Схема усилитель: Три схемы УНЧ для новичков

Содержание

Простой, высококачественный усилитель HITACHI на полевых транзисторах

Продолжаем пополнять подборку самых интересных легенд, мифов, сказаний и тостов для детей и учащихся всех классов.
Сегодня у нас на очереди легенда самурайского фэн-шуя - усилитель-монстр из золотой эры аудио: УМЗЧ HITACHI 70-ых годов выпуска.
Давным-давно, в стародавние времена, жил-был мелкий, но трудолюбивый народ-японцы, тогда ещё не одержимый идеей технологического перфекционизма, имеющий большой практический опыт и знания и являющий на свет божий большие 20-ти килограммовые усилительные ящики с отдельными на каждый канал силовыми трансами, здоровенными банками электролитов и мощными спаренными полевиками собственного замеса.

А если поковыряться в архивах рунета, то можно найти и схему принципиальную электрическую данного творения ума и рук человеческих.


Рис.1

Схема сопровождается небольшим, располагающим к себе описанием:

« Рн = 100 Вт
   Кг = 0,005%
Эта схема в различных вариантах известна с конца 70-х годов.

Данный вариант реализован фирмой HITACHI. Мощность можно изменять, меняя число пар выходных транзисторов.»

Скромненько и со вкусом!
Что ещё скажешь про усилитель, воссозданный несколькими поколениями радиолюбителей и сочетающий в себе простоту и качество звучания, которому могут позавидовать владельцы многих современных ресиверов?

Схема по своей структуре очень напоминает схемотехнику простейших операционных усилителей, на прямой вход которого подаётся звуковой сигнал, а на инвертирующий - напряжение отрицательной обратной связи. Отношение значений резисторов обратной связи R14/R15 определяет коэффициент передачи усилителя по напряжению. В нашем случае Кu = 27.

При попытке самостоятельного изготовления данного УНЧ в качестве выходных транзисторов, в идеале, следует применять указанные на схеме, либо любые другие комплементарные полевики, специально разработанные для аудиоаппаратуры. Достаточно широкий перечень таких полупроводников приведён в верхней таблице на странице -  ссылка на страницу.
В качестве биполярных можно применить любые транзисторы соответствующих структур с характеристиками, близкими к используемым японскими коллегами.

Но, а для людей, далёких от буржуазно-дворянских признаков снобизма - вполне сгодятся и массовые и недорогие мощные MOSFETы, изначально предназначенные для коммутационных целей. Финансы не пострадают, а ништяк останется.

Для интересующихся, приведу схему усилителя, построенную на бюджетных полевиках, проверенную временем и привередливыми ушами меломанов.

Рис.2

Отличия от оригинальной схемы усилителя HITACHI здесь минимальны.
С целью автоматического поддержания нулевого постоянного уровня на выходе УНЧ для различных типов применяемых транзисторов - глубина отрицательной обратной связи по постоянному току увеличена до 100%. Сделано это при помощи конденсатора С4, который никак не влияет на работу схемы по переменному току, а для постоянного отключает делитель, образованный резисторами R10 и R12.
Фильтры R14C6C7 и R15C5C8 в цепях питания каскадов предварительного усиления добавлены для повышения устойчивости работы усилителя.

Подстроечный резистор R7 желательно применить многооборотный.

Настройка схемы очень проста и сводится к установке тока покоя выходных транзисторов посредством R7 в пределах 100-150мА. Для предотвращения пробоя полевиков следует установить крутилку этого резистора в начальное положение, соответствующее нулевому сопротивлению.

 

Как сделать схему усилителя звука?

Очень важной частью Sound Electronics является усилитель мощности. Его основной задачей является увеличение амплитуды мощности данного входного сигнала. Он усиливает мощность входного сигнала, так что он становится способным управлять нагрузками, такими как громкоговорители, наушники и т. Д. Обычные усилители, которые используются для усиления напряжения переменного сигнала, не способны обеспечить ток. это делает их неспособными управлять грузом. Но усилитель мощности обеспечивает этот необходимый ток, который необходим для управления выходной нагрузкой.

Схема усилителя звука

В этой статье мы собираемся разработать усилитель мощностью 10 Вт, к которому в качестве нагрузки будет подключен динамик на 8 Ом. Требуемая мощность будет подана на нагрузку с помощью операционного усилителя IC LF351 и двух силовых транзисторов, TIP127 и TIP122.

Как спроектировать схему усилителя мощности с использованием силовых транзисторов?

Теперь, когда мы знаем реферат нашего проекта, давайте двинемся вперед и протестируем схему после составления списка компонентов.

Шаг 1: Сбор компонентов

Прежде чем начать проект, необходимо знать, какие компоненты ему понадобятся при работе, будь то аппаратный компонент или компьютерное программное обеспечение. Отличный подход, который можно использовать для запуска проекта, – составить полный список всех компонентов, которые он собирается использовать в конкретном проекте. Мы можем сэкономить много времени при работе над проектом, если у нас есть этот список компонентов. Итак, полный список компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, приведен ниже:

Шаг 2: Схема проектирования

Обычно усилитель мощности является последним блоком в цепочке усилителей. Это напрямую связано с нагрузкой. Обычно усилители-регуляторы напряжения и предварительные усилители усиливают входной сигнал перед отправкой его на усилитель мощности.

В системах аудиоусилителя большую часть времени используется громкая связь. Импеданс нагрузки играет важную роль на выходе усилителя мощности. Таким образом, правильная нагрузка должна быть выбрана при подключении к выходной клемме цепи.

LM351 – это интегральная схема, которая усиливает входной сигнал. Используются два силовых транзистора, которые обеспечат необходимое усиление мощности. Транзисторы напрямую получают питание от источника питания и подают его на нагрузку. Поскольку входной сигнал переменного тока, он изменит свою полярность. Таким образом, оба транзистора помогут обеспечить усиление мощности для противоположного полюса, то есть TIP127 обеспечит усиление мощности до положительного пика, а отрицательный пик будет обеспечен усилением мощности с помощью TIP122.

Шаг 3: Имитация схемы

Поскольку мы знаем, что у нас есть полный список всех компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, давайте сделаем шаг вперед и протестируем схему. Перед созданием этой схемы на оборудовании, давайте сначала сделаем симуляцию этой схемы на компьютерном программном обеспечении. Имитация схемы на программном обеспечении перед ее реализацией на аппаратном уровне является отличным подходом, поскольку она позволяет нам убедиться в том, что схема работает идеально, а при наличии некоторых недостатков их можно немедленно исправить на компьютере. Программное обеспечение, которое мы собираемся использовать для симуляции, – Proteus. Это программное обеспечение позволяет нам спроектировать схему на компьютере и проверить ее выход, предоставив ему соответствующий вход. Чтобы смоделировать схему, выполните следующие действия:

  1. Если на вашем компьютере уже не установлено это программное обеспечение, кликните сюда скачать его.
  2. После установки программного обеспечения откройте программное обеспечение и создайте новый проект, нажав кнопку ISIS.ISIS
  3. Новая схема только что открылась. Нажмите на кнопку P, чтобы открыть меню компонента.Новая схема
  4. Появится окно с панелью поиска в верхнем левом углу. Найдите компонент, который вам нужно использовать в проекте.Выбор компонентов
  5. Выбрав все компоненты, вы увидите полный список в левой части экрана.Список компонентов
  6. Сделайте принципиальную схему, как показано ниже.Принципиальная электрическая схема
  7. Теперь нажмите на входной терминал и установите амплитуду сигнала переменного тока на 1 В и частоту на 50 Гц.Установить сигнал переменного тока
  8. Теперь замените динамик на 8-омный резистор. Поместите осциллограф на схему и подключите его клемму A к входу и клемму B к выходу.Подключение осциллографа
  9. Теперь запустите симуляцию. Изучите выходные волны. Вы заметите, что выходная волна будет иметь большую амплитуду.Вывод

Шаг 4: Создание схемы

Теперь, когда мы смоделировали схему, давайте сделаем аппаратную часть этого проекта на Veroboard. Чтобы реализовать эту схему на оборудовании, выполните следующие шаги. Следует иметь в виду, что все компоненты должны быть расположены близко друг к другу, и цепь должна быть компактной.

  1. Возьмите Veroboard и протрите его сторону медным покрытием скребковой бумагой.
  2. Теперь поместите компоненты аккуратно и достаточно близко, чтобы размер цепи не стал слишком большим
  3. Тщательно сделайте соединения, используя паяльник. Если при выполнении соединений была допущена какая-либо ошибка, попробуйте демонтировать соединение и снова правильно припаять соединение, но, в конце концов, соединение должно быть надежным.
  4. После того, как все соединения выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка непрерывности – это проверка электрической цепи, чтобы проверить, протекает ли ток по желаемому пути (что это определенно полная цепь). Проверка непрерывности выполняется путем установки небольшого напряжения (проводного в сочетании со светодиодом или компонентом, создающим шум), например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
  5. Если проверка целостности пройдена, это означает, что цепь выполнена надлежащим образом. Теперь он готов к проверке.
  6. Подключите положительную и отрицательную клеммы источника питания в цепи. и установите ручку блока питания на 12В.
  7. Подайте вход переменного тока на входной разъем и проверьте звук, издаваемый динамиком.

Так что это была целая процедура для создания схемы усилителя мощности. Теперь вы можете наслаждаться этой схемой дома.

Appuals.com является участником партнерской программы Amazon Services LLC, и мы получаем комиссию за покупки, сделанные по нашим ссылкам.

Схема высококачественного транзисторного усилителя мощности 75Вт

На рис. 1 приведена обобщенная структурная схема усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ). Данная схема построена на базе хорошо известного усилителя [1].

Автор предложил очень хороший УМЗЧ, но, на мой взгляд, принципиальная схема этого усилителя несколько громоздка и ее можно несколько упростить.

Задача каждого разработчика состоит в правильном сочетании получения требуемых характеристик качества работы устройства и необходимых для их реализации затрат. Не нужно усложнять схему ради незначительного улучшения качества, что приводит к неоправданным затратам. Достоинством каждой схемы является ее простота.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема УМЗЧ.

Принципиальная электрическая схема усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) приведена на рис. 2.

Выходная мощность усилителя составляет не менее 75 Вт на нагрузке 4 Ом. Полоса воспроизводимых частот - 3 Гц..100 кГц.

Входной каскад усилителя мощности выполнен на операционном усилителе типа КР140УД1101. Этот операционный усилитель относится к быстродействующим. Частота единичного усиления составляет 15 МГц, скорость нарастания выходного напряжения - 50 В/ мкс. Это очень неплохой операционный усилитель и, главное, дешевый.

Операционный усилитель включен в инвертирующем включении. Цепь отрицательной обратной связи, охватывающая весь усилитель и определяющая его коэффициент усиления, образуется с помощью резисторов R1, R4. Конденсатор С10 служит для формирования необходимой АЧХ усилителя.

Для снижения статических ошибок необходимо выдерживать равенство суммарных сопротивлений, включаемых в цепях инвертирующего и неинвертирующего входов. Для этой цели неинвертирующий вход операционного усилителя посажен на землю через резистор R2.

Для точной установки нуля на выходе усилителя мощности используется цепь, образованная резисторами R6, R8. Для устранения высокочастотных наводок на вход усилителя конденсатор С1 совместно с резистором R1 образовывают ФНЧ.

При инвертирующем включении ОУ рекомендуется использовать цепь R3C7, которая увеличивает скорость нарастания выходного напряжения до 150 В/мкс. Из-за ограниченной скорости отклика большого сигнала с ростом частоты снижается амплитуда неискаженного выходного сигнала, эта цепочка позволяет практически увеличить ее в три раза.

Питание операционного усилителя осуществляется стабилизированным напряжением 15 В, которое стабилизируется с помощью стабилитронов VD1, VD2. Напряжение источника питания подается на стабилитроны через резисторы R14, R15, служащие для ограничения тока через стабилитрон.

 

Рис. 2. Электрическая принципиальная схема УМЗЧ.

 Так как максимальная амплитуда выходного сигнала операционного усилителя ограничена напряжением его питания, а оконечный каскад усилителя мощности, как известно, не усиливает по напряжению, то максимальная амплитуда на выходе такого усилителя будет ограниченной, даже если оконечный каскад запитан в два раза большим напряжением.

Для устранения этого недостатка перед оконечным каскадом необходимо использовать дополнительный каскад усиления по напряжению. В качестве такого каскада в данном усилителе используется абсолютно симметричный усилитель напряжения, верхнее плечо которого образовано транзисторами VT4, ѴТЗ, ѴТ5, нижнее -транзисторами ѴТ1, ѴТ2, ѴТ7.

Этот усилитель напряжения обладает высокой линейностью за счет симметричности структуры. Критерий выбора данных транзисторов - максимальная граничная частота единичного усиления.

Дополнительно для транзисторов VT1, VT2...VT4 - малый коэффициент шума. Цепочки R12C13 и R10C12 предназначены для устранения возбуждения усилителя напряжения на высоких частотах. Диоды VD3, VD4, VD5 - для ускорения переходных процессов при выходе усилителя из перегрузки.

Стабилитрон VD6 задерживает включение транзисторов VT5, VT7 на время зарядки накопительных конденсаторов, чтобы к моменту их включения напряжение питания операционного усилителя достигало режима его работы и они вошли в нормальный режим. Входной каскад и усилитель напряжения разделены через резистор R5. Цепь начального смещения на базы транзисторов оконечного каскада выполнена на транзисторе VT6.

Энергетическая эффективность усилителя в основном зависит от экономичности оконечного каскада, так как каскады предварительного усиления потребляют от источника питания незначительную энергию.

Оконечный каскад выполнен на транзисторах: верхнее плечо - VT8, VT10, VT12 и нижнее - на VT9, VT11, VT13. Для уменьшения падения напряжения на р-п переходах транзисторов оконечного каскада при протекании больших токов транзисторы VT10 и VT12, VT11 и VT13 соединены в параллель.

При этом ток коллектора каждого транзистора уменьшается вдвое. Каждый транзистор оконечного каскада охвачен отрицательными местными обратными связями, образованными резисторами R29, R30...R32. Так же весь оконечный каскад охвачен общей отрицательной обратной связью с помощью R25, С25.

Конденсаторы С18, С20 предотвращают появление динамической асимметрии выходного каскада. На выходе установлен дроссель L1 для исключения любых паразитных воздействий на выходной каскад.

Конструктивные особенности

Дроссель наматывается на каркас диаметром 12 мм в два слоя. Толщина провода - 1 мм, длинна намотки - 25 мм. На транзисторы VT8, VT9 следует повесить маленькие радиаторы. Транзисторы ѴТ10, Ѵ12 и ѴТ11, Ѵ13 вынесены из печатной платы на радиаторы.

Транзистор VT6, на котором выполнена цепь начального смещения рабочей точки, для лучшей термостабилизации вынесен из печатной платы и закреплен на одном из радиаторов оконечного каскада. Питание от источника питания подается на коллекторы выходных транзисторов оконечного каскада, от них на печатную плату усилителя мощности.

Ток покоя оконечного каскада следует устанавливать в пределах 75...95 мА, поскольку при меньшей величине ухудшаются частотные свойства мощных транзисторов.

При первом запуске усилителя мощности рекомендуется включить в цепь коллекторов мощных транзисторов резисторы по 4 Ом 5 Вт, эти резисторы ограничат ток коллекторов и тем самым спасут транзисторы оконечного каскада в случае каких-либо неисправностей. Если при первом запуске ваш усилитель возбуждается, то следует проверить RC-цепи: R12C15, R10C14, R25C25 и конденсатор СЮ.

Данный усилитель обладает отличной переходной характеристикой, способен работать на низкоомную нагрузку порядка 2 Ом, хорошо отрабатывает скачок в виде ступеньки благодаря широкой полосе пропускания.

Следует отметить, что на пути прохождения НЧ сигнала в усилителе нет разделительных конденсаторов, не считая входного СЗ, ко* торый можно также исключить, что позволит без ослабления и внесения фазовых искажений усиливать НЧ сигнал. Таким образом, данный усилитель обладает идеальной фазочастотной характеристикой.

Автор статьи - М. Путырский. Статья опубликована в PЛ, N°9,2002 г.

Источник: Radiostorage.net/

Схема усилитель на 200 Вт

Представленная схема усилителя на 200 Вт имеет хорошие звуковые параметры. В качестве нагрузки выступаю динамики сопротивлением от 4 до 16 Ом. Подключаемое напряжение в пределах  от 24 до 36 Вольт а рабочий ток порядка 5 А.  Частотный диапазон от 20 до 20кГц – как раз тот диапазон, который воспринимается человеческим ухом.

При такой выдаваемой мощности микросхемы и транзисторы выходных каскадов начинают сильно нагреваться. Это связано со значительными токами, протекающими через них. Поэтому очень важно размещать их на охлаждающих радиаторах, отводящих тепло в окружающую среду. По возможности можно дополнительно установить кулеры, увеличивающие циркуляцию потока воздуха.

Источник питания усилителя должен полностью обеспечивать требуемую мощность и выдавать 5 Ампер.

Чувствительность усилителя находится в пределах 500-800 мВ. Поэтому может напрямую подключаться к выходам магнитофонов и прочей аудио аппаратуры. Если подаваемый на вход усилителя сигнал имеет значение менее входного диапазона. То подключение нужно осуществлять через  предварительный усилитель.

Схема аудио усилителя на 200 Вт

Печатная плата усилителя

Качество пайки выходных цепей должно хорошим и качественным.  Протекающий ток в случае плохой пайки может сжечь токоведущие дорожки  и саму плату.

Список  радиодеталей для сборки схемы усилителя на 200Вт

Обозначение Тип Номинал Кол-во Примечание
IC1, IC2 микросхема TDA2030  2  
T1, T3 транзистор транзисторы KT818 или BD708  2  
T2, T4 транзистор транзистора KT819 или BD705  2  
С1, С2, С3, С4, С7 конденсатор 150 нФ  5  
C5 конденсатор 10мкФ 63В  1  
C8 конденсатор 1,8 нФ  1  
R1, R7, R9 резистор  100K  3  
R2, R3, R10, R11 резистор  2,2Ом  4  
R4, R5 резистор  2кОм  1  
R6, R8 резистор  1Ом  1  
R12, R13 резистор  3,3кОм  1  
D1 ... D4 диод 1N4001, 1N4002, 1N4003  1  
доска 1 PCB плата 51x56мм  1  

Скачать datasheet микросхемы tda2030

  • < Назад
  • Вперёд >
Добавить комментарий

Схема простого Hi-Fi усилителя мощности » Паятель.Ру


Несмотря на простую схему при полном отсутствии микросхем, этот усилитель обладает достаточно высокими характеристиками аудиотехники Hi-Fi класса.
Усилитель сделан по трехкаскадной схеме, работающей в классе АВ. Гальваническая связь всех каскадов позволила охватить весь усилитель петлей широкополосной (начиная с нуля Герц) отрицательной последовательной обратной связи по напряжению, и обеспечить, тем самым, высокую стабильность режимов работы усилителя при значительных изменениях питающего напряжения и температуры окружающей среды.


Технические характеристики Hi-Fi усилителя:

1. Номинальная / максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом......16 Вт / 20 Вт.
2. Номинальная чувствительность...... 0,32В.
3. КНИ на частоте 1 кГц не более..........0,25%
4. Полоса пропускания при неравномерности характеристики не более 2 дб.. 20...20000 Гц.
5. Отношение сигнал/фон не менее..... 80 дб.

Напряжение обратной связи снимается с эмиттеров выходных транзисторов и через резистор R9 поступает на эмиттер транзистора VT1. Вторая петля ООС через резистор R10 введена для уменьшения влияния конденсатора С5 на выходное сопротивление усилителя. В тоже время, она дополнительно снижает КНИ и фон.

Напряжение смещения на базы выходных транзисторов поступает с диода VD2, включенного в цепь коллектора транзистора VT2. Нелинейность вольт-амперной характеристики диода и её зависимость от температуры окружающей среды используется для стабилизации температурного режима выходного каскада (на плате VD2 должен находится в тепловом контакте с радиаторами транзисторов VT3 и VT4).

Конденсатор С4 предотвращает самовозбуждение УМЗЧ на высоких частотах, резистор R11 предотвращает нарушение режима работы в случае обрыва в цепи нагрузки. Высокое быстродействие транзисторов и их малое количество способствует снижению динамических искажений.

Источник питания — не стабилизированный, однополярный. Транзистор КТ3102Г можно заменить на КТ3102Е или на КТ342Г. Транзистор КТ630 — на КТ807, он установлен на небольшой пластинчатый радиатор. Выходные транзисторы имеют радиаторы площадью поверхности не менее 100 см2 каждый.

Налаживание сводится к симметрированию проходной динамический характеристики путем подбора номиналов резисторов R1 и R2. При этом постоянное напряжение на эмиттерах выходных транзисторов должно установиться на уровне, равном половине напряжения питания. Кроме того, диод VD2 нужно подобрать таким образом, чтобы не нем падало 0,9В. В крайнем случае можно включить дополнительный резистор последовательно или параллельно этому диоду.

При снятии частотной характеристики за установочные берутся частоты — 40 Гц, 1000Гц и 20000 Гц.

Схема усилителя мощности 50Вт для СВ-Радиостанции » Схемы электронных устройств

Усилитель предназначен для усиления мощности выходного сигнала СВ-радиостанции при её эксплуатации в стационарном режиме. При входном сигнале мощностью 3 Вт (выход СВ-радиостанции) усилитель обеспечивает на нагрузке 50 Ом мощность 50 Вт. Принципиальная схема усилителя показана на рисунке. Сигнал с антенного выхода радиостанции поступает через разъем Х2 через контакты реле К2.1 на согласующий трансформатор Т2, и далее на управляющие сетки ламп VL1 и VL2.
Одновременно часть ВЧ возбуждения, через конденсатор С17, подается на "ВЧ VOX", собранный на транзисторе VT2. При наличии ВЧ возбуждения на конденсаторе С16 формируется некоторое постоянное напряжение, что приводит к открыванию транзистора VT2.

Срабатывают реле К1 и К2 и своими контактами переводят усилитель в режим передачи. При отсутствии входного ВЧ возбуждения, контакты этих реле находятся в показанном на схеме положении и усилитель мощности не функционирует, а сигнал от антенны, через К1.1 и К2.1 поступает на антенный разъем радиостанции, работающей на прием.

Анодная нагрузка ламп (они включены параллельно) — дроссель DL1, сигнал с которого снимается, и через параллельный контур C10L1 поступает в антенну. В данной схеме, с целью упрощения конструкции, используется параллельный контур, хотя лучшее решение — обычный "T" - образный контур. Источник питания трансформаторный, использован готовый трансформатор ТС-180 (от старых ламповых телевизоров). Для получения высокого анодного напряжения применен выпрямитель с удвоением напряжения.

Катушки усилителя имеют такие данные: L1 -наматывается оголенным проводом диаметром 2 мм, без каркаса, диаметр намотки 25 мм, длина - 45 мм, число витков 11. Отвод сделан от второго витка, считая от заземленного вывода. Дроссель DL1 намотан на резисторе ВС-2 проводом ПЭЛШО-0,25, до заполнения каркаса. Антипаразитный дроссель DL2 намотан на резисторе R4 — 5 витков провода ПЭВ 1,0.

Трансформатор Т2 выполняется на ферритовом кольце диаметром 18-20 проницаемостью 50 ВЧ — 2000НН, надежно изолировав провод от кольца. Намотка состоит из 15 витков эмалированного провода диаметром 0,3-0,5 мм. Намотка ведется в два провода, скрученных между собой, витки расположены равномерно по кольцу. Намотка трансформатора Т2 сводится к точному подбору числа витков по максимальной отдаче.

Стабилитрон VD7 запирает лампы во время приема. Реле К2 - РЭС 22, К1 - РЭС 10 (желательно поставить реле с более мощными контактами).

Усилитель монтируется на коробчатом дюралевом шасси объемным способом. В подвале шасси — все входные цепи, "ВЧ VOX", реле К2. Наружние — анодные цепи, С10, И, К1. Для обеспечения отвода тепла от ламп, желательно установить небольшой вентилятор.

Трансформатор ТС-180 распаивается таким образом: сетевые обмотки 1-2 и 2'-1' включены последовательно, обмотки 5-6-7-8-8'-7'-6'-5' так же включены параллельно, и образуют обмотку 5-5'. Обмотки 11-12 и 11'-12' соединены параллельно. Обмотки 9-10 и 10'-9' соединены последовательно. Выводы 4 и 4' соединены с общим проводом (экран). После эти соединений получаем: на выводах 5-5' - 210 В, на выводах 11,12'-12,11' - 6,3 В, на выводах 9-9'- 13В.

На элементах VD1, VD2, С3, С4 собран выпрямитель - удвоитель напряжения (500 В). На VT1 собран стабилизатор напряжения 12В для питания реле К1 и К2, а так же для питания портативной "СВ"-радиостанции.

Конденсатор С10 должен быть с воздушным диэлектриком, С5 и С6 на рабочее напряжение не ниже 1000В.

Настройка усилителя. Сначала необходимо убедиться в наличии напряжения накала, а так же напряжений +500В, +200В и +12В. После подключения антенны и подачи возбуждения на вход, нужно подбором емкости конденсатора С17 настроить "ВЧ VOX", так чтобы при подаче возбуждения усилитель включался в режим передачи, а при его отсутствии -выключался). Выходной контур настраивается в резонанс при помощи конденсатора С10, по максимальной отдаче в антенну.

При испытании с портативной радиостанцией, имеющей мощность 1 Вт, на выходе усилитель развивал мощность 19 Вт. При входной мощности 3 Вт, — на выходе не менее 50 Вт (все испытания на нагрузке 50 Ом).

Гамма. Часть 1. Схема усилителя.

Проект “Гамма”

Часть 1. Схема усилителя.

Конец: Часть 6. Секреты выбора блока питания.

К оглавлению: Конструктор “Гамма”. Усилитель для наушников.

Усилитель для наушников должен решать две основные задачи.

Во-первых, он должен разгружать выход источника сигнала. Работа аудиовыхода на низкоомную нагрузку приводит к резкому росту искажений (из-за высокой токовой нагрузки) и ухудшению АЧХ (завал на НЧ и иногда ВЧ). Использование буферного усилителя тока предотвращает эти явления.

Во-вторых, для обеспечения нормальной громкости на высокоомных наушниках (и запаса по громкости на низкоомных),


ушник должен иметь некоторое усиление по напряжению.

Основные задачи усилителя для наушников: разгружать выход источника сигнала, усиливать входной сигнал по напряжению.

При использовании низкоомных наушников дополнительное усиление не всегда нужно. В таких случаях усилитель используется как токовый буфер. Иногда в этом качестве можно использовать самые простые схемы. Например, обычные

повторители. Они могут быть собраны как на биполярных, так и на полевых транзисторах.

Более универсальным решением может стать схема с использованием ОУ с дополнительным буфером на выходе.

Схема одного канала усилителя для наушников Гамма

Его главное свойство – очень чистое звучание. А именно таким, по нашему мнению, и должен быть транзисторный усилитель. А для приукрашенного звука лучше использовать гибридные усилители.

Сама схема оставляет некоторую свободу в настройке звука. Это и замена ОУ (менее шумящие, более/менее скоростные и т.д.). При желании, замена выходных транзисторов, выбор режима их работы (что сказывается на вносимых окрасках в звук).

Изменением запайки можно охватить ОС весь усилитель или только ОУ. Каждый из вариантов по-своему интересен. ОООС позволяет получить высокую линейность, суммарный коэффициент гармоник будет составлять тысячные доли процента.

Исключение выходного буфера из петли ОС приведет к росту второй гармоники («благозвучные» искажения). Кроме этого, произойдут и некоторые другие изменения влияющие на звук. Вполне возможно, что кому-то такой звук покажется интереснее.

Главное свойство транзисторного усилителя – очень чистое звучание.

Для приукрашенного звука лучше использовать гибридные усилители.

Ток покоя выходного каскада можно будет подбирать под требования используемых наушников (по умолчанию мы бы выставили его равным 200 мА).

Среди прочих достоинств такой схемы отметим способность работать в широком диапазоне питающих напряжений (без

каких либо настроек и изменений), простоту сборки и настройки.

В нашей схеме нет блока питания: мы отказались от высоковольтной части и оставили лишь блок фильтрации напряжения. Ведь не секрет, что хорошее питание – один из элементов качественного звука.

Схема фильтра питания усилителя для наушников Гамма

Идеальным вариантом питания для усилителя будет трансформаторный сетевой адаптер от 18 до 28 В и мощностью от 12 Вт.

Кому-то может оказаться полезным и то, что устройство без особых усилий можно превратить в высококачественный усилитель мощности (в классе А) работающий на акустику.

Но это, как говорится, уже другая история (если кому-то это будет интересно, расскажем об этом отдельно).

Качество звука у такого ушника проверено, и оно высокое. Похожая схема используется в нашем усилителе для наушников AHD-003A.

По мотивам статьи на нашем блоге.

Продолжение: Часть 2. Конструктив усилителя. Модульность.

К оглавлению: Конструктор “Гамма”. Усилитель для наушников.

Принципиальная схема усилителя

| Усилитель мощности

Принципиальная схема усилителя состоит из считывающего преобразователя сигнала, за которым следуют малые усилители сигнала, большой усилитель сигнала и выходной преобразователь. Изначально на практике существует два типа схем усилителя: схема усилителя напряжения и схема усилителя мощности.

Схема усилителя напряжения | Схема усилителя

Основная функция схемы усилителя напряжения заключается в повышении уровня напряжения сигнала.Он разработан для достижения максимально возможного выигрыша. Выход может потреблять очень мало энергии. Для достижения высокого усиления напряжения схема усилителя напряжения должна соответствовать следующему требованию.

  1. Используются преобразователи с тонкой базой, т.е. транзисторы с высоким (более 100).
  2. Входное сопротивление довольно низкое по сравнению с выходным сопротивлением.
  3. Усилитель напряжения всегда работает при низком токе коллектора, порядка 1 мА, потому что для обеспечения высокой нагрузки коллектора необходимо иметь высокое усиление по напряжению.
  4. В основном пара R-C является предпочтительной для соединения различных каскадов схемы усилителя напряжения из-за более низкой стоимости и портативности.

Схема усилителя мощности | Схема усилителя

Схема усилителя мощности предназначена для повышения уровня мощности входного сигнала. Чтобы получить большую мощность на выходе, необходимо, чтобы напряжение входного сигнала было большим. Вот почему в электронной системе схема усилителя напряжения всегда предшествует схеме усилителя мощности, как показано на блок-схеме схемы усилителя (Рисунок 1).Вот почему схему усилителя мощности также называют схемой усилителя большого сигнала.

Область за схемой усилителя мощности, называемая схемой усилителя большого сигнала, связана с тем, что она потребляет энергию от источника постоянного тока, подключенного к выходу, и преобразует ее в подходящий синусоидальный сигнал или сигнал переменного тока. Усиление мощности невозможно, потому что это противоречит законам физики. Чтобы добиться высокого усиления мощности, схема должна соответствовать следующему требованию.

  1. При усилении мощности в транзисторе во время работы выделяется тепло, поэтому используются мощные транзисторы больших размеров, насколько это возможно.
  2. Транзистор с толстой базой не используется в качестве усилителя напряжения (меньшего размера), чтобы выдерживать большой ток.
  3. В основном трансформаторная пара используется для согласования импеданса.
  4. Низкое сопротивление коллектора.

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Схемы усилителя

Усилитель - это устройство, которое позволяет входному сигналу управлять выходным сигналом. Выходной сигнал имеет некоторые или все характеристики входного сигнала, но обычно имеет большую величину, чем входной сигнал с точки зрения напряжения, тока или мощности.Усиление - основная функция всех усилителей. Из-за этого усиления мы можем ожидать, что выходной сигнал будет больше входного. Например, если у нас есть входной сигнал 1 вольт и выходной сигнал 10 вольт, то коэффициент усиления можно определить по формуле:

Коэффициент усиления по напряжению обычно используется для описания работы усилителя с малым коэффициентом усиления. В усилителе этого типа напряжение выходного сигнала больше, чем напряжение входного сигнала. С другой стороны, коэффициент усиления мощности обычно используется для описания работы усилителей больших сигналов.В случае усилителей усиления мощности коэффициент усиления зависит не от напряжения, а от ватт. Усилитель мощности - это усилитель, мощность выходного сигнала которого превышает мощность входного сигнала. Большинство усилителей мощности используются в качестве заключительного каскада усиления и управления выходным устройством. Выходным устройством может быть динамик в кабине экипажа или кабины, индикатор или антенна. Каким бы ни было устройство, сила, заставляющая его работать, исходит от последней ступени усиления. Драйверы для сервоприводов автопилота иногда содержатся в линейно заменяемых блоках (LRU), называемых усилителями автопилота.Эти блоки принимают команды слабого сигнала от системы управления полетом и усиливают сигналы до уровня, используемого для приведения в действие серводвигателей.

Классификация

Классификация схемы транзисторного усилителя определяется процентом времени, в течение которого ток проходит через выходную цепь, по отношению к входному сигналу. Существует четыре классификации операций: A, AB, B и C. Каждый класс операций имеет определенное применение и характеристики. Ни один отдельный класс усилителей не считается лучшим.Наилучшее использование усилителя - это вопрос правильного выбора для конкретной желаемой операции.

Класс A

В режиме работы класса A ток в транзисторе протекает на 100 процентов или 360 ° входного сигнала. [Рисунок 12-238] Рисунок 12-238. Упрощенная схема усилителя класса А.

Работа класса A - наименее эффективный класс работы, но обеспечивает наилучшую точность воспроизведения. Верность просто означает, что выходной сигнал является хорошим воспроизведением входного сигнала во всех отношениях, кроме амплитуды, которая усиливается.В некоторых случаях может наблюдаться сдвиг фазы между входным и выходным сигналами. Обычно разность фаз составляет 180 °. Если выходной сигнал не является хорошим воспроизведением входного сигнала, то говорят, что сигнал искажен. Искажение - это любое нежелательное изменение сигнала от входа к выходу.

Эффективность усилителя - это количество мощности, подаваемой на выход, по сравнению с мощностью, подаваемой в схему. Каждое устройство в цепи потребляет энергию для работы.Если усилитель работает с входным сигналом на 360 °, то он потребляет больше энергии, чем если бы он использовал только 180 ° входного сигнала. Чем больше мощности потребляет усилитель, тем меньше выходной сигнал. Обычно усилитель класса A используется там, где эффективность не имеет большого значения и требуется точность воспроизведения.

Класс AB

При работе класса AB ток транзистора протекает более чем на 50 процентов, но менее чем на 100 процентов входного сигнала.[Рисунок 12-239] Рисунок 12-239. Упрощенная схема усилителя класса AB.

В отличие от усилителя класса A выходной сигнал искажен. Часть выходной цепи кажется усеченной. Это происходит из-за отсутствия тока через транзистор в этот момент работы. Когда эмиттер в этом случае становится достаточно положительным, транзистор не может проводить, потому что переход база-эмиттер больше не смещен в прямом направлении. Входной сигнал, выходящий за пределы этой точки, больше не дает выхода, и выходной сигнал остается на уровне.Усилитель класса AB имеет лучшую эффективность и более низкую точность воспроизведения, чем усилитель класса A. Эти усилители используются, когда точное воспроизведение входного сигнала не требуется, но на выходе должны быть доступны как положительная, так и отрицательная части входных сигналов.

Класс B

При работе класса B ток транзистора протекает только на 50 процентов входного сигнала. [Рисунок 12-240] Рисунок 12-240. Упрощенная схема усилителя класса B.

На этом рисунке смещение база-эмиттер не позволяет транзистору проводить, когда входной сигнал больше нуля. В этом случае воспроизводится только отрицательная часть входного сигнала. В отличие от выпрямителя, усилитель класса B не только воспроизводит половину входного сигнала, но и усиливает его. Усилители класса B вдвое эффективнее усилителя класса A, поскольку усилительное устройство использует мощность только для половины входного сигнала.

Класс C

При работе класса C ток транзистора протекает менее чем на 50 процентов входного сигнала.[Рисунок 12-241] Рисунок 12-241. Упрощенная схема усилителя класса C.

Этот класс работы наиболее эффективен. Поскольку транзистор не проводит ток, за исключением небольшой части входного сигнала, это самый эффективный класс усилителей. Искажения усилителя класса C больше (плохая точность воспроизведения), чем у усилителей классов A, AB и B, потому что на выходе воспроизводится небольшая часть входного сигнала. Усилители класса C используются, когда выходной сигнал используется только в течение небольшого промежутка времени.

Методы сопряжения

Связь используется для передачи сигнала от одного каскада усилителя к другому каскаду. Независимо от того, является ли усилитель одноступенчатым или одним из нескольких каскадов, должен быть способ входа и выхода сигнала из схемы. Связь - это процесс передачи энергии между цепями. Есть несколько способов сделать этот перенос, и подробное обсуждение этих методов выходит за рамки этого текста. Однако ниже перечислены четыре метода с кратким описанием их работы.

Прямое соединение

Прямое соединение - это соединение выхода одного каскада напрямую со входом следующего каскада. Прямая связь обеспечивает хорошую частотную характеристику, поскольку не используются частотно-чувствительные компоненты, такие как конденсаторы и катушки индуктивности. Однако этот метод используется не очень часто из-за сложных требований к источникам питания и проблем согласования импеданса.

RC-соединение

RC-соединение - наиболее распространенный метод соединения, в котором используются разделительный конденсатор и резисторы, формирующие сигнал.[Рисунок 12-242] В этой схеме R1 действует как нагрузочный резистор для Q1 и формирует выходной сигнал для этого каскада. Конденсатор C1 блокирует сигнал смещения постоянного тока и пропускает выходной сигнал переменного тока. Затем R2 становится нагрузкой, через которую проходит сигнал переменного тока, который поступает на вход базы Q2. Такая компоновка позволяет блокировать напряжение смещения каждой ступени, в то время как сигнал переменного тока передается на следующую ступень.

Рисунок 12-242. Упрощенная схема RC-связи.

Импедансная муфта

Импедансная муфта использует катушку в качестве нагрузки для первой ступени, но в остальном работает как RC-связь.[Рисунок 12-243] Рисунок 12-243. Упрощенная схема импедансной связи.

Этот метод аналогичен методу RC-соединения. Разница в том, что R1 заменен индуктором L1 в качестве выходной нагрузки. Количество сигнала, создаваемого выходной нагрузкой, зависит от индуктивного сопротивления катушки. Чтобы индуктивное реактивное сопротивление было высоким, индуктивность должна быть большой; частота должна быть высокой или и тем, и другим. Следовательно, индукторы нагрузки должны иметь относительно большую индуктивность и быть наиболее эффективными на высоких частотах.

Трансформаторная муфта

Трансформаторная муфта использует трансформатор для передачи сигнала от одного каскада к другому. [Рисунок 12-244] Рисунок 12-244. Упрощенная схема трансформаторной связи.

Трансформатор T1 передает сигнал с первой ступени на вторую ступень. Первичная катушка T1 действует как нагрузка для выхода первой ступени, а вторичная катушка действует как развивающий импеданс для второй ступени Q2. Трансформаторная связь очень эффективна, и трансформатор может помочь в согласовании импеданса.

Обратная связь

Обратная связь возникает, когда небольшая часть выходного сигнала отправляется обратно на входной сигнал в усилитель. В усилителях есть два типа обратной связи:

  1. Положительная (регенеративная)
  2. Отрицательная (дегенеративная)

Основное различие между этими двумя сигналами заключается в том, добавляет ли сигнал обратной связи к входному сигналу или если сигнал обратной связи уменьшает входной сигнал. сигнал.

Когда обратная связь положительная, сигнал, возвращаемый на вход, находится в фазе с входным сигналом и, таким образом, конструктивно мешает.Рисунок 12-245 иллюстрирует эту концепцию, примененную в усиленной схеме, посредством блок-схемы. Обратите внимание, что сигнал обратной связи совпадает по фазе с входным сигналом, который восстанавливает входной сигнал. В результате получается выходной сигнал с большей амплитудой, чем был бы без конструктивной положительной обратной связи. Такой тип положительной обратной связи вызывает визг аудиосистемы.

Рисунок 12-245. Обратная связь.

Рисунок 12-245 также иллюстрирует блок-схему того, как возникает отрицательная или дегенеративная обратная связь.В этом случае сигнал обратной связи не совпадает по фазе с входным сигналом. Это вызывает деструктивные помехи и ухудшает входной сигнал. Результатом является более низкая амплитуда выходного сигнала, чем это было бы без обратной связи.

Операционные усилители (OP AMP)

Операционный усилитель (OP AMP) разработан для использования с другими компонентами схемы и выполняет либо вычислительные функции, либо фильтрацию. [Рис. 12-246] Операционные усилители обычно представляют собой усилители с высоким коэффициентом усиления, причем величина усиления определяется величиной обратной связи.

Рисунок 12-246. Схематическое изображение операционного усилителя.

Операционные усилители изначально были разработаны для аналоговых компьютеров и использовались для выполнения математических функций. Сегодня многие устройства используют операционный усилитель для усилителей постоянного тока, усилителей переменного тока, компараторов, генераторов и цепей фильтров. Широкое распространение связано с тем, что OP AMP - универсальное устройство, небольшое и недорогое. Встроенный в интегрированный чип операционный усилитель используется в качестве основного строительного блока для более крупных схем.

У операционного усилителя есть два входа, инвертирующий (-) и неинвертирующий (+), и один выход. Полярность сигнала, подаваемого на инвертирующий вход (-), меняется на обратную на выходе. Сигнал, подаваемый на неинвертирующий (+) вход, сохраняет свою полярность на выходе. Чтобы классифицироваться как операционный усилитель, схема должна иметь определенные характеристики:

  1. Очень высокий коэффициент усиления
  2. Очень высокий входной импеданс
  3. Очень высокий выходной импеданс

Этот тип схемы может состоять из дискретных компонентов, таких как как резисторы, так и транзисторы.Однако наиболее распространенная форма операционного усилителя - это интегральная схема. Эта интегральная схема или микросхема содержит различные каскады операционного усилителя и может рассматриваться как одноступенчатый.

Приложения

Количество приложений для OP AMP слишком велико, чтобы подробно описывать его в этом тексте. Однако технический специалист иногда встречает эти устройства в современных самолетах и ​​должен уметь распознавать их общее назначение в цепи.Некоторые из основных приложений:

  1. Детекторы включения / выключения
  2. Прямоугольные цепи
  3. Неинвертирующий усилитель
  4. Инвертирующий усилитель
  5. Полупериодный выпрямитель

Flight Mechanic рекомендует

схем, рабочие и их Приложения

Усилитель - одно из наиболее часто используемых электронных устройств в мире. Это базовый строительный блок огромного количества цепей, который бывает различных форм. Усилители можно определить просто как электронное устройство, увеличивающее мощность сигнала.Другими словами, он увеличивает амплитуду сигнала и делает его сильнее, чем данный вход.

Хотя в теории это звучит просто, в реальном мире усилители имеют множество параметров и условий. Усиление никогда не бывает идеально эффективным, всегда есть потери, искажения и шум.

Таким образом, создается целый набор усилителей, которые лучше всего работают в разных ситуациях. Не все усилители обеспечивают оптимальный выходной сигнал во всех ситуациях, и всегда необходимо учитывать факторы стоимости.Итак, вот все типы усилителей и все, что вам нужно о них знать!

Важные характеристики усилителя

Качество усилителя измеряется рядом спецификаций, называемых показателями качества. Это следующие:

    • Полоса пропускания: Диапазон частот, в котором может работать усилитель.
    • Шум: Количество нежелательной дополнительной информации, включенной в вывод.
    • Skew Rate: Максимальная скорость изменения вывода.
    • Усиление: Пожалуй, самое важное, соотношение между величинами входных и выходных сигналов.
  • Стабильность: Способность обеспечивать постоянный и надежный выход.
  • Линейность : Степень пропорциональности между входными и выходными сигналами.
  • КПД: Еще одна очень важная характеристика - это соотношение выходной мощности и потребляемой мощности.
  • Выходной динамический диапазон: Соотношение между наибольшим и наименьшим полезными уровнями вывода.

Типы усилителей

Хотя усилители иногда классифицируются по входным и выходным параметрам (мы еще вернемся к этому), существует 4 основных типа:

  • Усилитель тока: Как следует из названия, усилитель, увеличивающий заданный входной ток. Он характеризуется низким входным сопротивлением и высоким выходным сопротивлением.
  • Усилитель напряжения: Усилитель, который усиливает заданное напряжение для увеличения выходного напряжения.Он характеризуется высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением.
  • Усилитель крутизны: Усилитель, который изменяет выходной ток в соответствии с изменением входного напряжения.
  • Усилитель сопротивления: Усилитель, который изменяет выходное напряжение в соответствии с изменением входного тока. Он также известен как преобразователь тока в напряжение.

Помимо основных типов, существует несколько других типов усилителей, классифицируемых по принципу действия, применению или характеристикам.Вот некоторые из них:

  • Усилители мощности: Хотя технически это не тип, усилитель мощности - это общий термин, который относится к количеству мощности, обеспечиваемой схемой источника питания, или количеству мощности, подаваемой на нагрузку. Обычно он используется в последних выходных каскадах схемы. Примеры включают: усилители мощности звука, контроллеры серводвигателей, двухтактные усилители и усилители мощности ВЧ. Опять же, мы немного рассмотрим классификации усилителей мощности, поскольку они очень важны.
  • Операционные усилители (операционные усилители): Другой очень важный тип, операционный усилитель - это интегральная схема, которая действует как усилитель напряжения и имеет дифференциальный вход. У него есть положительный и отрицательный вход, но один выход с очень высоким усилением. Первоначально операционные усилители создавались с использованием ламп.
  • Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше об операционных усилителях MCQ.
  • Клапанные (или) вакуумные ламповые усилители: Усилитель, в котором используются вакуумные лампы для обеспечения повышенной мощности или выходного напряжения, известен как ламповый (или) вакуумный ламповый усилитель звука.Как упоминалось выше, операционные усилители изначально были вентильного типа, но были заменены интегральными схемами, когда они стали дешевле, по крайней мере, в небольших приложениях. В приложениях с высокой мощностью они все еще используются из-за их экономической эффективности и качества продукции. Они используются в радарах, военных, мощных радиоприемниках и передатчиках УВЧ.
  • Транзисторные усилители: Хорошо известный тип усилителя, особенно для студентов инженерных специальностей. Транзисторный усилитель представляет собой многоконфигурационный усилитель с высокой выходной мощностью, в котором в качестве рабочей базы используются транзисторы.К ним относятся транзисторы с биполярным переходом (BJT) и металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы (MOSFET).
  • Клистрон: Специальный тип вакуумной лампы с линейным лучом, используемый в качестве усилителя на высоких радиочастотах. Он очень точен и используется в крупномасштабных операциях, обычно в составе СВЧ-усилителей.
  • Инструментальные усилители: Специально разработанные усилители для усиления звука, голоса или музыки. Используется в основном в музыкальных инструментах.
  • Распределенные усилители: Усилители, которые используют линии передачи для временного разделения входа и усиления каждого сегмента по отдельности, называются распределенными усилителями. Их обычно можно найти в осциллографах.

В настоящее время используются лишь несколько типов усилителей, и совершенно очевидно, что каждый из них имеет более или менее область специализации. В мире существует огромное количество приложений, и почти для всех есть усилители.

Типы усилителей мощности

Сейчас самые известные типы усилителей - это не усилители, описанные выше, а типы усилителей мощности. Часто путают с единственной категорией усилителей, они на самом деле являются типами усилителей мощности и классифицируются на основе пропорции входного цикла, в течение которого усилитель выдает выходной сигнал. Пропорция активного входного цикла также известна как угол проводимости. Например, угол проводимости 360 градусов означает, что устройство всегда включено, угол проводимости 180 градусов означает, что устройство включено только половину каждого цикла.Теперь различные типы усилителей мощности описаны ниже:

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о транзисторных аудио усилителях мощности MCQs

Усилитель мощности класса A

Усилитель, который проводит полный цикл или имеет угол проводимости 360 градусов известен как усилитель мощности класса А. Это самый простой и наиболее распространенный тип усилителя мощности из-за низкого уровня искажений сигнала. Однако у него есть немало недостатков, и он, как правило, не используется в приложениях с высокой мощностью.Вот некоторые из его характеристик:

  • Низкие уровни искажения сигнала
  • Простая конструкция
  • Устройство всегда проводит ток из-за смещения усилительного элемента
  • Нет времени включения или проблем с накоплением заряда
  • Довольно стабильно
  • Высочайшая линейность
  • Низкая КПД из-за постоянного включения около 25-50%
  • Высокая тепловая мощность во время работы

Усилитель мощности класса B

Усилители мощности класса B, в отличие от класса A, работают только половину каждого входного цикла , что означает, что они имеют угол проводимости 180 градусов.Проще говоря, эти усилители усиливают только половину входного цикла. На бумаге это, наверное, звучит бесполезно, но на самом деле все совсем иначе. Усилитель класса B состоит из положительного и отрицательного транзистора, которые работают поочередно, усиливая положительный и отрицательный цикл соответственно, которые в конце объединяются для формирования полного выходного цикла. Это более эффективный дизайн, у него есть свои преимущества и недостатки по сравнению с усилителем мощности класса А. Он характеризуется:

  • Использует 2 дополнительных транзистора, по одному для положительного и отрицательного цикла.
  • Намного более высокий КПД, около 75-78.5%
  • Меньшая тепловая мощность
  • Стабильный и надежный
  • Требуется не менее 0,7 В для начала проводимости, что означает, что ничего под ним не регистрируется, поэтому не может использоваться для точных приложений
  • Объединяет 2 полупериода для образования одного полного cycle

Усилитель мощности класса AB

Усилитель мощности класса AB, как следует из названия, представляет собой смесь усилителей мощности класса A и класса B. Как и в усилителе класса B, в нем также используются 2 проводящих элемента (транзистора), но они оба работают одновременно.Это устраняет «мертвую зону» от -0,7 В до + 0,7 В, наблюдаемую в усилителе мощности класса B. Но в этом случае, хотя каждый транзистор проводит больше половины цикла, они проводят меньше полного цикла полностью. Таким образом, угол проводимости составляет примерно 180 и 360 градусов, в некоторых случаях обычно обозначаемый как 270 градусов. Вот его характеристики:

  • Использует 2 транзистора, которые работают вместе
  • Каждый транзистор активен немного меньше, чем полный цикл, но больше половины цикла
  • Сочетает характеристики класса A и класса B
  • Нет перекрестных искажений
  • Достаточно эффективный, около 50-60%.
  • Наиболее распространенная конструкция аудиоусилителя

Усилитель мощности класса C

Усилитель мощности класса C является чем-то вроде странности по сравнению с другими тремя типами, перечисленными выше.Он наиболее эффективен, но имеет самый низкий рабочий цикл и линейность. Поскольку он сильно смещен, он остается включенным менее половины входного цикла и, таким образом, имеет угол проводимости где-то около 90 градусов. Это приводит к высокой эффективности, упомянутой выше, но также вызывает сильные искажения в выходном сигнале, поэтому усилители класса C обычно не используются в качестве усилителей звука. Они используются в определенных радиочастотных приложениях, где эффективность является ключевым фактором. Его наиболее важные характеристики:

  • Наименьшая линейность среди усилителей мощности
  • Очень высокий КПД около 80-90%
  • Высокие выходные искажения
  • Два рабочих режима, настроенный и ненастроенный
  • Низкое рассеивание мощности

Мощность класса D Усилитель

И, наконец, у нас есть усилители мощности класса D, которые иногда не входят в число четырех упомянутых выше.Это нелинейный переключающий усилитель, в котором два транзистора работают как переключатели, а не как устройства с линейным усилением. Он преобразует аналоговый сигнал в цифровой с помощью широтно-импульсной модуляции, модуляции плотности импульса или чего-то подобного перед усилением. Конечным результатом является циклический выход с высокой эффективностью и усилением без излишних искажений. Хотя изначально они использовались для управления двигателями, теперь они также используются в качестве усилителей мощности звука. Вопреки широко распространенному мнению, буква «D» в названии не означает цифровой, потому что преобразованный сигнал является аналоговым с широтно-импульсной модуляцией, а не цифровым с широтно-импульсной модуляцией.Он характеризуется:

  • Высокий КПД, теоретически может составлять 100%
  • Низкое рассеивание мощности
  • Низкое энергопотребление
  • Более сложный, чем другие типы усилителей мощности
  • Точный и точный выходной сигнал

И это все об усилителях ! Мы надеемся, что типы усилителей, а также типы усилителей мощности теперь стали более ясными, и если у вас есть какие-либо вопросы по поводу информации, не стесняйтесь комментировать ниже!

Фотографии предоставлены: Электронные учебные пособия.ws, Extron

Классы усилителей от A до H

У инженеров и аудиофилов есть одна общая черта, когда дело касается усилителей. Им нужен дизайн, обеспечивающий прочный баланс между производительностью, эффективностью и стоимостью.

Если вы инженер, заинтересованный в выборе или разработке усилителя, наиболее подходящего для ваших нужд, вам будет полезна статья обозревателя Роберта Лакоста в декабрьском выпуске Circuit Cellar . В его статье дается всесторонний обзор характеристик, сильных и слабых сторон различных классов усилителей, чтобы вы могли выбрать лучший для своего приложения.

Статья, вполне логично, переходит от класса A к классу H (но затрагивает только более туманный класс T, который, по-видимому, является созданием по индивидуальному заказу разработчика).

«Теория проста, но возникают трудности, когда вы действительно хотите создать реальный усилитель», - говорит Лакост. «Каков ваш конкретный выбор в качестве последнего каскада усиления?»

Отрывки из следующих статей частично отвечают на этот вопрос. (Чтобы получить более полное руководство, загрузите полную статью, опубликованную в декабрьском выпуске Circuit Cellar за 2013 год.)

КЛАСС A
Первым и самым простым решением было бы использование одного транзистора в линейном режиме (см. Рисунок 1 )… В основном транзистор должен быть смещен, чтобы иметь напряжение коллектора, близкое к V CC /2, когда на входе нет сигнала. Это позволяет выходному сигналу качаться.

Рисунок 1 - Усилитель класса A может быть построен на простом транзисторе. Транзистор должен быть смещен, чтобы он оставался в линейной рабочей области (т.е.е., транзистор всегда токопроводящий).

либо выше, либо ниже этого напряжения покоя, в зависимости от полярности входного напряжения….

У этого решения множество преимуществ: простота, отсутствие необходимости в биполярном источнике питания и отличная линейность, если выходное напряжение не приближается слишком близко к шинам питания. Это решение считается идеальным эталоном для аудио приложений. Но есть и обратная сторона медали.

Поскольку через его коллектор протекает постоянный ток даже при отсутствии входного сигнала, это означает низкую эффективность.Фактически, КПД базового усилителя класса A едва превышает 30%…

КЛАСС B
Как можно повысить эффективность усилителя? Вы хотите, чтобы в выходных транзисторах не протекал постоянный ток.

В усилителях класса B используется пара комплементарных транзисторов в двухтактной конфигурации (см. Рисунок 2 ). Транзисторы смещены таким образом, что один из транзисторов ведет себя при положительном входном сигнале, а другой - при отрицательном.Оба транзистора никогда не проводят одновременно, поэтому потерь очень мало. Ток всегда идет на нагрузку…

Усилитель класса B имеет более высокий КПД по сравнению с усилителем класса A. Это здорово, но есть и обратная сторона, правда? К сожалению, ответ положительный.
Обратной стороной является перекрестное искажение…

Рисунок 2 - Усилители класса B обычно построены на паре комплементарных транзисторов (слева). Каждый транзистор проводит 50% времени.Это минимизирует потери мощности, но за счет кроссоверных искажений при каждом переходе через ноль.

КЛАСС AB
Как видно из названия, усилители класса AB находятся где-то посередине между классом A и классом B. Взгляните на схему класса B, показанную на Рисунок 2. Если немного изменить смещение транзистора , это позволит небольшому току непрерывно течь через транзисторы при отсутствии входа. Этот ток не такой высокий, как тот, который нужен для усилителя класса А.Однако этот ток обеспечит небольшой общий ток, близкий к переходу через нуль.

Только один транзистор проводит, когда входной сигнал имеет достаточно высокое напряжение (положительное или отрицательное), но оба будут проводить около 0 В. Следовательно, эффективность усилителя класса AB лучше, чем у усилителя класса A, но хуже, чем у усилитель класса B. Более того, линейность усилителя класса AB лучше, чем у усилителя класса B, но не так хороша, как у усилителя класса A.

Эти характеристики делают усилители класса AB хорошим выбором для большинства недорогих конструкций…

КЛАСС C
Нет усилителя звука класса C Почему? Это связано с тем, что усилитель класса C очень нелинейный.Как это может быть полезно?

РЧ-сигнал состоит из высокочастотной несущей с некоторой модуляцией. Результирующий сигнал часто бывает довольно узким с точки зрения частотного диапазона. Более того, большой класс радиочастотных модуляций не изменяет амплитуду несущего сигнала.

Например, при частотной или фазовой модуляции размах напряжения несущей всегда стабильный. В таком случае можно использовать нелинейный усилитель и простой полосовой фильтр для восстановления сигнала!

Усилитель класса C может иметь хороший КПД, поскольку нигде нет резисторов с потерями.Он достигает 60% или даже 70%, что хорошо для высокочастотных схем. Более того, требуется только один транзистор, что является ключевым фактором снижения стоимости при использовании дорогих ВЧ-транзисторов. Таким образом, высока вероятность того, что пульт дистанционного управления для гаражных ворот оборудован усилителем RF класса C.

КЛАСС D
Класс D в настоящее время является лучшим решением для любого недорогого, мощного низкочастотного усилителя, особенно для аудиоприложений. На рисунке 5 показана его простая концепция.
Во-первых, кодер PWM используется для преобразования входного сигнала из аналогового в однобитовый цифровой формат. Это может быть легко выполнено с помощью генератора пилообразной формы и компаратора напряжения, как показано на Рис. 3 .

Выход этой секции представляет собой цифровой сигнал с рабочим циклом, пропорциональным входному напряжению. Если входной сигнал поступает от цифрового источника (например, проигрывателя компакт-дисков, цифрового радио, компьютерной аудиоплаты и т. Д.), То нет необходимости нигде использовать аналоговый сигнал.В этом случае сигнал ШИМ может быть непосредственно сгенерирован в цифровой области, что позволяет избежать потери качества….

Как вы уже догадались, усилители класса D не лишены трудностей. Во-первых, как и для любой архитектуры выборки, частота ШИМ должна быть значительно выше, чем самая высокая частота входного сигнала, чтобы избежать наложения спектров ... Вторая проблема усилителей класса D связана с электромагнитной совместимостью (ЭМС) ...

Рисунок 3 - Класс A -D усилитель - это разновидность цифрового усилителя.Выходом компаратора является сигнал ШИМ, который усиливается парой цифровых переключателей с малыми потерями. Вся магия происходит в выходном фильтре.

КЛАСС E и F
Помните, что класс C предназначен для ВЧ-усилителей, использующих транзистор, проводящий только часть периода сигнала, и фильтр. Класс E является усовершенствованием этой схемы, обеспечивающим еще больший КПД от 80% до 90%. Как?
Помните, что в усилителе класса C потери возникают только в выходном транзисторе.Это связано с тем, что другие части представляют собой конденсаторы и катушки индуктивности, которые теоретически не рассеивают мощность.

Поскольку мощность - это напряжение, умноженное на ток, мощность, рассеиваемая в транзисторе, будет равна нулю, если либо напряжение, либо ток будут равны нулю. Это то, что пытаются сделать усилители класса E: гарантировать, что выходной транзистор никогда не будет иметь одновременно высокого напряжения на его выводах и большого тока, протекающего через него….

КЛАСС G И КЛАСС H
Класс G и класс H - это поиски большей эффективности по сравнению с классическим усилителем класса AB.Оба работают от блока питания. Идея проста. Для высокой выходной мощности необходим высоковольтный источник питания. Для маломощных это высокое напряжение означает более высокие потери в выходном каскаде.

Как насчет снижения напряжения питания, когда требуемая выходная мощность достаточно мала? Эта схема умна, особенно для аудиоприложений. В большинстве случаев для музыки требуется всего пара ватт, даже если во время фортиссимо требуется гораздо больше энергии. Я согласен, что это может быть не так для музыки некоторых подростков, но концепция такова.

Класс G обеспечивает это улучшение за счет использования более одной стабильной шины питания, обычно двух. Рисунок 4 показывает вам концепцию.

Рис. 4. В усилителе класса G используются две пары шин питания. b - одна шина питания используется, когда выходной сигнал имеет низкую мощность (синий). Другая шина питания вступает в действие для высоких мощностей (красный). На кроссовере могли появиться искажения.

Роберт Лакост, Франция (основатель, Alciom; обозреватель, Circuit Cellar)

Спонсируйте эту статью

Интегральные схемы (ИС) | Линейный - Усилители - Контрольно-измерительные приборы, операционные усилители, буферные усилители

0,3579 $ 0,41000

7,432 - Немедленно

9057 Полупроводниковый

Поверхностный монтаж TRape Лента (CT)

Digi-Reel®

906 906 906 TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

16571 TRape & Reel 9000

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Крепление

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SOT25

$ 0.47000

63,534 - Немедленно

Diodes Incorporated Diodes Incorporated

1

AS321KTR-G1DITR-ND

AS1D321KTR-ND

AS10002 N321KTR-ND

AS1D321KTR-ND

AS10003

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 1 - - - - 20576 мВ 2 мВ 450 мкА 40 мА 3 В ~ 36 В, ± 1.5 В ~ 18 В -40 ° C ~ 85 ° C Крепление на поверхность SC-74A, SOT-753 SOT-25

IC OPAMP GP 4 КОНТУРА 14SOIC

35,187 - Немедленно

Texas Instruments Texas Instruments

1

296-14597-2-ND

296-14597-1-ND

296-145973-6-ND

Automotive, AEC-Q100

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 4 - 0.5 В / мкс 1,2 МГц - 20 нА 3 мВ 3 мВ 1,4 мА (x4 канала) 30 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В 0 ° ~ 70 ° C (TA) Поверхностный монтаж 14-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 14-SOIC

IC OPAMP GP 4 ЦЕПИ 16QFN

03

STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-12417-2-ND

497-12417-1-ND

497-12417-6-ND

497-12417-6-ND -Q100

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 4 Differential 0.4 В / мкс 1,3 МГц - 20 нА 2 мВ 2 мВ 1,5 мА (x4 канала) 60 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В -40 ° C ~ 125 ° C Поверхностный монтаж 16-VFQFN Открытая прокладка 16-QFN (3x3)

IC OPAMP GP 2 CIRCUIT 8DFN

9 0,43000 немедленно
STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-12007-2-ND

497-12007-1-ND

497-12007-6-ND

9057EC 90-600 Q1002 Автомобильная промышленность, A60 Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 2 - 0.6 В / мкс 1,1 МГц - 20 нА 2 мВ 2 мВ 700 мкА (x2 канала) 40 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В ° C 0 70 ° C Поверхностный монтаж 8-UFDFN Открытая прокладка 8-DFN (2x2)

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SC70-5

$ 0,46000

03 $ 0,46000 немедленно

03

Diodes Incorporated Diodes Incorporated

1

AZV321KSTR-G1DITR-ND

AZV321KSTR-G1DICT-ND

AZV321KSTR-G

AZV321KSTR-G902 Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active общего назначения 1 Rail-to-Rail 1 В / мкс 1 МГц - 25026 нА 1 .7 мВ 1,7 мВ 130 мкА 160 мА 2,7 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 85 ° C Поверхностный монтаж 5-TSSOP, SC-70-5, SOT-353 SC-70-5

IC OPAMP GP 4 CIRCUIT 16QFN

$ 0,54000

5,736 - Немедленно

STMicroelectronics 9307-1 STMicroelectronics 9571 2-ND

497-13035-1-ND

497-13035-6-ND

-

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Активный Общего назначения 4 - 0.4 В / мкс 1,3 МГц - 20 нА 2 мВ 2 мВ 1,5 мА 40 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В -40 ° C ~ 105 ° C Поверхностный монтаж 16-VFQFN Открытая прокладка 16-QFN (3x3)

$ 0,45000

5,323 - Непосредственно

TLR342F-GE2TR-ND

TLR342F-GE2CT-ND

TLR342F-GE2DKR-ND

-

Лента и катушка (Digi)

CT0002

Cut Tape-Reel (Digi)

Cut Tape

Активный CMOS 2 Rail-to-Rail 1.2 В / мкс 2,3 МГц - 1 пА 300 мкВ 300 мкВ 150 мкА 120 мА 1,8 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 85 ° C -40 ° C ~ 85 ° C -40 ° C ~ 85 ° C 8-SOIC (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм) 8-SOP

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT25

$ 0,46000

69,9153 встраиваемая

69,9154 - встроенная Diodes Incorporated

1

APX321WGDITR-ND

APX321WGDICT-ND

APX321WGDIDKR-ND

-

Tape

TRape

Активный Общего назначения 1 Rail-to-Rail 1 В / мкс 1 МГц - 15 нА 1.7 мВ 1,7 мВ 110 мкА 90 мА 2,5 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 85 ° C Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-25

IC OPAMP GP 2 CIRCUIT 8TSSOP

$ 0,51000

11,910 - Немедленно

STMicroelectronics 000 STMicroelectronics 9882 000 STMicroelectronics 988-2905 -1-ND

497-10218-6-ND

Automotive, AEC-Q100

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Общие Назначение 2 Дифференциал 0.6 В / мкс 700 кГц - 20 нА 2 мВ 2 мВ 700 мкА 30 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В -40 ° C ~ 125 ° C ~ 125 ° C Поверхностный монтаж 8-TSSOP (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм) 8-TSSOP

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SOT23-5

2780002

03

03

STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-13051-2-ND

497-13051-1-ND

497-13051-6-ND

-9057 TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Общего назначения 1 Rail-to-Rail 0.7 В / мкс 1,3 МГц - 27 нА 1 мВ 1 мВ 130 мкА 70 мА 2,7 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 125 ° C Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 4 CIRCUIT 14TSSOP

$ 0,58000

9,4426 - Непосредственно Техас 9057

1

296-9570-2-ND

296-9570-1-ND

296-9570-6-ND

-

Лента и катушка (TR)

Отрезанная лента (CT)

Digi-Reel®

Активный Универсальный 4 Rail-to-Rail 1 В / мкс 1 МГц - 15 nA 1.7 мВ 1,7 мВ 410 мкА (x4 канала) 40 мА 2,7 В ~ 5,5 В, ± 1,35 В ~ 2,75 В -40 ° C ~ 125 ° C (TA) Крепление на поверхность 14-TSSOP (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм) 14-TSSOP

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,61000

58,50863

5850862

1

497-4942-2-ND

497-4942-1-ND

497-4942-6-ND

-

Лента и катушка (TR)

Отрезанная лента (CT)

Digi-Reel®

Активный Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.45 В / мкс 1,3 МГц - 16 нА 100 мкВ 100 мкВ 162 мкА 48 мА 2,7 В ~ 6 В -40 ° C ~ 125638 SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,32000

23,867 - Немедленно Технологии

1

MCP6231UT-E / OTTR-ND

MCP6231UT-E / OTCT-ND

MCP6231UT-E / OTDKR-ND

-

Tape

- Активный Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.15 В / мкс 300 кГц - 1 пА 5 мВ 5 мВ 20 мкА 23 мА 1,8 В ~ 6 В -40 ° C ~ 125 ° C SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SC70-5

$ 0,32 Технологии

1

MCP6241UT-E / LTTR-ND

MCP6241UT-E / LTCT-ND

MCP6241UT-E / LTDKR-ND

-

TRape Cut

TRape Лента (CT)

Digi-Reel®

Активный Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.3 В / мкс 550 кГц - 1 пА 5 мВ 5 мВ 50 мкА 23 мА 1,8 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 125 ° C 5-TSSOP, SC-70-5, SOT-353 SC-70-5

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,32000

Немедленно

Microchip Technology Microchip Technology

1

MCP6231RT-E / OTTR-ND

MCP6231RT-E / OTCT-ND

TCP6231RT-E / OTCT-ND

MCP6231RT-E 9057-O-E 9057 Катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.15 В / мкс 300 кГц - 1 пА 5 мВ 5 мВ 20 мкА 23 мА 1,8 В ~ 6 В -40 ° C ~ 125 ° C SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 2 CIRCUIT 8SOIC

$ 0,64

1

296-39003-2-ND

296-39003-1-ND

296-39003-6-ND

Automotive, AEC-Q100

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Универсальный 2 - 0.3 В / мкс 700 кГц - 20 нА 1 мВ 1 мВ 500 мкА (x2 канала) 40 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В

71
~ 125 ° C (TA) Поверхностный монтаж 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SOT23-5

$ 0,32000

26,565 - Немедленно

Microchip Technology Microchip Technology

1

576-1319-2-ND

576-1319-1-ND

576-1319-6-ND

IttyBitty®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 1 Rail-to-Rail 0.5 В / мкс 370 кГц - 0,5 пА 1 мВ 1 мВ 1,5 мА 115 мА 2,2 В ~ 10 В, ± 1,1 В ~ 5 В -40 ° C ~ 85 ° C Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 2 КОНТУРА 8MSOP

$ 0,36000

Microchip Technology Microchip Technology

1

MCP6002T-E / MSTR-ND

MCP6002T-E / MSCT-ND

MCP6002T-E / MSDKR-ND

Active Общего назначения 2 Rail-to-Rail 0.6 В / мкс 1 МГц - 1 пА 4,5 мВ 4,5 мВ 100 мкА (x2 канала) 23 мА 1,8 В ~ 6 В -40 ° C ~ 125 ° C ( TA) Поверхностный монтаж 8-TSSOP, 8-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм) 8-MSOP

IC OPAMP GP 1 CIRCUIT SOT23-5

$ 907

27,980 - Немедленно

STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-4061-2-ND

497-4061-1-ND

497-4061-6 9057-ND

497-4061-6 9057

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 1 - 0.4 В / мкс 800 кГц - 20 нА 500 мкВ 500 мкВ 600 мкА 40 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В -40 ° C Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-6

$ 0,74000

9 Texas Instruments Texas Instruments

1

296-17843-2-ND

296-17843-1-ND

296-17843-6-ND

-

Лента и катушка ( TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Общего назначения 1 Rail-to-Rail 1 В / мкс 1 МГц - 250 мкВ 250 мкВ 107 мкА 113 мА 2 .5 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 125 ° C Крепление на поверхность SOT-23-6 SOT-23-6

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,79000

23,107 - Немедленно

Texas Instruments Texas Instruments

1

296-47362-2-ND

296-470003-47 9362-6 ND

-

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 1 Rail-to-Rail 0.0015 В / мкс 6 кГц - 0,1 пА 75 мкВ 75 мкВ 450 нА 4,7 мА 1,7 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 90 125 ° C 9057 Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 2 CIRCUIT 8SOIC

$ 0,35000

7,3584 - Немедленно

1

MCP6002-I / SN-ND

-

Трубка

Активная Общего назначения 2 Rail-to-Rail 6 В / мкс 1 МГц - 1 пА 4,5 мВ 4,5 мВ 100 мкА (x2 канала) 23 мА 1,8 В ~ 6 В -40 ° C ~ 85 ° C ( TA) Поверхностный монтаж 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,82000

03

$ 0,82000

03

Немедленное

STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-8093-2-ND

497-8093-1-ND

497-8093-6-ND 9000 -

9057-8093-6-ND 9000 -

Катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active General Purpose 1 - 0.4 В / мкс 800 кГц - 20 нА 500 мкВ 500 мкВ 600 мкА 40 мА 3 В ~ 30 В, ± 1,5 В ~ 15 В -40 ° C Поверхностный монтаж SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-5

$ 0,85000

- 9 STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-10350-2-ND

497-10350-1-ND

497-10350-6-ND

- Active Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.04В / мкс 120 кГц - 1 пА 4 мВ 4 мВ 10,5 мкА 63 мА 1,5 В ~ 5,5 В -40 ° C ~ 85 ° C -40 ° C ~ 85 ° C SC-74A, SOT-753 SOT-23-5

IC OPAMP GP 1 ЦЕПЬ SOT23-6

$ 0,46000

563 - Немедленно

Microchip Technology

1

MCP6273T-E / CHTR-ND

MCP6273T-E / CHCT-ND

MCP6273T-E / CHDKR-ND

-9057

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

Active Универсальный 1 Rail-to-Rail 0.9 В / мкс 2 МГц - 1 пА 3 мВ 3 мВ 170 мкА 25 мА 2В ~ 6В -40 ° C ~ 125 ° C Поверхностный монтаж 40571 SOT-23-6 SOT-23-6

Инвертирующий усилитель: как построить и смоделировать схему операционного усилителя с определенным коэффициентом усиления - Блог

29 июня 2020 г., 12:00 PDT · 0 комментариев »

В этом обучающем видео мы создаем и моделируем инвертирующий усилитель с выбранным коэффициентом усиления, используя операционный усилитель и другие пассивные элементы.Мы рассмотрим несколько ключевых концепций операционных усилителей, введем отрицательную обратную связь и построим схему, которая позволяет вам выбрать конкретное усиление для вашего инвертирующего усилителя.

Видео

Схема

Выписка:

Итак, я собираюсь открыть здесь свой редактор CircuitLab и найти секцию операционного усилителя, и я вставлю этот операционный усилитель в свою схему. Операционные усилители обладают множеством супер крутых свойств, но я собираюсь использовать два больших.

Во-первых, операционный усилитель принимает разницу двух входных напряжений и умножает эту разницу на действительно очень большое значение выходного напряжения. Этот коэффициент умножения представляет собой коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи. Мы можем увидеть это здесь в свойствах, это номер A_OL, обратите внимание, что все модели устройств имеют разные номера, но важно то, что это очень большое число, посмотрите, их все исчисляются сотнями тысяч или миллионы.

Другое свойство состоит в том, что ток (на самом деле очень маленький ток) не течет ни на одну из входных клемм или из них.Это будет важно позже.

Модели операционных усилителей CircuitLab моделируют реальные устройства на основе чисел в их таблицах данных. «Идеальный» операционный усилитель, с которым вы можете столкнуться с набором проблем, просто имеет эти свойства максимально истинными, поэтому коэффициент усиления разомкнутого контура бесконечен, а входные токи на самом деле равны 0.

Давайте посмотрим на эти два свойства в нашей симуляции. [Показать усиление разомкнутого контура в редакторе CircuitLab]

Хорошо, это здорово, но не очень полезно, потому что я хочу иметь возможность контролировать это усиление, просто наличие произвольно большого числа здесь бесполезно.Итак, первый изящный трюк, который я собираюсь использовать, - это отрицательная обратная связь.

Я возьму выходной терминал и давайте рассмотрим, что происходит, когда я подключаю его напрямую к минусовой входной клемме. В этой конфигурации, если что-то вроде небольшого шума во Вселенной должно было заставить это напряжение повышаться на неинвертирующем выводе, выход повышается, а инвертирующий вход повышается, что снижает выходное напряжение. Это снижение выходного сигнала борется с первоначальным изменением ... И оно уравновешивается, когда нет разницы между двумя входными клеммами.

В этой конфигурации с отрицательной обратной связью операционный усилитель вычитает любую разницу между двумя входными клеммами. Это означает, что инвертирующий терминал будет следовать за неинвертирующим терминалом. Мы сделали последовательный кругооборот!

Итак, мы еще не закончили, давайте представим еще одну вещь. Я собираюсь добавить сюда источник напряжения и два резистора. И я назову этого Рф, а этого Рин. Давайте рассмотрим эту схему. Какой у нас результат? Мы знаем, что в этой конфигурации разница между этими двумя терминалами равна 0.Единственный способ сделать это - изменить выходное напряжение, а затем снова измерить два входа. Мы также знаем, что ток не может течь ни через наши входные клеммы, ни из них. Итак, я помещаю здесь напряжение сигнала, равное 1, и если операционный усилитель вынуждает это значение быть равным 0, то наш верный друг V = IR говорит, что через этот резистор течет ток, другое правило операционного усилителя говорит, что ток может ' t войти в этот вывод, поэтому он должен пройти через другой резистор Rf. И снова наш верный друг говорит, что если есть IR, должно быть падение напряжения, и, поскольку это те же I и R, я думаю, что это напряжение на out2 будет -1, и, черт возьми, это так.

Ну и что, если я сделаю этот Rf вдвое больше. Тот же вход V, то же Rin, поэтому этот ток такой же, но теперь r в два раза больше. Опять же V = IR, поэтому вдвое больше R, а то же I означает вдвое больше Vout. Это? Да, это чертовски интересно.

Это означает, что просто изменяя соотношение этих резисторов, я могу управлять этой схемой, чтобы получить произвольное усиление на ее выходе!

Вы можете найти ссылку на эту схему в описании этого видео, вы можете открыть ее, изменить и смоделировать ее самостоятельно, чтобы увидеть, что происходит.Если вы нашли это полезным, пожалуйста, оцените видео, и мы увидимся в следующий раз.

Пока комментариев нет. Будь первым!

Цепь усилителя с тензодатчиком

| Как это работает

Что такое схема тензодатчика и как они работают при измерении силы?


Датчик нагрузки , произведенный в США компанией FUTEK Advanced Sensor Technology (FUTEK), ведущим производителем, производящим огромный выбор датчиков силы , использующих одну из самых передовых технологий в сенсорной индустрии: металлический тензодатчик Технология .Датчик силы определяется как преобразователь, который преобразует входную механическую нагрузку, вес, растяжение, сжатие или давление в электрический выходной сигнал (определение тензодатчика). Датчики силы также широко известны как датчик силы . Существует несколько типов датчиков веса в зависимости от размера, геометрии и грузоподъемности.


Что такое тензодатчик?

По определению, датчик веса (или датчик веса) представляет собой тип датчика, в частности датчик силы .Он преобразует входную механическую силу , такую ​​как нагрузка , вес , растяжение , сжатие или давление , в другую физическую переменную, в данном случае в электрический выходной сигнал, который можно измерить, преобразовать и стандартизировать. По мере увеличения силы, приложенной к датчику силы, электрический сигнал изменяется пропорционально.

Преобразователи силы

стали важным элементом во многих отраслях, включая автомобилестроение, высокоточное производство, аэрокосмическую и оборонную промышленность, промышленную автоматизацию, медицину и фармацевтику, а также робототехнику, где надежность и точность измерения силы имеют первостепенное значение.Совсем недавно, с развитием коллаборативных роботов (коботов) и хирургической робототехники, появилось много новых приложений для измерения силы .

Загляните в наш магазин тензодатчиков и поговорите с нашими специалистами!

Как работает схема тензодатчика?

Во-первых, нам необходимо понять физику и материалы, лежащие в основе принципа работы тензодатчика , тензодатчика (иногда называемого тензодатчиком ).Тензодатчик из металлической фольги - это датчик, электрическое сопротивление которого зависит от приложенной силы. Другими словами, он преобразует (или преобразует) силу, давление (т.е. датчик давления), натяжение, сжатие, крутящий момент, вес и т. Д. В изменение электрического сопротивления, которое затем можно измерить.

Тензодатчики - это электрические проводники, плотно прикрепленные к пленке зигзагообразно. Когда эту пленку натягивают, она вместе с проводниками растягивается и удлиняется. Когда его толкают, он сокращается и становится короче.Это изменение формы вызывает изменение сопротивления в электрических проводниках. На основании этого принципа можно определить прилагаемую к весоизмерительной ячейке деформацию, поскольку сопротивление тензодатчика увеличивается с приложенной деформацией и уменьшается с уменьшением. Эта же концепция также используется в датчиках веса.

Рис. 1. Тензорезистор из металлической фольги. Источник: ScienceDirect

Конструктивно датчик силы (не потенциометр струны или датчик струнной ванны) изготовлен из металлического корпуса (также называемого изгибом), к которому прикреплены тензодатчики из фольги .Корпус датчика обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, что придает датчику две важные характеристики: (1) обеспечивает прочность, чтобы выдерживать высокие нагрузки, и (2) обладает эластичностью, позволяющей минимально деформироваться и возвращаться к своей исходной форме при воздействии силы. удаленный.

При приложении силы ( растяжение или сжатие ) металлический корпус действует как «пружина» и слегка деформируется, и, если он не будет перегружен, он возвращается к своей первоначальной форме. По мере деформации изгиба тензодатчик также изменяет свою форму и, следовательно, свое электрическое сопротивление, что создает изменение дифференциального напряжения через цепь моста Уитстона .Таким образом, изменение напряжения пропорционально физической силе, приложенной к изгибу, которую можно рассчитать с помощью выходного напряжения цепи датчика веса.

Рис. 2: Деформация тензодатчика как при растяжении, так и при сжатии.

Посетите наш магазин датчиков веса и поговорите с нашими специалистами по продажам. Доступно более 600 типов тензодатчиков!

Эти тензодатчики расположены в так называемой схеме формирования сигнала тензодатчика (также известной как усилитель тензодатчика).Это означает, что четыре тензодатчика соединены между собой в виде замкнутой цепи, и измерительная сетка измеряемой силы выравнивается соответствующим образом.

Тензометрические мостовые усилители (или усилители с тензодатчиками) подают регулируемое напряжение возбуждения на схему усилителя тензодатчика и преобразуют выходной сигнал мВ / В в другую форму сигнала, которая более полезна для пользователя, например Аналоговый выход для тензодатчика 4-20 мА или цифровой выход для тензодатчика USB. Сигнал, генерируемый тензодатчиком, является сигналом низкой мощности и может не работать с другими компонентами системы, такими как ПЛК, модули сбора данных (DAQ), компьютеры или микропроцессоры.Для некоторых приложений может потребоваться локальное считывание сигнала, также известное как индикатор тензодатчика. Таким образом, функции формирователя сигнала датчика силы включают в себя напряжение возбуждения, фильтрацию или ослабление шума, усиление сигнала и преобразование выходного сигнала.

Кроме того, изменение выходного напряжения усилителя откалибровано так, чтобы оно было линейно пропорциональным ньютоновской силе, приложенной к изгибу, которая может быть рассчитана с помощью уравнения для напряжения цепи весоизмерительного датчика .

Рис. 3: Схема цепи тензодатчика - полная мостовая схема Уитстона.

Посетите наш магазин тензодатчиков. Доступно более 600+ типов тензодатчиков!

Важным понятием, касающимся датчиков силы, является чувствительность и точность датчика веса . Точность датчика силы может быть определена как наименьшее количество силы, которое может быть приложено к корпусу датчика, необходимое для того, чтобы вызвать линейное и повторяемое изменение выходного напряжения.Чем выше точность датчика веса, тем лучше, поскольку он может постоянно фиксировать очень заметные изменения силы. В таких приложениях, как высокоточная автоматизация производства, хирургическая робототехника, аэрокосмическая промышленность, линейность тензодатчиков имеет первостепенное значение для обеспечения точной подачи данных в систему управления PLC или DAQ при точном измерении силы. Некоторые из наших универсальных весоизмерительных ячеек типа "блины" демонстрируют нелинейность ± 0,1% (от номинальной мощности) и неповторяемость ± 0,05% RO.

Посмотрите видео о «преимуществах калибровки системы» ниже:

Ищете тензодатчики для продажи? Поговорите с нашими инженерами по измерению силы.

В сочетании с тросовым датчиком (он же струнный потенциометр) тензодатчики являются стержнем современной автоматизации производства.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *