Предварительные усилители низкой частоты: принцип работы, виды и применение

Что такое предварительный усилитель низкой частоты. Как работает предусилитель. Какие бывают виды предусилителей. Для чего нужен предусилитель в аудиосистеме. Как выбрать подходящий предусилитель.

Что такое предварительный усилитель низкой частоты

Предварительный усилитель низкой частоты (предусилитель) — это электронное устройство, предназначенное для усиления слабых электрических сигналов звуковой частоты до уровня, необходимого для нормальной работы оконечного усилителя мощности.

Основные функции предусилителя:

• Усиление слабого входного сигнала (обычно до уровня 0,5-2 В)
• Согласование источника сигнала с усилителем мощности
• Коммутация нескольких источников сигнала
• Регулировка громкости и тембра
• Предварительная обработка сигнала (частотная коррекция)

Принцип работы предварительного усилителя

Как работает предусилитель низкой частоты? Принцип работы предусилителя основан на усилении входного сигнала с помощью активных электронных компонентов — транзисторов или электронных ламп.

Типовая структура предусилителя включает следующие каскады:

1. Входной каскад — согласует высокое выходное сопротивление источника сигнала с низким входным сопротивлением усилителя
2. Усилительные каскады — обеспечивают основное усиление по напряжению
3. Регуляторы тембра и громкости
4. Выходной каскад — согласует выход предусилителя с входом усилителя мощности

Коэффициент усиления предварительных усилителей обычно составляет 20-60 дБ. На выходе формируется сигнал амплитудой 0,5-2 В, достаточный для раскачки большинства усилителей мощности.

Основные виды предварительных усилителей

Предварительные усилители низкой частоты можно классифицировать по нескольким признакам:

По типу активных элементов:

• Транзисторные — на биполярных или полевых транзисторах
• Ламповые — на электронных лампах
• Гибридные — сочетают лампы и транзисторы

По исполнению:

• Интегральные — в виде микросхем
• Дискретные — на отдельных компонентах

По назначению:

• Универсальные
• Микрофонные
• Фонокорректоры (для проигрывателей виниловых пластинок)
• Инструментальные (для электрогитар и др.)

Зачем нужен предварительный усилитель в аудиосистеме

Для чего используется предусилитель в звуковом тракте? Основные причины применения предварительных усилителей:

• Усиление слабых сигналов от источников звука до уровня, необходимого для нормальной работы усилителя мощности
• Согласование высокоомных источников сигнала (микрофоны, звукосниматели) с низкоомным входом усилителя мощности
• Возможность подключения нескольких источников сигнала к одному усилителю мощности
• Регулировка громкости и тембра до усилителя мощности
• Предварительная обработка сигнала (частотная коррекция)

Таким образом, предусилитель выполняет роль согласующего и управляющего звена между источниками сигнала и усилителем мощности.

Преимущества и недостатки применения предварительного усилителя

Использование отдельного предварительного усилителя имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

• Возможность раздельной оптимизации предварительного усиления и усиления мощности
• Снижение уровня шумов и искажений за счет разделения слаботочных и сильноточных цепей
• Удобство коммутации и управления несколькими источниками сигнала
• Возможность апгрейда системы путем замены только предусилителя или усилителя мощности

Недостатки:

• Усложнение конструкции аудиосистемы
• Необходимость дополнительных межблочных соединений
• Более высокая стоимость по сравнению с интегральным усилителем

Как выбрать предварительный усилитель

При выборе предварительного усилителя низкой частоты следует учитывать следующие характеристики и параметры:

• Коэффициент усиления — должен соответствовать уровню сигнала источников и чувствительности усилителя мощности
• Входное сопротивление — не менее 10-20 кОм для линейных входов
• Выходное сопротивление — не более 100-200 Ом
• Диапазон воспроизводимых частот — 20 Гц — 20 кГц (±1 дБ)
• Коэффициент гармоник — не более 0,05-0,1%
• Отношение сигнал/шум — не менее 80-90 дБ
• Наличие необходимых входов/выходов
• Функциональные возможности (регулировки тембра, баланса и др.)

Важно также обеспечить согласование предусилителя с конкретными источниками сигнала и усилителем мощности.

Популярные модели предварительных усилителей

Среди известных производителей высококачественных предварительных усилителей можно отметить:

• Marantz — модели AV8805, AV7706
• McIntosh — C53, C2700
• Parasound — P 6, P 7
• Audio Research — REF6SE, LS28SE
• Bryston — BP-17³, BP-26
• Pass Labs — XP-22, XP-12

При выборе конкретной модели стоит ориентироваться на свой бюджет, требования к функциональности и качеству звучания, а также сочетаемость с имеющимися компонентами аудиосистемы.

Заключение

Предварительный усилитель низкой частоты играет важную роль в качественном звуковоспроизведении, обеспечивая согласование источников сигнала с усилителем мощности и предварительную обработку звука. Правильный выбор предусилителя позволяет раскрыть потенциал аудиосистемы и получить максимальное качество звучания.

1/2; Полоса частот (при усилении 100) = 1 мГц; Скорость нарастания выходного напряжения = 17 В/мкс; …

0 2409 0

Микросхема SSM2016P — сверхмалошумящий дифференциальный предусилитель (100Дб при 9-36В)

Микросхема SSM2016P представляет собою сверхмалошумящий дифференциальный предусилитель. Диапазон напряжений питания = ±9. ..±36 В; Спектральная плотность напряжения шума, приведенная ко входу = 0,8 нВ/Гц12; Полоса частот (при усилении 100) = 650 кГц; Скорость нарастания…

0 2323 0

Микросхема SSM2015P — малошумящий микрофонный предусилитель (100Дб при 15В)

Микросхема SSM2015P — малошумящий микрофонный предусилитель. Номинальное напряжение питания = ±15 В; Спектральная плотность напряжения шума, приведенная ко входу = 1,3 нВ/Гц| г; Полоса частот (при усилении 100) = 700 кГц; Скорость нарастания выходного напряжения = 8 В/мкс; …

0 2034 0

Микросхема NJM2118M/V — предусилитель низкой частоты

NJM2118M/V — предусилитель. Напряжение питания = 2,7…5,3 В; Ток потребления (Vcc = 5 В) = 1 мА; Номинальный коэффициент усиления = 28 дБ; Напряжение на выводе питания микрофона = 2,45 В; Размах выходного напряжения (Vcc = 2,7 В, Rl = 10 кОм, КНИ = 1 %) = 2,5 В; Диапазон рабочих…

0 1957 0

Микросхема NJM2110M/V — предусилитель низкой частоты (28Дб при 2,7-5,3В)

Микросхема NJM2110M/V представляет собою предусилитель низкой частоты. Напряжение питания = 2,7…5,3 В; Ток потребления (Vcc = 5 В) = 3,5 мА; Номинальный коэффициент усиления = 28 дБ; Напряжение на выводе питания микрофона = 2,25 В; Размах выходного напряжения (Vcc = 2,7 В, Rl = 10…

0 1850 0

Микросхема NJM2067D — двухканальный предусилитель НЧ (80Дб при 3-4,5В)

Микросхема NJM2067D, NJM2067M — двухканальный предусилитель. Напряжение питания: номинальное = ЗВ, максимальное = 4,5 В; Коэффициент усиления = 80 дБ; Выходное напряжение (Vcc = 3 В, КНИ = 1 %) = 0,45 B RMS; Входной ток = 100 нА; Среднеквадратичное напряжение шума, приведенное ко…

0 1727 0

Микросхема NE542N — малошумящий предусилитель (104Дб при 9-24В)

Микросхема NE542N представляет собою двухканальный малошумящий предусилитель. Напряжение питания = 9.. .24 В; Напряжение шумов (100… 10000 Гц) = 0,7 мкВ; Коэффициент усиления = 104 дБ; Произведение коэффициента усиления на полосу частот = 15 мГц; Встроенная частотная коррекция,…

0 3136 0

Микросхема M5280P, M5280FP — двухканальный изолирующий УНЧ (48Дб при 4-36В)

Микросхема M5280P, M5280FP, M5280L представляет собою двухканальный изолирующий усилитель низкой частоты. Напряжение питания = 4…36 В; Дополнительный вход, обеспечивающий уменьшение синфазных помех; Коэффициент подавления синфазной помехи = 48 дБ; Среднеквадратичное напряжение шума,…

0 2459 0

Микросхема M5246P — стерео предусилитель НЧ с переключателем (80Дб при 4-16В)

Микросхема M5246P, M5246FP — двухканальный предусилитель с переключателем. Диапазон напряжений питания = 4…16В; Возможность питания от одного источника; Коэффициент усиления = 80 дБ; Коэффициент нелинейных искажений (Vout = 0,3В) = 0,025%; Не требуется входных разделительных…

0 1838 0

Микросхема LM382 — малошумящий стерео предусилитель НЧ (112Дб при 9-24В)

Микросхема LM382 представляет собою двухканальный малошумящий предусилитель. Напряжение питания = 9…24 В; Напряжение шума, приведенное ко входу, в полосе 100…10000 Гц = 0,8 мкВ; Коэффициент усиления = 112 дБ; Произведение коэффициента усиления на полосу частот = 15 мГц …

0 2638 0

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Предварительные усилители низкой частоты | Мастер Кит DIY

Ставь лайк! Делись с друзьями, потому что дальше будет интереснее! Понравилась статья? Ставь палец вверх и будешь видеть наши новости чаще!

Нередко при построении аудиосистемы возникает задача согласования источника звукового сигнала, имеющего низкий уровень или малую нагрузочную способность с основным каскадом усиления. Усилитель, который преобразует слабый (по напряжению или по нагрузочной способности) электрический сигнал в более мощный называется предварительным усилителем, или предусилителем. Такой предусилитель, как правило, размещают как можно ближе к источнику сигнала, чтобы передать этот сигнал без значительных искажений и шумов для последующей обработки (например, по  кабелю). Предварительный усилитель может также выполнять роль развязывающего устройства, защищающего источник сигнала от нестабильного входного импеданса следующего тракта.

Идеальный предусилитель должен быть линейным (то есть иметь постоянный коэффициент усиления во всем  рабочем диапазоне частот), иметь, как правило, высокий входной импеданс (требовать минимальный ток для определения входного сигнала) и низкий выходной импеданс (обеспечивать минимальное падение выходного напряжения на полезной нагрузке), а также иметь низкий уровень собственных шумов. Для специфических применений предусилителя и его схемотехнических решений возможны некоторые вариации этих требований.

В аудиосистемах высокого класса (Hi-Fi, Hi-End) предусилитель используется в качестве концентратора для подключения других компонентов аудиосистемы (например, проигрывателей компакт-дисков и грампластинок, микрофонов, усилителей мощности). Предусилители могут быть как интегрированными в микшерные пульты или звуковые карты, так и автономными устройствами. Как правило, на передней панели автономного предусилителя размещаются средства управления и регулировки, на задней панели — набор разъёмов для подключения аудиокомпонентов.

Если говорить о числовых значениях уровней сигналов, то предусилитель должен обеспечивать усиление слабого сигнала порядка 10 мВ до необходимого для дальнейшей обработки уровня 250 мВ (так называемый линейный выход) или единиц вольт. Сигнал низкого уровня может поступать, например, со звукоснимателей и микрофонов.

Типичный звуковой предусилитель состоит из коммутатора входов, регулятора громкости и выходного усилителя, который обеспечивает на выходе достаточное напряжение. Звуковые предусилители часто снабжаются регулятором тембра, а также цепью отключаемой тонкомпенсации для исправления амплитудно-частотной характеристики некоторых источников сигналов, таких, например, как пьезоэлектрический звукосниматель, применяемый при проигрывании виниловых пластинок, или звукосниматель электрогитары.

Нередко предварительный усилитель по своим схемотехническим решениям не уступает по сложности основному тракту усиления и усилителю мощности.

В этом материале мы рассмотрим два несложных предварительных усилителя от компании Мастер Кит. Эти модули не претендуют на Hi-End, но при своей простоте и компактности могут обеспечить существенное улучшение звука в домашнем и автомобильном усилителях.

Встраиваемый темброблок-предусилитель BM2112 представляет собой готовый собранный на печатной плате модуль и предназначен для встраивания в корпус звукоусилительной аппаратуры при разработке оригинальных звуковых систем, а также при доработке существующих систем.

Модуль BM2112 построен на специализированной микросхеме XR1075 и имеет совмещенную двухканальную регулировку уровня сигнала, а также раздельную регулировку тембра по низким и высоким частотам. Примененная микросхема, специально предназначенная для решения таких задач, реализует запатентованный американской фирмой BBE Sound, Inc. алгоритм, улучшающий качество звука.

Усилитель имеет следующие технические характеристики:

Напряжение питания (переменное или постоянное), В 6…18

Ток потребления, мА 50

Диапазон частот, Гц 20…20000

Отношение сигнал/шум, дБ 95

Разделение каналов, дБ 75

Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, % 0,06

Входное сопротивление, кОм 10

Выходное сопротивление, Ом 20

Диапазон регулировки громкости, дБ 75

Диапазон регулировки тембра, дБ 15

Габаритные размеры, мм 70х55х30

Вес, г 62

Питать темброблок можно как постоянным, так и переменным напряжением. Причем постоянное напряжение можно подключать, не заботясь о полярности. Провода питания подключаются с помощью винтового разъема. При подаче питающего напряжения загорается красный светодиод. Для выпрямления переменного питающего напряжения применен диодный мост, а для сглаживания пульсаций используются конденсаторы достаточно большой емкости – 2х2200мкФ. Питающее напряжение стабилизируется интегральным параметрическим стабилизатором.

Источник входного сигнала и выходная нагрузка могут быть подключены к устройству как при помощи аудиоразъема Jack 3,5mm, так и с помощью трехштырькового разъема с шагом 2,5 мм.

Интересной особенностью модуля BM2112 является наличие двухпозиционного движкового переключателя, реализующего режим «обход» (bypass) – передача сигнала с входа на выход напрямую, в обход регулировок тембра и обработки. Если переключатель установлен в положение ON — сигнал проходит обработку, если OFF – регулируется только амплитуда сигнала.

Регулировка уровней низких и высоких частот, а также громкости осуществляется сдвоенными потенциометрами с углом поворота около 300° и очень мягким ходом.

Весьма интересным и необычным примером предварительного усилителя низкой частоты является набор для сборки предварительного усилителя на лампах NM2119box.

Набор предназначен для самостоятельной сборки лампового предусилителя на двух пентодах 6Ж1П и размещается в оригинальном прозрачном корпусе. Набор включает в себя полный комплект деталей для самостоятельной сборки качественного предварительного усилителя мощности: печатную плату, электронные компоненты, пластиковые детали из прозрачного оргстекла для сборки корпуса. Собрав это устройство, вы получите классический предварительный усилитель, предназначенный для преобразования слабого аудиосигнала в более мощный сигнал для дальнейшего усиления или обработки.

В основу конструкции предварительного усилителя положена достаточно распространённая в свое время советская радиолампа 6Ж1П — «высокочастотный пентод с короткой характеристикой». Его развёрнутые характеристики и особенности применения легко найти в интернете. Главная особенность этой лампы заключается в ее способности работать с низким анодным напряжением. Такая особенность этого пентода позволила разработать устройство без тяжелого и дорогостоящего высоковольтного анодного трансформатора, питающееся от безопасного напряжения 12 В.

Модуль выполняет основную функцию предварительного усилителя — согласование по уровню и выходному сопротивлению источника сигнала с нагрузкой, а также вносит в сигнал небольшие специфические искажения, свойственные электронным усилительным лампам в звуковом диапазоне.

Источником стереофонического сигнала для него может быть проигрыватель, цифро-аналоговый преобразователь (возможно, в составе звуковой карты) или электронный музыкальный инструмент (в т.ч. с высоким выходным сопротивлением). Выход с предусилителя подаётся непосредственно на оконечный усилитель, или любое устройство с линейным входом.

Предварительный усилитель NN2119box может быть успешно использовано, например, в следующих случаях:

— в качестве согласующего устройства между ЦАП и оконечным усилителем. Так, многие ЦАП не имеют выходного буфера и «капризны» до входного сопротивления последующего устройства. Предусилитель компенсирует это за счёт довольно высокого входного сопротивления ламповых каскадов с подачей сигнала на сетку. Также модуль несколько сглаживает «цифровые артефакты» и привносит в сигнал «теплые» ламповый тембры;

— для звукозаписи электронного музыкального инструмента, в т.ч. с высоким выходным сопротивлением или после цифрового устройства спецэффектов (гитарного процессора). Предусилитель поможет установить нужный уровень сигнала и внести ламповые тембры в звучание инструмента.

Усилитель имеет следующие технические характеристики:

Напряжение питания, В 12

Ток потребления, мА 500

Диапазон воспроизводимых частот, Гц 20…20000 

Динамический диапазон, дБ более 100

Коэффициент нелинейных искажений, % менее 0,1

Входное сопротивление, кОм 50

Выходное сопротивление, кОм 100

Входное напряжение, В 0,3

Выходное напряжение, В 2

Габаритные размеры с выступ. элементами, мм 70х95х105

Помимо полезного применения, вы получите несомненное удовольствие от самостоятельной сборки несложного электронного устройства, состоящего из чуть более пятидесяти электронных компонентов и броского прозрачного корпуса.

Предлагаем также ознакомиться с другими материалами по теме усиления звука и построения домашних и автомобильных звукоусилительных систем в нашей ленте:

Домашний кинотеатр своими руками

Домашняя аудио система своими руками

Набор меломана для сборки усилителя низкой частоты 200Вт

Усилитель для автомобильного сабвуфера

Комплект для автомобильного сабвуфера

Усилитель НЧ 2х50Вт с регулировкой тембра

Набор для сборки одноканального Hi-Fi усилителя НЧ

Предварительный двухканальный усилитель с балансными входами

Обзор усилителей звуковой частоты BM2043M и BM2043Pro

Качественный ФНЧ для сабвуфера

Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.

Предварительные усилители низкой частоты. Микросхемы. Справочник — Справочники

СОДЕРЖАНИЕ СПРАВОЧНИКА

Предварительные усилители низкой частоты
AN127, OM200, ТАА131, AN262, КР1005УН1А, КР1005УН1Б, AN360, AN370
AN7310, AN7311, AN7315, AN7315S, ВА301, ВА311, ВА312, ВА306
ВА308, ТА7063Р, ВА313, ВА314, КА2220, LA3210, ТА7137Р
ВА328, ВА329, ВА3302, КА1222, КА2221, КА2222, КА22211, LA3160, LA3161
M5152L, M51521L, M51522L, МВ3105, МВ3106, ТА7375Р,
mPC1032H, mPC1186H, mPC1228HA
BA333, ВА340, НА1406, ВА343, BA330R, КА22241, BA3312N, KA22242N
ВА3402, BA3402F, ВА3413, ВА5101, ВА5104А, ВА5102, BA5102F, КА2983
ВА5116, BA7751LS, КА8401, СА3000, МА3000, СА3007, DBL1010, ТА7325Р
DBL1027, GL5501, КА2224, LA3220, DBL1045, ТА7405Р, TA7705F, ТА7705Р
НА1451, HA1452W, К118УН1А, К118УН1Б, К118УН1В, К118УН1Г, К118УН1Д,
К122УН1А, К122УН1Б, К122УН1В, К122УН1Г, К122УН1Д
К157УЛ1А, К157УЛ1Б, К157УП1, К157УП2, К167УН3, К174УН3
К174УН13, TDPA1002A, К538УН1А, К538УН1Б, К538УН3, КР538УН3А, КР538УН3Б
К548УН1А, К548УН1Б, К548УН1В, LM381A, LM381AA, LM381AN,
LM381N, К1075УЛ1, TA7784P, KA2225, TA7709, TA7709P, KA2226, KA2227
KA2228, TA7417P, KA22261, TA7668AP, КР123УН1А, КР123УН1Б, КР123УН1В
LA3115, LA3122, LA3133, LA3110, LA3120, LA3130, LA3150, LA3155, LA3180
LA3201, LA3230M, LA3510M, LC507, LM170H, LM270H, LM370H, LM370N
LM382A, LM382N, LM387AN, LM387N, LM387V, NE542V, SE542V
LM1303N, MC1302L, MC1303L, MC1303N, SN76131N, TBA231,
mA739DC, mA749DC
LM1818N, LM1837N, LM1897N, L341, TDA3410, ТРА3420, mPC341OC,
M5130P, M5212L, TA7129 АР, MAA115, MAA125, MAA145., MAA225, MAA245
MAA325, MAA345, MBA12, MBA145, MBA225, MBA245
MC1339P, TCA490A, TCA490B, TCA490C, TPA2310, MC1529G, MFC8040
NE515F, NE515N-14, SE515, NE515G, NE515K, SE515G, SE515K, NE540L, SE540L
NE540V, SE540V, NE541 PHA, SE541PHA, NJM2067D, NJM3067M
OM7001C5, TAA121, PA230, PA239, ULN2126A, ULN2126N, SL630
STK3041, STK3061, STK3081, STK3101, STK3042II, STK3062II, STK3082II, STK3102III,
STK3122III, STK3152III, STK3044, STK305, STK3076, STK3161,STK316B
TA7066P, TA7120P, TA7122BP, TA7312P, TA7330F, TA7330P, KA7226, TA7658P
TA7739F, TA7739P, TAA111, TAA141, TAA263, TAA151.TAA151S, ТАА201, ТАА202
ТАА293, ТАА293А, ТАА310, ТАА310А, ТАА370А, ТАА420, ТАА480, ТАА820А, ТАА820В
ТАА970, ТАА3210, TBA830G, TBA830R, ТВА880, ТСА980, TDA1522, TDA1602A
TDA7284, TDA7284D, TDA7286, TDA7286D, TDA7334, TDA7334D, TDA7335, TDA7336
TDA7337D, ТЕА0655, ЕА0657, ТЕА0665, ТЕА0665Т, ТЕА0675, ТЕА0677Т, UL1321
mA749D,mA749DHC, mPC566C2, mPC592H, mPC1023H, mPC1024Н, mPC573H
mPC1158H, mPC1281H
Схемы обработки аудиосигнала — регуляторы громкости и тембра
А273Р, К174УН12, ТСА730А, A274D, К174УН10А, К174УН10Б, ТСА740А, А1524А, TDA1524A
AN5836, КА2107, BA3822L, КА22234, BA3824LS, СА3259Е, ТСА5550Р, НА12022
КА2223, LA3600, М5226Р, КА2250, КА22233, LA1362, LA2600, LC7530, LM1035N, LM1036N
LM1040N, М51133Р, M51523L, STK6325A, STK6325B, STK6325C, STK6327A, STK6327B
STK6328A, ТС9153АР, TDA1074A, TDA1526, TDA3810, TDA4290-2, TDA4292, TDA8196
TDA8198, TDA8199, TDA7312, ТОА8425, ТЕА6300, ТЕА6300Т, ТЕА6310Т
ТЕА6320, ТЕА6320Т, ТЕА6321Т, ТЕА6330Т, ТЕА6360, ТК10581М, ТК10586М
mPC1892,
Усилители индикации
A277D, UAA180, UL1890N, AN6884, ВА656, ВА6124, ВА6125, КА2284, КА2285, КА2286,
КА2287, LB1403, LB1413, LB1423, LB1433, LB1493, НА12010, IR2E02, КА2288
КА2281, КА2283, ТА7666, ТА7667, LB1405, LB1415, LB1407, LB1417, LB1408
LB1410, LB1411, LB1412, LB1416, LB 1426, LB1436, LB1419, LB1450, LB1460
LM3914, LM3915, LM3916, SL322, SL325A, SL325B, SL325C, U237B, U247B, U257B, U267R
U2068B, U2069B
Фирменные знаки производителей интегральных микросхем
Корпуса интегральных микросхем

Усилители

Усилитель – крайне важный компонент стереосистемы, отвечающий за усиление сигналов поступающих от источников подключённых к усилителю, коммутацию подключённых источников, регулировку громкости и передачу усиленного сигнала на акустические системы для его воспроизведения. В зависимости от уровня и конструкции все усилители можно разделить на одноблочные (интегральные), двухблочные (комбинация предусилитель и усилитель мощности), трёхблочный (комбинация из предварительного и двух моноблочных усилителей).

 

В зависимости от применяемых усилительных элементов выделяют транзисторные, ламповые и гибридные усилители, в состав которых входят как транзисторы, так и лампы. Усилители бывают со встроенным блоком питания и с выносным, разделяются на классы «А», «В», «АВ», «D», могут быть аналоговыми и цифровыми. Разновидностей усилительной техники очень много и каждое техническое решение имеет свои достоинства и недостатки, но не стоит отчаиваться, специалисты салона HIFI PROFI помогут подобрать для Вас наилучший вариант, который позволит Вам долгие годы наслаждаться любимой музыкой.

 

Интегральный усилитель – это усилитель, все функциональные блоки которого размещены в одном корпусе, включая все органы управления, предусилительную часть и усилитель мощности.

В зависимости от применяемых усилительных элементов выделяют транзисторные, ламповые и гибридные интегральные усилители, в состав которых входят как транзисторы так и лампы. Интегральные усилители бывают со встроенным блоком питания и с выносным, разделяются на классы «А» «В» «АВ» «D», могут быть аналоговыми и цифровыми. Интегральные усилители наиболее доступны по цене и удобны в подключении.

 

 

Предварительный усилитель – это часть полного усилителя, выполненная в отдельном корпусе и отвечающая за начальное усиление слабых сигналов поступающих от источников, их коммутацию и регулировку громкости. Каскады усиления в предварительном усилителе поднимают уровень сигнала (усиливают) до такого его значения, чтобы усилитель мощности смог воспринять его.

 

Предусилитель используется в комплекте с усилителем мощности или моноблочными усилителями мощности, а также с активными акустическими системами, имеющими собственный встроенный усилитель. В зависимости от применяемых усилительных элементом предусилители бывают транзисторными и ламповыми.

 

Усилитель мощности – это часть полного усилителя, выполненная в отдельном корпусе и отвечающая за усиление сигнала, поступающего от предварительного усилителя и его дальнейшую передачу на акустические системы.

 

Главная цель усилителя мощности — усилить сигнал до значения, которое позволит подключённым акустическим системам воспроизвести его с достаточной громкостью. Усилители мощности, как правило, не имеют каких-либо настроек, в том числе не имеют и регулировки громкости, так как все регулировки производятся с подключённого к усилителю мощности предусилителя. Усилители мощности также бывают как транзисторными, так и ламповыми.

 

Моноблочный усилитель (моноблок) – это усилитель мощности, рассчитанный на усиление только одного канала звука (только левого или только правого, таким образом для стереосистемы требуется два моноблочных усилителя). Моноблоки подключаются к предварительному усилителю, от которого получают сигнал для усиления. Моноблоки бывают как транзисторными, так и ламповыми.

 

Система из предусилителя и двух моноблочных усилителей мощности при прочих равных характеристиках облает гораздо более качественным звучанием, чем интегральный усилитель и даже комбинация предварительного усилителя с усилителем мощности. По сути данная система является, в некотором смысле, эталонной. Основным достоинством моноблочных усилителей является потрясающе чёткая и правильная стереокартина, практически недостижимая всем прочим видам усилителей.

 

Ламповый усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на применении радиоламп в качестве усилительных элементов. Как правило, ламповые усилители менее мощные чем транзисторные. Схемы ламповых усилителей, по сравнению с аналогичными транзисторными, являются более простыми и задействуют меньшее количество деталей. Характер искажений, вносимых ламповыми схемами в сигнал, существенно менее заметен для человеческого слуха.

 

Ламповые усилители характеризуются более «тёплым» и «мягким» звучанием с натуральным воспроизведением средних и высоких частот. Недостатком является немного легковесные, затянутые и расплывчатые басы, особенно при неудачном подборе акустики. Ламповый усилитель будет хорошим выбором для любителей джаза, вокала, классики, вообщем той музыки, в которой динамичные, глубокие и мощные басы не используются. Скажем так, цифровые басы клубной музыки являются слабой стороной лампового усилителя.

 

Транзисторный усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на применении транзисторов в качестве усилительных элементов. Как правило, транзисторные усилители мощнее, чем ламповые и создают меньше трудностей при подборе акустики.

 

Транзисторные аппараты обладают мощными, глубокими басами и детальным воспроизведением средних и высоких частот, но при неудачном исполнении транзисторных схем,  детальность может обернуться «звоном» и «зернистостью» высоких частот, что, в свою очередь, может утомлять слушателя. Транзисторный усилитель будет хорошом выбором для любителей клубной и электронной музыки, современного рока и прочих жанров, где часто используется глубокий и мощный бас.

 

Гибридный усилитель – это усилитель, схемотехника которого основана на одновременном применении радиоламп и транзисторов в качестве усилительных элементов. Целью проектировщиков гибридных усилителей является сочетание в одном аппарате преимуществ как ламп, так и транзисторов (т.е. стремление взять лучшее от каждой технологии) и, за счёт этого, минимизировать их взаимные недостатки и, тем самым, сделать усилитель универсальным для воспроизведения любого стиля музыки.

 

Как правило, лампы применяются в предварительной части усилителя, а транзисторы в выходных каскадах, где они усиливают мощность сигнала перед передачей его на акустические системы. Хорошо сконструированные гибридные усилители являются весьма универсальными и не выделяют явных жанровых предпочтений.

 

Выносной блок питания – Часть усилителя, вынесенная в отдельный корпус и отвечающая за питание всех его схем. Состоит из трансформатора и блока конденсаторов. В большинстве случаев блок питания делают встроенным, но часть производителей в топовых моделях своих усилителей предпочитают выносить его за пределы общего корпуса, так как блок питания — это один из основных источников помех.

 

Происходит это, потому что электромагнитное поле трансформатора и его вибрации оказывают негативное воздействие на внутренние схемы усилителя, создавая дополнительные помехи. Иногда выносной блок питания используется для модернизации усилителя, уже имеющего свой встроенный.

 

Усилитель типа «двойное моно» — это усилитель, каналы усиления которого (левый и правый) выполнены полностью автономно и независимо друг от друга, даже трансформатор блока питания у каждого канала свой.

Получается, что внутри одного корпуса размещаются два независимых друг от друга усилителя, каждый для своего канала усиления. Усилитель типа «двойное моно» — это золотая середина между интегральными и моноблочными усилителями.

 

 

Аналоговый усилитель – это усилитель, работающий исключительно с сигналами в аналоговой форме и являющийся самым распространённым видом усилителей. К аналоговому усилителю можно подключить источник цифрового сигнала, например, CD-проигрыватель, но имеющий либо встроенный, либо внешний цифро-аналоговый преобразователь. На данный момент аналоговые усилители местами превосходят цифровые по качеству звучания, но зачастую уступают им в функциональности и возможностях.

 

 

Усилитель класса «D» (цифровой усилитель) – это усилитель, работающий только с сигналом в цифровой форме. Как правило, цифровые усилители получают сигнал напрямую с CD-транспорта или с цифровых выходов CD-проигрывателя. Сигнал проходит процесс усиления, постоянно находясь в цифровом виде, а перед подачей его на акустические системы, встроенный в усилитель цифро-аналоговый преобразователь раскодирует его в аналоговую форму.

 

Некоторые цифровые усилители способны получать от источника сигнал в аналоговой форме и после этого сами преобразуют его в цифровой, но это не лучший вариант его использования, так как многократное превращение сигнала из аналога в цифру и обратно крайне негативно сказывается на качестве звучания. Цифровые усилители более экономичны в энергопотреблении, чем аналоговые и обладают лучшими показателями соотношения сигнал/шум. Особенный интерес представляют цифровые усилители со встроенными DSP-процессорами, позволяющими корректировать акустику помещения и обладающие множеством других полезных функций.

 

Единственным существенным недостатком является тот факт, что и цифровых усилителей, обладающих по настоящему аудиофильским качеством звучания, в настоящее время чрезвычайно мало, да и по качеству звука они ещё пока уступают лучшим образцам аналоговых аппаратов.

 

 

Усилитель класса «А» (однотактный усилитель) — это усилитель, у которого один усилительный элемент (лампа или транзистор) усиливает обе полуволны сигнала (положительную и отрицательную). Таким образом, каждый последующий усилительный каскад построен на базе только одной лампы или транзистора. Использование только одного усилительного элемента для обеих полуволн сигнала устраняет необходимость точной состыковки положительной и отрицательной волн от двух разных элементов, как происходит в усилителях класса «АВ», таким образом усилители класса «А» не обладают таким видом искажения сигнала как «центральная отсечка», свойственного некоторым усилителям класса «АВ».

 

Усилители класса «А» в силу специфики своей конструкции имеют меньший КПД по энергопотреблению и достаточно сильно греются даже в отсутствие сигнала. Вдобавок ко всему, усилители класса «А» в два раза менее мощные по сравнению с аналогичными усилителями класса «АВ», что немного затрудняет их работу с акустическими системами, обладающими низкой чувствительностью. Хотя всё это мелочи по сравнению с волшебным звучанием, которое создает однотактный усилитель.

 

Усилитель класса «АВ» (двухтактный усилитель) — это усилитель, в каждом последующем каскаде усиления которого за усиление положительных и отрицательных полуволн отвечают разные усилительные элементы (один за положительную полуволну, другой за отрицательную).

Усилители класса «АВ» более экономичны в энергопотреблении и обладают большим КПД по сравнению с усилителями класса «А», а также меньше греются во время работы. По сравнению с классом «А», класс «АВ», как правило, обладает вдвое большей мощностью и легче поддаётся подбору акустики. Неудачно сконструированный усилитель класса «АВ» может обладать искажением сигнала, называемым «центральная отсечка», возникающим из-за неточной состыковки работы усилительных элементов, отвечающих за разные полуволны.

 

Предварительные усилители низкой частоты (2008) » Litgu.ru

Название: Предварительные усилители низкой частоты
Автор: Турута Е.Ф.
Издательство: ДМК Пресс
Год: 2008
Страниц: 176
ISBN: 978-5-94074-435-1
Формат: PDF, DjVu
Размер: 15.6 Мб
Язык: русский
Серия: В помощь радиолюбителю

Настоящий справочник дает главные электрические характеристики, цоколевку и включение интегральных микросхем — предшествующих усилителей невысокой частоты, регуляторов громкости и тембра, усилителей индикации.
Предназначается для экспертов в сфере наладки и ремонтных работ домашний радиоаппаратуры (акустические, видео, ТО), также радиолюбителей.

-= СОДЕРЖАНИЕ СПРАВОЧНИКА =-

Предварительные усилители низкой частоты
AN127, OM200, ТАА131, AN262, КР1005УН1А, КР1005УН1Б, AN360, AN370
AN7310, AN7311, AN7315, AN7315S, ВА301, ВА311, ВА312, ВА306
ВА308, ТА7063Р, ВА313, ВА314, КА2220, LA3210, ТА7137Р
ВА328, ВА329, ВА3302, КА1222, КА2221, КА2222, КА22211, LA3160, LA3161
M5152L, M51521L, M51522L, МВ3105, МВ3106, ТА7375Р,
mPC1032H, mPC1186H, mPC1228HA
BA333, ВА340, НА1406, ВА343, BA330R, КА22241, BA3312N, KA22242N
ВА3402, BA3402F, ВА3413, ВА5101, ВА5104А, ВА5102, BA5102F, КА2983
ВА5116, BA7751LS, КА8401, СА3000, МА3000, СА3007, DBL1010, ТА7325Р
DBL1027, GL5501, КА2224, LA3220, DBL1045, ТА7405Р, TA7705F, ТА7705Р
НА1451, HA1452W, К118УН1А, К118УН1Б, К118УН1В, К118УН1Г, К118УН1Д,
К122УН1А, К122УН1Б, К122УН1В, К122УН1Г, К122УН1Д
К157УЛ1А, К157УЛ1Б, К157УП1, К157УП2, К167УН3, К174УН3
К174УН13, TDPA1002A, К538УН1А, К538УН1Б, К538УН3, КР538УН3А, КР538УН3Б
К548УН1А, К548УН1Б, К548УН1В, LM381A, LM381AA, LM381AN,
LM381N, К1075УЛ1, TA7784P, KA2225, TA7709, TA7709P, KA2226, KA2227
KA2228, TA7417P, KA22261, TA7668AP, КР123УН1А, КР123УН1Б, КР123УН1В
LA3115, LA3122, LA3133, LA3110, LA3120, LA3130, LA3150, LA3155, LA3180
LA3201, LA3230M, LA3510M, LC507, LM170H, LM270H, LM370H, LM370N
LM382A, LM382N, LM387AN, LM387N, LM387V, NE542V, SE542V
LM1303N, MC1302L, MC1303L, MC1303N, SN76131N, TBA231,
mA739DC, mA749DC
LM1818N, LM1837N, LM1897N, L341, TDA3410, ТРА3420, mPC341OC,
M5130P, M5212L, TA7129 АР, MAA115, MAA125, MAA145., MAA225, MAA245
MAA325, MAA345, MBA12, MBA145, MBA225, MBA245
MC1339P, TCA490A, TCA490B, TCA490C, TPA2310, MC1529G, MFC8040
NE515F, NE515N-14, SE515, NE515G, NE515K, SE515G, SE515K, NE540L, SE540L
NE540V, SE540V, NE541 PHA, SE541PHA, NJM2067D, NJM3067M
OM7001C5, TAA121, PA230, PA239, ULN2126A, ULN2126N, SL630
STK3041, STK3061, STK3081, STK3101, STK3042II, STK3062II, STK3082II, STK3102III,
STK3122III, STK3152III, STK3044, STK305, STK3076, STK3161,STK316B
TA7066P, TA7120P, TA7122BP, TA7312P, TA7330F, TA7330P, KA7226, TA7658P
TA7739F, TA7739P, TAA111, TAA141, TAA263, TAA151.TAA151S, ТАА201, ТАА202
ТАА293, ТАА293А, ТАА310, ТАА310А, ТАА370А, ТАА420, ТАА480, ТАА820А, ТАА820В
ТАА970, ТАА3210, TBA830G, TBA830R, ТВА880, ТСА980, TDA1522, TDA1602A
TDA7284, TDA7284D, TDA7286, TDA7286D, TDA7334, TDA7334D, TDA7335, TDA7336
TDA7337D, ТЕА0655, ЕА0657, ТЕА0665, ТЕА0665Т, ТЕА0675, ТЕА0677Т, UL1321
mA749D,mA749DHC, mPC566C2, mPC592H, mPC1023H, mPC1024Н, mPC573H
mPC1158H, mPC1281H
Схемы обработки аудиосигнала — регуляторы громкости и тембра
А273Р, К174УН12, ТСА730А, A274D, К174УН10А, К174УН10Б, ТСА740А, А1524А, TDA1524A
AN5836, КА2107, BA3822L, КА22234, BA3824LS, СА3259Е, ТСА5550Р, НА12022
КА2223, LA3600, М5226Р, КА2250, КА22233, LA1362, LA2600, LC7530, LM1035N, LM1036N
LM1040N, М51133Р, M51523L, STK6325A, STK6325B, STK6325C, STK6327A, STK6327B
STK6328A, ТС9153АР, TDA1074A, TDA1526, TDA3810, TDA4290-2, TDA4292, TDA8196
TDA8198, TDA8199, TDA7312, ТОА8425, ТЕА6300, ТЕА6300Т, ТЕА6310Т
ТЕА6320, ТЕА6320Т, ТЕА6321Т, ТЕА6330Т, ТЕА6360, ТК10581М, ТК10586М
mPC1892,
Усилители индикации
A277D, UAA180, UL1890N, AN6884, ВА656, ВА6124, ВА6125, КА2284, КА2285, КА2286,
КА2287, LB1403, LB1413, LB1423, LB1433, LB1493, НА12010, IR2E02, КА2288
КА2281, КА2283, ТА7666, ТА7667, LB1405, LB1415, LB1407, LB1417, LB1408
LB1410, LB1411, LB1412, LB1416, LB 1426, LB1436, LB1419, LB1450, LB1460
LM3914, LM3915, LM3916, SL322, SL325A, SL325B, SL325C, U237B, U247B, U257B, U267R
U2068B, U2069B
Фирменные знаки производителей интегральных микросхем
Корпуса интегральных микросхем

Скачать Предварительные усилители низкой частоты (2008)

Нашел ошибку? Есть жалоба? Жми!
Пожаловаться администрации

Схема предварительного усилителя на микросхеме » Паятель.Ру

Предварительных усилитель обеспечивает десятикратное усиление уровня сигнала по напряжению, регулировку громкости, стереобаланса и тембра по низким и высоким частотам. Усилитель может питаться от двухполярного источника напряжением ±15…±25V. В схеме усилителя имеются стабилизаторы, поэтому источник питания может быть нестабильным. Например, это может быть напряжение с выхода источника питания УМЗЧ.

Усилитель сделан на четырех микросхемах, — двух сдвоенных ОУ LM833 и двух одиночных ОУ TL071. Все регулировки аналоговые. Входной стереосигнал поступает на предусилитель через отдельные для каждого из каналов разъемы Х1-1 и Х2-1. Здесь применены азиатские разъемы, такие как используются для коммутации видеотехники.

На ОУ А1-1.1 и А2-1.1 собраны предварительные усилители. Их коэффициент усиления равен соотношению R1-5/R1-4 (или R2-5/R2-4, соответственно). Конденсаторы С1-2 и С2-2 служат для устранения самовозбуждения по ВЧ.

Далее следуют активные регуляторы тембра выполненные на вторых операционных усилителях микросхем А1-1 и А2-1, — А1-1.2 и А2-1.2. Для регулировок используются сдвоенные переменные резисторы, RP1 — регулировка тембра по ВЧ, RP2 — регулировка тембра по НЧ.

Схема регулировки громкости и стереобаланса пассивная. Баланс регулируется одиночным переменным резистором RP3, который совместно с резисторами R1-11, R1-12 и R1-13, R2-11 образует делитель уровня сигнала.

Регулятор громкости, — тонкомпенсированный, на сдвоенным переменном резисторе RP4 с отводами от «подковок» каждой половины. Регулировка громкости в обоих каналах осуществляется одновременно.

Для компенсации потерь в регуляторах и согласования и буферизации пассивной схемы регулировки громкости и баланса с входом усилителя мощности используются усилители сделанные на операционных усилителях А1-2 и А2-2. Выходные разъемы Х1-2 и Х2-2 так же раздельные для каждого из каналов, по конструкции такие же, как входные.

Все операционные усилители питаются двухполярным напряжением ±12V, получаемым от стабилизаторов на микросхемах А1 и А2.

Параметры усилителя:

1. Диапазон регулировки тембра ±14dB.
2. Коэффициент нелинейных искажений при выходном сигнале 1,5V не более 0,1%.
3. Отношение сигнал/шум 90 dB.

Усилитель смонтирован на одной печатной плате с односторонним расположением печатных дорожек. Размеры платы 197×84 мм. На рисунке плата показана в уменьшении 1:1,5. На этой же плате расположены и переменные резисторы — регуляторы. В корпусе плата крепится посредством четырех винтов, в отверстиях по её углам.

Печатная плата

Настройка заключается в установки одинаковых коэффициентов каналов при среднем положении RP3. Достигают этого подбором сопротивлений R1-17 и R2-17.

Ламповые унч (ламповые усилители низкой частоты)

Ламповые предварительные усилители на паре 6J1: отличный аудио гаджет для гика

Есть смысл брать уже собранный, так как возни со сборкой будет прилично. А еще смотрите отзывы и лучше брать с отправкой из Москвы (из России), так как в этом случае лампы будут целее. Тоже самое, но в корпусе стоит в 2-3 раза дороже.

Характеристики:

• Тип: ламповый предварительный усилитель
• Тип ламп: 6j1 или 6j2, две штуки
• Питание:12А 1А, джек 5525
• Каналы аудио: два, стерео.
• Регулировка: да
• Размеры: 77 x 75 x 52mm

На фотографии дополнительно компактный усилитель мощности VHM-338 (Class-D, Bluetooth 5.0, 2x100W, USB, AUX), который я использую для работы в связке с ламповым предусилителем. В этом случае выход с лампового преда подключается на вход AUX VHM-338. В такой связке уже можно раскачать колонки типа Radiotehnika S-90.

В комплекте была сама плата с распаянными компонентами, сокетами под лампы, а также две лампы. Запасных ламп не было, проводов для подключения тоже.

У меня в комплекте были пара ламп типа FE-6J2, но по отзывам могут быть и другие типы аналогичных ламп.

Мне повезло, что плата пришла в сборе. Было бы проблематично запаивать разъемы и сокеты для ламп. Да и прочей «рассыпухи» тут много. По сути собран каскад питания ламп и выходной каскад на биполярных транзисторах (класс АВ) с нулевым током покоя.

Маркировка на плате присутствует, но китайская. Слева входной блок (тюльпаны RCA красный и левый R/L каналы), справа — выходной блок (тюльпаны RCA красный и левый R/L каналы) аналогично.

В качестве фильтрации установлены восемь конденсаторов 470uF

Обратите внимание, внутри сокетов ламп впаяны синие светодиоды для подсветки ламп. Функции они не несут, просто красиво.

Выходные каскады усилителя собраны на комплиментарных парах транзисторов B647/D667.

В целом годный усилитель (особенно, если не забывать про стоимость $8), это дешевле оффлайновой цены одних ламп.

Лично мне не хватает корпуса для него. Плюс нужно будет искать ручку для потенциометра.

Аккуратно устанавливаем лампы в сокеты, внимательно смотрите место, где расположен «ключ».

Усилие при установке ламп не требуется, просто надежно и до конца фиксируйте ножки ламп в сокетах.

Внешний вид отпадный. Единственно, если и прятать усилитель в корпус, то таким образом, чтобы лампы были открыты или находились бы снаружи. Грех прятать такую красоту.

Подключение не хитрое — тюльпаны на вход-выход, и питание джек 5525 (5,5мм на 2,5 мм — стандартный). Блок питания подходит универсальный, или от домашних устройств типа настольной лампы. Потребляет не много, заявлено питание до 1А.

При повороте потенциометра усилитель включается. Сразу же загорается подсветка ламп. Смотрится необычно.

Я провел тест АЧХ — получилась практически линейная характеристика. Это идеальный предусилитель для наушников или домашней аудиосистемы.

Как было уже сказано где-то: ««Аппарат с совершенно сумасшедшей отработкой микродинамики – вибрации внутри основного тона толкаются друг с другом, создают незабываемую музыкальную картину. Микродинамика реально шикарна. Второй момент – это музыкальное разрешение – оно просто безумное, высочайшее» . Лампы дают бархатистые низы и прозрачные верхи — как раз то, что нужно для домашней аудиосистемы.

Ну и сразу ложка дегтя. Корпуса нет — нужно искать. Звук сильно зависит как от вашего источника (даже длинные провода могут «шуметь»), так и от блока питания (дешевое питание увеличивают гармонические искажения). В отзывах встречал про разбитые лампы (правда продавцы охотно меняют их, но это потерянное время). Могут быть непропаи в плате в транзисторном каскаде или в цоколях ламп, так как это все паяется в ручную. Из-за этого тоже могут быть вопросы к звуку.

Ну а в целом, это самый годный усилитель на лампах за свои $8…$10. Дешевле просто нет.

Печатные платы УНЧ

   

Можно собрать УНЧ навесным монтажом, а можно на платах печатных. На чертеже плат с лампами отмечен способ соединения с другими элементами усилителя (потенциометр, трансформаторы). Все соединения выполнены с использованием витой пары, то есть пары жестко скрученных проводов. Это должно устранить или, по крайней мере, уменьшить наведенный шум в проводах.

В основе металлическое шасси. Позади трансформаторов громкоговорителей находится тороидальный силовой трансформатор, помещенный в металлическую банку, которая уменьшает сетевые помехи, распространяемые этим трансформатором.

Усилитель действительно играет тепло и как-то по-другому, у него большая глубина звука, больше объём. Хотя он даёт только 2 Вт мощности, звучание идеально подходит для небольшой комнаты!

Лампы из-за высокого входного сопротивления очень чувствительны к внешним помехам. Поэтому используйте экранированные кабели. Металл, подключенный к массе корпуса усилителя, защитит усилитель от ловли внешних помех.

Схемы усилителей

ГИБРИДНЫЙ УНЧ К НАУШНИКАМ

БЕСПРОВОДНОЙ ТЕРМОМЕТР С РАДИОКАНАЛОМ

УСИЛИТЕЛЬ 500 ВТ / 8 ОМ

Простой усилитель Василича

Для воспроизведения музыкальных файлов формата (FLAC) с высоким битрейтом (lossless) в составе домашнего медиа центра мною уже несколько лет используется простой (для самостоятельного изготовления) и весьма качественный усилитель мощности звуковой частоты, собранный по следующей схеме.

В УМЗЧ использована современная элементная база. На АС (сопротивлением 6 ом) усилитель развивает мощность до 30 Вт. Этого вполне достаточно для большинства жилых помещений. Коэффициент гармонических искажений не превышает 0,005%. Усилитель охвачен глубокой обратной связью в широком диапазоне частот. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивления R8 к R5 и равен 7. При желании, его можно увеличить, изменяя номинал сопротивления R8 в большую сторону. УМЗЧ имеет высокую скорость нарастания сигнала. Частоты верхнего слышимого диапазона он воспроизводит без искажений, на слух очень прозрачно. Не превращает звук тарелок в шипение, а барабана в бубнение, как некоторые УМЗЧ, собиравшиеся мною на интегральных микросхемах типа TDA 1558 и LM 3886. Шумовая полка данного усилителя ниже — 120 dB (что также не достижимо для усилителей на микросхемах).

Для питания каждого из каналов усилителя был использован отдельный (не общий) блок питания без гальванической связи с общим проводом, что обеспечило защиту АС от постоянного тока. Трансформаторов может быть два, каждый мощностью по 60 — 80 Вт либо один мощностью 120 — 150 Вт с двумя вторичными обмотками по 40 В (отдельными для каждого канала). В своем компактном УМЗЧ (160х160х105 мм) я использовал один тороидальный трансформатор на 120 Вт. Выбран тороид потому, что он наиболее компактный, тихий и создает минимум помех. Схема БП приведена ниже.

В блоке питания могут использоваться любые выпрямительные диоды с максимальным током более 10 А и напряжением не ниже 100 В. Электролитические конденсаторы (по 2 на каждый канал) от 6800 до 15000 мкФ напряжением не ниже 50 В. Шунтирующие конденсаторы (С11 — С14) от 0,1 до 1,0 мкФ не электролитические (бумажные либо пропиленовые).

Для проектирования платы использовалась программа Sprint-layout. В связи с использованием СМД резисторов, которые установлены со стороны дорожек, плата получилась очень компактной (57х42 мм).

Две платы для УМЗЧ изготовлены по ЛУТ-технологии (с помощью лазерного принтера и утюга).

Фотографии простого усилителя Василича приведены ниже.

Усилитель прост в изготовлении, не требует сложных регулировок. В случае, если ток покоя оконечных транзисторов выходит из диапазона 100 — 200 мА необходимо подобрать резистор R14. С увеличением его номинала увеличивается ток покоя, с уменьшением — снижается. Полевые транзисторы на выходе усилителя обеспечивают отличную термостабилизацию без каких-либо дополнительных схемных решений. Правый и левый канал УМЗЧ не имеют общей земли. Даже входные разъемы не соединены между собой. Входной конденсатор С1 (от 0.22 до 1.0 мкФ) желательно поставить пропиленовый либо другой высококачественный, имеющий низкий уровень собственных шумов. Это обеспечит УМЗЧ минимальный уровень искажений. По этой же причине я отказался от регулятора громкости в самом усилителе. С регулировкой уровня сигнала прекрасно справляются медиа плееры и штатные средства операционной системы персонального компьютера.

Рекомендую усилитель для изготовления начинающим радиолюбителям.

Творческих успехов и приятного прослушивания музыки!

Хочу еще поделится практическим опытом. При значительном увеличении емкости входного конденсатора усилителя С1 (более 1.0 мкФ) и уменьшении конденсаторов С15 и С16 в БП ниже 6800 мкФ возможно возбуждение усилителя на низкой частоте. В моем случае возбуждение одного из каналов произошло при емкости конденсаторов БП 6800 мкФ. Это проблема была решена путем уменьшения С1 усилителя с 1.0 мкФ до 0.68 мкФ. Второй канал оказался более устойчив и таких изменений не потребовал.

Список элементов

Усилитель

• R1, R1A — 1 кОм, 
• R2, R2A — 470 кОм, 
• R3, R3A — 150 кОм,  
• R4, R4A — 1-1,5 кОм, 
• R5, R5A — 150-200 кОм  
• R6, R6A — 470 кОм, 
• R7, R7A — 1 кОм, 
• R8 — 500-1000 Ом, отрегулируйте ток сетки, чтобы он не превышал 5 мА, 
• R9, R9A — 120-180 Ом, подберите для получения нужного тока катода,
• R10, R10A — 5-20 кОм,
• R11 — 10-20 кОм, 
• P — 2×47 кОм / логарифмический, 
• C1, C1A — 100 мкФ / 16 В, 
• C2, C2A — 100-220 нФ / 250 В, 
• C3 — 100 нФ / 400 В, 
• C4 — 47 мкФ / 400 В, 
• C5, C5A — 100 мкФ / 25 В,
• C7 — 33-100 пФ, выбрать чтобы он не срезал высокие частоты и сигнал осциллографа был правильным,
• C6, C6A — около 1 нФ / 250 В припаять непосредственно к выходам трансформатора громкоговорителя.

Блок питания

• R101 — 400-1000 Ом / 5 Вт, 
• R102, — 3-5 кОм / 1 Вт,  
• R103 — 270 кОм / 0,5 Вт, 
• R106 — 0,8-1,5 кОм чтобы светодиод светил достаточно ярко, 
• R104, R105 — 100 Ом, 
• C101 — 100 нФ / 400 В, C102, C103, C104, 105 — 100 мкФ / 400 В, 
• C106, C107 — 47 мкФ / 400 В,
• M1 — диодный мост выпрямитель 5-10 А / 600 В, 
• трансформатор питания 220 В / 250 В — 0,15 А, 6,3 В — 2,5 A.

Схема очень проста. На рисунке показан один канал, другой идентичен. Сигнал со входа через потенциометр P подается на триоды малой мощности (L1), работающие в схеме с общим катодом. После усиления на пентод (L2) подается через конденсатор C2. Трансформатор громкоговорителя (его анодная обмотка) является нагрузкой для этой лампы. Вторичные обмотки трансформатора позволяют питать динамик или наушники.

Усилитель охвачен петлей отрицательной обратной связи, которая уменьшает искажения и расширяет частотную характеристику. Однако это делается за счет усиления. Обратная связь берется с выхода динамика трансформатора и через резистор R10 подается на катод первой лампы (L1). Конденсатор С7 используется для возможной фазовой коррекции. Конденсаторы C3, C4 и резистор R11 образуют фильтр для предотвращения возбуждения усилителя. Аналогичную роль играют резисторы R1 и R7 в цепях ламповых сеток.

Радиолампа L2 может работать в двух режимах — пентод и триод. Режим пентод более мощный, с большим искажением. Режим триода менее эффективен, но имеет меньше искажений. Изменение режима работы может быть сделано с резистором R8. Он в режиме триода должен иметь небольшое значение — обычно это 100 Ом. Если хотим использовать режим пентод для работы усилителя, подключаем R8 как показано на схеме. Можно дать и более высокое значение но так, чтобы ток, протекающий через сетку 2, был немного меньше 5 мА. Как правило значение резистора составляет 500-1000 Ом.

Для подключения громкоговорителей необходим трансформатор, который изменит высокое напряжение в анодной цепи подходящим для сопротивления динамиков или наушников. Для этой цели идеально подходят популярные и простые в добыче трансформаторы из старого лампового телевизора. Естественно понадобится два, по одному на канал.

Можете поэкспериментировать с другими лампами, вместо 6П14П использовать более мощные пентоды (например 6L6 или другие) но помните, что это требует изменения напряжения питания, силовой трансформатор должен иметь также большую мощность. Значения элементов, определяющих рабочую точку лампы, тоже должны быть соответствующим образом подобраны, и трансформаторы АС должны быть адаптированы к типу ламп. Схемы таких усилителей можно легко найти на нашем сайте. 

Параметры трансформатора ТС-160

Напряжения и токи предлагаемого к использованию автором трансформатора ТС-160 (160Вт).

Рис. 2. Принципиальная схема трансформатора ТС-160.

Первичная обмотка
Выводы обмоток	Напряжение, В	Ток, А
1 — 3	127	0,6
1 — 2 — 2′ — 1′	220	0,35
1′ — 3′	127	0,6
Вторичная обмотка
Выводы обмоток	Напряжение, В	Ток, А
5 — 6	42	1,1
5′ — 6′	42	1,1
7 — 8	66	0,9
7′ — 8′	66	0,9
9 — 10	6,8	0,3
9′ — 10′	6,8	0,3
11 — 12	6,9	3
11′ — 12′	6,9	3

Параметры провода, используемого для намотки обмоток трансформатора ТС-160:

Выводыобмоток	Числовитков	Марка идиаметрпровода	Сопротивление,Ом
1 — 2	414	ПЭЛ 0,69	3,3
2 — 3	64	ПЭЛ 0,69	0,5
1′ — 2′	414	ПЭЛ 0,69	3,3
2′ — 3′	64	ПЭЛ 0,69	0,5
5 — 6	158	ПЭЛ 0,47	3,2
5′ — 6′	158	ПЭЛ 0,47	3,2
7 — 8	250	ПЭЛ 0,51	4
7′ — 8′	250	ПЭЛ 0,51	4
9 — 10	26	ПЭЛ 0,57	0,3
9′ — 10′	26	ПЭЛ 0,57	0,3
11 — 12	26	ПЭЛ 1,35	0,1
11′ — 12′	26	ПЭЛ 1,35	0,1

Результаты измерений

Результаты измерений представлены на осциллограммах ниже.

Реакция усилителя на импульсный сигнал показывает его хорошую устойчивость и малое время нарастания фронтов:

(Увеличение по клику)

Частота среза составляет около 140  кГц  при спаде -1дБ.
Уровень искажений при уровне сигнала 1 В меньше чем 0,03%.
Спектральное распределение гармоник и шумов представлены на спектрограммах:

(Увеличение по клику)

Обратите внимание, что в спектре доминирует вторая гармоника. При этом её уровень ниже -70 дБ, что исключает «бархатистый» окрас (свойственный ламповым усилителям, так называемый, тёплый звук) сигнала.
Задача любого усилителя — усиливать сигнал, не внося в него каких-либо изменений.Этот усилитель с этим справляется отлично!. Общий уровень шумов усилителя до регулятора громкости составляет -90 дБ

Общий уровень шумов усилителя до регулятора громкости составляет -90 дБ.

На графике показана АЧХ при включенной цепи НЧ-коррекции:

(Увеличение по клику)

Обратите внимание на низкое влияние коррекции на АЧХ и ФЧХ усилителя. Темброблок Бэксандэла (довольно классическая схема) имеет гораздо большее влияние на выходной сигнал

Детали конструкции.

Резисторы:
R1, R2, R5, R6, R9. R10, R13, R14: подбираются по необходимой чувствительности входов (или перемычки)
R3, R4, R7, R8, R11, R12, R15, R16, R17, R18: 470 кОм / 0,5 Вт / 1%
R19, R20: 47кОм/1/0,5Вт/1%
R21, R22: 150 кОм / 2 Вт/ 5%
R23, R24: 100 кОм/2 Вт / 5%
R25, R26: 47 кОм/2 Вт / 5%
R27, R28: 1,2кОм/1/0,5Вт/1%
R29, R30: 360 кОм /0,5Вт/ 1%
R31, R32: 220 кОм / 0,5 Вт / 1%
R33 1 кОм/2 Вт/ 5%

Конденсаторы

C1, C2: 1мкФ/50 В / 5 мм,
C3, C4: 1 мкФ / 250 В / 5 мм,
C5, C6: 0,1мкФ/50 В/ 5 мм
C7, C8: 100мкФ/ 6,3 В/ 3, 5 мм,
С9, С10: 470 нФ / 400 В / 15 мм C11,
C12: 3,3 нФ / 100 В / 5 мм
C13: 10 мкФ/400 В/ 5 мм

Разное:

Лампа: V1, V2 — 6Ж32П (EF86)
Диоды:  D1 -1N4007
Переменный резистор: P1- 100 кОм (Log/ALPS)
Реле:  K1, K2 —  SIL / Meder SIL12-1A72-71L
Галетный переключатель: S1 —  5P/2C /Lorlin PT6422
Тумблер: S2 — NKK B12AH
Разъёмы: RCA (сдвоенный) — 2шт., RCA (одинарный) — 1шт.

НАЧАЛО.

Итак, приступаем. Возникла необходимость
создать достойный SE Усилитель с приемлемой себестоимостью. Необходимо было
выполнить следующие условия: использовать в качестве силовых трансформаторы
ТС-180, как наиболее доступные, использовать распространенные и недорогие
лампы, а так же исключить использование дорогих и зарубежных деталей. Хотя
при повторении конструкции, Вы можете проигнорировать последний пункт.
Первоначально, схема усилителя выглядела так: GIF(18k).

Попутно выяснилось, что лампа 6Э5П не так уж
легкодоступна, как предполагалась. Но привязка была уже сделана, и если Вы
хотите повторить данную конструкцию, то Вам лучше ее найти. Можно
установитть 6Э6П. Манаков Анатолий: «Хотя, я думаю, стоит применить в
качестве драйвера при отсутствии 6Э5П и 6Э6П, 6Ж11П или 6Ж23П, 6Ж43П с
запараллелеными анодами, или, в крайнем случае — 6П15П».

Схема на 6Ж8

Из принципиальной схемы усилителя видно, что между анодом предоконечного каскада Л1 и выходным двухтактным каскадом Л2, Л3 отсутствует переходной конденсатор, который вносил бы фазовый сдвиг. Это обстоятельство позволило применить весьма глубокую отрицательную обратную связь без опасности самовозбуждения усилителя. Большая величина отрицательной обратной связи резко снижает коэффициент нелинейных искажений, который при выходной мощности около 6 Вт не превышает 1%. Напряжение обратной связи снимается с обмотки II выходного трансформатора и через сопротивление R8 подается на катод лампы Л1. Цепь обратной связи также не содержит реактивных элементов, которые вносили бы фазовый сдвиг.

Вследствие того что анод лампы Л1 связан гальванически с сеткой лампы Л2, нормальная работа ламп Л2 и Л3 обеспечивается тщательным подбором их режима при помощи сопротивлений R3, R6 и R7 таким образом, чтобы напряжение на управляющих сетках ламп Л2 и Л3 по отношению к их катодам было равно—12 В. При этом оконечный двухтактный каскад работает в режиме класса А. Напряжение на экранную сетку лампы Л1 подается с общего катодного сопротивления R7 ламп Л2 и Л3. Усилитель потребляет ток около 100 мА. Напряжение НЧ, усиленное лампой Л1, подается на сетку лампы Л2. На катоде этой лампы возникает напряжение низкой частоты в — такой же фазе, что и на ее управляющей сетке.

Если заземлить управляющую сетку лампы Л3, то между ней и катодом будут действовать напряжение в противофазе с напряжением между управляющей сеткой и катодом лампы Л2, что и требуется для нормальной работы двухтактного каскада. Непосредственно заземлять управляющую сетку лампы Л3 нельзя, так как при этом нарушится режим работы ламп Л2 и Л3, поэтому она заземлена по низкой частоте через конденсатор С3.

Трансформаторы звука поставил ТВЗ-1-6, с ними на всех приводимых АЧХ всегда подъем от 10 кГц. Это результат действия функции компенсации. Из результата измерений «усилитель + соединительные кабеля» вычитается результат кабелей, что приводит к такому эффекту. Надо сделать себе хороший кабель, тогда такого не будет. При снижении анодного напряжения Кни слегка увеличивается, при увеличении уменьшается.

Блок питания усилителя

Блок питания тоже не сложный. Анодное напряжение выпрямляется с помощью моста и фильтруется RC-фильтром, состоящим из резисторов R101-R102 и конденсаторов C101-C107. Резистор R108 разряжает высоковольтные конденсаторы после выключения питания.

Резисторы R105, R104 симметрируют напряжение накала на землю, так что шум сети, слышимый в динамиках, должен быть минимален. Резистор R101 довольно сильно нагревается, поэтому для лучшего отвода тепла его можно разместить на небольшом радиаторе, либо два сразу подключить — последовательно или параллельно (путем выбора сопротивления отдельных резисторов соответственно). Этот источник питания обеспечивает питание одновременно обоих каналов УНЧ.

   

После включения усилитель должен прогреться несколько минут, чтобы стабилизировались токи протекающие через лампы. Резисторы R101 и R102 в блоке питания, а также R9 и R9A на лампах будут нагреваться до высокой температуры, это нормально. Однако если в воздухе есть запах выжженного лака и видим, что краска на одном из резисторов меняет цвет, значит у резистора слишком мало запаса. В этом случае его следует заменить на такой же по номиналу, но с большей мощностью. После более длительного периода работы снова проверяем напряжение питания и падение напряжения на катодных резисторах ламп. Производим коррекцию анодных токов лампы L2 (L2A).

Принципиальная схема

Двухкаскадный усилитель мощности построен с двухтактным выходным каскадом по ультралинейной схеме (рис. 1). Усилитель имеет две особенности — отсутствие отдельного фазоинвертора и наличие стабилизированного источника тока в цепи катодов ламп двухтактного каскада.

Идею применения источника тока в выходном каскаде порекомендовал мне пермский конструктор радиоаппаратуры О. И. Катаев.

Первый каскад усилителя собран на двойном триоде 6НЗП. Лампа эта при средних значениях крутизны и коэффициента усиления имеет немаловажную для стереофонических усилителей особенность — симметричную цоколевку. Поэтому каскады левого и правого каналов можно выполнить совершенно симметричными как при навесном, так и при печатном монтаже.

Рис. 1. Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя мощности на 6П14П.

Сигнал с регуляторов громкости (переменные резисторы R1.1 и R1.2) в каждом канале через разделительный конденсатор подается на сетку триода лампы VL1. Усиленный сигнал с резистора нагрузки R6 (R7) через конденсатор С5 (С6) поступает на управляющую сетку одной из выходных ламп VL2 и VL3 (здесь и далее указаны элементы лишь правого канала — верхнего по схеме).

Управляющая сетка лампы VL3 соединена с общим проводом, поэтому лампы возбуждаются в противофазе за счет катодной связи и высокого внутреннего сопротивления источника тока.

Детали

Источник тока выполнен на стабилизаторе напряжения КР142ЕН5В (5 В). Вход стабилизатора подключен к выводам катодов ламп, а к его выходу подключен токозадающий резистор R11. При номинале этого резистора, равном 43-47 Ом, суммарный ток катодов обеих ламп устанавливается около 120 мА, т. е. по 60 мА на каждую. Лампы рекомендуется подобрать максимально одинаковые по току.

По такой схеме (с источниками тока в катодах) было сделано несколько усилителей на лампах 6П14П. Лампы при макетировании конструкции работали стабильно при анодном напряжении Uа = 370 В и токе Iк = 60 мА.

При этих же значениях напряжения и тока Uа и Ік, но без источника тока (с фиксированным смещением), сразу начинался разогрев анодов После этих экспериментов в металле был сделан усилитель по двухтактной схеме на 6П14П при Uа = 305 В и Ік = 60 мА, как вариант описываемого здесь. Применение источника тока позволило улучшить линейность частотной характеристики усилителя.

Энергетический запас блока питания позволил применить в усилителе электронно-световые индикаторы уровня напряжения 6Е1П — VL6 и VL7. Наличие этих двух зеленых «глазков» «оживило” переднюю панель усилителя Помимо контроля уровня сигнала усилителя, по ним также можно судить о работоспособности блока питания.

Цепь, состоящая из резисторов R18, R19, диодов VD1, VD2 выполняет функции регулятора уровня и детектора огибающей а элементы С18 R22 определяют время восстановления чувствительности индикатора. Узел из этих деталей собран на отдельной небольшой плате которая установлена на основной плате усилителя.

В усилителе использованы только готовые моточные изделия от бытовой теле-радиоаппаратуры. Сетевой трансформатор ТС-160 и дроссель — от черно-белого телевизора «Рекорд-312″ или другого подобного. Выходные трансформаторы — от радиолы ”Урал-114».

При их отсутствии можно изготовить выходные трансформаторы самостоятельно на броневом или витом разрезном магнитопроводе сечением примерно 4..5 см. Индуктивность первичной обмотки — не менее 30 Гн. Для самостоятельной намотки выходного трансформатора полезны следующие сведения.

Первой на катушку наматывают часть вторичной обмотки — 20 витков провода ПЭВ-1 0,5, затем после слоя изоляции кабельной бумагой наматывают первичную обмотку проводом ПЭВ-1 0.112 с отводами от 1280 витков, далее от 1590, 1900 витков, после этого еще добавляют 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки — 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации — 0,0175.

Остальные детали также могут быть позаимствованы из старых телевизоров — резисторы МЛТ, конденсаторы БМТ, МБМ и др. Однако оксидные конденсаторы целесообразно устанавливать новые отечественные или импортные, например, фирмы JAMICON.

Двухкаскадная схема однолампового усилителя

На рис. 2 приведена двухкаскадная схема однолампового усилителя, который отличается достаточно высокой чувствительностью н обеспечивает высокое качество звучания. Он имеет чувствительность со стороны входа 250 мв.

Неискаженная мощность на выходе 1,5 вт. Полоса воспроизводимых частот 100— 7000 гц. Подобный усилитель может иайтн применение в качестве низкочастотного блока в вещательных приемниках, в радиограммофонах и других устройствах.

Предварительный усилитель собран по обычной реостатно-емкостной схеме на триоде лампы Л1. Потенциометр R1 выполняет функции регулятора громкости. Конденсатор С/ разделительный, он позволяет исключить влияние регулятора громкости (по постоянному току) на входную цепь лампы:

Усиленное напряжение низкой частоты выделяется на резисторе R5 и через разделительный конденсатор С3 подается на управляющую сетку пентодной части лампы, работающей в выходном каскаде.

Необходимое напряжение на экранирующую сетку поступает через гасящий резистор R9. Отрицательное смещение на управляющие сетки триодной и пентодной частей лампы Л1 образуется на резисторах R3, R4 и R10, включенных в соответствующие катодные цепи. Конденсаторы С2, С4, С5, С7 — блокировочные.

Рис. 2. Принципиальная схема очень простого однолампового усилителя на 6Ф3П.

Резистор R4 не блокируется конденсатором, вследствие чего в первом каскаде имеет место отрицательная обратная связь по переменному току, повышающая стабильность работы н качественные характеристики всего усилителя.

Нагрузкой выходного каскада служат два последовательно соединенных громкоговорителя типа 1ГД-18, которые включены в анодную цепь пентодной части лампы с помощью выходного трансформатора ТрІ.

Для получения высококачественного звучання весь усилитель охвачен отрицательной частотно-зависимой регулируемой обратной связью, которая подается с вторичной обмотки II выходного трансформатора в цепь катода триодной части лампы (на резистор R4) через звено R11, С6, R7, С8, R12, С9, R13, C10, R14 и R6.

Изменяя положение движка переменного резистора R11, можно регулировать частотную характеристику в области высоких звуковых частот. Тембр звучания в области низких частот можно изменять переменным резистором R12.

Наличие двух независимых регуляторов тембра позволяет слушателю подбирать характер звучания в соответствии с прослушиваемой программой и своим вкусом.

Питание усилителя можно производить от любого выпрямителя, обеспечивающего на выходе постоянное напряжение порядка 220— 280 в при токе 45— 50 ма.

Выходной трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике УШ16, толщина набора 30 мм. Первичная обмотка / содержит 3000 витков провода ПЭЛ 0,12; вторичная II— 146 витков провода ПЭЛ-1 0,47.

Оцените статью:Малошумящий предусилитель тока

— SR570

SR570 Предусилитель тока

SR570 — это малошумящий предусилитель тока, обеспечивающий усиление по току до 1 пА / В. Высокое усиление и полоса пропускания, низкий уровень шума и множество удобных функций делают SR570 идеальным для множества фотонных, низкотемпературных и других измерений.

Прирост

SR570 имеет настройки чувствительности от 1 пА / В до 1 мА / В, которые можно выбирать в последовательности 1-2-5.Также предусмотрена регулировка усиления с нониусом, которая позволяет вам выбирать любую промежуточную чувствительность.

Усиление может быть распределено между различными каскадами усилителя для оптимизации работы инструментов. В режиме низкого шума усиление передается на вход усилителя для достижения наилучших шумовых характеристик. В режиме высокой полосы пропускания усиление распределяется между последними каскадами усилителя для улучшения частотной характеристики входного каскада. В режиме малого дрейфа входной усилитель заменяется операционным усилителем с очень низким входным током, что снижает дрейф постоянного тока прибора до 1000 раз.

Блок-схема Икс Блок-схема SR570 Предусилитель тока

Фильтры

SR570 содержит два RC-фильтра первого порядка, частоту среза и тип которых можно настроить с передней панели. Вместе фильтры могут быть сконфигурированы как полосовой фильтр с полосой пропускания 6 или 12 дБ / окт, или фильтр верхних частот, или как полосовой фильтр со спадом 6 дБ / октаву.Частоты среза регулируются от 0,03 Гц до 1 МГц в последовательности 1-3-10. Кнопка сброса фильтра включена для сокращения времени восстановления прибора после перегрузки при использовании больших постоянных времени фильтра.

Входное смещение и постоянное смещение

Предусмотрена регулировка входного тока смещения для подавления любых нежелательных фоновых постоянных токов. Токи смещения могут быть указаны от ± 1 пА до ± 1 мА с шагом примерно 0,1%. SR570 также имеет регулируемое входное напряжение смещения постоянного тока (± 5 В), которое позволяет напрямую направлять ток в виртуальный ноль (аналоговая земля) или в выбранное смещение постоянного тока.

Переключатель и гашение

Два оптоизолированных входа TTL на задней панели обеспечивают дополнительное управление SR570. Вход гашения позволяет быстро выключить / включить усиление инструмента, что полезно для предотвращения перегрузки внешнего интерфейса. Переключаемый вход меняет знак усиления в ответ на сигнал TTL, позволяя выполнять синхронное обнаружение с прерывистым сигналом.

Работа от аккумулятора

Три свинцово-кислотные аккумуляторные батареи обеспечивают до 15 часов работы от батарей.Внутреннее зарядное устройство автоматически заряжает батареи, когда устройство подключено к сети. Зарядное устройство определяет состояние аккумулятора и соответствующим образом регулирует скорость зарядки. Два светодиода на задней панели показывают состояние заряда аккумуляторов. Когда батареи разряжаются, они автоматически отключаются от цепи усилителя, чтобы избежать повреждения батареи.

Нет цифрового шума

Микропроцессор, на котором работает SR570, находится в «спящем» состоянии, за исключением короткого интервала, необходимого для изменения настроек прибора.Это гарантирует, что никакой цифровой шум не будет загрязнять аналоговые сигналы низкого уровня.

Интерфейс RS-232

Интерфейс RS-232 позволяет осуществлять обмен данными с SR570 в режиме «только прослушивание» на скорости 9600 бод. Все функции прибора (кроме включения) можно настроить через интерфейс RS-232. Электроника интерфейса RS-232 оптоизолирована от схемы усилителя для обеспечения максимальной помехоустойчивости.

Режим низкого шума Икс Режим низкого шума SR570 Предусилитель тока

Режим низкого шума Икс Режим низкого шума SR570 Предусилитель тока

Режим высокой пропускной способности Икс Режим высокой пропускной способности SR570 Предусилитель тока

Режим высокой пропускной способности Икс Режим высокой пропускной способности SR570 Предусилитель тока

Малошумящий предусилитель напряжения

— SR560

SR560 Малошумящий предусилитель

SR560 — это высокопроизводительный предусилитель с низким уровнем шума, который идеально подходит для широкого спектра приложений, включая измерения низких температур, оптическое обнаружение и аудиотехнику.

Входы

SR560 имеет дифференциальный входной каскад с входным шумом 4 нВ / √Гц и входным сопротивлением 100 МОм. Полные контуры коэффициента шума показаны на графиках ниже. Входы SR560 полностью плавающие (экраны BNC не подключены к заземлению шасси). Заземление усилителя и шасси доступно на задней панели для гибкости при заземлении прибора. Обнуление входного смещения осуществляется потенциометром на передней панели, доступ к которому можно получить с помощью небольшой отвертки.

В дополнение к входам сигналов, вход гашения TTL на задней панели позволяет быстро включать и выключать усиление инструмента. Это полезно для предотвращения перегрузки внешнего интерфейса. Усиление отключается через 5 мкс после того, как уровень TTL становится высоким, и снова включается в течение 10 мкс после того, как сигнал TTL становится низким.

Блок-схема предусилителя Икс Блок-схема предусилителя SR560 Малошумящий предусилитель

Выходы

Два изолированных выходных разъема BNC обеспечивают выходы 600 Ом и 50 Ом.Оба способны выдавать 10 Vpp на соответствующие нагрузки. Два выхода источника питания на задней панели обеспечивают до 200 мА ± 12 В постоянного тока относительно земли усилителя. Выходы обеспечивают чистое питание постоянного тока для использования в качестве источника смещения.

Прирост

Можно выбрать коэффициент усиления от 1 до 50 000 в последовательности 1-2-5. Функция регулируемого усиления позволяет указать коэффициент усиления в процентах от любых фиксированных настроек усиления с разрешением 0,5%. Усиление можно выборочно распределять перед фильтрами для оптимизации шумовых характеристик или после фильтров, чтобы снизить подверженность перегрузкам.

Уровень шума Икс Уровень шума SR560 Малошумящий предусилитель

Фильтры

SR560 содержит два RC-фильтра первого порядка, частота среза и тип которых (HPF или LPF) могут быть настроены с передней панели. Вместе фильтры могут быть сконфигурированы как фильтр нижних или верхних частот со спадом 6 или 12 дБ / октаву или как полосовой фильтр со спадом 6 дБ / октаву.Кнопка сброса фильтра включена для сокращения времени восстановления прибора после перегрузки при использовании длительных постоянных времени фильтра. Частоты среза фильтра могут быть установлены в последовательности 1-3-10 от 0,03 Гц до 1 МГц.

Работа от аккумулятора

Три внутренних перезаряжаемых свинцово-кислотных аккумулятора обеспечивают до 15 часов работы от аккумулятора. Внутреннее зарядное устройство автоматически заряжает батареи, когда устройство подключено к сети. Зарядное устройство определяет состояние аккумулятора и соответствующим образом регулирует скорость зарядки.Два светодиода на задней панели показывают состояние заряда аккумуляторов. Когда батареи разряжаются, они автоматически отключаются от цепи усилителя, чтобы избежать повреждения батареи.

Нет цифрового шума

Короткое замыкание на входе, шум Икс Короткое замыкание на входе, шум SR560 Малошумящий предусилитель

Микропроцессор, на котором работает SR560, находится в «спящем» состоянии, за исключением короткого интервала, необходимого для изменения настроек прибора.Это гарантирует, что никакой цифровой шум не будет загрязнять аналоговые сигналы низкого уровня.

Интерфейс RS-232

Интерфейс RS-232 обеспечивает обмен данными с SR560 в режиме «только прослушивание» на скорости 9600 бод. С одного компьютера можно управлять четырьмя SR560, каждому SR560 назначается уникальный адрес. Команда «Слушать» указывает, какой SR560 будет отвечать на команды в линии RS-232. Все функции прибора (кроме включения) можно настроить через интерфейс RS-232.Электроника интерфейса RS-232 оптоизолирована от схемы усилителя для обеспечения максимальной помехоустойчивости.

транзисторов — какие-нибудь советы по проектированию звукового предусилителя для низких частот?

В настоящее время я пытаюсь разработать звуковой предусилитель с целью усиления очень слабых звуковых сигналов (возможно, в диапазоне микровольт) от 20 до 200 Гц. Я пробовал как транзисторы, так и операционные усилители для усиления, но по какой-то причине я никогда не вижу никакого сигнала, когда я опускаюсь ниже ~ 80 Гц.Я использую электретный конденсаторный микрофон CMA 4544PF-W (www.cui.com/product/resource/cma-4544pf-w.pdf).

Для генерации этих частот я использую приложение генератора частот на своем телефоне (которое соответствует используемому осциллографом), но я не уверен, что некоторые из более низких частот (20-30 Гц) играют. Я чувствую, как играют на частотах 50-60 Гц и выше, потому что они вибрируют в моем телефоне, когда я нахожусь в этом диапазоне.

Схемы, которые я построил:

и

(Примечание: C2 операционного усилителя был заменен на 0.1 мкФ, потому что у меня с собой не было 4,7 мкФ, и я использую транзистор BC547B (www.farnell.com/datasheets/410427.pdf) вместо 2N3904 (www.sparkfun.com/datasheets/Components/2N3904. pdf) для второй картинки)

Я потратил довольно много времени на изучение транзисторных предусилителей и типов смещений, и в итоге я выбрал между обратной связью коллектора и делителем напряжения. У меня возникают трудности с получением большого усиления с делителем напряжения из-за номинала эмиттерного резистора, и я не могу обойти его с помощью параллельного конденсатора, потому что это по сути превратит его в высокий проход, что является полной противоположностью того, что я хочу .

Что касается обратной связи коллектора, мне удалось хорошо усилить сигнал, но, как я уже сказал, только выше 80 Гц.

Как я могу усилить сигналы ниже 80 Гц? У меня есть некоторые идеи, в чем может быть проблема, но я понятия не имею, что это на самом деле:

1. Мой телефон не может воспроизводить звуки ниже 50 Гц
2. Мой конденсаторный микрофон недостаточно чувствителен, чтобы улавливать частоты ниже 50 Гц
3. Более низкие частоты требуют большего усиления, чтобы быть видимыми

Еще одно примечание: как именно рассчитать коэффициент усиления схемы для коллекторных цепей обратной связи? Я считаю, что это связано с базовым резистором, но я нигде не могу найти формулу.

(PDF) Предусилитель со сверхмалым шумом для измерения низкочастотного шума в электронных устройствах

6

IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASURES,

VOL.

40,

НЕТ.

I.

ФЕВРАЛЬ

1991

10.O

I

I

с

=

Ill

10 ‘

IO’

IO ‘

IO’

10 ‘

Рис.

8.

Схема

из

1

/ f

генератор шума и измеренная спектральная мощность

плотность

из

генерируемый шум, для значений

из

показатель степени

y

равно

1

и

0,9 (из [15]).

значение конденсатора

C

и соответственно выбрав значение

Ri,

, чтобы получить

ri

=

Ri

C.

Значения

Ri

обычно находятся в диапазоне от

десятков Ом до десятков МОм. Схема генератора

вместе с экспериментальными результатами, показывающими генерируемый шум

1

/ f

для двух разных экспонент, показаны на рис.

8.

Стоит отметить, что полученная широкая полоса по существу из-за шума плоскогубцев am-

Работоспособность в низкочастотном диапазоне.

V.

ВЫВОДЫ

Коммерческие предусилители, доступные в настоящее время на рынке

, демонстрируют относительно высокий предел низких частот (например, Brook-

deal

5003)

и / или невысокие характеристики фонового шума

в диапазоне частот ниже нескольких Гц (например,

PAR

113).

С другой стороны, есть несколько приложений, в которых измерения шума с низкой частотой

должны быть расширены ниже нескольких

Гц с сохранением оптимальных шумовых характеристик.Это позволяет исследовать

полосу частот, где некоторые физические явления, такие как шум электромиграции, могут быть лучше исследованы стробированием.

Это

, поэтому рекомендуется реализовать специальные усилители

, которые удовлетворяют этому требованию, с конструкцией, предназначенной для работы с низким уровнем шума

и решением

из

типичных проблем oc-

отверждение на низкой частоте .

Катионы

ULNA

, описанные в этой работе, соответствуют этим квалификациям

катионов. Фактически,

его полоса пропускания

простирается на семь десятилетий, начиная с

от

4

мГц, и его эквивалентный входной шум может быть

представлен, в большинстве приложений, эквивалентным напряжением

генератора шума менее шумное активное устройство, доступное на рынке

: FET

2SK146.

Это означает, что совпадающая частота

спектральной плотности мощности генератора входного шумового напряжения составляет примерно

3

Гц, с плато белого шума, равным шуму Джона-

звукового сигнала.

354

резистор.

Эта производительность позволила, например, реализовать стандарт

1

/ год

генератор шума, работающий более семи десятилетий,

и расширение

из

анализ

из

шумовые явления в

электронных устройствах и материалах до частотного предела примерно на два

порядка величины ниже, чем допускалось ранее доступными приборами

.

Схема

ULNA

очень проста, а стоимость

реализации

его

можно приблизительно оценить как минимум на порядок —

на

меньше, чем у коммерческого предусилителя, тогда как его

Надежность

была широко проверена в течение более чем трех лет использования

в наших лабораториях.

По этим причинам

мы считаем, что

многие экспериментаторы, работающие в области измерения низкочастотного шума

, могли бы воспользоваться его использованием, в

, чтобы проводить эксперименты на низкой частоте с очень хорошим шумом

. производительность, в настоящее время недоступна с коммерческими лабораторными приборами

.

ССЫЛКИ

См., Например, в серии

Proc. lnt.

конф.

по шуму в

физических системах и

I

/ f

Шум:

P.

H.

E. Meijer,

R.

D.

Moun-

, и

R.

J.

Soulen, Eds.,

Proc. 6-й пер. Conf

на

Шум в

физических системах.

Вашингтон, округ Колумбия, 1981.

См., Например, M. Savelli,

G.

Lecoy и

J.

P. Nougier, Eds.,

Шум в физических системах и

л / ф

Шум.

Амстердам,

Нидерланды: Elsevier Science, 1983.

См., Например, A. D’Amico и

P.

Mazzetti,

Eds.,

Шум в

физических системах и

I

/ f

Шум.

Амстердам, Нидерланды:

Elsevier Science, 1986.

См., Например, C. M. Van Wet, Ed.,

Noise in Physical Sys-

tems.

Сингапур: World Scientific, 1987.

См., Например, A. Ambrbzy, Ed.,

Шум в физических системах.

Будапешт, Венгрия: Akadtmiai Kiad6, 1990.

M. Celasco и

F.

Fiorillo, «Текущие измерения шума в непрерывных тонких металлических пленках

»,

Прил.Phys. Lett.,

т. 26, pp. 211-

212, 1975.

B. Neri, A. Diligenti, PE Bagnoli, «Электромиграция и

низкочастотные флуктуации сопротивления в алюминиевых тонкопленочных соединениях»,

,

IEEE Trans. Электронные устройства,

т. ED-34, стр.

A. Diligenti, P.

E.

Bagnoli, B. Neri,

S.

Bea, и

L.

Mantellassi,

«Исследование электромиграции. в алюминиевых и алюминиево-кремниевых тонкопленочных резисторах

с использованием шумовой техники,

”

Solid Stare Electron.,

J.

G.

Коттл и Т. М. Чен, «Энергии активации, связанные

с токовым шумом тонких металлических пленок»,

J.

Electron. Мат.,

т.

B. Pellegrini,

R.

Saletti,

P.

Terreni, M. Pmdenziati,

“l / f

‘I

шум в толстопленочных резисторах как эффект туннеля и термически

активированных выбросов, от измерений в зависимости от частоты и температуры »,

Phys.Ред.

B,

об. 27, pp. 1233-1243, 1983.

M.

J.

Kirton, M.

J.

Uren, «Шум в твердотельных микроструктурах —

tures: новый взгляд на отдельные дефекты. , интерфейс состояния

и низкочастотный (l / f

)

шум,

Adv. Phys.,

,

т. 38, pp. 367-

468, 1989.

M.

A. Caloyannides, «Микроциклические спектральные оценки

l / f

шума

в полупроводниках»,

J.

Заявл. Phys.,

,

т. 45, pp. 307-316, 1974.

G.

V. Pallottino и

G.

Vannaroni, «Малошумящий предусилитель с низким уровнем входной проводимости

для гравитационных исследований»,

IEEE Пер.

Instrum. Измер.,

об. IM-34, стр. 676-680, 1985.

R.

Б. Халлгрен, «Параллельный сверхмалошумящий предусилитель

»,

Ред.

Sri.

Instrum.,

vol. 59, pp. 2070-2074, 1988.

Y.

Netzer, «Конструкция малошумящих усилителей»,

Proc. IEEE,

т. 69, pp. 728-741, 1981.

Б. Пеллегрини,

Р.

Салетти, Б. Нери и П. Террени, «Минимизация

источников низкочастотного шума в электронных измерениях», в

Шум в электрических измерениях, Proc.

1-й

пер. Symp.на Mea-

surement

of

Electrical Quantities,

pp. 195-200, IMEKO, Buda-

pest 1985.

CD Motchenbacher и

F.

C. Fitchen,

Низкий уровень шума Электронный

Дизайн.

Нью-Йорк: Wiley, 1973.

B.

Пеллегрини,

R.

Салетти и Б. Нери, «Минимальное количество

Lor-

энцианских спектров, достаточных для получения

I / f7.

спектр »,

Alta Fre-

quenza,

vol.55, pp. 245-253, 1986.

B. Pellegnni,

R.

Saletti,

B.

Neri и P. Terreni,

“l / f ‘

noise

генераторы , ”В

шум в физической системе и

I

/ f

шум,

A. D’A-

mico и P. Mazzetti, Eds. Амстердам, Нидерланды: El-

sevier, 1986, стр. 425-428.

23 17-232 1, 1987.

т.32, pp. 11-16, 1989.

17, pp. 467-471, 1988.

Предусилитель очень низкой частоты — Вопросы и ответы — Усилители

Очевидно AD797.

Этот операционный усилитель существует уже довольно давно и по-прежнему является лучшим для этого приложения. ADI разработала несколько подобных операционных усилителей, таких как AD859, но различия тонкие и несущественные.

Я видел подобное требование в морской сейсморазведке — усилитель электромагнитного датчика. Частоту не помню так низко, как в вашем приложении.

Какими бы ни были окончательные характеристики вашей конструкции, AD797 не ограничит вашу производительность, однако ваша схема схемы будет ограничивать.

Мои предложения:

Абсолютно никаких импульсных блоков питания нигде.

Любая цифровая электроника … поставьте ее подальше от входа, даже не в одном корпусе, если это возможно.

Полное внимание к проводке, особенно к возврату сигнала и заземлению питания (именно здесь совершается большинство ошибок)

Избегайте перепадов и перепадов температуры в сенсорной головке.Это вызовет эффекты термопары, которые повлияют на ваши низкие частоты.

Усилитель как можно ближе (первое усиление 100 *) на отдельной плате, подключенной к датчику как можно ближе.

Экранирование усилителя, а также всей другой электроники из MU-Metal (магнитное экранирование с высокой магнитной проницаемостью)

, но только в том случае, если это не влияет на работу датчика …. Не знаю … попробуйте, если у вас есть проблемы с шумом.

, если дрейф смещения является проблемой, вам, возможно, придется подрезать его.Я бы не стал помещать потенциометр на печатную плату усилителя датчика, а лучше использовал бы LPF с частотой 1/1000 Гц позже в схеме и возвращал бы крошечное напряжение постоянного тока обратно на передний конец, чтобы исправить смещение.

Вам нужна защита для операционного усилителя. Даже если помахать отверткой перед катушкой датчика, ваша цепь подпрыгнет. Может какие-то диоды BAV99 на рейки питания.

Вы также можете захотеть держать высокие частоты (вне полосы) подальше от вашего усилителя. Включите конденсатор обратной связи (несколько пФ) на первом операционном усилителе.

GRAS 26HG 1/4 «предусилитель со встроенным кабелем длиной 3 м, низкочастотный

Дизайн

Все микрофонные предусилители GRAS основаны на небольшой керамической толстопленочной подложке с очень высоким входным сопротивлением. Керамическая подложка защищена защитным кольцом, чтобы минимизировать влияние паразитной емкости и микрофонных помех.

Корпус изготовлен из нержавеющей стали для максимальной прочности и долговечности.Небольшие размеры этого предусилителя обеспечивают надежную работу во влажных условиях за счет тепла, выделяемого внутренним рассеиванием мощности.

Динамический диапазон

Тип 26HG может работать как с односторонними, так и с двусторонними источниками питания. Питание может варьироваться от 28 В до 120 В постоянного тока для одностороннего или от ± 14 В до ± 60 В постоянного тока для двустороннего. При использовании высокого напряжения питания (120 В постоянного тока или ± 60 В постоянного тока) динамический диапазон превышает 140 дБ.

Шум

Электрическая цепь в предусилителе типа 26HG построена на керамической подложке с использованием выбранных малошумящих компонентов для получения очень низкого собственного шума.Собственный электрический шум настолько низок, что шум системы в основном определяется тепловым шумом микрофонного капсюля.

Амплитудно-частотная характеристика

Отсечка низких частот предусилителя типа 26HG в основном определяется входным сопротивлением предусилителя и емкостью микрофонного капсюля. Емкости 20 пФ, 6,5 пФ и 3 пФ равны типичной емкости микрофонных капсюлей 1/2 «, 1/4» и 1/8 «соответственно.

Отсечка высоких частот определяется способностью предусилителя управлять емкостными нагрузками (скоростью нарастания), вызванными кабелем.Для больших сигналов влияние этих параметров необходимо учитывать при проведении измерений. Отклик на большой сигнал для типа 26HG для различных емкостных нагрузок, соответствующих разной длине кабеля, показан в техническом паспорте. Выходной уровень в децибелах относительно 1 Вольт. Типичная емкость кабеля составляет 100 пФ / м (30 пФ / фут).

Тип 26HG обычно используется с капсюлем низкочастотного микрофона типа 40AN для достижения частоты среза -3 дБ около 0,25 Гц.

Разъем

Предусилитель

типа 26HG снабжен 3-метровым легким кабелем, оканчивающимся 7-контактной вилкой серии LEMO 1B.Кабель имеет диаметр всего 2,5 мм и выдерживает температуру от -40 ° C до +150 ° C. В комплект входит адаптер (GR0010) для микрофонов GRAS 1/2 «.

7-контактный штекер LEMO 1B, вилка (внешний вид)

Аналоговый Дом: измерительный предусилитель с низким уровнем шума

Недавно мне потребовался малошумящий предусилитель для измерения плотности шума напряжения некоторых схем низкочастотного усилителя с помощью моего специализированного анализатора БПФ [1].Сейчас это на удивление легко сделать с помощью всего нескольких микросхем от Linear Technology.

Основные технические характеристики того, что мне нужно:

• Соединение по постоянному току
• Общий шум при 1 Гц <= 10 нВ / об-Гц в измерительной системе.
• Шум при 1 кГц <= 2,5 нВ / об / Гц в измерительной системе.
• Диапазон частот DC-100 кГц.
• Входное сопротивление 1 кОм.
• Регулируемое усиление для измерения в самых разных условиях.
• Питание от +/- 5 Вольт.
• Выходное напряжение не менее +/- 2,5 В для управления входом анализатора БПФ

Некоторые обратные расчеты огибающей показали, что мне нужно общее усиление около 5000 для предусилителя, чтобы преодолеть около 90% входного шума анализатора БПФ. Помня об этом и для простоты, я выбрал двухступенчатый предусилитель, состоящий из малошумящего OPAMP, за которым следует усилитель с программируемым усилением.

Самый низкий уровень шума напряжения OPAMP за несколько десятилетий сейчас — это LT1028 [1].Низкий среднечастотный шум 0,9 нВ / rt-Гц в сочетании с очень низким уровнем шума 1 / f угловой частоты идеально подошел для моих нужд. Чтобы расширить динамический диапазон предусилителя, я добавил пост-усилитель, использующий усилитель с программируемым усилением LTC6910-1. LTC6910-1 обеспечивает программируемые коэффициенты усиления 1,2,5,10,20,50 и 100.

Установка коэффициента усиления LT1028 на 52,1 В / В в сочетании с максимальным коэффициентом усиления LTC6910-1 100 объединяет для максимального усиления предусилителя в размере 5210 В / В [3].


Рис. 1. Использование низкого коэффициента усиления 52 В / В на LT1028 в достаточной степени преодолевает шум в нисходящем направлении и по-прежнему обеспечивает широкий динамический диапазон измерений даже при самых высоких настройках усиления.Общее усиление может быть установлено от 52,1 до 5210 В / В путем программирования LTC6910.

При измерении минимального уровня шума чего-либо шум предусилителя является лишь частью проблемы. Не менее важно иметь очень хорошо отфильтрованные источники питания и линии управления для предотвращения,

# 1 Паразитные сигналы, поступающие от источников питания и появляющиеся в минимальном уровне шума. Любой коммутационный шум, который попадает в предусилитель, будет проявляться в измерении как паразитный пик.

# 2 Превосходное демпфирование и низкий импеданс для предотвращения обратной связи и колебаний источника питания из-за большого усиления предусилителя. Это также важно при переходе от одного канала предусилителя к другому, поскольку эта конструкция в конечном итоге была двухканальной.

Эти два требования удовлетворяются за счет применения классического, простого регулятора с самым низким уровнем шума, схемы «Бета-умножитель». Схема на рисунке 2 установлена ​​рядом с предусилителями в дополнение к поканальным линейным регуляторам на основной плате.Таким образом, комбинация этих двух параметров помогает избавиться от минимального уровня шума от всех, кроме самых стойких ложных сигналов.

Рис. 2. В любой системе измерения минимального уровня шума источник питания предусилителя так же важен, как и его конструкция. Эта адаптация классического бета-умножителя с очень низким уровнем шума обеспечивает изоляцию> 40 дБ и очень низкий уровень шума на частоте 100 Гц. Добавление катушки индуктивности обеспечивает непрерывный спад, выходящий за пределы полосы измерения 100 кГц.Для конденсаторов 220 мкФ необходимо использовать высококачественный тантал.

Обратной стороной бета-умножителя является то, что он добавляет примерно 0,6 Вольт падения напряжения. Следовательно, необработанные входы +6 и -5,5 В в конечном итоге составляют около +5,4 и -4,9 В на клеммах напряжения предусилителя в этом приложении.

Поскольку в основном предусилитель использовался в двухканальной конструкции. Чтобы предотвратить переход от одного канала предусилителя к другому, схема на Рисунке 2 была продублирована для каждого входного канала.

Чтобы еще больше предотвратить попадание шума в минимальный уровень шума предусилителя, линии управления LTC6910-1 были сильно отфильтрованы и изолированы от шины управления микропроцессора.Изоляция шины управления обеспечивалась использованием расширителя ввода-вывода MAX7317 между шиной управления анализатора и каналами предусилителя. Это в сочетании с сильной фильтрацией на линиях управления на каждом LTC6910-1 обеспечило необходимую изоляцию.

Результаты Предусилитель был подключен к анализатору БПФ, и общий уровень шума системы был измерен путем замыкания входа предусилителя.

Рис. 3. Общие шумовые характеристики системы предусилителя LT1028 и OPA140 с закороченными входами.Анализаторы БПФ АЦП и усилитель драйвера АЦП также добавляют шум к общему результату.

Вход LT1028 подходит для измерения большого класса цепей, поскольку полезные измерительные узлы обычно имеют низкий импеданс (т. Е. Выходы регулятора или усилителя). Однако бывают случаи, когда импеданс выше оптимального импеданса источника LT1028 (который довольно низок и составляет около 160 Ом при 1 Гц). В этих случаях желателен предусилитель с более высоким импедансом. Просто заменив LT1028 на JFET OPA140, можно измерить цепи вплоть до мегомного диапазона.Для сравнения, шумовые характеристики предусилителя версий LT1028 и OPA140 показаны вместе на рисунке 3.

Реализация
Базовый анализатор, для которого был разработан этот предусилитель, имеет мезинниновый разъем для аналоговых входных и выходных цепей, что позволяет изменять общую конфигурацию прибора с минимальными затратами усилий. Просто создайте новую плату аналогового ввода, добавьте несколько строк встроенного кода C в приложение прибора, чтобы «научить» его запускать новое оборудование, подключите плату.QED!

Рисунок 4 — Готовый малошумящий предусилитель в том виде, в котором он реализован. На входе используются разъемы BNC и оба канала хорошо видны. На плате осталось достаточно места для будущего расширения .

Бонус
Bonus Figure: Поскольку Linear Technology не публикует низкочастотные кривые усилителя с программируемым усилением LTC6910. Я измерил типичное устройство и представил его здесь для усиления 100.

Список литературы
[1] Хагеман, Стивен С., «Современный синхронизирующий усилитель на основе DSP», 2018
http://analoghome.com/articles/a_modern_dsp_lockin_amplifier.pdf

[2] Linear Technology имеет модернизированный LT1028, LT6018, но он не имеет значительно меньшего шума и, в отличие от LT1028, шум не на 100% протестирован на всех устройствах. .

[3] Умные читатели заметят, что LTC6910-1 не имеет минимального гарантированного произведения коэффициента усиления и полосы пропускания (GBW), которое соответствует требуемой полосе пропускания 100 кГц при усилении 100. Я собирал только несколько из этих предусилителей и те, которые у меня были, соответствуют типичной спецификации 11 MHZ GBW, поэтому я выбрал типовые спецификации, которые соответствовали моим требованиям.

Статья Автор: Steve Hageman www.AnalogHome.