Как работают простые транзисторные усилители звука. Какие схемы используются для их построения. Какие преимущества и недостатки есть у транзисторных усилителей по сравнению с другими типами. Как собрать простой транзисторный усилитель своими руками.
Принцип работы простого транзисторного усилителя
Простейший транзисторный усилитель звука состоит всего из одного транзистора и нескольких пассивных компонентов. Принцип его работы основан на том, что небольшие изменения тока базы транзистора вызывают значительно большие изменения тока коллектора. Это позволяет усилить входной сигнал.
Основные элементы простого однокаскадного усилителя:
- Транзистор — основной активный элемент
- Резисторы — задают режим работы транзистора
- Конденсаторы — разделяют цепи по постоянному току
- Источник питания — обеспечивает энергией
Входной сигнал подается на базу транзистора через разделительный конденсатор. Изменения входного напряжения вызывают изменения тока базы, что приводит к усиленным изменениям тока коллектора. На резисторе в цепи коллектора формируется усиленный выходной сигнал.
Схемы простых транзисторных усилителей
Существует несколько базовых схем включения транзисторов в усилительных каскадах:
Схема с общим эмиттером
Это самая распространенная схема, обеспечивающая усиление как по току, так и по напряжению. Входной сигнал подается на базу, выходной снимается с коллектора. Коэффициент усиления по напряжению может достигать 100-500.
Схема с общей базой
Эта схема обеспечивает усиление только по напряжению. Она имеет низкое входное и высокое выходное сопротивление. Применяется реже, в основном в высокочастотных усилителях.
Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель)
Данная схема не усиливает напряжение, но обеспечивает усиление по току. Она имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление, что позволяет согласовывать высокоомные источники сигнала с низкоомной нагрузкой.
Преимущества и недостатки транзисторных усилителей
Транзисторные усилители имеют ряд преимуществ по сравнению с ламповыми и микросхемными:
- Высокий КПД
- Компактные размеры
- Низкое напряжение питания
- Долговечность
- Невысокая стоимость
К недостаткам можно отнести:
- Более высокие нелинейные искажения
- Худшие шумовые характеристики
- Меньший динамический диапазон
- Сложность получения большой выходной мощности
Как собрать простой транзисторный усилитель
Для сборки простейшего однокаскадного усилителя понадобится:
- Транзистор (например, КТ315)
- Резисторы — 2-3 шт
- Конденсаторы — 2-3 шт
- Макетная плата
- Источник питания 9-12В
- Провода
Последовательность сборки:
- Разместите компоненты на макетной плате согласно схеме
- Соедините компоненты проводами
- Подключите источник питания
- Подайте входной сигнал и проверьте работу усилителя
При правильной сборке даже такой простой усилитель позволит усилить сигнал в несколько раз. Это хороший старт для дальнейших экспериментов с более сложными схемами.
Многокаскадные транзисторные усилители
Для получения большего усиления применяют многокаскадные усилители, состоящие из нескольких последовательно соединенных каскадов. Это позволяет достичь значительно большего коэффициента усиления.
Основные типы многокаскадных усилителей:
- RC-связанные — между каскадами стоят разделительные конденсаторы
- Трансформаторные — связь через трансформаторы
- С непосредственной связью — без разделительных элементов
При проектировании многокаскадных усилителей важно обеспечить правильное согласование каскадов и стабильность работы. Для этого применяют различные цепи обратной связи.
Выходные каскады транзисторных усилителей
Выходной каскад усилителя мощности должен обеспечивать передачу усиленного сигнала в нагрузку с минимальными искажениями. Основные типы выходных каскадов:
Однотактный
Простейший вариант на одном транзисторе. Имеет низкий КПД и большие искажения. Применяется только в маломощных усилителях.
Двухтактный
Содержит два транзистора, работающих поочередно на разных полупериодах сигнала. Обеспечивает высокий КПД и низкие искажения. Наиболее распространен в мощных усилителях.
Мостовой
Состоит из двух двухтактных каскадов, включенных по мостовой схеме. Позволяет получить максимальную выходную мощность.
Правильный выбор схемы выходного каскада во многом определяет характеристики всего усилителя.
Проблемы при разработке транзисторных усилителей
При проектировании транзисторных усилителей приходится решать ряд проблем:
- Температурная стабилизация режима работы транзисторов
- Снижение нелинейных искажений
- Расширение полосы пропускания
- Согласование входных и выходных сопротивлений каскадов
- Борьба с самовозбуждением и паразитными колебаниями
- Снижение уровня шумов
Для решения этих задач применяют различные схемотехнические приемы — отрицательную обратную связь, эмиттерную стабилизацию, каскодные схемы и другие.
Современные тенденции в разработке транзисторных усилителей
Хотя на смену дискретным транзисторным усилителям во многих областях пришли интегральные микросхемы, транзисторные схемы по-прежнему применяются там, где требуются предельные характеристики или специфические свойства:
- Высококачественные аудиоусилители класса Hi-End
- Мощные усилители для профессиональной аудиотехники
- Прецизионные измерительные усилители
- Высокочастотные и широкополосные усилители
Современные транзисторные усилители отличаются применением новых типов транзисторов (полевых, IGBT), использованием цифровых методов управления режимами работы, внедрением систем защиты и самодиагностики.
Несмотря на кажущуюся простоту, разработка качественного транзисторного усилителя требует глубоких знаний и опыта. Но даже простые схемы позволяют на практике изучить основные принципы работы усилительной техники.
Простой транзисторный усилитель 25 Вт с темброблоком
категория Схемы усилителей материалы в категории * Подкатегория Схемы усилителей на транзисторах
Источник: Книга 500 схем для радиолюбителей. Усилители НЧ Николаев А.П., Малкина М.В..SASHKIN SOFT, Уфа 1998 г
Несмотря на кажущуюся громоздкость и большое количество деталей, усилитель этот достаточно прост: он состоит из предварительного усилительного каскада с темброблоком и, собственно, самого усилителя.
Основные характеристики усилителя:
Номинальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом, Вт…………. 25
Коэффициент гармоник в полосе частот 30 Гц — 20 кГц при
номинальной выходной мощности не более, %…………………… 0,45
Диапазон регулировки тембра, дБ:
на частоте 30 Гц…………………………………………………………..+-22
на частоте 20 кГц………………………………………………………….+-20
Чувствительность, мВ .
……………………………………………………..250
Отношение сигнал/шум, дБ………………………………………………. 77
Выходное сопротивление, Ом…………………………………………… 0,15
Схема усилителя и ее описание
схема усилителя (одного канала) показана на рисунке 1:
Сигнал звуковой частоты поступает через разъем Х1 на вход блока регулировок. Регуляторы громкости в каналах усилителя раздельные, что позволило исключить регулятор стереобаланса. С переменного резистора R1, выполняющего роль регулятора громкости, сигнал поступает на истоковый повторитель V1, а от него — на активный регулятор тембра, выполненный на транзисторах V3 и V4. Регулировка тембра по низшим частотам осуществляется переменным резистором R6, по высшим — переменным резистором R9. Блок регулировок питается от общего источника через стабилизатор напряжения, в котором использованы полевой транзистор V5 и стабилитрон V2. Использование здесь полевого транзистора позволило при простом построении стабилизатора получить очень малую амплитуду пульсаций.
С выхода блока регулировок сигнал через конденсатор С8 и резистор R16 поступает на вход усилителя мощности. Усилитель мощности состоит из дифференциального каскада (транзисторы V6, V8), усилителя напряжения, выполненного на транзисторе V9, и двухтактного каскада на составных транзисторах V12 V14 и V13 V15. Применение в усилителе мощности глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току, осуществляемой через резистор R21, позволяет получить хорошую стабильность рабочей точки выходного каскада.
Транзистор V11, который укрепляют на радиаторе одного из выходных транзисторов (V14 или V15), выполняет функцию термостабилизирующего элемента.
Ток покоя транзисторов выходного каскада, равный 30 — 40 мА, устанавливают подстроечным резистором R22. Конденсатор С11 -элемент частотной коррекции усилителя. Цепь d2R27 обеспечивает усилителю устойчивость работы при отключенной нагрузке.
Транзисторы КТ3102Е можно заменить на КТ342В с коэффициентом усиления не менее 400, транзисторы КТ3107В — на КТ361 с коэффициентом усиления не менее 80, КТ342А — на КТ315 с любым буквенным индексом.
Вместо КТ805БМ можно использовать транзисторы серий П702, КТ802, КТ803, КТ808, КТ809, КТ812 с коэффициентом усиления не менее 35. Полевой транзистор КП302БМ можно заменить на КП303.
Питание усилителя осуществляется от простого выпрямителя (диодный мост и фильтрующие конденсаторы), выполненного по примерно такой схеме:
Простейший транзисторный усилитель
Автор: Гость TanTall , 16 декабря, в Звук для музыкантов. По ходу изучения материала — возникли небольшие сомнения в своих силах Появилась идея разбить работу на две части:. Насколько верной будет такая идея? Если возможно — прошу знатоков поделиться схемными решениями предусилителей. Заранее спасибо!
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Самый простой усилитель звука
- TRANSISTOR POWER AMPLIFIER SCHEMATICS
- Самый простой усилитель звука
- Транзисторный усилитель мощности на 100 Ватт
- Двухтактный каскад
- Please turn JavaScript on and reload the page.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: УСИЛИТЕЛЬ НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
Самый простой усилитель звука
Усилители низкой частоты УНЧ используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.
Заметим, что высокочастотные усилители до частот Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя Величину резистора смещения R1 десятки кОм желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.
Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением Величина емкости переходного конденсатора С1 рис. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей рис.
Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис.
В схеме на рис. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора. Соединив последовательно два простейших каскада усиления рис. Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов.
Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится. Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т. В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут.
Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки. Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис.
Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.
Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до мкФ. Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0, Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.
Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине радиаторе.
На рис. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.
В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке.
Резистор R1 должен быть 0, Расчет усилителя, приведенного на рис. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. УНЧ по схеме на рис. Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.
Как и в приведенной выше схеме см. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы. Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис.
Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность. Микрофонный усилитель рис. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа. В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки начального смещения на базе входного транзистора усилителей на рис.
Усилитель рис. Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис.
Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис.
Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей аккумуляторов , правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.
Если вам нужна схема простого лампового УНЧ то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.
Исправления в публикации: на рис. Схем куча : и все понятные всем толково описаны : сайт крут давненько искал : не понимаю се тут никто не сидит??
Спасибо за отзыв, приятно что вам понравилось у нас. На сайте есть множество посетителей, просто мало кто отписывается, большинство используют его как справочник или каталог схем, а не в целях общения. Замечательные схемы! Большое спасибо составителю. У меня мало опыта в радиотехнике, и подобные схемы очень полезны таким как я. У меня есть один вопрос. Прошу ответить, если не трудно. В схеме на рисунке 6 в качестве нагрузки использован динамик.
Можно ли его заменить на повышающий трансформатор при частоте работы 20 — кГц? Да, схемы простые и полезные, еще больше подобных можно найти в книге Шустов М. Практическая схемотехника Книга 1 , год, можете купить себе — будет полезно. Теоретически, думаю что можно.
Предполагаю что вы хотите сделать небольшой трансляционный усилитель. На самом деле мне нужна синусоида при напряжении вольт.
На работе сказали, что двух витков первички хватит.
А я опасаюсь, что выходной транзистор сгорит. Если только индуктивным сопротивлением немного ток ограничется. Как бы это попроще расчитать? В таком случае может вам нужна схема инвертора который преобразовывает, например, постоянное напряжение 12В — в переменное напряжение синусоида В? Мощные повышающие инверторы напряжения простые схемы инверторов и преобразователей Преобразователь напряжения 12В в В для походов отечественные транзисторы и микросхема Преобразователь инвертор напряжения 12В в В зарубежная микросхема, полевые транзисторы.
Спасибо за ссылки. Но я пытаюсь создать девайс несколько другого типа. Проблема в том, что очень трудно найти готовое решение. Мне нужна синусоида кГц, напряжение примерно вольт. Генератор я уже доделываю. После него поставлю вышеназванный усилитель с вашего сайта. На выходе усилителя будет стоять повышающий трансформатор, с которого и надеюсь получить вольт. Ещё раз благодарю за предоставленную информацию.
Подскажите схему усилителя для питания нагрузки 10 Ом 10А в диапазоне частот от 1Гц до 50Гц, при входных данных в 0,2А и В.
Артем, вам скорее всего нужно просто собрать мощный ключ на полевом транзисторе, привязав потом этот ключ к нужной вам системе. Готовые решения с указанными вами параметрами найти очень сложно. Товарищи, помогите разобраться, в чем дело! Собрал самую первую схему, только на КТ, поменяв, соответственно, полярность питания. Усилитель работает, но спустя несколько секунд транзистор нагревается так, что пальцем не прикоснуться.
Что я сделал не так? Использовал батарею «Крона» 9В , Динамик на 8 Ом. КТ — это маломощный транзистор, оно и не удивительно что он греется и скорее всего уже подпален.
Данная схема однотранзисторного УНЧ рассчитана на использование с головными телефонами или динамической головкой сопротивление которой Ом и больше. В данном случае через транзистор идет очень большой ток, что в текущей конфигурации деталей недопустимо и опасно как для транзистора.
Для использования с динамиком на 8 Ом нужно собирать схемы уже посложнее — Рис.
TRANSISTOR POWER AMPLIFIER SCHEMATICS
Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:. Плюсы микросхем TDA Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подвести питание, подключить динамики и несколько радиоэлементов. Габариты этих микросхем совсем небольшие, но надо будет их ставить на радиатор, иначе будут сильно греться. Они продаются в любом радиомагазине. На Али что-то дороговатые, если брать в розницу.
Простой УНЧ на транзисторах. Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом применяемых микросхем, но каждый.
Самый простой усилитель звука
Усилитель такого класса лучший вариант для истинных ценителей музыки.
Теплый звук, по параметрам близкий к ламповому звучанию может стать отличным пополнением в вашей домашней аудиосистеме. Данная схема была успешно повторена многими радиолюбителями и до сих пор не имеет аналогов по звучанию и простоте. Создавая эту схему, автор, гениальный Джон Линсли-Худ придерживался к пословице — гениально то, что просто, и создал один из самых качественных если не самый качественный транзисторный усилитель мощности низкой частоты. Сама схема собрана всего на 4-х транзисторах, максимальная мощность схемы доходит до 15 ватт если чуть поднять напряжение питания. Схема может работать с динамическими головками от 4-х Ом хотя и с головками 2 Ом работает тоже неплохо. Усилитель работает отлично даже со значительным разбросом номиналов пассивных компонентов. Входной конденсатор подбирается исходя от вашего вкуса, от его емкости зависит чувствительность усилителя к низким частотам чем больше емкость, тем ниже частота пропускания. Выходной конденсатор желательно подобрать с напряжением 25 Вольт и более, емкость мкФ.
Транзисторный усилитель мощности на 100 Ватт
Усилители — наверное, одни из первых устройств, которые начинают конструировать радиолюбители-новички. Собирая УНЧ на транзисторах своими руками при помощи готовой схемы, многие используют микросхемы. Транзисторные усилители хоть и отличаются огромным числом применяемых микросхем , но каждый радиоэлектронщик постоянно стремится сделать что-то новое, более мощное, более сложное, интересное. Более того, если вам нужен качественный, надежный усилитель, то стоит смотреть в сторону именно транзисторных моделей.
By CJ1 , March 4, in Для начинающих. И вот для начало своей первой схемой которую сам составил сделал простейший одно-транзисторный усилитель низкой частоты.
Двухтактный каскад
Принципиальные схемы двух вариантов такого усилителя изображены на рис. Они, по существу, являются повторением схемы разобранного сейчас транзисторного усилителя. Только на них указаны данные деталей и введены три дополнительных элемента: R1, С3 и S1.
Резистор R1 — нагрузка источника колебаний звуковой частоты детекторного приемника или звукоснимателя ; С3 — конденсатор, блокирующий головку В1 громкоговорителя гю высшим звуковым частотам; S1 — выключатель питания. В усилителе на рис.
Please turn JavaScript on and reload the page.
Усилители низкой частоты УНЧ используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука. Заметим, что высокочастотные усилители до частот Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя Величину резистора смещения R1 десятки кОм желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.
Усилители на микросхемах до сих пор не теряют своей актуальности. Из этой статьи вы узнаете, как сделать самый простой усилитель на TDA.
Схема транзисторного усилителя Категория: Усилители. Простой измеритель емкости Схемы УКВ-ЧМ Радиомикрофонов Схема линейного омметра Схема простого усилителя Схема звукового индикатора ультразвука Сигнализатор — открытый холодильник Двухполосной усилитель Радиоприемник на пяти транзисторах. Чем удобнее всего паять? Паяльником W.
Данная схема приведена в книжке Атаева, Болотникова «Функциональные узлы усилителей HI FI», но по этой же схеме был построен, например, советский усилитель «Радиотехника «. Емкость — разделительная, а резистор обеспечивает на себе такое же падение напряжения из-за входного тока транзисторов дифкаскада, что и 10 кОм в цепи обратной связи, он же определяет входное сопротивление усилителя. Вольтдобавка позволяет получить больший размах выходного напряжения, но вносит свои искажения. Конденсатор 50 пФ является конденсатором коррекции «на запаздывание» и обеспечивает устойчивость, то есть отсутствие возбуждения на высокой частоте.
Выходной каскад работает в режиме AB, то есть начальный ток не равен нулю в режиме B начальный ток равен нулю и выходные транзисторы закрыты в отсутствие сигнала и существенно меньше максимальных рабочих токов. Что можно и нужно усовершенствовать в простом усилителе?
Схема усилителя очень простая и не содержит дефицитных деталей. Данный усилитель при питании В имеет мощность около 0,5 — 1 Вт.
На фото именно продавaемый экзeмпляp!!! Eurоsound DА paзвиваeт нa выxoдe мoщнocть Cтeрео R Oм Вт, такжe в уcилитeле предусмотрeн мостовой рeжим paботы, пpи пеpеxодe в кoтopый дaнная мoдель пpевpaщаeтся в мoнoблок мощноcтью Вт Ом T ru festimaru Усилитель сигнала FestimaRu Мониторинг объявлений руб Уcилитель cигнaла Здpaвствуйте! Для квартиры хватает и канала по Вт,и то суперИзвините мне покажите на схеме куда припоят регулятор я проста радио любитель и уменя куче схема ru wwwpinterestru Принципиальная схема лучшие изображения в г T Простой усилитель без лишних портов!!! Роман Лысиков Принципиальная схема самодельного предварительного усилителя с темброблоком на LM Hao Zip ru translateacademicru усилитель на толстопленочной ис с русского на английский T многоканальный усилитель мощности гидравлический усилитель усилитель боковой двери усилитель двери усилитель панели кузова усилитель рулевого механизма усилитель тормозов ru thvidnet Ламповый гитарный усилитель на ГУ T Усилитель собрать могут многие, даже я, а так сыграть единицы Автору уважение и лайк Ладно не бросай игру!!
Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками.
Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер.
со схемой для 12 Вт
ОписаниеСхема, показанная ниже, совсем не дорогая, поскольку усилитель содержит только операционный усилитель и четыре транзистора (легко достать в ящике с электроникой). Здесь используется операционный усилитель мкА 741 , который обеспечивает требуемое усиление. Четыре транзистора подключены как комплементарные транзисторы Дарлингтона, которые обеспечивают привод для динамика.
Падение напряжения на резисторах R2 и R3 используется как вход пар Дарлингтона. Поскольку входной ток ОУ зависит от уровня сигнала, усиливающего ОУ, падение напряжения на резисторах R2 и R3 будет пропорционально входному сигналу. Эти падения напряжения отдаются базе пар Дарлингтона. Усиление стабилизируется за счет отрицательной обратной связи от соединения коллекторов Q2 и Q4.
Теория может показаться вам немного неловкой. Но работает хорошо. Такая простая, но стабильная схема может обеспечить приемлемую мощность 12 Вт на 4-омном динамике.
Jump to: Darlington PairTransistor Amplifier Circuit Diagram with Parts List Transistor Amplifier Circuit Diagram
| Component | Specification |
|---|---|
| IC1 | uA741 |
| Q1 | AC108 |
| 2 квартал | 2N5294 |
| 3 квартал | BC178 |
| 4 квартал | 2N6107 |
| Р1, Р5 | 47К |
| Р2, Р3 | 1К |
| Р4 | 10К |
| Р6 | 270К |
| С1 | 0,01 мкФ |
| С2 | 50 пФ |
| Динамик, K1 | 4 Ом |
- Используйте хорошо отрегулированный и отфильтрованный блок питания для бесшумной работы.
- Соберите схему на печатной плате хорошего качества или обычной плате.
- Вместо uA 741 можно использовать любой операционный усилитель, который может работать от двойного источника питания 12 В.
Пара Дарлингтона
Как показано в приведенной выше схеме транзисторного усилителя, четыре транзистора, показанные на схеме, используются для формирования пар Дарлингтона. Пара Дарлингтона в основном используется для получения высокого коэффициента усиления по току и высокого входного импеданса. Прирост по току в большинстве случаев может подскочить до тысячи и более раз. Суммарный коэффициент усиления по току для пары транзисторов в конфигурации Дарлингтона можно рассчитать как Hfe1xHfe2.
Пара Дарлингтона
Два транзистора объединены в пару, образуя пару транзисторов Дарлингтона. Основной принцип этой пары состоит в том, чтобы соединить 2 или 3 транзистора с эмиттером одного транзистора, соединенным с базой другого, и все эти транзисторы будут иметь общий коллектор.
В приведенной выше схеме два отдельных транзистора используются для формирования пары Дарлингтона. Та же схема может быть модифицирована с помощью одного чипа, где два транзистора будут соединены по принципу Дарлингтона. Многие такие пары также могут быть интегрированы в один чип и могут использоваться для высокопроизводительных приложений в аудиосхемах, схемах питания, драйверах телевизоров и дисплеев и так далее.
Пара Дарлингтона также имеет преимущество в случае напряжения базы-эмиттера, которое является высоким по сравнению со значением одиночного транзистора. Схема может показывать более высокое напряжение между входной базой и выходным напряжением эмиттера по сравнению с одним транзистором. Поскольку доступны два или более эмиттерных перехода, напряжение включения для всей пары вдвое больше, чем для одного транзистора.
Частотная характеристика пары очень низкая, потому что ток базы выходного транзистора не может быть отключен сразу. Таким образом, пара может использоваться только в низкочастотных приложениях.
У нас есть больше звуковых схем, которые, возможно, вы хотели бы взглянуть:
1. Схема интерфейса
2. Аудио -метр
3. Стерео -усилитель 3 Вт
4. ИК-гарнитура
5. Как преобразовать компакт-диск в проигрыватель аудио компакт-дисков
Эксперименты с простым широкополосным транзисторным усилителем — Блог — Пользователи
Этот блог вырос из моего интереса к широкополосным усилителям напряжения в результате
выполняет нагрузку транзистора. Кое-что, что завораживает во всем этом ведении блога, заключается в том, что
какую бы тему я ни выбрал для освещения, это, естественно, ведет к другому связанному материалу
для изучения и экспериментирования.
При транзисторной нагрузке часть схемы составляла усилитель напряжения. Он управлял полевым МОП-транзистором
для регулировки выходного тока с общей обратной связью для поддержания точности тока.
Общая обратная связь
была важна, потому что характеристика МОП-транзистора при малых токах составляет
довольно нелинейны и должны быть линеаризованы с помощью обратной связи, а также, учитывая типы контролируемых токов
, изменения температуры также повлияли бы на отклик, если бы
обратная связь не устраняла их [даже при обратная связь, ток довольно сильно колебался вокруг
из-за нагрева резистора, чувствительного к току, который он не мог объяснить]. Очевидным недостатком
является наличие многокаскадного усилителя с очень высоким коэффициентом усиления без обратной связи и 9Общая обратная связь
, несмотря на все ее преимущества с точки зрения точности и аккуратности, заключается в том, что она оказывает влияние на полосу пропускания с обратной связью, которая может быть достигнута из-за трудностей
поддержания стабильности без преждевременного спада отклика.
Альтернативный подход заключается в переходе к [достаточно] точной локальной обратной связи для каждого каскада усиления
, причем каждый имеет довольно скромное усиление.
Схема, которую я собираюсь здесь рассмотреть, взята из книги Т. О’Делла. Он опубликовал эту пару
книг в виде текстов по схемотехнике около 30 лет назад.
Это интересная попытка научить реальному дизайну — тому, как дизайнер собирает
схему для выполнения работы. (Обратите внимание, что они не являются «поваренными книгами», поэтому, если вам нужны полные проекты для сборки
, они не для вас, и они также не являются учебниками, поэтому вы не узнаете много из базовой теории
.) В каждой главе вводится тема, обсуждаются возможные подходы, а затем
ведет к экспериментальной схеме, которую можно построить и с которой можно экспериментировать. Иногда
в главе есть несколько связанных тем. Первая книга [1] (слева на фото
— моя эксбиблиотечная копия из-за чего немного потрепана) представляет собой разброс разных
тем, а вот для второй [2] он основывал это на тему контрольно-измерительного оборудования и справедливой пропорции
неизбежно основано на том, как различные подсистемы традиционного аналога
осциллограф был бы разработан.
Поскольку он ориентировался на образование, где тестовое оборудование
тогда могло не распространяться на что-то большее, чем довольно скромный охват, его схемы
часто были медленными версиями реальных вещей. Одна проблема, однако, которую я обнаружил, когда
пытается сейчас работать с книгами, заключается в том, что некоторые из используемых им интегральных схем больше не доступны. Эта схема из главы, где он обсуждает тип вертикального
Предварительный усилитель, который мог бы использоваться в осциллографе после входного каскада на полевых транзисторах, но
перед секцией высоковольтной пластины. Он упрощен и имеет ограничения, но позволяет изучить некоторые основные идеи схем, что я и собираюсь здесь сделать.
Как это работает
Вот схема, так как я нарисовал ее в симуляторе
, хотя это его схема (больше или меньше — я не допустил ноль и справедливости. связала
другой вход на землю через резистор 47R), это мои значения компонентов и не обязательно очень хорошие
, хотя это работает в симуляторе.
Хотя я учусь и все еще не очень хорошо разбираюсь в этом, давайте посмотрим, смогу ли я объяснить
, что происходит (не стесняйтесь указывать на все, что не так, в комментариях ниже).
Есть два способа получить локальную обратную связь с помощью транзистора для стабилизации
усиления и отодвиньте его от очень переменных свойств транзистора:
последовательной обратной связи ишунтирующей обратной связи.
Стадия последовательной обратной связи в основном представляет собой крутизна усилителя — вход напряжения, выход тока
, а каскад обратной связи представляет собой трансрезистивный каскад — вход тока, выход напряжения.
[Транс-резистор — это то место, откуда произошло название «транзистор», хотя в некотором смысле
было бы более уместно называть его «преобразователем».] Второй я нарисовал не очень хорошо
, так как я обозначил базовый ток, а не ток на входе, который был бы в другом направлении
.
Очевидно, что с этой парой нужно соединить их вместе, поэтому в этой схеме оба
используются на двух последовательных этапах. В первом дифференциальном каскаде (T1 и T2) используется обратная связь серии
, построенная на резисторах R1 и R2 для каждого соответствующего входного транзистора. Вторая ступень
использует шунтирующую обратную связь, используя резистор R9.и R10 для каждого из T3 и T4. Выход усилителя
дифференциальный, между двумя коллекторами, где я поместил вольтметр на схеме (но
для дорожек ниже я посмотрел на несимметричный выход, просто прощупав коллектор
T3). Дифференциальная выходная амплитуда в два раза больше, чем несимметричный выход. В качестве усилителя
для осциллографа работа с дифференциальным выходом была естественной, потому что
в конечном счете, после дальнейшего усиления, это будет управлять парой пластин в пределах 9Трубка 0011
для управления электронным лучом.
T1 и T2 оба имеют входной сигнал, подаваемый на базу, а выходной сигнал берется с коллектора
, поэтому каждый из них находится в конфигурации с общим эмиттером (эмиттер является общим как для входа, так и для выхода
) .
[Хотя для целей экспериментальной схемы, T2 не имеет фактического входа
и просто привязан к 0 В, для этого объяснения представьте, что это вход.] уровень можно свернуть обратно к
заземление, вместо того, чтобы блуждать и требовать все более и более высокого напряжения питания для
нескольких ступеней.
Характеристики слабого сигнала в симуляторе выглядят довольно хорошо. Вот график частотной характеристики
:
Он плоский примерно до 1 МГц, а полоса пропускания -3 дБ составляет около 50 МГц. Реальная схема
не справится с этим из-за паразитных емкостей, но это показатель того, как она делает
достаточно хорошее использование необработанных 300 МГц fT транзисторов.
У меня нет генератора сигналов, с помощью которого я мог бы посмотреть на это, поэтому вместо этого я собираюсь сосредоточить
на отклике большого сигнала и на том, как он усиливает прямоугольную волну при относительно низком уровне
.
Частота(1 МГц).
Производительность на печатной плате
Чтобы увидеть, как ведет себя схема, я построил ее на куске одностороннего материала печатной платы.
Центральная полоса — 0 В, а верхняя и нижняя — +15 В и -15 В соответственно.
Обычно я использую канцелярский нож, чтобы вырезать V-образный паз для разделения различных областей, но
на этот раз я по глупости решил попробовать ножовочное полотно, и вы можете увидеть беспорядок, который я
сделал из верхней разрезать, прежде чем я вернулся к ножу, чтобы закончить разрез и сделать другой.
Схема более или менее совпадает со схемой. Большой металлический компонент, который стоит
над первой парой транзисторов, слева от платы, конденсатор между эмиттерами
. Это триммер, снятый с какого-то старого шасси радиоприемника, и его диапазон составляет около 10
-35 пФ, что идеально подходит для того, что я хочу здесь сделать, и означает, что я могу видеть эффект изменения
емкости — подробнее об этом.
в настоящее время. Влажный коричневый материал на верхней части
— это остатки твердого воскообразного вещества, которое использовалось для фиксации положения крышки триммера 9.0011
после того, как он был установлен в исходной схеме.
Входной сигнал подключается к разъему BNC слева от фотографии — витая пара
затем подводит его к резистору 47R и базе транзистора. Кроме этого,
, есть только некоторая развязка для каждой шины (10 мкФ электролитическая и 100 нФ керамическая). Для
выход я могу просто прощупать прямо на резисторах.
Итак, как это работает с поступающим сигналом?
Вот прямоугольный сигнал 1 В пик/пик [желтая кривая] на частоте примерно 1 МГц. Выходной сигнал
[синяя кривая] связан по переменному току, а конденсатор был отрегулирован для того, что я считал
наилучшей формой волны. Это осциллограмма на одном из выходных коллекторов, рассматриваемых отдельно —
, закончившихся относительно земли [я выбрал тот, который находится в фазе с входным].
Здесь положительный край подробнее
Прирост чуть больше пяти. Он довольно хорошо следует за входом, с задержкой около
15 нс, но не успевает. Форма волны наверху, где она достигает земли,
приемлема — она лишь немного недодемпфирована.
Здесь он на спаде.
Причина, по которой внизу немного беспорядка, заключается в том, что он точно следует вводу
из моего дешёвого генератора функций, который тоже немного беспорядок.
Каков эффект изменения емкости конденсатора?
Here it is with the capacitor set to a capacitance less than what I considered the optimum
value
and here it is with the capacitance larger
For мне это было немного нелогично; изначально я ожидал, что емкость будет больше
гасит реакцию, но все наоборот.
Это потому, что конденсатор находится на обратной связи
. Я не совсем уверен в этом, но я думаю, что с быстрым фронтом он
на мгновение задерживает обратную связь и позволяет транзистору работать так, как если бы он был
простым каскадом с общим эмиттером с более высоким коэффициентом усиления. Затем это дает больше тока для зарядки емкости база-коллектор
и улучшает скорость нарастания для больших сигналов. Итак, конденсатор
предназначен не для стабильности, а для улучшения поведения схемы при больших сигналах
. (К сожалению, потратив слишком много времени на изучение стабильности цепей в симуляторе
, я склонен видеть все в этих терминах.) При слишком малой емкости мы получаем базовую характеристику транзистора
, при слишком большой — выбросы и медленно возвращается к усилению обратной связи
, и где-то посередине находится оптимальное значение, при котором два эффекта уравновешиваются и
получаем наилучшую форму сигнала.
[Подумав об этом еще немного, я думаю, что должно быть
для компенсации емкости база-коллектор обоих транзисторов, последовательной обратной связи
и одной обратной связи шунта.]
Смещение
Смещение, которое я сделал, далеко от идеального. Для приведенных выше трасс я показал выход
со связью по переменному току. Здесь он связан по постоянному току, и вы можете видеть, что он не очень хорошо отцентрован и расширяется на
четыре с половиной вольта под землей. Это приводит его к точке, где он всего на несколько
вольт выше коллектора источника тока и почти сбивается в область, где транзистор
больше не сможет удерживать постоянный ток.
Смещение входного сигнала от земли также оказывает негативное влияние. Я предполагаю, что это
частично из-за использования резистора для хвостового тока, а не источника.
Исправить плохое смещение было бы несложно — оно задается хвостовыми токами
и номиналами резисторов, выбранными для резисторов нагрузки коллектора — но я не собираюсь
делать то, что при момент или блог никогда не закончится.
