر نیاز به تقویت صدای قوی تری دارید، می توانید تقویت کننده ای را مونتاژ کنید که تا 15 وات تقویت می کند.

اسیلوسکوپ USB قابل حمل 2 کاناله 40 مگاهرتز ....

ویراستاران وب سایت "Two Schemes" یک تقویت کننده فرکانس پایین ساده اما با کیفیت را بر اساس ترانزیستورهای ماسفت ارائه می دهند. مدار او باید برای آماتورهای رادیویی و علاقه مندان به صدا شناخته شود، زیرا در حال حاضر حدود 20 سال از عمر آن می گذرد. سیستم تقویت صدا دارای اعوجاج هارمونیک کم است که از 0.1٪ تجاوز نمی کند با قدرت بار حدود 100 وات.

این آمپلی فایر جایگزینی برای آمپلی فایرهای محبوب سری TDA و پاپ های مشابه است، زیرا با هزینه کمی بالاتر می توانید آمپلی فایری با ویژگی های به وضوح بهتر تهیه کنید.

مزیت بزرگ سیستم طراحی ساده و مرحله خروجی آن است که از 2 ترانزیستور ارزان قیمت MOS تشکیل شده است. آمپلی فایر می تواند با بلندگوهایی با امپدانس 4 و 8 اهم کار کند. تنها تنظیمی که باید در هنگام راه اندازی انجام شود، تنظیم مقدار جریان ساکن ترانزیستورهای خروجی است.

نمودار شماتیک UMZCH هولتون

تقویت کننده هولتون در ماسفت - نمودار مدار

مدار یک تقویت کننده دو مرحله ای کلاسیک است؛ از یک تقویت کننده ورودی دیفرانسیل و یک تقویت کننده قدرت متقارن تشکیل شده است که در آن یک جفت ترانزیستور قدرت کار می کند. نمودار سیستم در بالا نشان داده شده است.

تخته مدار چاپی

برد مدار چاپی ULF - نمای تمام شده

در اینجا یک آرشیو با فایل های PDF از برد مدار چاپی وجود دارد - .

اصل کار آمپلی فایر

ترانزیستورهای T4 (BC546) و T5 (BC546) در پیکربندی تقویت کننده دیفرانسیل کار می کنند و به گونه ای طراحی شده اند که از منبع جریان ساخته شده بر اساس ترانزیستورهای T7 (BC546)، T10 (BC546) و مقاومت های R18 (22 کوم)، R20 تغذیه شوند. (680 اهم) و R12 (22 اتاق). سیگنال ورودی به دو فیلتر تغذیه می شود: یک فیلتر پایین گذر، ساخته شده از عناصر R6 (470 اهم) و C6 (1 nf) - اجزای فرکانس بالا سیگنال و یک فیلتر باند گذر متشکل از C5 (1) را محدود می کند. μF)، R6 و R10 (47 کوم)، اجزای سیگنال را در فرکانس‌های مادون پایین محدود می‌کنند.

بار تقویت کننده دیفرانسیل مقاومت R2 (4.7 kΩ) و R3 (4.7 kΩ) است. ترانزیستورهای T1 (MJE350) و T2 (MJE350) نشان دهنده مرحله بهره دیگری هستند و بار آن ترانزیستورهای T8 (MJE340)، T9 (MJE340) و T6 (BD139) است.

خازن های C3 (33 pf) و C4 (33 pf) با تحریک تقویت کننده مقابله می کنند. خازن C8 (10 nf) متصل به موازات R13 (10 kom / 1 V) پاسخ گذرا ULF را بهبود می بخشد، که برای سیگنال های ورودی به سرعت در حال افزایش است.

ترانزیستور T6 به همراه عناصر R9 (4.7 اهم)، R15 (680 اهم)، R16 (82 اهم) و PR1 (5 اهم)، به شما امکان می دهد قطبیت صحیح مراحل خروجی تقویت کننده را در حالت استراحت تنظیم کنید. با استفاده از یک پتانسیومتر، لازم است که جریان ساکن ترانزیستورهای خروجی را در 90-110 میلی آمپر تنظیم کنید، که مربوط به افت ولتاژ در R8 (0.22 اهم / 5 وات) و R17 (0.22 اهم / 5 وات) در 20-25 است. mV کل جریان مصرفی در حالت بیکار تقویت کننده باید حدود 130 میلی آمپر باشد.

عناصر خروجی تقویت کننده ماسفت های T3 (IRFP240) و T11 (IRFP9240) هستند. این ترانزیستورها به عنوان دنبال کننده ولتاژ با حداکثر جریان خروجی زیاد نصب می شوند، بنابراین 2 مرحله اول باید دامنه به اندازه کافی بزرگ برای سیگنال خروجی ایجاد کنند.

مقاومت‌های R8 و R17 عمدتاً برای اندازه‌گیری سریع جریان ساکن ترانزیستورهای تقویت‌کننده قدرت بدون تداخل با مدار استفاده می‌شوند. همچنین ممکن است در صورت گسترش سیستم با یک جفت ترانزیستور قدرت دیگر، به دلیل تفاوت در مقاومت کانال های باز ترانزیستورها، مفید باشند.

مقاومت های R5 (470 اهم) و R19 (470 اهم) میزان شارژ ظرفیت ترانزیستور عبوری را محدود می کنند و بنابراین محدوده فرکانس تقویت کننده را محدود می کنند. دیودهای D1-D2 (BZX85-C12V) از ترانزیستورهای قدرتمند محافظت می کنند. با آنها، ولتاژ در هنگام راه اندازی نسبت به منابع تغذیه ترانزیستورها نباید بیش از 12 ولت باشد.

برد تقویت کننده فضایی را برای خازن های فیلتر قدرت C2 (4700 µF/50 V) و C13 (4700 µF/50 V) فراهم می کند.

ترانزیستور خانگی ULF در ماسفت

کنترل از طریق یک فیلتر RC اضافی ساخته شده بر روی عناصر R1 (100 Ω/1 ولت)، C1 (220 μF/50 ولت) و R23 (100 Ω/1 ولت) و C12 (220 μF/50 ولت) تغذیه می‌شود.

منبع تغذیه برای UMZCH

مدار تقویت کننده توانی را فراهم می کند که به 100 وات واقعی (موج سینوسی موثر)، با ولتاژ ورودی حدود 600 میلی ولت و مقاومت بار 4 اهم می رسد.

تقویت کننده هولتون روی یک برد با جزئیات

ترانسفورماتور پیشنهادی یک توروئید 200 وات با ولتاژ 2x24 V است. پس از یکسوسازی و صاف کردن، باید منبع تغذیه دوقطبی را به تقویت کننده های قدرت در منطقه +/-33 ولت دریافت کنید. طرح ارائه شده در اینجا یک ماژول تقویت کننده مونو با پارامترهای بسیار خوب است که بر روی ترانزیستورهای MOSFET ساخته شده است که می تواند به عنوان یک واحد جداگانه یا به عنوان بخشی از آن استفاده شود.