Как работает простейший транзисторный усилитель. Какие схемы усилителей на одном и нескольких транзисторах существуют. Как собрать простой усилитель звука своими руками. Какие компоненты нужны для сборки транзисторного усилителя.
Принцип работы простейшего транзисторного усилителя
Транзистор является ключевым компонентом простейшего усилителя. Его основная функция — усиление слабого входного сигнала. Как это происходит?
- Слабый входной сигнал подается на базу транзистора
- Небольшие изменения тока базы вызывают значительные изменения тока коллектора
- Усиленный сигнал снимается с коллектора транзистора
- Коэффициент усиления определяется параметрами транзистора и схемой включения
Таким образом, транзистор работает как управляемый источник тока, преобразуя слабые колебания входного сигнала в мощные колебания выходного.
Схема простейшего усилителя на одном транзисторе
Рассмотрим базовую схему усилителя на одном биполярном транзисторе:
- Транзистор включен по схеме с общим эмиттером
- Резистор в цепи базы задает ток смещения
- Резистор в цепи коллектора является нагрузкой
- Входной сигнал подается на базу через конденсатор
- Усиленный сигнал снимается с коллектора
Такая схема обеспечивает усиление по напряжению и току, но имеет ограниченную мощность. Для увеличения выходной мощности применяют многокаскадные усилители.
Типы и характеристики простых транзисторных усилителей
Существует несколько основных типов простых транзисторных усилителей:
- Усилитель с общим эмиттером — высокое усиление по напряжению и току
- Усилитель с общей базой — высокое усиление по напряжению, низкое по току
- Эмиттерный повторитель — усиление по току, без усиления по напряжению
- Двухтактные усилители — высокая выходная мощность
Ключевые характеристики транзисторных усилителей:
- Коэффициент усиления
- Входное и выходное сопротивление
- Диапазон рабочих частот
- Выходная мощность
- Коэффициент нелинейных искажений
Выбор схемы зависит от требуемых параметров усиления и назначения устройства.
Как собрать простой усилитель звука на транзисторах
Для сборки простейшего усилителя звука понадобятся следующие компоненты:
- Биполярный транзистор (например, КТ315)
- Резисторы (10кОм, 1кОм)
- Конденсаторы (10мкФ, 100нФ)
- Источник питания 9-12В
- Динамик или наушники
- Макетная плата
Порядок сборки:
- Соберите схему на макетной плате согласно выбранной схеме
- Подключите источник входного сигнала (микрофон, плеер)
- Подключите динамик или наушники к выходу
- Подайте питание на схему
При правильной сборке вы получите рабочий усилитель звука низкой мощности.
Многокаскадные транзисторные усилители
Для увеличения коэффициента усиления и выходной мощности применяют многокаскадные схемы усилителей. Рассмотрим основные типы:
- Двухкаскадный усилитель — два каскада усиления с ОЭ
- Каскодный усилитель — каскады ОЭ и ОБ
- Дифференциальный усилитель — два симметричных каскада
- Двухтактный выходной каскад — для повышения мощности
Многокаскадные схемы позволяют получить высокое усиление при хороших частотных характеристиках. Однако они более сложны в настройке и требуют тщательного согласования каскадов.
Преимущества и недостатки транзисторных усилителей
Основные преимущества транзисторных усилителей:
- Простота схемотехники
- Низкая стоимость компонентов
- Широкий диапазон рабочих частот
- Высокий КПД
- Возможность работы при низких напряжениях питания
Недостатки транзисторных усилителей:
- Нелинейные искажения на высоких уровнях сигнала
- Температурная зависимость параметров
- Сложность согласования каскадов в многокаскадных схемах
- Необходимость настройки режима по постоянному току
Несмотря на недостатки, простые транзисторные усилители остаются востребованными благодаря доступности и универсальности.
Применение простейших транзисторных усилителей
Простые усилители на транзисторах находят широкое применение в различных областях:
- Усиление сигналов с микрофонов и датчиков
- Предварительные усилители в аудиотехнике
- Усилители для наушников
- Усилители в системах связи
- Драйверы светодиодов и ламп
- Усилители в измерительной технике
Благодаря простоте и низкой стоимости, такие усилители часто используются в любительских конструкциях и учебных целях.
Заключение
Простейшие транзисторные усилители остаются актуальными, несмотря на развитие интегральной схемотехники. Они позволяют на практике изучить принципы усиления сигналов и получить базовые навыки проектирования электронных устройств. При правильном подборе компонентов и настройке даже простая схема на одном транзисторе способна обеспечить качественное усиление звука.
Простейший усилитель микрофона на одном транзисторе
Основополагающий компонент, без которого не было ни одного современного электронного устройства — транзистор. Чтобы понять как работает этот полупроводниковый прибор, соберем простейший усилитель на одном транзисторе.
Так как целью было ознакомление с работой транзистора, а не сборка конечного устройства для использования в быту, я не стал выбирать и специально покупать какой-то определенный транзистор, а взял тот, который оказался под рукой — П307В. Скачал из интернета так называемый даташит(datasheet) для П307 из которого узнал что данный тип транзистора имеет n-p-n структуру, низкочастотный, маломощный и подходит для применения в усилителях.
транзистор П307В
Как известно из школьной программы физики, транзистор — это, образно выражаясь, слоеный пирог, состоящий из трех слоев полупроводникового материала. Полупроводник — это такой материал, который отличается сильной зависимостью своей проводимости от концентрации примесей и других факторов. Самый распространенный полупроводник — это кремний.
В зависимости от вводимой в полупроводник примеси, он становится p-типа или n-типа. Транзисторы могут иметь n-p-n или p-n-p структуру. Центральный слой полупроводника называется базой, а два крайних — эмиттер и коллектор. На схемах они обозначаются следующим образом:
обозначение n-p-n и p-n-p транзистора
Принцип работы транзистора сводится к тому что малыми токами, подаваемыми на базу, можно управлять большими токами, протекающими между эмиттером и коллектором.
Транзисторы n-p-n типа управляются (активируются) положительным напряжением, которое прикладывается к базе транзистора относительно эмиттера.
Транзисторы p-n-p типа управляются отрицательным напряжением, которое создается на базе относительно эмиттера.
У электронщиков есть одна крылатая фраза: «Никто не умирает так тихо и незаметно как транзистор». Если на выводы транзистора подать слишком большой ток, то он сразу же выйдет из строя.
Допустимые токи для разных транзисторов можно узнать в даташите, для маломощных обычно не более 20мА.
Проверить транзистор можно при помощи обычного мультиметра. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления в диапозоне тысяч Ом, подсоединяем красный щуп к базе, а общий — черный щуп, попеременно, к эмиттеру, потом к коллектору, прибор должен показывать сопротивление, в моем случае порядка 300 Ом. Далее подсоединяем общий щуп к базе, а красный щуп попеременно к эмиттеру, потом к коллектору, прибор не должен показывать сопротивление, как будто это диэлектрик. Если все-же показывает сопротивление в обоих направлениях, то p-n переход пробит. То есть от базы к эмиттеру и от базы к коллектору ток должен проходить только в одном направлении. Переходы база — эмиттер и база — коллектор при проверке транзистора можно сравнить с двумя диодами, соединенными между собой. Транзисторы p-n-p структуры проверяются аналогично, но направления проводимости будут противоположными.
Кроме транзистора понадобились микрофон, динамик, переменный резистор и источник питания.
микрофон
динамик у меня оказался под рукой этот, но можно взять любой, даже обычные наушники-капельки
переменный резистор на 20кОм, постоянные резисторы на 10кОм и 300Ом
источник питания — два аккумулятора по 3.7v, соединенные последовательно, что дает в сумме 7.4v
Все манипуляции с электронными компонентами очень удобно делать на макетной плате, не требующей пайки. Для включения детали в схему нужно просто воткнуть ее в отверстия платы. Макетную плату дешевле всего заказать на Алиэкспрессе, я покупал вот эту макетную плату в комплекте с usb адаптором питания и набором перемычек
Для начала я решил проверить работу транзистора в режиме ключа. Резистор для предохранения от превышения тока на светодиоде — 200 Ом, хотя источник питания не достаточно мощный чтобы вывести светодиод из строя. Таким образом эмиттерно-коллекторная цепь собрана, но светодиод не светится.
электронный ключ на одном транзисторе
электронный ключ на одном транзисторе
электронный ключ на одном транзисторе
Чтобы из простого электронного ключа на одном транзисторе сделать усилитель микрофона, необходимо вместо светодиода подключить динамик, а к базе — резистор и микрофон.
усилитель микрофона на одном транзисторе
Тут я столкнулся с двумя трудностями, во-первых я не знал с каким сопротивлением на базе будет нужный ток.
Именно от этого так называемого «тока смещения на базе транзистора» будет зависеть усиление, то есть громкость в динамике. Поэтому я решил взять переменное сопротивление. Путем подбора оказалось что усилитель работал с сопротивлением в диапазоне от 11кОм до 33кОм, за этими пределами в динамике не было слышно ничего. Наибольшая громкость достигалась примерно при 14кОм. Это значение зависит от входного сигнала, в данном случае от применяемого микрофона.
подбор сопротивления
усилитель микрофона на одном транзисторе
Данный усилитель будет работать, если динамик подключать в разрыв между эмиттером и минусом так и между плюсом и коллектором.
Хотя этот усилитель делался только в целях ознакомления с работой транзистора, он вполне работоспособен и ему можно найти применение. Звуки перед микрофоном отчетливо слышны в динамике.
Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах. Простой транзисторный усилитель класса «А Унч на 2 транзисторах разной проводимости схема
Читатели! Запомните ник этого автора и никогда не повторяйте его схемы.
Модераторы! Прежде чем меня забанить за оскорбления, подумайте, что Вы «подпустили к микрофону» обыкновенного гопника, которого даже близко нельзя подпускать к радиотехнике и, тем более, к обучению начинающих.
Во-первых, при такой схеме включения, через транзистор и динамик пойдет большой постоянный ток, даже если переменный резистор будет в нужном положении, то есть будет слышно музыку. А при большом токе повреждается динамик, то есть, рано или поздно, он сгорит.
Во-вторых, в этой схеме обязательно должен быть ограничитель тока, то есть постоянный резистор, хотя бы на 1 КОм, включенный последовательно с переменным. Любой самоделкин повернет регулятор переменного резистора до упора, у него станет нулевое сопротивление и на базу транзистора пойдет большой ток. В результате сгорит транзистор или динамик.
Переменный конденсатор на входе нужен для защиты источника звука (это должен обьяснить автор, ибо сразу же нашелся читатель, который убрал его просто так, считая себя умнее автора).
Без него будут нормально работать только те плееры, в которых на выходе уже стоит подобная защита. А если ее там нет, то выход плеера может повредиться, особенно, как я сказал выше, если выкрутить переменный резистор «в ноль». При этом на выход дорогого ноутбука подастся напряжение с источника питания этой копеечной безделушки и он может сгореть. Самоделкины, очень любят убирать защитные резисторы и конденсаторы, потому-что «работает же!» В результате, с одним источником звука схема может работать, а с другим нет, да еще и может повредиться дорогой телефон или ноутбук.
Переменный резистор, в данной схеме должен быть только подстроечным, то есть регулироваться один раз и закрываться в корпусе, а не выводиться наружу с удобной ручкой. Это не регулятор громкости, а регулятор искажений, то есть им подбирается режим работы транзистора, чтобы были минимальные искажения и чтобы из динамика не шел дым. Поэтому он ни в коем случае не должен быть доступен снаружи. Регулировать громкость, путем изменения режима НЕЛЬЗЯ.
За это нужно «убивать». Если очень хочется регулировать громкость, проще включить еще один переменный резистор последовательно с конденсатором и вот его уже можно выводить на корпус усилителя.
Вообще, для простейших схем — и чтобы заработало сразу и чтобы ничего не повредить, нужно покупать микросхему типа TDA (например TDA7052, TDA7056… примеров в интернете множество) , а автор взял случайный транзистор, который завалялся у него в столе. В результате доверчивые любители будут искать именно такой транзистор, хотя коэффициент усиления у него всего 15, а допустимый ток аж 8 ампер (сожгет любой динамик даже не заметив).
После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем.
В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.
Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.
Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.
Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.
Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.
Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.
Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.
Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.
Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.
И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.
Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.
Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.
Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Усилитель на микросхеме TDA2003 | |||||||
| Аудио усилитель | TDA2003 | 1 | В блокнот | ||||
| С1 | 47 мкФ х 25В | 1 | В блокнот | ||||
| С2 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Пленочный | В блокнот | ||
| С3 | Электролитический конденсатор | 1 мкФ х 25В | 1 | В блокнот | |||
| С5 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ х 16В | 1 | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 100 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | От 10 кОм до 50 кОм | В блокнот | ||
| Ls1 | Динамическая головка | 2-4 Ом | 1 | В блокнот | |||
| Усилитель на транзисторах схема №2 | |||||||
| VT1-VT3 | Биполярный транзистор | КТ315А | 3 | В блокнот | |||
| С1 | Электролитический конденсатор | 1 мкФ х 16В | 1 | В блокнот | |||
| С2, С3 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ х 16В | 2 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 100 кОм | 2 | В блокнот | |||
| R3 | Резистор | 47 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R4 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R5 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R6 | Резистор | 3 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Динамическая головка | 2-4 Ом | 1 | В блокнот | ||||
| Усилитель на транзисторах схема №3 | |||||||
| VT2 | Биполярный транзистор | КТ315А | 1 | В блокнот | |||
| VT3 | Биполярный транзистор | КТ361А | 1 | В блокнот | |||
| VT4 | Биполярный транзистор | КТ815А | 1 | В блокнот | |||
| VT5 | Биполярный транзистор | КТ816А | 1 | В блокнот | |||
| VD1 | Диод | Д18 | 1 | Или любой маломощный | В блокнот | ||
| С1, С2, С5 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ х 16В | 3 | ||||
Редакция сайта «Две Схемы» представляет простой, но качественный усилитель НЧ на транзисторах MOSFET.
Его схема должна быть хорошо известна радиолюбителям аудиофилам, так как ей уже лет 20. Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому её иногда так и называют — УНЧ Holton. Система усиления звука имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, при мощности на нагрузку порядка 100 Ватт.
Данный усилитель является альтернативой для популярных усилителей серии TDA и подобных попсовых, ведь при чуть большей стоимости можно получить усилитель с явно лучшими характеристиками.
Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2-х недорогих МОП-транзисторов. Усилитель может работать с динамиками сопротивлением как 4, так и 8 Ом. Единственной настройкой, которую необходимо выполнить во время запуска — будет установка значения тока покоя выходных транзисторов.
Принципиальная схема УМЗЧ Holton
Усилитель Холтон на MOSFET — схема
Схема является классическим двухступенчатым усилителем, он состоит из дифференциального входного усилителя и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов.
Схема системы представлена выше.
Печатная плата
Печатная плата УНЧ — готовый вид
Вот архив с PDF файлами печатной платы — .
Принцип работы усилителя
Транзисторы Т4 (BC546) и T5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на питание от источника тока, построенного на основе транзисторов T7 (BC546), T10 (BC546) и резисторах R18 (22 ком), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенный из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 нф) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкф), R6 и R10 (47 ком), ограничивающий составляющие сигнала на инфранизких частотах.
Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузкой являются транзисторы Т8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).
Конденсаторы C3 (33 пф) и C4 (33 пф) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 нф) включенный параллельно R13 (10 ком/1 В), улучшает переходную характеристику УНЧ, что имеет значение для быстро нарастающих входных сигналов.
Транзистор T6 вместе с элементами R9 (4,7 ком), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяет установить правильную полярность выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом/5 Вт) и R17 (0,22 Ом/5 Вт) в пределах 20-25 мВ. Общее потребление тока в режиме покоя усилителя должен быть в районе 130 мА.
Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы T3 (IRFP240) и T11 (IRFP9240). Транзисторы эти устанавливаются как повторитель напряжения с большим максимальным выходным током, таким образом, первые 2 каскада должны раскачать достаточно большую амплитуду для выходного сигнала.
Резисторы R8 и R17 были применены, в основном, для быстрого измерения тока покоя транзисторов усилителя мощности без вмешательства в схему.
Могут они также пригодиться в случае расширения системы на еще одну пару силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.
Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают скорость зарядки емкости проходных транзисторов, а, следовательно, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания у транзисторов не должно быть больше 12 В.
На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра питания С2 (4700 мкф/50 в) и C13 (4700 мкф/50 в).
Самодельный транзисторный УНЧ на МОСФЕТ
Управление питается через дополнительный RC фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом/1 В), С1 (220 мкф/50 в) и R23 (100 Ом/1 В) и C12 (220 мкф/50 в).
Источник питания для УМЗЧ
Схема усилителя обеспечивает мощность, которая достигает реальных 100 Вт (эффективное синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлением нагрузки 4 Ома.
Усилитель Холтон на плате с деталями
Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2х24 В. После выпрямления и сглаживания должно получиться двух полярное питание усилители мощности в районе +/-33 Вольт. Представленная здесь конструкция является модулем монофонического усилителя с очень хорошими параметрами, построенного на транзисторах MOSFET, который можно использовать как отдельный блок или в составе .
Сейчас в интернете можно найти огромное количество схем различных усилителей на микросхемах, преимущественно серии TDA. Они обладают достаточно неплохими характеристиками, хорошим КПД и стоят не так уж и дорого, в связи с этим и пользуются такой популярностью. Однако на их фоне незаслуженно остаются забытыми транзисторные усилители, которые хоть и сложны в настройке, но не менее интересны.
Схема усилителя
В этой статье рассмотрим процесс сборки весьма необычного усилителя, работающего в классе «А» и содержащего всего 4 транзистора.
Эта схема разработана ещё в 1969 году английским инженером Джоном Линсли Худом, несмотря на свою старость, она и по сей день остаётся актуальной.
В отличие от усилителей на микросхемах, транзисторные усилители требуют тщательной настройки и подбора транзисторов. Эта схема – не исключение, хоть она и выглядит предельно простой. Транзистор VT1 – входной, структуры PNP. Можно экспериментировать с различными маломощными PNP-транзисторами, в том числе и с германиевыми, например, МП42. Хорошо себя зарекомендовали в этой схеме в качестве VT1 такие транзисторы, как 2N3906, BC212, BC546, КТ361. Транзистор VT2 – структуры NPN, средней или малой мощности, сюда подойдут КТ801, КТ630, КТ602, 2N697, BD139, 2SC5707, 2SD2165. Особое внимание стоит уделить выходным транзисторам VT3 и VT4, а точнее, их коэффициенту усиления. Сюда хорошо подходят КТ805, 2SC5200, 2N3055, 2SC5198. Нужно отобрать два одинаковых транзистора с как можно более близким коэффициентом усиления, при этом он должен более 120.
Если коэффициент усиления выходных транзисторов меньше 120, значит в драйверный каскад (VT2) нужно поставить транзистор с большим усилением (300 и более).
Подбор номиналов усилителя
Некоторые номиналы на схеме подбираются исходя из напряжения питания схемы и сопротивления нагрузки, некоторые возможные варианты показаны в таблице:
Не рекомендуется поднимать напряжение питания более 40 вольт, могут выйти из строя выходные транзисторы. Особенность усилителей класса А – большой ток покоя, и, следовательно, сильный разогрев транзисторов. При напряжении питания, например, 20 вольт и токе покоя 1.5 ампера усилитель потребляет 30 ватт, не зависимо от того, подаётся на его вход сигнал или нет. На каждом из выходных транзисторов при этом будет рассеиваться по 15 ватт тепла, а это мощность небольшого паяльника! Поэтому транзисторы VT3 и VT4 нужно установить на большой радиатор, используя термопасту.
Данный усилитель склонен в появлению самовозбуждений, поэтому на его выходе ставят цепь Цобеля: резистор сопротивлением 10 Ом и конденсатор 100 нФ, включенные последовательно между землёй и общей точкой выходных транзисторов (на схеме эта цепь показана пунктиром).
При первом включении усилителя в разрыв его питающего провода нужно включить амперметр для контроля тока покоя. Пока выходные транзисторы не разогрелись до рабочей температуры, он может немного плавать, это вполне нормально. Также при первом включении нужно замерять напряжение между общей точкой выходных транзисторов (коллектор VT4 и эммитер VT3) и землёй, там должна быть половина питающего напряжения. Если напряжение отличается в большую или меньшую сторону, нужно покрутить подстроечный резистор R2.
Плата усилителя:
(cкачиваний: 523)
Плата изготовлена методом ЛУТ.
Собранный мной усилитель
Несколько слов о конденсаторах, входном и выходном. Ёмкость входного конденсатора на схеме обозначена 0,1 мкФ, однако такой ёмкости не достаточно. В качестве входного следует поставить плёночный конденсатор ёмкостью 0,68 – 1 мкФ, иначе возможен нежелательный срез низких частот.
Выходной конденсатор С5 стоит взять на напряжение не меньшее, чем напряжением питания, жадничать с ёмкостью также не стоит.
Преимуществом схемы этого усилителя является то, что она не представляет опасности для динамиков акустической системы, ведь динамик подключается через разделительный конденсатор (С5), это значит, что при появлении на выходе постоянного напряжения, например, при выходе усилителя из строя, динамик останется цел, ведь конденсатор не пропустит постоянное напряжение.
Мощный мини -амплификатор с использованием только 5 транзисторов с PCB
| Рис. 1 -Мощный мини -амплификатор с использованием только 5 транзисторов с PCB |
Это простой усилитель, который использует только 5
. транзисторов и обеспечивает хорошую мощность, по нашим тестам мы приближаемся к 90 Вт , и что удивительно, у него очень хороший звук, учитывая его сверхпростоту.
Схема довольно проста и очень проста в сборке, что делает ее отличным вариантом для тех, кто хочет собрать усилитель с хорошей мощностью и большой стоимостью, поскольку в ней используются дискретные компоненты, дешевые и легко приобретаемые.
Вас также могут заинтересовать:
Схема усилителя
Схема усилителя очень проста в сборке, как показано на рис. 2 чуть ниже, этот усилитель разделен на три основных каскада: силовые транзисторы на радиатор , так как работаешь с питанием они будут греться, поможет радиатор небольшого размера.
Для любителей громкого звука, чтобы действительно выжать усилитель на максимум, рекомендуется поставить Диоды BIAS последовательно, на радиаторе вместе с транзисторами. Это приведет к тому, что базовое напряжение будет регулироваться в соответствии с температурой транзисторов.
Блок питания
Питание подается через трансформатор на 24 В переменного тока, после выпрямления питание обеспечивает 35 В постоянного тока.
Ток для питания этого усилителя составляет не менее 3А, для тех, кто монтирует два из них для формирования стереопары, вы должны удвоить ток до 6 Ампер.
Список компонентов
- Полупроводник
- Q1, Q2 ………. 2N5551 NPN Транзистор
- Q3 ……………. PNP BD140 Транзистор
- Q4 ……………… 2SC5200 NPN Мощный дополнительный транзистор
- Q5 ……………. 2SA1943 PNP Силовой комплементарный транзистор
- D1, D2, D3 … 1N4007 Диод
- Резисторы
- R1, R5 ………. 1000010 коричневый, черный, желтый, золотой )
- R2 …………….. 6K8 Ом Резистор — ( синий, серый, красный, золотой )
- R3 .. ………….. 620 Ом Резистор — ( синий, красный, коричневый, золотой )
- R4…………….. 4K7 Ом Резистор — ( желтый, фиолетовый, красный, золотой )
- R6 .
…………… 1k5 Ом Резистор — ( коричневый, зеленый, красный, золотой ) - R7, R8 ……….. 0,22 Ом — Резистор 5 Вт — ( красный, красный, серебряный, золотой )
- P1 ………………… Потенциометр 10 кОм
- Конденсаторы
- C1 ………….. .. 2,2 мкФ Полиэстер / Керамический конденсатор
- C2 ……………. 47 мкФ — 65 В Электролитический конденсатор
- Разное P.51 905109 90 …………… Тип винтовой клеммы 5 мм, 2-контактный разъем
- P2 …………….. Тип винтовой клеммы 5 мм, 3-контактный Соединитель
- J1 ………………… Набор штекерных соединителей 2-контактный (дополнительно)
- Прочее …………. Плата, провода, Динамик, радиатор и т. д.
…………… 1k5 Ом Резистор — ( коричневый, зеленый, красный, золотой )Печатная плата
В рис. 3 мы предоставляем печатную плату — , печатную плату , в файлах GERBER, PDF и PNG.
Эти файлы доступны для бесплатного скачивания , на МЕГА сервере , по прямой ссылке, без обхода.
Все для облегчения более оптимизированной сборки дома или в компании, которая печатает платы. Вы можете скачать файлы в опции «Загрузить» ниже.
| Рис. 3 — PCB — Мощный мини -амплификатор с использованием только 5 транзисторов |
Файлы, чтобы загрузить, прямое ссылка:
Нажмите на ссылку. и файлы PNG
Если у вас есть какие-либо вопросы, предложения или исправления, оставьте их в комментариях, и мы ответим на них в ближайшее время.
Подписывайтесь на наш блог!!! Нажмите здесь — elcircuits.com!!!
С наилучшими пожеланиями!!!
Однокаскадный усилитель — определение, схема, практика [GATE] транзистор смещен правильно. Таким образом, для улучшения силы слабого сигнала жизненно важную роль играют однокаскадные усилители.
В таких приложениях, как связь, медицинские и научные исследования для отображения результатов на индикаторных приборах, мы будем использовать однокаскадный усилитель.В многокаскадных усилителях мы соединим несколько однокаскадных усилителей в каскад. Итак, чтобы понять работу многокаскадных усилителей, нужно знать работу однокаскадного усилителя. Итак, в этой статье мы сосредоточимся на работе однокаскадного усилителя и его основных параметрах.
Загрузить формулы для электроники и средств связи GATE — система управления
Прочитать статью полностью
Что такое однокаскадный усилитель?
Электронная схема называется однокаскадным усилителем, если она состоит из одного транзистора с правильным смещением и дополнительных компонентов в соответствии с требованием, обеспечивающим выходной сигнал, который затем является усиленной версией любой входной величины, такой как напряжение , ток и мощность. Это означает, что транзистор является основным компонентом однокаскадных усилителей.
Среди всех транзисторов BJT является базовым. Следовательно, легко понять однокаскадные усилители, использующие JFET или MOSFET, после изучения и понимания работы усилителей, использующих BJT в одном каскаде. Мы можем анализировать многокаскадные усилители, анализируя каждый каскад схемы.
Загрузить формулы для электроники и средств связи GATE – цифровые схемы
Простая принципиальная схема однокаскадного усилителя
Простая принципиальная схема однокаскадного усилителя показана ниже.
Практическая принципиальная схема однокаскадного усилителя
На простой принципиальной схеме однокаскадного усилителя мы рассмотрели один транзистор с биполярным переходом (BJT) и четыре резистора. Резисторы R1 и R2 используются для обеспечения смещения транзистора в цепи. Резисторы RC и RE подключены к выводам коллектора и эмиттера биполярного транзистора соответственно.
На этой принципиальной схеме биполярный транзистор и один резистор подключены к каждому выводу биполярного транзистора.
Для практических целей мы подключим по одному конденсатору к каждой клемме биполярного транзистора, чтобы пропускать переменный ток и блокировать постоянный ток на входных и выходных клеммах биполярного транзистора.
Ниже показана практическая принципиальная схема однокаскадного усилителя. Здесь мы рассмотрели нагрузочный резистор R L .
Загрузить формулы для электроники и средств связи GATE — электронные устройства
Эквивалентные схемы однокаскадного усилителя
Мы обеспечим подачу постоянного тока на схему однокаскадного усилителя для смещения транзистора. Чтобы получить усиленный сигнал на выходе, мы подадим сигнал переменного тока на входные клеммы транзистора. Для простоты анализа схемы воспользуемся теоремой суперпозиции. Так как мы имеем соответственно два типа сигналов, то получим следующие две эквивалентные схемы.
- Эквивалентная цепь постоянного тока: Мы получим эквивалентную схему постоянного тока однокаскадного усилителя, разомкнув конденсаторы и сделав значение напряжения переменного тока равным нулю, замкнув накоротко клеммы напряжения переменного тока. Эта эквивалентная схема постоянного тока показана ниже. Поскольку в цепи присутствует только источник постоянного тока, мы можем рассчитать постоянные напряжения и постоянные токи в цепи.
- Эквивалентная схема переменного тока: Мы получим эквивалентную схему переменного тока однокаскадного усилителя, замкнув конденсаторы и сделав равным нулю значение постоянного напряжения, замкнув клеммы постоянного напряжения. Эта эквивалентная схема переменного тока показана ниже. Поскольку в цепи присутствует только источник переменного тока, мы можем рассчитать переменные напряжения и переменные токи.
Эта эквивалентная схема постоянного тока показана ниже. Поскольку в цепи присутствует только источник постоянного тока, мы можем рассчитать постоянные напряжения и постоянные токи в цепи. Часто задаваемые вопросы об однокаскадных усилителях
Что такое однокаскадные усилители?
В многокаскадных усилителях у нас будет несколько однокаскадных транзисторов. Будет очень сложно, если мы проанализируем многокаскадный усилитель напрямую. Следовательно, мы разделим многокаскадный усилитель на несколько одиночных каскадов.
Таким образом, сначала проанализировав каждый однокаскадный транзистор этой схемы, мы можем легко проанализировать весь многокаскадный усилитель.Сколько транзисторов требуется для однокаскадного усилителя?
Количество транзисторов в однокаскадном усилителе равно одному. Это означает, что у нас есть только один транзисторный каскад между входом и выходом усилителя. В этом усилителе наряду с транзистором будут дополнительные компоненты для обеспечения смещения и т.д.
Каковы преимущества и недостатки однокаскадного усилителя?
Будет меньше искажений амплитуды и частоты. Он обеспечивает большую пропускную способность. Таковы преимущества однокаскадных усилителей с RC-связью. Произойдет снижение коэффициента усиления по напряжению как на низких, так и на высоких частотах. Мы не можем использовать этот усилитель на выходе или в последнем каскаде из-за плохого согласования импеданса. Это недостатки однокаскадных усилителей с RC-связью.
Какие типы усилителей существуют в зависимости от электрических величин?
У нас есть основные электрические величины, такие как напряжение и ток. Произведение этих двух величин называется мощностью. Поскольку у нас есть три типа электрических величин, у нас будет три типа усилителей: усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности
Какие типы усилителей бывают в зависимости от количества каскадов?
Мы можем разделить усилители на два типа в зависимости от количества каскадов. Это однокаскадные усилители и многокаскадные усилители. В однокаскадном усилителе будет один транзистор (каскад). В то время как в многокаскадных усилителях будет несколько транзисторов.
Таким образом, сначала проанализировав каждый однокаскадный транзистор этой схемы, мы можем легко проанализировать весь многокаскадный усилитель.
ESE & GATE EC
Electronic & Comm.gategate Eceseese Ecother Series
. ПриложениеGradeStack Learning Pvt. Ltd.Windsor IT Park, Башня — A, 2-й этаж,
Сектор 125, Нойда,
Уттар-Прадеш 201303
help@byjusexamprep.
