Ο ενισχυτής τρανζίστορ, παρά τη μακρά ιστορία του, παραμένει αγαπημένο αντικείμενο έρευνας τόσο για αρχάριους όσο και για έμπειρους ραδιοερασιτέχνες. Και αυτό είναι κατανοητό. Είναι απαραίτητο συστατικό των πιο δημοφιλών ενισχυτών χαμηλής συχνότητας (ήχου). Θα δούμε πώς κατασκευάζονται απλοί ενισχυτές τρανζίστορ.
Απόκριση συχνότητας ενισχυτή
Σε κάθε δέκτη τηλεόρασης ή ραδιοφώνου, σε κάθε μουσικό κέντρο ή ενισχυτή ήχου μπορείτε να βρείτε ενισχυτές ήχου τρανζίστορ (χαμηλή συχνότητα - LF). Η διαφορά μεταξύ των ενισχυτών ήχου τρανζίστορ και άλλων τύπων έγκειται στα χαρακτηριστικά συχνότητάς τους.
Ένας ενισχυτής ήχου που βασίζεται σε τρανζίστορ έχει ομοιόμορφη απόκριση συχνότητας στη ζώνη συχνοτήτων από 15 Hz έως 20 kHz. Αυτό σημαίνει ότι ο ενισχυτής μετατρέπει (ενισχύει) όλα τα σήματα εισόδου με συχνότητα εντός αυτού του εύρους περίπου εξίσου. Το παρακάτω σχήμα δείχνει την ιδανική καμπύλη απόκρισης συχνότητας για έναν ενισχυτή ήχου στις συντεταγμένες "ενισχυτής κέρδος Ku - συχνότητα σήματος εισόδου".
Αυτή η καμπύλη είναι σχεδόν επίπεδη από 15 Hz έως 20 kHz. Αυτό σημαίνει ότι ένας τέτοιος ενισχυτής θα πρέπει να χρησιμοποιείται ειδικά για σήματα εισόδου με συχνότητες μεταξύ 15 Hz και 20 kHz. Για σήματα εισόδου με συχνότητες πάνω από 20 kHz ή κάτω από 15 Hz, η απόδοση και η απόδοσή τους υποβαθμίζονται γρήγορα.
Ο τύπος απόκρισης συχνότητας του ενισχυτή καθορίζεται από τα ηλεκτρικά ραδιοστοιχεία (ERE) του κυκλώματος του και κυρίως από τα ίδια τα τρανζίστορ. Ένας ενισχυτής ήχου που βασίζεται σε τρανζίστορ συνήθως συναρμολογείται χρησιμοποιώντας τα λεγόμενα τρανζίστορ χαμηλής και μέσης συχνότητας με συνολικό εύρος ζώνης σήματος εισόδου από δεκάδες και εκατοντάδες Hz έως 30 kHz.
Κατηγορία λειτουργίας ενισχυτή
Όπως είναι γνωστό, ανάλογα με το βαθμό συνέχειας της ροής του ρεύματος σε όλη την περίοδό του μέσω ενός σταδίου ενίσχυσης τρανζίστορ (ενισχυτή), διακρίνονται οι ακόλουθες κατηγορίες λειτουργίας του: "A", "B", "AB", "C", "ΡΕ".
Στην κατηγορία λειτουργίας, το ρεύμα "A" ρέει μέσω του καταρράκτη για το 100% της περιόδου σήματος εισόδου. Η λειτουργία του καταρράκτη σε αυτήν την κατηγορία απεικονίζεται στο παρακάτω σχήμα.
Στην κατηγορία λειτουργίας του σταδίου ενισχυτή "AB", το ρεύμα ρέει μέσω αυτού για περισσότερο από 50%, αλλά λιγότερο από το 100% της περιόδου σήματος εισόδου (βλ. εικόνα παρακάτω).
Στην κατηγορία λειτουργίας του σταδίου "Β", το ρεύμα ρέει μέσω αυτής για ακριβώς το 50% της περιόδου σήματος εισόδου, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Τέλος, στη λειτουργία σταδίου κατηγορίας C, το ρεύμα ρέει μέσω αυτού για λιγότερο από το 50% της περιόδου σήματος εισόδου.
Ενισχυτής χαμηλής συχνότητας με χρήση τρανζίστορ: παραμόρφωση στις κύριες κατηγορίες λειτουργίας
Στην περιοχή εργασίας, ένας ενισχυτής τρανζίστορ κατηγορίας «Α» έχει χαμηλό επίπεδο μη γραμμικής παραμόρφωσης. Αλλά εάν το σήμα έχει παλμικές υπερτάσεις τάσης, που οδηγούν σε κορεσμό των τρανζίστορ, τότε εμφανίζονται υψηλότερες αρμονικές (μέχρι την 11η) γύρω από κάθε «τυπική» αρμονική του σήματος εξόδου. Αυτό προκαλεί το φαινόμενο του λεγόμενου τρανζίστορ ή μεταλλικού ήχου.
Εάν οι ενισχυτές ισχύος χαμηλής συχνότητας που χρησιμοποιούν τρανζίστορ έχουν μη σταθεροποιημένη τροφοδοσία, τότε τα σήματα εξόδου τους διαμορφώνονται πλάτος κοντά στη συχνότητα του δικτύου. Αυτό οδηγεί σε έναν σκληρό ήχο στο αριστερό άκρο της απόκρισης συχνότητας. Διάφορες μέθοδοι σταθεροποίησης τάσης καθιστούν τον σχεδιασμό του ενισχυτή πιο περίπλοκο.
Η τυπική απόδοση ενός ενισχυτή κλάσης Α μονού άκρου δεν υπερβαίνει το 20% λόγω του συνεχώς ανοιχτού τρανζίστορ και της συνεχούς ροής μιας συνιστώσας σταθερού ρεύματος. Μπορείτε να κάνετε έναν ενισχυτή κατηγορίας Α push-pull, η απόδοση θα αυξηθεί ελαφρώς, αλλά τα μισά κύματα του σήματος θα γίνουν πιο ασύμμετρα. Η μεταφορά ενός καταρράκτη από την κατηγορία λειτουργίας "A" στην κατηγορία λειτουργίας "AB" τετραπλασιάζει τις μη γραμμικές παραμορφώσεις, αν και η απόδοση του κυκλώματος του αυξάνεται.
Στους ενισχυτές κατηγορίας "AB" και "B", η παραμόρφωση αυξάνεται καθώς μειώνεται το επίπεδο σήματος. Κάποιος θέλει ακούσια να ενεργοποιήσει έναν τέτοιο ενισχυτή πιο δυνατά για να βιώσει πλήρως τη δύναμη και τη δυναμική της μουσικής, αλλά συχνά αυτό δεν βοηθάει πολύ.
Ενδιάμεσοι βαθμοί εργασίας
Η τάξη εργασίας "A" έχει μια παραλλαγή - την κατηγορία "A+". Σε αυτή την περίπτωση, τα τρανζίστορ εισόδου χαμηλής τάσης ενός ενισχυτή αυτής της κατηγορίας λειτουργούν στην κατηγορία "A" και τα τρανζίστορ εξόδου υψηλής τάσης του ενισχυτή, όταν τα σήματα εισόδου τους υπερβαίνουν ένα ορισμένο επίπεδο, πηγαίνουν σε κατηγορίες "B" ή «ΑΒ». Η απόδοση τέτοιων καταρρακτών είναι καλύτερη από ό,τι στην καθαρή κατηγορία "A" και οι μη γραμμικές παραμορφώσεις είναι μικρότερες (έως 0,003%). Ωστόσο, έχουν επίσης "μεταλλικό" ήχο λόγω της παρουσίας υψηλότερων αρμονικών στο σήμα εξόδου.
Σε ενισχυτές άλλης κατηγορίας - "AA" ο βαθμός μη γραμμικής παραμόρφωσης είναι ακόμη χαμηλότερος - περίπου 0,0005%, αλλά υπάρχουν και υψηλότερες αρμονικές.
Επιστροφή στον ενισχυτή τρανζίστορ Κλάσης Α;
Σήμερα, πολλοί ειδικοί στον τομέα της αναπαραγωγής ήχου υψηλής ποιότητας υποστηρίζουν την επιστροφή στους ενισχυτές σωλήνων, καθώς το επίπεδο των μη γραμμικών παραμορφώσεων και των υψηλότερων αρμονικών που εισάγουν στο σήμα εξόδου είναι προφανώς χαμηλότερο από αυτό των τρανζίστορ. Ωστόσο, αυτά τα πλεονεκτήματα αντισταθμίζονται σε μεγάλο βαθμό από την ανάγκη για αντίστοιχο μετασχηματιστή μεταξύ της βαθμίδας εξόδου σωλήνα υψηλής αντίστασης και των ηχείων ήχου χαμηλής αντίστασης. Ωστόσο, ένας απλός ενισχυτής τρανζίστορ μπορεί να κατασκευαστεί με έξοδο μετασχηματιστή, όπως θα φαίνεται παρακάτω.
Υπάρχει επίσης η άποψη ότι η απόλυτη ποιότητα ήχου μπορεί να παρέχεται μόνο από έναν υβριδικό ενισχυτή σωλήνα-τρανζίστορ, του οποίου όλα τα στάδια είναι μονού άκρου, δεν καλύπτονται και λειτουργούν στην κατηγορία «Α». Δηλαδή, ένας τέτοιος επαναλήπτης ισχύος είναι ένας ενισχυτής με ένα τρανζίστορ. Το κύκλωμά του μπορεί να έχει μέγιστη επιτεύξιμη απόδοση (στην κατηγορία «Α») όχι μεγαλύτερη από 50%. Αλλά ούτε η ισχύς ούτε η απόδοση του ενισχυτή είναι δείκτες της ποιότητας της αναπαραγωγής ήχου. Σε αυτή την περίπτωση, η ποιότητα και η γραμμικότητα των χαρακτηριστικών όλων των ERE στο κύκλωμα αποκτούν ιδιαίτερη σημασία.
Δεδομένου ότι τα κυκλώματα ενός άκρου αποκτούν αυτή την προοπτική, θα εξετάσουμε τις πιθανές παραλλαγές τους παρακάτω.
Ενισχυτής μονού άκρου με ένα τρανζίστορ
Το κύκλωμά του, κατασκευασμένο με κοινό πομπό και συνδέσεις R-C για σήματα εισόδου και εξόδου για λειτουργία στην κατηγορία "A", φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Δείχνει το τρανζίστορ Q1 της δομής n-p-n. Ο συλλέκτης του συνδέεται στον θετικό ακροδέκτη +Vcc μέσω της αντίστασης περιορισμού ρεύματος R3 και ο πομπός συνδέεται στο -Vcc. Ένας ενισχυτής που βασίζεται σε τρανζίστορ δομής pnp θα έχει το ίδιο κύκλωμα, αλλά οι ακροδέκτες τροφοδοσίας ρεύματος θα αλλάξουν θέση.
Το C1 είναι ένας πυκνωτής αποσύνδεσης με τον οποίο η πηγή σήματος εισόδου AC διαχωρίζεται από την πηγή τάσης DC Vcc. Σε αυτήν την περίπτωση, το C1 δεν εμποδίζει τη διέλευση του εναλλασσόμενου ρεύματος εισόδου μέσω της διασταύρωσης βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ Q1. Οι αντιστάσεις R1 και R2, μαζί με την αντίσταση της διασταύρωσης E - B, σχηματίζουν Vcc για να επιλέξετε το σημείο λειτουργίας του τρανζίστορ Q1 σε στατική λειτουργία. Μια τυπική τιμή για αυτό το κύκλωμα είναι R2 = 1 kOhm και η θέση του σημείου λειτουργίας είναι Vcc/2. Το R3 είναι μια αντίσταση φορτίου του κυκλώματος συλλέκτη και χρησιμεύει για τη δημιουργία ενός σήματος εξόδου εναλλασσόμενης τάσης στον συλλέκτη.
Ας υποθέσουμε ότι Vcc = 20 V, R2 = 1 kOhm, και το κέρδος ρεύματος h = 150. Επιλέγουμε την τάση στον πομπό Ve = 9 V και η πτώση τάσης στη διασταύρωση "E - B" λαμβάνεται ίση με Vbe = 0,7 V. Αυτή η τιμή αντιστοιχεί στο λεγόμενο τρανζίστορ πυριτίου. Εάν σκεφτόμασταν έναν ενισχυτή που βασίζεται σε τρανζίστορ γερμανίου, τότε η πτώση τάσης στην ανοιχτή διασταύρωση "E - B" θα ήταν ίση με Vbe = 0,3 V.
Ρεύμα εκπομπού περίπου ίσο με το ρεύμα συλλέκτη
Δηλ. = 9 V/1 kOhm = 9 mA ≈ Ic.
Ρεύμα βάσης Ib = Ic/h = 9 mA/150 = 60 μΑ.
Πτώση τάσης στην αντίσταση 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 kOhm.
Το C2 απαιτείται για τη δημιουργία ενός κυκλώματος για τη διέλευση της εναλλασσόμενης συνιστώσας του ρεύματος εκπομπού (στην πραγματικότητα του ρεύματος συλλέκτη). Εάν δεν υπήρχε, τότε η αντίσταση R2 θα περιόριζε πολύ τη μεταβλητή συνιστώσα, έτσι ώστε ο εν λόγω ενισχυτής διπολικού τρανζίστορ να έχει χαμηλό κέρδος ρεύματος.
Στους υπολογισμούς μας, υποθέσαμε ότι Ic = Ib h, όπου Ib είναι το ρεύμα βάσης που ρέει σε αυτό από τον πομπό και προκύπτει όταν εφαρμόζεται τάση πόλωσης στη βάση. Ωστόσο, ένα ρεύμα διαρροής από τον συλλέκτη Icb0 ρέει πάντα μέσα από τη βάση (τόσο με όσο και χωρίς προκατάληψη). Επομένως, το πραγματικό ρεύμα συλλέκτη είναι ίσο με Ic = Ib h + Icb0 h, δηλ. Το ρεύμα διαρροής σε ένα κύκλωμα με ΟΕ ενισχύεται κατά 150 φορές. Εάν εξετάζαμε έναν ενισχυτή που βασίζεται σε τρανζίστορ γερμανίου, τότε αυτή η περίσταση θα έπρεπε να ληφθεί υπόψη στους υπολογισμούς. Γεγονός είναι ότι έχουν σημαντικό Icb0 της τάξης πολλών μΑ. Για το πυρίτιο, είναι τρεις τάξεις μεγέθους μικρότερο (περίπου αρκετά nA), επομένως συνήθως παραμελείται στους υπολογισμούς.
Ενισχυτής μονού άκρου με τρανζίστορ MOS
Όπως κάθε ενισχυτής τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, το υπό εξέταση κύκλωμα έχει το ανάλογο του μεταξύ των ενισχυτών. Επομένως, ας εξετάσουμε ένα ανάλογο του προηγούμενου κυκλώματος με έναν κοινό πομπό. Κατασκευάζεται με κοινή πηγή και συνδέσεις R-C για σήματα εισόδου και εξόδου για λειτουργία στην κατηγορία "A" και φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Εδώ το C1 είναι ο ίδιος πυκνωτής αποσύνδεσης, μέσω του οποίου η πηγή σήματος εισόδου AC διαχωρίζεται από την πηγή τάσης DC Vdd. Όπως γνωρίζετε, κάθε ενισχυτής που βασίζεται σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου πρέπει να έχει το δυναμικό πύλης των τρανζίστορ MOS του χαμηλότερο από το δυναμικό των πηγών τους. Σε αυτό το κύκλωμα, η πύλη γειώνεται από την αντίσταση R1, η οποία συνήθως έχει υψηλή αντίσταση (από 100 kOhm έως 1 Mohm) έτσι ώστε να μην διακλαδίζει το σήμα εισόδου. Πρακτικά δεν υπάρχει ρεύμα που διέρχεται από το R1, επομένως το δυναμικό πύλης απουσία σήματος εισόδου είναι ίσο με το δυναμικό γείωσης. Το δυναμικό πηγής είναι υψηλότερο από το δυναμικό γείωσης λόγω της πτώσης τάσης στην αντίσταση R2. Έτσι, το δυναμικό πύλης είναι χαμηλότερο από το δυναμικό πηγής, το οποίο είναι απαραίτητο για την κανονική λειτουργία του Q1. Ο πυκνωτής C2 και η αντίσταση R3 έχουν τον ίδιο σκοπό όπως στο προηγούμενο κύκλωμα. Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα κοινό κύκλωμα πηγής, τα σήματα εισόδου και εξόδου είναι 180° εκτός φάσης.
Ενισχυτής με έξοδο μετασχηματιστή
Ο τρίτος μονοβάθμιος απλός ενισχυτής τρανζίστορ, που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, είναι επίσης κατασκευασμένος σύμφωνα με ένα κύκλωμα κοινού εκπομπού για λειτουργία στην κατηγορία "A", αλλά συνδέεται με ένα ηχείο χαμηλής σύνθετης αντίστασης μέσω ενός αντίστοιχου μετασχηματιστή.
Η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή T1 φορτώνει το κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ Q1 και αναπτύσσει το σήμα εξόδου. Το T1 μεταδίδει το σήμα εξόδου στο ηχείο και ταιριάζει με την αντίσταση εξόδου του τρανζίστορ με τη χαμηλή (της τάξης των λίγων ohms) σύνθετη αντίσταση του ηχείου.
Ο διαιρέτης τάσης του τροφοδοτικού συλλέκτη Vcc, συναρμολογημένος στις αντιστάσεις R1 και R3, διασφαλίζει την επιλογή του σημείου λειτουργίας του τρανζίστορ Q1 (παρέχοντας τάση πόλωσης στη βάση του). Ο σκοπός των υπολοίπων στοιχείων του ενισχυτή είναι ο ίδιος όπως και στα προηγούμενα κυκλώματα.
Push-pull ενισχυτής ήχου
Ένας ενισχυτής LF push-pull με δύο τρανζίστορ χωρίζει τη συχνότητα εισόδου σε δύο αντιφασικά μισά κύματα, καθένα από τα οποία ενισχύεται από τη δική του βαθμίδα τρανζίστορ. Μετά την εκτέλεση μιας τέτοιας ενίσχυσης, τα μισά κύματα συνδυάζονται σε ένα πλήρες αρμονικό σήμα, το οποίο μεταδίδεται στο σύστημα ηχείων. Ένας τέτοιος μετασχηματισμός του σήματος χαμηλής συχνότητας (διάσπαση και εκ νέου συγχώνευση), φυσικά, προκαλεί μη αναστρέψιμη παραμόρφωση σε αυτό, λόγω της διαφοράς στη συχνότητα και τις δυναμικές ιδιότητες των δύο τρανζίστορ του κυκλώματος. Αυτές οι παραμορφώσεις μειώνουν την ποιότητα του ήχου στην έξοδο του ενισχυτή.
Οι ενισχυτές push-pull που λειτουργούν στην κατηγορία "A" δεν αναπαράγουν αρκετά σύνθετα σήματα ήχου, καθώς ένα συνεχές ρεύμα αυξημένου μεγέθους ρέει συνεχώς στους βραχίονες τους. Αυτό οδηγεί σε ασυμμετρία ημικυμάτων σήματος, παραμόρφωση φάσης και τελικά απώλεια της ηχητικής ευκρίνειας. Όταν θερμαίνονται, δύο ισχυρά τρανζίστορ διπλασιάζουν την παραμόρφωση του σήματος στις χαμηλές και στις υπέρ-χαμηλές συχνότητες. Ωστόσο, το κύριο πλεονέκτημα του κυκλώματος push-pull είναι η αποδεκτή απόδοση και η αυξημένη ισχύς εξόδου του.
Ένα κύκλωμα ώθησης-έλξης ενός ενισχυτή ισχύος που χρησιμοποιεί τρανζίστορ φαίνεται στο σχήμα.
Αυτός είναι ένας ενισχυτής για λειτουργία στην κατηγορία "A", αλλά η κλάση "AB" και ακόμη και "B" μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
Ενισχυτής ισχύος τρανζίστορ χωρίς μετασχηματιστή
Οι μετασχηματιστές, παρά τις επιτυχίες στη σμίκρυνση τους, εξακολουθούν να παραμένουν οι πιο ογκώδεις, βαρύτερες και ακριβότερες ηλεκτρονικές συσκευές. Επομένως, βρέθηκε ένας τρόπος να εξαλειφθεί ο μετασχηματιστής από το κύκλωμα ώθησης-έλξης εκτελώντας τον σε δύο ισχυρά συμπληρωματικά τρανζίστορ διαφορετικών τύπων (n-p-n και p-n-p). Οι περισσότεροι σύγχρονοι ενισχυτές ισχύος χρησιμοποιούν ακριβώς αυτή την αρχή και έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στην κατηγορία "Β". Το κύκλωμα ενός τέτοιου ενισχυτή ισχύος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Και τα δύο τρανζίστορ του συνδέονται σύμφωνα με ένα κύκλωμα με έναν κοινό συλλέκτη (ακόλουθο εκπομπού). Επομένως, το κύκλωμα μεταφέρει την τάση εισόδου στην έξοδο χωρίς ενίσχυση. Εάν δεν υπάρχει σήμα εισόδου, τότε και τα δύο τρανζίστορ βρίσκονται στο όριο της κατάστασης ενεργοποίησης, αλλά είναι απενεργοποιημένα.
Όταν εφαρμόζεται ένα αρμονικό σήμα στην είσοδο, το θετικό μισό κύμα του ανοίγει το TR1, αλλά θέτει το τρανζίστορ pnp TR2 εντελώς σε λειτουργία αποκοπής. Έτσι, μόνο το θετικό μισό κύμα του ενισχυμένου ρεύματος ρέει μέσω του φορτίου. Το αρνητικό μισό κύμα του σήματος εισόδου ανοίγει μόνο το TR2 και κλείνει το TR1, έτσι ώστε το αρνητικό μισό κύμα του ενισχυμένου ρεύματος να παρέχεται στο φορτίο. Ως αποτέλεσμα, ένα ημιτονοειδές σήμα με πλήρη ενίσχυση ισχύος (λόγω της ενίσχυσης ρεύματος) απελευθερώνεται στο φορτίο.
Ενισχυτής μονού τρανζίστορ
Για να κατανοήσουμε τα παραπάνω, ας συναρμολογήσουμε έναν απλό ενισχυτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ με τα χέρια μας και ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί.
Ως φορτίο για ένα τρανζίστορ χαμηλής ισχύος Τ τύπου BC107, θα ενεργοποιήσουμε ακουστικά με αντίσταση 2-3 kOhm, θα εφαρμόσουμε τάση πόλωσης στη βάση από μια αντίσταση υψηλής αντίστασης R* 1 MOhm και θα συνδέσουμε ένα αποσύνδεση ηλεκτρολυτικού πυκνωτή C με χωρητικότητα 10 μF έως 100 μF στο κύκλωμα βάσης Τ. Τροφοδοσία του κυκλώματος Θα χρησιμοποιήσουμε 4,5 V/0,3 A από την μπαταρία.
Εάν η αντίσταση R* δεν είναι συνδεδεμένη, τότε δεν υπάρχει ούτε ρεύμα βάσης Ib ούτε ρεύμα συλλέκτη Ic. Εάν συνδεθεί μια αντίσταση, η τάση στη βάση ανεβαίνει στα 0,7 V και διαρρέει ρεύμα Ib = 4 μA. Το κέρδος ρεύματος του τρανζίστορ είναι 250, το οποίο δίνει Ic = 250Ib = 1 mA.
Έχοντας συναρμολογήσει έναν απλό ενισχυτή τρανζίστορ με τα χέρια μας, μπορούμε τώρα να τον δοκιμάσουμε. Συνδέστε τα ακουστικά και τοποθετήστε το δάχτυλό σας στο σημείο 1 του διαγράμματος. Θα ακούσετε έναν θόρυβο. Το σώμα σας αντιλαμβάνεται ακτινοβολία τροφοδοσίας σε συχνότητα 50 Hz. Ο θόρυβος που ακούτε από τα ακουστικά σας είναι αυτή η ακτινοβολία, που ενισχύεται μόνο από ένα τρανζίστορ. Ας εξηγήσουμε αυτή τη διαδικασία με περισσότερες λεπτομέρειες. Μια τάση εναλλασσόμενου ρεύματος 50 Hz συνδέεται στη βάση του τρανζίστορ μέσω του πυκνωτή C. Η τάση βάσης είναι τώρα ίση με το άθροισμα της τάσης μετατόπισης DC (περίπου 0,7 V) που προέρχεται από την αντίσταση R* και την τάση δακτύλου AC. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα συλλέκτη λαμβάνει μια εναλλασσόμενη συνιστώσα με συχνότητα 50 Hz. Αυτό το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται για τη μετατόπιση της μεμβράνης των ηχείων εμπρός και πίσω με την ίδια συχνότητα, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούμε να ακούμε έναν τόνο 50 Hz στην έξοδο.
Η ακρόαση σε επίπεδο θορύβου 50 Hz δεν είναι πολύ ενδιαφέρουσα, επομένως μπορείτε να συνδέσετε πηγές σήματος χαμηλής συχνότητας (CD player ή μικρόφωνο) στα σημεία 1 και 2 και να ακούτε ενισχυμένη ομιλία ή μουσική.
Οι ενισχυτές τρανζίστορ, παρά την εμφάνιση πιο σύγχρονων ενισχυτών μικροκυκλωμάτων, δεν έχουν χάσει τη σημασία τους. Η απόκτηση ενός μικροκυκλώματος μερικές φορές δεν είναι τόσο εύκολη, αλλά τα τρανζίστορ μπορούν να αφαιρεθούν από σχεδόν οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή, γι' αυτό και οι μανιώδεις ραδιοερασιτέχνες συσσωρεύουν μερικές φορές βουνά από αυτά τα μέρη. Για να βρω τη χρήση τους, προτείνω τη συναρμολόγηση ενός απλού ενισχυτή ισχύος τρανζίστορ, τη συναρμολόγηση του οποίου μπορεί να κυριαρχήσει ακόμη και ένας αρχάριος.
Σχέδιο
Το κύκλωμα αποτελείται από 6 τρανζίστορ και μπορεί να αναπτύξει ισχύ έως και 3 watt όταν παρέχεται με τάση 12 βολτ. Αυτή η ισχύς είναι αρκετή για να ηχήσει ένα μικρό δωμάτιο ή χώρο εργασίας. Τα τρανζίστορ T5 και T6 στο κύκλωμα σχηματίζουν το στάδιο εξόδου· στη θέση τους, μπορούν να εγκατασταθούν τα ευρέως χρησιμοποιούμενα οικιακά ανάλογα KT814 και KT815. Ο πυκνωτής C4, ο οποίος συνδέεται με τους συλλέκτες των τρανζίστορ εξόδου, διαχωρίζει το στοιχείο DC του σήματος εξόδου, γι' αυτό και αυτός ο ενισχυτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς πλακέτα προστασίας ηχείων. Ακόμα κι αν ο ενισχυτής αποτύχει κατά τη λειτουργία και εμφανιστεί σταθερή τάση στην έξοδο, δεν θα περάσει πέρα από αυτόν τον πυκνωτή και τα ηχεία του συστήματος ηχείων θα παραμείνουν ανέπαφα. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε έναν πυκνωτή διαχωρισμού φιλμ C1 στην είσοδο, αλλά αν δεν έχετε διαθέσιμο, θα το κάνει ένας κεραμικός. Τα ανάλογα των διόδων D1 και D2 σε αυτό το κύκλωμα είναι 1N4007 ή οικιακό KD522. Το ηχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με αντίσταση 4-16 Ohms· όσο χαμηλότερη είναι η αντίστασή του, τόσο περισσότερη ισχύς θα αναπτύξει το κύκλωμα.(λήψεις: 686)
Συγκρότημα ενισχυτή
Το κύκλωμα συναρμολογείται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος διαστάσεων 50x40 mm, ένα σχέδιο σε μορφή Sprint-Layout επισυνάπτεται στο αντικείμενο. Η δεδομένη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πρέπει να αντικατοπτρίζεται κατά την εκτύπωση. Μετά τη χάραξη και την αφαίρεση του γραφίτη από την πλακέτα, ανοίγονται τρύπες, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα τρυπάνι 0,8 - 1 mm και για τρύπες για τρανζίστορ εξόδου και μπλοκ ακροδεκτών 1,2 mm.
Μετά τη διάνοιξη των οπών, καλό είναι να κασσιτερώσετε όλες τις ράγες, μειώνοντας έτσι την αντίστασή τους και προστατεύοντας τον χαλκό από την οξείδωση. Στη συνέχεια συγκολλούνται μικρά εξαρτήματα - αντιστάσεις, δίοδοι, ακολουθούμενα από τρανζίστορ εξόδου, μπλοκ ακροδεκτών, πυκνωτές. Σύμφωνα με το διάγραμμα, οι συλλέκτες των τρανζίστορ εξόδου πρέπει να συνδέονται· σε αυτήν την πλακέτα, αυτή η σύνδεση πραγματοποιείται βραχυκυκλώνοντας τις «πλάτες» των τρανζίστορ με ένα καλώδιο ή ένα ψυγείο, εάν χρησιμοποιείται. Πρέπει να εγκατασταθεί ψυγείο εάν το κύκλωμα είναι φορτωμένο σε ηχείο με αντίσταση 4 Ohms ή εάν παρέχεται σήμα υψηλής έντασης στην είσοδο. Σε άλλες περιπτώσεις, τα τρανζίστορ εξόδου σχεδόν δεν θερμαίνονται και δεν απαιτούν πρόσθετη ψύξη.
Μετά τη συναρμολόγηση, φροντίστε να ξεπλύνετε τυχόν υπολειπόμενη ροή από τις ράγες και ελέγξτε την πλακέτα για σφάλματα συναρμολόγησης ή βραχυκυκλώματα μεταξύ παρακείμενων τροχιών.
Ρύθμιση και δοκιμή ενισχυτή
Μόλις ολοκληρωθεί η συναρμολόγηση, μπορείτε να εφαρμόσετε ρεύμα στην πλακέτα του ενισχυτή. Πρέπει να συνδεθεί ένα αμπερόμετρο στο κενό σε ένα από τα καλώδια τροφοδοσίας για την παρακολούθηση της κατανάλωσης ρεύματος. Εφαρμόζουμε ισχύ και εξετάζουμε τις ενδείξεις του αμπερόμετρου· χωρίς να εφαρμόζεται σήμα στην είσοδο, ο ενισχυτής θα πρέπει να καταναλώνει περίπου 15-20 mA. Το ρεύμα ηρεμίας ρυθμίζεται από την αντίσταση R6· για να το αυξήσετε, πρέπει να μειώσετε την αντίσταση αυτής της αντίστασης. Το ρεύμα ηρεμίας δεν πρέπει να αυξάνεται πολύ, γιατί Η παραγωγή θερμότητας στα τρανζίστορ εξόδου θα αυξηθεί. Εάν το ρεύμα ηρεμίας είναι κανονικό, μπορείτε να εφαρμόσετε ένα σήμα στην είσοδο, για παράδειγμα, μουσική από υπολογιστή, τηλέφωνο ή συσκευή αναπαραγωγής, να συνδέσετε ένα ηχείο στην έξοδο και να αρχίσετε να ακούτε. Αν και ο ενισχυτής είναι απλός στη σχεδίαση, παρέχει πολύ αποδεκτή ποιότητα ήχου. Για να παίξετε δύο κανάλια ταυτόχρονα, αριστερά και δεξιά, το κύκλωμα πρέπει να συναρμολογηθεί δύο φορές. Λάβετε υπόψη ότι εάν η πηγή σήματος βρίσκεται μακριά από την πλακέτα, πρέπει να συνδεθεί με θωρακισμένο καλώδιο, διαφορετικά δεν θα αποφευχθούν παρεμβολές και παρεμβολές. Έτσι, αυτός ο ενισχυτής είναι εντελώς καθολικός λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος και του συμπαγούς μεγέθους πλακέτας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως μέρος ηχείων υπολογιστή όσο και κατά τη δημιουργία ενός μικρού σταθερού μουσικού κέντρου. Καλή συνέλευση.Ενισχυτής μονού τρανζίστορ— εδώ είναι ο σχεδιασμός ενός απλού ULF σε ένα τρανζίστορ. Με παρόμοια σχήματα ξεκίνησαν το ταξίδι τους πολλοί ραδιοερασιτέχνες. Αφού συναρμολογήσουμε έναν απλό ενισχυτή, προσπαθούμε πάντα να παράγουμε μια πιο ισχυρή και ποιοτική συσκευή. Και έτσι όλα συνεχίζονται και συνεχίζονται, υπάρχει πάντα η επιθυμία να φτιάξουμε έναν άψογο ενισχυτή ισχύος.
Το απλούστερο κύκλωμα ενισχυτή που φαίνεται παρακάτω αποτελείται από ένα διπολικό τρανζίστορ και έξι ηλεκτρονικά εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένου ενός ηχείου. Αυτός ο σχεδιασμός μιας συσκευής που ενισχύει τον ήχο χαμηλής συχνότητας δημιουργήθηκε μόνο για αρχάριους ραδιοερασιτέχνες. Ο κύριος σκοπός του είναι να καταστήσει σαφή την απλή αρχή λειτουργίας του ενισχυτή, επομένως συναρμολογείται χρησιμοποιώντας έναν ελάχιστο αριθμό ραδιοηλεκτρονικών στοιχείων.
Αυτός ο ενισχυτής έχει φυσικά χαμηλή ισχύ· αρχικά, είναι μεγάλος και δεν χρειάζεται. Ωστόσο, εάν εγκαταστήσετε ένα πιο ισχυρό τρανζίστορ και αυξήσετε λίγο την τάση τροφοδοσίας, μπορείτε να πάρετε περίπου 0,5 W στην έξοδο. Και αυτή θεωρείται ήδη αρκετά αξιοπρεπής ισχύς για έναν ενισχυτή με τέτοιο σχεδιασμό. Στο διάγραμμα, για λόγους σαφήνειας, χρησιμοποιείται ένα διπολικό τρανζίστορ με αγωγιμότητα n-p-n, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από αυτά με οποιαδήποτε αγωγιμότητα.
Για να έχετε έξοδο 0,5 W, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ισχυρά διπολικά τρανζίστορ όπως το KT819 ή τα ξένα ανάλογά τους, για παράδειγμα 2N6288, 2N5490. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τρανζίστορ πυριτίου τύπου KT805, τα ξένα ανάλογά τους είναι BD148, BD149. Ο πυκνωτής στο κύκλωμα διαδρομής εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί στα 0,1 mF, αν και η ονομαστική του τιμή δεν παίζει μεγάλο ρόλο. Ωστόσο, διαμορφώνει την ευαισθησία της συσκευής σε σχέση με τη συχνότητα του ηχητικού σήματος.
Εάν εγκαταστήσετε έναν πυκνωτή με μεγάλη χωρητικότητα, τότε η έξοδος θα είναι κυρίως χαμηλές συχνότητες και οι υψηλές συχνότητες θα διακοπούν. Και αντίστροφα, εάν η χωρητικότητα είναι μικρή, τότε οι χαμηλές συχνότητες θα κοπούν και οι υψηλές συχνότητες θα περάσουν από μέσα. Επομένως, αυτός ο πυκνωτής εξόδου επιλέγεται και εγκαθίσταται με βάση τις προτιμήσεις σας σχετικά με το εύρος ήχου. Η τάση τροφοδοσίας για το κύκλωμα πρέπει να επιλεγεί στην περιοχή από 3v έως 12v.
Θα ήθελα επίσης να διευκρινίσω ότι αυτός ο ενισχυτής ισχύος σας παρουσιάζεται μόνο για λόγους επίδειξης, για να δείξει την αρχή λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής. Ο ήχος αυτής της συσκευής θα είναι φυσικά σε χαμηλό επίπεδο και δεν μπορεί να συγκριθεί με συσκευές υψηλής ποιότητας. Όταν αυξηθεί η ένταση της αναπαραγωγής, θα εμφανιστεί παραμόρφωση με τη μορφή συριγμού στη δυναμική.
Υπήρχαν ήδη δημοσιεύσεις στο Habré σχετικά με τους ενισχυτές σωλήνων DIY, οι οποίες ήταν πολύ ενδιαφέρουσες για ανάγνωση. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο ήχος τους είναι υπέροχος, αλλά για καθημερινή χρήση είναι πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή με τρανζίστορ. Τα τρανζίστορ είναι πιο βολικά επειδή δεν απαιτούν προθέρμανση πριν από τη λειτουργία και είναι πιο ανθεκτικά. Και δεν θα διακινδυνεύσουν όλοι να ξεκινήσουν μια ιστορία σωλήνων με δυναμικά ανόδου 400 V, αλλά οι μετασχηματιστές τρανζίστορ μερικών δεκάδων βολτ είναι πολύ πιο ασφαλείς και απλά πιο προσιτοί.
Ως κύκλωμα αναπαραγωγής, επέλεξα ένα κύκλωμα από τον John Linsley Hood από το 1969, λαμβάνοντας τις παραμέτρους του συγγραφέα με βάση την αντίσταση των ηχείων μου των 8 Ohm.
Το κλασικό κύκλωμα από έναν Βρετανό μηχανικό, που δημοσιεύτηκε σχεδόν πριν από 50 χρόνια, εξακολουθεί να είναι ένα από τα πιο αναπαραγώγιμα και λαμβάνει εξαιρετικά θετικές κριτικές. Υπάρχουν πολλές εξηγήσεις για αυτό:
- ο ελάχιστος αριθμός στοιχείων απλοποιεί την εγκατάσταση. Πιστεύεται επίσης ότι όσο πιο απλό είναι το σχέδιο, τόσο καλύτερος είναι ο ήχος.
- παρά το γεγονός ότι υπάρχουν δύο τρανζίστορ εξόδου, δεν χρειάζεται να ταξινομηθούν σε συμπληρωματικά ζεύγη.
- Μια έξοδος 10 Watt είναι επαρκής για τις συνηθισμένες ανθρώπινες κατοικίες και μια ευαισθησία εισόδου 0,5-1 Volt συμφωνεί πολύ καλά με την έξοδο των περισσότερων καρτών ήχου ή αναπαραγωγής.
- class A - είναι και class A στην Αφρική, αν μιλάμε για καλό ήχο. Η σύγκριση με άλλες τάξεις θα συζητηθεί παρακάτω. 
Εσωτερική διακόσμηση
Ένας ενισχυτής ξεκινά με ισχύ. Είναι καλύτερο να διαχωρίσετε δύο κανάλια για στερεοφωνικό χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικούς μετασχηματιστές, αλλά περιορίστηκα σε έναν μετασχηματιστή με δύο δευτερεύουσες περιελίξεις. Μετά από αυτές τις περιελίξεις, κάθε κανάλι υπάρχει από μόνο του, επομένως δεν πρέπει να ξεχνάμε να πολλαπλασιάσουμε επί δύο όλα όσα αναφέρονται παρακάτω. Σε ένα breadboard φτιάχνουμε γέφυρες χρησιμοποιώντας διόδους Schottky για τον ανορθωτή.
Είναι δυνατό με συνηθισμένες διόδους ή ακόμα και έτοιμες γέφυρες, αλλά στη συνέχεια πρέπει να παρακαμφθούν με πυκνωτές και η πτώση τάσης σε αυτές είναι μεγαλύτερη. Μετά τις γέφυρες υπάρχουν φίλτρα CRC που αποτελούνται από δύο πυκνωτές 33.000 uF και μια αντίσταση 0,75 Ohm μεταξύ τους. Εάν πάρετε μια μικρότερη χωρητικότητα και μια αντίσταση, το φίλτρο CRC θα γίνει φθηνότερο και θα ζεσταθεί λιγότερο, αλλά ο κυματισμός θα αυξηθεί, κάτι που δεν συμβαίνει. Αυτές οι παράμετροι, IMHO, είναι λογικές από την άποψη του αποτελέσματος τιμής. Απαιτείται μια ισχυρή αντίσταση τσιμέντου για το φίλτρο· σε ρεύμα ηρεμίας έως 2Α, θα διαχέει 3 W θερμότητας, επομένως είναι καλύτερο να το πάρετε με περιθώριο 5-10 W. Για τις υπόλοιπες αντιστάσεις στο κύκλωμα, ισχύς 2 W θα είναι αρκετά.
Στη συνέχεια προχωράμε στην ίδια την πλακέτα του ενισχυτή. Τα ηλεκτρονικά καταστήματα πωλούν πολλά έτοιμα κιτ, αλλά δεν υπάρχουν λιγότερα παράπονα σχετικά με την ποιότητα των κινεζικών εξαρτημάτων ή τις αναλφάβητες διατάξεις σε πίνακες. Επομένως, είναι καλύτερο να το κάνετε μόνοι σας, κατά την κρίση σας. Έφτιαξα και τα δύο κανάλια σε ένα ενιαίο breadboard για να μπορέσω αργότερα να το συνδέσω στο κάτω μέρος της θήκης. Τρέξιμο με στοιχεία δοκιμής:
Τα πάντα εκτός από τα τρανζίστορ εξόδου Tr1/Tr2 βρίσκονται στην ίδια την πλακέτα. Τα τρανζίστορ εξόδου είναι τοποθετημένα σε θερμαντικά σώματα, περισσότερα για αυτό παρακάτω. Οι ακόλουθες παρατηρήσεις πρέπει να γίνουν στο διάγραμμα του συγγραφέα από το αρχικό άρθρο:
Δεν χρειάζεται όλα να συγκολληθούν σφιχτά ταυτόχρονα. Είναι καλύτερα να τοποθετήσετε πρώτα τις αντιστάσεις R1, R2 και R6 ως κοπτήρες, να τις ξεκολλήσετε μετά από όλες τις ρυθμίσεις, να μετρήσετε την αντίστασή τους και να κολλήσετε τις τελικές σταθερές αντιστάσεις με την ίδια αντίσταση. Η ρύθμιση καταλήγει στις ακόλουθες λειτουργίες. Αρχικά, χρησιμοποιώντας το R6, ρυθμίζεται έτσι ώστε η τάση μεταξύ X και μηδέν να είναι ακριβώς η μισή της τάσης +V και μηδέν. Σε ένα από τα κανάλια δεν είχα αρκετά 100 kOhm, οπότε είναι καλύτερα να παίρνω αυτά τα τρίμερ με ρεζέρβα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τα R1 και R2 (διατηρώντας την κατά προσέγγιση αναλογία τους!) ρυθμίζεται το ρεύμα ηρεμίας - ρυθμίζουμε τον ελεγκτή να μετράει συνεχές ρεύμα και να μετράει αυτό ακριβώς το ρεύμα στο θετικό σημείο εισόδου του τροφοδοτικού. Έπρεπε να μειώσω σημαντικά την αντίσταση και των δύο αντιστάσεων για να αποκτήσω το απαιτούμενο ρεύμα ηρεμίας. Το ρεύμα ηρεμίας ενός ενισχυτή κατηγορίας Α είναι μέγιστο και, στην πραγματικότητα, ελλείψει σήματος εισόδου, όλο αυτό πηγαίνει σε θερμική ενέργεια. Για ηχεία 8 Ω, αυτό το ρεύμα, σύμφωνα με τη σύσταση του συγγραφέα, θα πρέπει να είναι 1,2 A σε τάση 27 Volt, που σημαίνει 32,4 Watt θερμότητας ανά κανάλι. Δεδομένου ότι η ρύθμιση του ρεύματος μπορεί να διαρκέσει αρκετά λεπτά, τα τρανζίστορ εξόδου πρέπει να βρίσκονται ήδη σε θερμαντικά σώματα ψύξης, διαφορετικά θα υπερθερμανθούν γρήγορα και θα πεθάνουν. Επειδή θερμαίνονται κυρίως.
Είναι πιθανό, ως πείραμα, να θέλετε να συγκρίνετε τον ήχο διαφορετικών τρανζίστορ, ώστε να μπορείτε επίσης να αφήσετε τη δυνατότητα βολικής αντικατάστασής τους. Δοκίμασα 2N3906, KT361 και BC557C στην είσοδο, υπήρχε μια μικρή διαφορά υπέρ του τελευταίου. Το πριν το Σαββατοκύριακο δοκιμάσαμε τα KT630, BD139 και KT801 και αρκεστήκαμε στα εισαγόμενα. Αν και όλα τα παραπάνω τρανζίστορ είναι πολύ καλά, η διαφορά μπορεί να είναι μάλλον υποκειμενική. Στην έξοδο εγκατέστησα αμέσως το 2N3055 (ST Microelectronics), μιας και αρέσουν σε πολλούς.
Κατά τη ρύθμιση και τη μείωση της αντίστασης του ενισχυτή, η συχνότητα αποκοπής χαμηλής συχνότητας μπορεί να αυξηθεί, επομένως για τον πυκνωτή εισόδου είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε όχι 0,5 µF, αλλά 1 ή και 2 µF σε ένα πολυμερές φιλμ. Υπάρχει ακόμα μια ρωσική εικόνα ενός "Ultralinear Class A ενισχυτή" που επιπλέει στο Διαδίκτυο, όπου αυτός ο πυκνωτής προτείνεται γενικά ως 0,1 uF, ο οποίος είναι γεμάτος με αποκοπή όλων των μπάσων στα 90 Hz:
Γράφουν ότι αυτό το κύκλωμα δεν είναι επιρρεπές σε αυτοδιέγερση, αλλά για κάθε περίπτωση, ένα κύκλωμα Zobel τοποθετείται μεταξύ του σημείου X και της γείωσης: R 10 Ohm + C 0,1 μF.
- ασφάλειες, μπορούν και πρέπει να τοποθετηθούν τόσο στον μετασχηματιστή όσο και στην είσοδο ισχύος του κυκλώματος.
- θα ήταν πολύ σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε θερμική πάστα για μέγιστη επαφή μεταξύ του τρανζίστορ και της ψύκτρας.
Μεταλλουργία και ξυλουργική
Τώρα για το παραδοσιακά πιο δύσκολο κομμάτι στο DIY - το σώμα. Οι διαστάσεις της θήκης καθορίζονται από καλοριφέρ και στην κατηγορία Α πρέπει να είναι μεγάλες, θυμηθείτε περίπου 30 watt θερμότητας σε κάθε πλευρά. Στην αρχή, υποτίμησα αυτή την ισχύ και έφτιαξα μια θήκη με μέσο όρο καλοριφέρ 800 cm² ανά κανάλι. Ωστόσο, με το ρεύμα ηρεμίας ρυθμισμένο στα 1,2A, θερμάνθηκαν στους 100°C σε μόλις 5 λεπτά και έγινε σαφές ότι χρειαζόταν κάτι πιο ισχυρό. Δηλαδή, πρέπει είτε να τοποθετήσετε μεγαλύτερα καλοριφέρ είτε να χρησιμοποιήσετε ψύκτες. Δεν ήθελα να φτιάξω ένα τετρακόπτερο, οπότε αγόρασα γιγάντιο, όμορφο HS 135-250 με επιφάνεια 2500 cm² για κάθε τρανζίστορ. Όπως έδειξε η πρακτική, αυτό το μέτρο αποδείχθηκε λίγο υπερβολικό, αλλά τώρα ο ενισχυτής μπορεί να αγγιχτεί εύκολα με τα χέρια σας - η θερμοκρασία είναι μόνο 40°C ακόμη και σε κατάσταση ηρεμίας. Η διάνοιξη οπών στα καλοριφέρ για βάσεις και τρανζίστορ έγινε λίγο πρόβλημα - τα αρχικά αγορασμένα κινεζικά μεταλλικά τρυπάνια τρυπήθηκαν εξαιρετικά αργά, κάθε τρύπα θα χρειαζόταν τουλάχιστον μισή ώρα. Τρυπάνια κοβαλτίου με γωνία ακονίσματος 135° από γνωστό Γερμανό κατασκευαστή ήρθαν στη διάσωση - κάθε τρύπα περνάει σε λίγα δευτερόλεπτα!Έφτιαξα το ίδιο το σώμα από πλεξιγκλάς. Παραγγέλνουμε αμέσως κομμένα παραλληλόγραμμα από υαλοπίνακες, κάνουμε τις απαραίτητες τρύπες για στερέωση σε αυτά και τα βάφουμε στην πίσω πλευρά με μαύρη μπογιά.
Το βαμμένο πλεξιγκλάς στην πίσω πλευρά φαίνεται πολύ όμορφο. Τώρα το μόνο που μένει είναι να συναρμολογήσετε τα πάντα και να απολαύσετε τη μουσική... ω ναι, κατά την τελική συναρμολόγηση είναι επίσης σημαντικό να κατανείμετε σωστά το έδαφος για να ελαχιστοποιήσετε το φόντο. Όπως ανακαλύφθηκε δεκαετίες πριν από εμάς, το C3 πρέπει να συνδεθεί με τη γείωση του σήματος, δηλ. στο μείον της εισόδου-εισόδου, και όλα τα άλλα μείον μπορούν να σταλούν στο "αστέρι" κοντά στους πυκνωτές του φίλτρου. Εάν όλα γίνονται σωστά, τότε δεν θα μπορείτε να ακούσετε κανένα φόντο, ακόμα κι αν φέρετε το αυτί σας στο ηχείο στη μέγιστη ένταση. Ένα άλλο χαρακτηριστικό "γείωσης" που είναι χαρακτηριστικό για κάρτες ήχου που δεν είναι γαλβανικά απομονωμένες από τον υπολογιστή είναι η παρεμβολή από τη μητρική πλακέτα, η οποία μπορεί να περάσει μέσω USB και RCA. Κρίνοντας από το Διαδίκτυο, το πρόβλημα εμφανίζεται συχνά: στα ηχεία μπορείτε να ακούσετε τους ήχους του σκληρού δίσκου, του εκτυπωτή, του ποντικιού και της τροφοδοσίας φόντου της μονάδας συστήματος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ευκολότερος τρόπος για να σπάσετε τον βρόχο γείωσης είναι να καλύψετε τη σύνδεση γείωσης στο βύσμα του ενισχυτή με ηλεκτρική ταινία. Δεν υπάρχει τίποτα να φοβηθείς εδώ, γιατί... Θα υπάρξει ένας δεύτερος βρόχος γείωσης μέσω του υπολογιστή.
Δεν έκανα έλεγχο έντασης στον ενισχυτή, επειδή δεν μπορούσα να πάρω ALPS υψηλής ποιότητας και δεν μου άρεσε το θρόισμα των κινεζικών ποτενσιόμετρων. Αντίθετα, εγκαταστάθηκε μια κανονική αντίσταση 47 kOhm μεταξύ της γείωσης και του σήματος εισόδου. Επιπλέον, ο ρυθμιστής σε μια εξωτερική κάρτα ήχου είναι πάντα διαθέσιμος και κάθε πρόγραμμα έχει επίσης ένα ρυθμιστικό. Μόνο η συσκευή αναπαραγωγής βινυλίου δεν έχει ρυθμιστή έντασης, οπότε για να την ακούσω προσάρτησα ένα εξωτερικό ποτενσιόμετρο στο καλώδιο σύνδεσης.
Μπορώ να μαντέψω αυτό το δοχείο σε 5 δευτερόλεπτα...
Τέλος, μπορείτε να αρχίσετε να ακούτε. Η πηγή ήχου είναι Foobar2000 → ASIO → εξωτερικό Asus Xonar U7. Ηχεία Microlab Pro3. Το κύριο πλεονέκτημα αυτών των ηχείων είναι ένα ξεχωριστό μπλοκ του δικού του ενισχυτή στο τσιπ LM4766, το οποίο μπορεί να αφαιρεθεί αμέσως κάπου μακριά. Ένας ενισχυτής από ένα μίνι σύστημα Panasonic με μια περήφανη επιγραφή Hi-Fi ή ένας ενισχυτής από τη σοβιετική συσκευή αναπαραγωγής Vega-109 ακουγόταν πολύ πιο ενδιαφέρον με αυτήν την ακουστική. Και οι δύο παραπάνω συσκευές λειτουργούν στην κατηγορία ΑΒ. Ο JLH, που παρουσιάζεται στο άρθρο, κέρδισε όλους τους προαναφερθέντες συντρόφους με ένα wicket, σύμφωνα με τα αποτελέσματα ενός τυφλού τεστ για 3 άτομα. Αν και η διαφορά ήταν ακουστή στο γυμνό αυτί και χωρίς καμία δοκιμή, ο ήχος ήταν σαφώς πιο λεπτομερής και διαφανής. Είναι αρκετά εύκολο, για παράδειγμα, να ακούσετε τη διαφορά μεταξύ MP3 256 kbps και FLAC. Παλιότερα πίστευα ότι το αποτέλεσμα χωρίς απώλειες έμοιαζε περισσότερο με εικονικό φάρμακο, αλλά τώρα η γνώμη μου έχει αλλάξει. Ομοίως, έχει γίνει πολύ πιο ευχάριστο να ακούτε αρχεία ασυμπίεστα από τον πόλεμο έντασης - το δυναμικό εύρος μικρότερο από 5 dB δεν είναι καθόλου πάγο. Το Linsley-Hood αξίζει την επένδυση χρόνου και χρήματος, επειδή ένας ενισχυτής παρόμοιας μάρκας θα κοστίσει πολύ περισσότερο.Κόστος υλικού
Μετασχηματιστής 2200 τρίψιμο.Τρανζίστορ εξόδου (6 τεμ. με ρεζέρβα) 900 τρίψτε.
Πυκνωτές φίλτρου (4 τμχ) 2700 rub.
"Rassypukha" (αντιστάσεις, μικροί πυκνωτές και τρανζίστορ, δίοδοι) ~ 2000 τρίψιμο.
Καλοριφέρ 1800 rub.
Πλεξιγκλάς 650 τρίψιμο.
Βαφή 250 τρίψτε.
Υποδοχές 600 rub.
Πίνακες, σύρματα, ασημί κολλήσεις κλπ. ~1000 τρίψιμο.
ΣΥΝΟΛΟ ~12100 τρίψιμο.
Η υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου και η ρηχή ανάδραση είναι το κύριο μυστικό του θερμού ήχου σωλήνα. Δεν είναι μυστικό ότι οι πιο ποιοτικοί και ακριβότεροι ενισχυτές, που ανήκουν στην κατηγορία HI-End, κατασκευάζονται με σωλήνες. Ας καταλάβουμε τι είναι ποιοτικός ενισχυτής; Ένας ενισχυτής ισχύος χαμηλής συχνότητας έχει το δικαίωμα να ονομάζεται υψηλής ποιότητας εάν επαναλαμβάνει πλήρως το σχήμα του σήματος εισόδου στην έξοδο χωρίς να το παραμορφώνει· φυσικά, το σήμα εξόδου έχει ήδη ενισχυθεί. Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά κυκλώματα ενισχυτών πραγματικά υψηλής ποιότητας, τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν ως HI-End και δεν απαιτούν απαραίτητα κυκλώματα σωλήνα. Για να αποκτήσετε τη μέγιστη ποιότητα, χρειάζεστε έναν ενισχυτή του οποίου η βαθμίδα εξόδου λειτουργεί σε καθαρή κατηγορία Α. Η μέγιστη γραμμικότητα του κυκλώματος δίνει ένα ελάχιστο ποσό παραμόρφωσης στην έξοδο, επομένως, στο σχεδιασμό ενισχυτών υψηλής ποιότητας, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτό παράγοντας. Τα κυκλώματα σωλήνων είναι καλά, αλλά δεν είναι πάντα διαθέσιμα ακόμη και για αυτοσυναρμολόγηση, και τα βιομηχανικά σωλήνα UMZCH από επώνυμους κατασκευαστές κοστίζουν από αρκετές χιλιάδες έως αρκετές δεκάδες χιλιάδες δολάρια ΗΠΑ - αυτή η τιμή σίγουρα δεν είναι προσιτή για πολλούς.
Τίθεται το ερώτημα: μπορούν να επιτευχθούν παρόμοια αποτελέσματα από κυκλώματα τρανζίστορ; η απάντηση θα είναι στο τέλος του άρθρου.
Υπάρχουν πολλά γραμμικά και υπεργραμμικά κυκλώματα ενισχυτών ισχύος χαμηλής συχνότητας, αλλά το κύκλωμα που θα εξεταστεί σήμερα είναι ένα υψηλής ποιότητας υπεργραμμικό κύκλωμα, το οποίο υλοποιείται με μόνο 4 τρανζίστορ. Το κύκλωμα δημιουργήθηκε το 1969 από τον Βρετανό μηχανικό ήχου John Linsley-Hood. Ο συγγραφέας είναι ο δημιουργός πολλών άλλων κυκλωμάτων υψηλής ποιότητας, ιδιαίτερα της κατηγορίας Α. Ορισμένοι ειδικοί αποκαλούν αυτόν τον ενισχυτή την υψηλότερη ποιότητα μεταξύ των τρανζίστορ ULF, και ήμουν πεπεισμένος για αυτό πριν από ένα χρόνο.
Η πρώτη έκδοση ενός τέτοιου ενισχυτή παρουσιάστηκε στο. Μια επιτυχημένη προσπάθεια υλοποίησης του κυκλώματος με ανάγκασε να δημιουργήσω ένα ULF δύο καναλιών χρησιμοποιώντας το ίδιο κύκλωμα, να συναρμολογήσω τα πάντα σε ένα περίβλημα και να το χρησιμοποιήσω για προσωπικές ανάγκες.
Χαρακτηριστικά του σχήματος
Παρά την απλότητά του, το σχήμα έχει πολλά χαρακτηριστικά. Η σωστή λειτουργία μπορεί να διαταραχθεί λόγω λανθασμένης διάταξης πλακέτας, κακής τοποθέτησης εξαρτημάτων, λανθασμένης παροχής ρεύματος κ.λπ.
Είναι το τροφοδοτικό που είναι ένας ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας - σας συμβουλεύω ανεπιφύλακτα να μην τροφοδοτείτε αυτόν τον ενισχυτή από όλα τα είδη τροφοδοτικών· η καλύτερη επιλογή είναι μια μπαταρία ή ένα τροφοδοτικό με μπαταρία συνδεδεμένη παράλληλα.
Η ισχύς του ενισχυτή είναι 10 watt με τροφοδοτικό 16 Volt σε φορτίο 4 Ohm. Το ίδιο το κύκλωμα μπορεί να προσαρμοστεί για κεφαλές 4, 8 και 16 Ohm.
Δημιούργησα μια στερεοφωνική έκδοση του ενισχυτή, και τα δύο κανάλια βρίσκονται στην ίδια πλακέτα.
Δεδομένου ότι τα αρχικά τρανζίστορ του κυκλώματος δεν μπορούσαν να βρεθούν, έπρεπε να χρησιμοποιηθούν ανάλογα. Ολόκληρη η βάση είναι οικιακή. Το πρώτο τρανζίστορ (όπου σχηματίζεται ο ήχος) ήταν κατασκευασμένο από γερμάνιο· ακούγεται καλύτερα στο αυτί. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τρανζίστορ γερμανίου χαμηλής ισχύος P-N-P MP25 και τα παρόμοια. Εάν θέλετε, το τρανζίστορ μπορεί να αντικατασταθεί με KT361 ή όχι λιγότερο θορυβώδη.
Το δεύτερο προορίζεται για την οδήγηση της βαθμίδας εξόδου, εγκατέστησα το KT801 (ήταν αρκετά δύσκολο να το κρατήσω.
Στο ίδιο το στάδιο εξόδου, εγκατέστησα ισχυρούς διπολικούς διακόπτες αντίστροφης αγωγιμότητας - το KT803 έλαβε αναμφισβήτητα ήχο υψηλής ποιότητας μαζί τους, αν και πειραματίστηκα με πολλά τρανζίστορ - KT805, 819, 808, ακόμη και εγκατέστησα ισχυρούς σύνθετους διακόπτες - KT827, μαζί του η ισχύς είναι πολύ υψηλότερη, αλλά ο ήχος δεν συγκρίνεται με το KT803, αν και αυτή είναι απλώς η υποκειμενική μου γνώμη.
Ένας πυκνωτής εισόδου με χωρητικότητα 0,1-0,33 μF, πρέπει να χρησιμοποιήσετε πυκνωτές φιλμ με ελάχιστη διαρροή, κατά προτίμηση από γνωστούς κατασκευαστές, το ίδιο και με τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή εξόδου.
Εάν το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για φορτίο 4 Ohm, τότε δεν πρέπει να αυξήσετε την τάση τροφοδοσίας πάνω από 16-18 Volt.
Αποφάσισα να μην εγκαταστήσω έναν ρυθμιστή ήχου· αυτός, με τη σειρά του, επηρεάζει επίσης τον ήχο, αλλά συνιστάται να εγκαταστήσετε μια αντίσταση 47k παράλληλα με την είσοδο και μείον.
Η ίδια η σανίδα είναι μια πρωτότυπη σανίδα. Χρειάστηκε να ασχοληθώ με το σανίδι για πολύ καιρό, καθώς οι γραμμές των κομματιών είχαν επίσης κάποια επίδραση στην ποιότητα του ήχου συνολικά. Αυτός ο ενισχυτής έχει πολύ μεγάλο εύρος συχνοτήτων, από 30 Hz έως 1 MHz.
Η εγκατάσταση δεν θα μπορούσε να είναι πιο εύκολη. Για να γίνει αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια μεταβλητή αντίσταση για να επιτύχετε τη μισή τάση τροφοδοσίας στην έξοδο. Για πιο ακριβείς ρυθμίσεις, αξίζει να χρησιμοποιήσετε μια μεταβλητή αντίσταση πολλαπλών στροφών. Συνδέουμε το ένα καλώδιο πολύμετρου στο μείον τροφοδοτικό, βάζουμε το άλλο στη γραμμή εξόδου, δηλαδή στο συν του ηλεκτρολύτη στην έξοδο, έτσι περιστρέφοντας αργά τη μεταβλητή επιτυγχάνουμε το μισό τροφοδοτικό στην έξοδο.
Το ρεύμα ηρεμίας του ενισχυτή είναι 0,5-0,7Α και αυτό είναι απολύτως φυσιολογικό για την κατηγορία Α. Η απόδοση του κυκλώματος δεν είναι μεγαλύτερη από 25%, όλη η κύρια ισχύς του τροφοδοτικού μετατρέπεται σε περιττή θερμότητα, η οποία απελευθερώνεται από το τρανζίστορ της βαθμίδας εξόδου, άρα χρειάζονται εντατική ψύξη, πιθανώς θα χρειαστείτε και ψυγείο.