Усилитель на трех транзисторах. Простой усилитель мощности на 3 транзисторах: схема, принцип работы и модификации — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает простой усилитель мощности на 3 транзисторах. Какие особенности имеет его схема. Как можно модифицировать усилитель для работы с разным напряжением питания. Какие преимущества и недостатки у такой схемы.

Содержание

Принципиальная схема простого усилителя мощности на 3 транзисторах

Рассмотрим принципиальную схему простого усилителя мощности, построенного всего на 3 транзисторах (рис. 1):

[Здесь должно быть изображение схемы]

Основные особенности данной схемы:

Используется всего 3 транзистора и минимум пассивных компонентов
Может работать с громкоговорителем сопротивлением 4-8 Ом
Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме
Дополнительный транзистор используется для разряда развязывающего конденсатора
Схема рассчитана на работу от низкого напряжения питания (3В)

Принцип работы усилителя мощности на 3 транзисторах

Рассмотрим основные принципы работы данного усилителя:

Транзистор TR1 работает в режиме усилителя по схеме с общим эмиттером и задает рабочую точку выходных транзисторов.

Транзисторы TR2 и TR3 образуют комплементарную пару и работают в двухтактном режиме.
При положительной полуволне входного сигнала открывается TR2 и закрывается TR3.
При отрицательной полуволне открывается TR3 и закрывается TR2.
Конденсатор C2 обеспечивает развязку по постоянному току.
Диоды D1 и D2 задают небольшое напряжение смещения на базах выходных транзисторов для устранения переходных искажений.

Особенности схемы смещения усилителя

В данной схеме реализовано простое, но эффективное автоматическое смещение выходных транзисторов:

Резисторы R2, R3, R4 образуют цепь отрицательной обратной связи по постоянному току
Эта цепь автоматически устанавливает напряжение на эмиттерах TR2 и TR3 равным половине напряжения питания
Конденсатор C3 шунтирует переменную составляющую сигнала в цепи ООС

Такая схема смещения делает выбор номиналов резисторов некритичным

Рассчитаем напряжение смещения на резисторе R4:

VR4 = 1.5В * R4/(R4+R3+R2) = 1.5В * 6.8/(6.8+47+4.7) = 0.63В

Это напряжение близко к требуемому напряжению смещения транзистора TR1 (0.6В).

Принцип работы выходного каскада в двухтактном режиме

Выходной каскад на транзисторах TR2 и TR3 работает следующим образом:

В режиме покоя оба транзистора слегка открыты за счет напряжения смещения на диодах D1 и D2
При положительной полуволне сигнала TR2 открывается сильнее, а TR3 закрывается
При отрицательной полуволне TR3 открывается сильнее, а TR2 закрывается
Таким образом обеспечивается поочередная работа транзисторов на разных полупериодах сигнала

Модификация схемы для работы с более высоким напряжением питания

Для адаптации схемы к более высокому напряжению питания необходимо:

Пересчитать делитель напряжения R2-R3-R4, чтобы обеспечить напряжение на эмиттерах TR2 и TR3 равное половине нового напряжения питания
Увеличить номинал резистора R1 для ограничения максимального тока выходных транзисторов
Выбрать выходные транзисторы с соответствующими параметрами по напряжению и мощности
При необходимости добавить радиаторы на выходные транзисторы

Преимущества и недостатки усилителя мощности на 3 транзисторах

Рассмотрим основные плюсы и минусы данной схемы:

Преимущества:

Простота конструкции
Минимум компонентов
Низкое напряжение питания
Приемлемое качество звучания для простых применений

Недостатки:

Относительно высокий уровень искажений
Нестабильность при нагреве выходных транзисторов
Ограниченная выходная мощность
Отсутствие защиты от перегрузки и КЗ

Возможные улучшения схемы усилителя

Для повышения качества и надежности работы усилителя можно внести следующие изменения:

Добавить регулятор громкости на входе
Ввести температурную стабилизацию режима выходных транзисторов
Добавить простейшую защиту от перегрузки и короткого замыкания
Использовать более качественные транзисторы в выходном каскаде
Оптимизировать номиналы компонентов для снижения искажений

Заключение и рекомендации по применению

Рассмотренная схема простого усилителя мощности на 3 транзисторах может найти применение в следующих областях:

Простые игрушки со звуковым сопровождением
Бюджетные портативные колонки
Системы внутренней связи
Учебные и демонстрационные стенды
Простые бытовые устройства с воспроизведением звука

При правильном подборе компонентов и грамотной компоновке данный усилитель обеспечит приемлемое качество звучания при минимальных затратах. Однако для более требовательных применений рекомендуется использовать более совершенные схемы усилителей.

Типичные ресурсы для операционных усилителей TINA и TINACloud

Типичный операционный усилитель

Большинство операционных усилителей спроектированы и изготовлены в соответствии с блок-схемой, показанной на рисунке 8.

Рисунок 8 — Типичная конфигурация операционного усилителя

Дифференциальный усилитель и каскад усиления напряжения являются единственными ступенями, которые обеспечивают усиление напряжения. Дифференциальный усилитель также обеспечивает CMRR, что так важно в операционном усилителе. Выход дифференциального усилителя часто соединен с повторителем эмиттера с большим резистором эмиттера, чтобы обеспечить нагрузку с высоким импедансом для дифференциального усилителя, чтобы получить высокий коэффициент усиления. Помните, что усилитель с общим коэффициентом усиления с высоким коэффициентом усиления страдает от гораздо более низкого входного сопротивления, чем усилитель CE с умеренным коэффициентом усиления. Это позволяет использовать усилитель CE с высоким коэффициентом усиления для обеспечения дополнительного усиления. Линейные операционные усилители имеют прямую связь для обеспечения ac усиление. Это также устраняет необходимость в конденсаторе связи, который слишком велик для размещения на микросхеме. Переключатели уровня необходимы, чтобы гарантировать, что выходной сигнал не имеет dc смещение. Операционные усилители можно очень точно смоделировать путем моделирования схем. Мы продемонстрируем это с помощью онлайн-моделирования схем TINACloud.

Упаковка 3.1

Цепи операционного усилителя упакованы в стандартные IC-пакеты, в том числе банки, двойные линейные пакеты (DIP) и плоские пакеты. Каждый из этих пакетов имеет как минимум восемь контактов или соединений. Они показаны на рисунках 9, 10 и 11.

Рисунок 9 — Подключение операционного усилителя для упаковки с банками (вид сверху)

Рисунок 10 — Подключение операционного усилителя 14-контактный DIP (вид сверху)

Рисунок 11 — Подключение операционного усилителя для плоского X-контактного разъема (вид сверху)

При построении цепи важно правильно идентифицировать различные выводы (обычно они не нумеруются). На рисунках показано расположение штифта 1. в может упаковать на рисунке 9, вывод 1 обозначен как первый вывод слева от выступа, а выводы последовательно пронумерованы против часовой стрелки, если смотреть сверху. в пакет с двумя линиями на рисунке 10, верхняя часть упаковки имеет отступ для расположения контакта 1, а контакты пронумерованы вниз слева и вверх справа. Обратите внимание, что более одного операционного усилителя (обычно 2 или 4) упакованы в один DIP.

В разделе в разобранном виде на рисунке 11, вывод 1 обозначен точкой, а выводы пронумерованы, как в DIP.

Требования к питанию 3.2

Многие операционные усилители требуют как источника отрицательного, так и положительного напряжения. Типичные источники напряжения варьируются от ± 5 V до ± 25 V. На рисунке 12 показаны типичные подключения источника питания к операционному усилителю.

Максимальное колебание выходного напряжения ограничено dc напряжение, подаваемое на операционный усилитель. Некоторые операционные усилители могут работать от одного источника напряжения. Спецификации производителя определяют пределы работы в тех случаях, когда операционный усилитель использует только один источник питания.

Рисунок 12 — Подключение питания

3.3 Операционный усилитель 741

Операционный усилитель µA741 показан в схеме, эквивалентной рисунку 13. Он выпускается с 1966 большинством производителей микросхем, и, хотя с момента его появления было много достижений, 741 по-прежнему широко используется.

Figure 13 — Операционный усилитель 741

Операционный усилитель 741 имеет внутренняя компенсация который относится к RC-сети, которая вызывает падение высокочастотного амплитудного отклика. Поскольку усилитель имеет высокий коэффициент усиления (порядка 10⁴ в 10⁵ на низких частотах) и потому, что паразитные емкости в транзисторах позволяют паразитная обратная связьоперационный усилитель стал бы нестабильным и колебался, если бы не внутренняя компенсация. Два каскадных разностных усилителя управляют дополнительным симметричным усилителем мощности через другой усилитель напряжения.

Операционный усилитель 741 состоит из трех ступеней: дифференциального усилителя на входе, промежуточного одностороннего усилителя с высоким коэффициентом усиления и усилителя буферизации на выходе. Другая схема, важная для его работы — это сдвиг уровня для dc уровень сигнала, чтобы на выходе могли качаться как положительные, так и отрицательные цепи, смещения, чтобы обеспечить опорные токи для различных усилителей, и цепи, которые защищают операционный усилитель от коротких замыканий на выходе. 741 внутренне компенсируется встроенной конденсаторно-резисторной сетью.

Операционный усилитель дополнительно улучшен за счет добавления большего количества ступеней усиления, изоляции входных цепей и добавления большего количества последователей эмиттера на выходе для уменьшения выходного импеданса. Другие улучшения приводят к увеличению CMRR, более высокому входному сопротивлению, более широкой частотной характеристике, уменьшенному выходному сопротивлению и увеличенной мощности.

Схемы смещения

Несколько постоянных источников можно увидеть в операционном усилителе 741 на рисунке 13. Транзисторы Q₈ и Q₉ являются источником тока для I_EE дифференциального усилителя, образованного Q₁, Q₂, Q₃ Q₄, Транзисторы Q₅, Q₆ Q₇являются активными нагрузками, заменяющими R_C резисторы дифференциального усилителя. Транзисторы Q₁₀, Q₁₁ Q₁₂ формируют цепь смещения для источников тока дифференциального усилителя. Транзисторы Q₁₀ и Q₁₁ сформировать источник тока Widlar для этой сети смещения с другими транзисторами, действующими как зеркало тока.

Защита от короткого замыкания

Схема 741 включает в себя несколько транзисторов, которые обычно отключаются и проводят только в том случае, если на выходе имеется большой ток. Смещение выходных транзисторов затем изменяется, чтобы уменьшить этот ток до приемлемого уровня. В схеме на рисунке 13 эта сеть защиты от короткого замыкания состоит из транзисторов Q₁₅ и Q₂₂ и резистор R₁₁

Этап ввода

Входной каскад операционного усилителя 741 необходим для обеспечения усиления по напряжению, сдвига уровня и выхода несимметричного дифференциального усилителя. Сложность схемы вызывает большую ошибку напряжения смещения. В отличие от этого, стандартный резисторный дифференциальный усилитель вызывает меньшую ошибку напряжения смещения. Однако стандартный усилитель имеет ограниченное усиление, что означает, что для достижения желаемого усиления потребуется больше ступеней. Нагруженные резистором дифференциальные усилители используются в операционных усилителях, которые имеют меньший дрейф напряжения, чем 741.

BJT, используемые на входном каскаде, требуют больших токов смещения, что создает проблемы смещения тока. Чтобы уменьшить ошибку смещения тока, другие типы операционных усилителей используют МОП-транзисторы на входном каскаде.

Входной каскад 741 представляет собой дифференциальный усилитель с активной нагрузкой, образованной транзисторами Q₅, Q₆ Q₇ и резисторы R₁, R₂ R₃, Эта схема обеспечивает нагрузку с высоким сопротивлением и преобразует сигнал из дифференциального в однополярный без ухудшения коэффициента усиления или коэффициента подавления синфазного сигнала. Несимметричный выход берется из коллектора Q₆, Сдвиг уровня входного каскада состоит из бокового PNP транзисторы, Q₃ и Q₄, которые связаны в общей базе конфигурации.

Использование боковых транзисторов, Q₃ и Q₄, приводит к дополнительному преимуществу. Они помогают защитить входные транзисторы, Q₁ и Q₂, против разрушения базы эмиттер. Основание эмиттерного соединения NPN Транзистор сломается, когда обратное смещение превысит 7 V. Боковое смещение транзистора не произойдет, пока обратное смещение не превысит 50 V. Поскольку транзисторы включены последовательно с Q₁ и Q₂, напряжение пробоя входной цепи увеличивается.

Промежуточная стадия

Промежуточные каскады в большинстве операционных усилителей обеспечивают высокий коэффициент усиления через несколько усилителей. В 741 несимметричный выход первой ступени соединен с основанием Q₁₆ который находится в конфигурации следящего излучателя. Это обеспечивает высокий входной импеданс к входному каскаду, который минимизирует нагрузку. Промежуточная ступень также состоит из транзисторов Q₁₆ и Q₁₇и резисторы R₈ и R₉, Выход промежуточной ступени берется из коллектора Q₁₇и предоставляется Q₁₄ через разделитель фаз. Конденсатор в 741 используется для частотной компенсации, которая обсуждается в последующих главах этого текста.

Выходной этап

Выходной каскад операционного усилителя необходим для обеспечения высокого коэффициента усиления по току при низком выходном сопротивлении. В большинстве операционных усилителей используется выходной каскад с дополнительной симметрией для повышения эффективности без ущерба для усиления по току. Максимально достижимый КПД для усилителя с дополнительной симметрией класса B составляет 78%. Несимметричный выходной усилитель имеет максимальный КПД всего 25%. Некоторые операционные усилители используют дополнительную симметрию пар Дарлингтона для увеличения своей выходной мощности. Выходной каскад дополнительной симметрии в 741 состоит из Q₁₄ и Q₂₀.

Маленькие резисторы, R₆ и R₇обеспечить ограничение тока на выходе. Пара Дарлингтон, Q₁₈ и Q₁₉, используется вместо диода в дополнительном симметричном выходном каскаде с компенсацией диода, как описано в главе 8. Расположение пары Дарлингтона предпочтительнее двух транзисторов, соединенных в виде диода, поскольку оно может быть изготовлено на меньшей площади. Источник тока, заменяющий резистор смещения в схеме дополнительной симметрии, реализуется одной частью транзистора. Q₁₃, Транзисторы Q₂₂, Q₂₃ Q₂₄ являются частью устройства сдвига уровня, которое обеспечивает центрирование выходного напряжения вокруг нулевой оси.

ТОК — 3. Типичный операционный усилитель.

ПРЕДЫДУЩАЯ — 2. Переключатели уровня

СЛЕДУЮЩАЯ — 4. Технические характеристики производителей

Усилители мощности низкой частоты

Усилителем мощности называется усилитель, в котором выходная мощность усиленного сигнала сравнима с мощностью, подводимой к выходной цепи усилителя от источника питания.

Обычно в усилителе мощности амплитуды выходных напряжений и токов сравнимы с предельно допустимыми значениями, а выходная мощность сравнима с предельно допустимой мощностью, рассеиваемой прибором. В таком режиме, например, обычно работает выходной каскад усилителя звуковых частот в радиовещательных приемниках.

В отличие от усилителей напряжения и тока к усилителям мощности предъявляются требования получения большой мощности на нагрузке при высоком коэффициенте полезного действия. Выполнение этих требований сопряжено с использованием больших, предельно допустимых токов и напряжений, но при этом нельзя допустить искажений формы выходного сигнала. Простейший усилитель мощности низкой частоты строится по той же схеме, что и усилитель слабого сигнала. Например, обычный резистивный каскад на транзисторе с ОЭ также может быть использован и в качестве усилителя мощности.

Простой вывод основных соотношений для усилителя мощности основывается на использовании идеализированных характеристик транзистора. Активный элемент усилителя характеризуется предельно допустимыми значениями мощности, напряжения и тока в выходной цепи. Для транзистора с ОЭ это . Так как , то на семействе выходных характеристик транзистора можно отметить предельно допустимые режимы. На рис.6 показаны выходные характеристики транзистора с ОЭ, линия допустимой мощности , ограниченная допустимыми значениями тока и напряжения.

Рис.6

Область, ограниченная этими линиями (одинарная штриховка), позволяет использовать транзистор без выхода его из строя. Обычно максимальные мгновенные значения выходных токов и напряжений ограничивают до величин: . На рис.6 область, ограниченная максимальными режимами, показана двойной штриховкой.

Для упрощения анализа усилителя мощности правомерно применение идеализации BAX транзистора в виде кусочно-ломаной аппроксимации.

В широкополосных усилителях мощности низкой частоты, использующих в каскаде один транзистор, используется для усиления только режим усиления класса “А” ( q = 180 ⁰), позволяющий работать без нелинейных искажений сигнала. Напряжение питания

Е_к выбирается равным максимальному значению коллекторного напряжения, а сопротивление нагрузки R_к=E_к/i_к,max.

На рис.7 показаны осциллограммы напряжений и токов, действующих в схеме резистивного каскада.

Рис.7

Коэффициент полезного действия электронного усилителя определяется как отношение полезной выходной мощности к мощности, затрачиваемой источником питания. Определим максимально возможный КПД усилителя мощности, работающего в режиме класса А.

Выходная полезная мощность в случае усиления гармонического сигнала равна:

где U_м,кэ, I_м,к–амплитуды напряжения и тока. Мощность, затрачиваемая источником питания, определяется произведением напряжения

Е_к и постоянной составляющей тока I_к,o, протекающего в коллекторной цепи:

Таким образом, КПД равен:

Величина называется коэффициентом использования напряжения источника питания; величина отражает отношение амплитуды первой гармоники коллекторного тока к величине постоянной составляющей. Для получения высокого КПД следует увеличивать и . Максимальный КПД (100%) получается при .

Из рис.7 видно, что при максимальном использовании линейного участка ДПХ , следовательно, , и, таким образом, при выбранной идеализации в режиме класса “А” имеем

В реальных усилителях мощности линейный участок ДПХ ограничен нелинейностями сверху и снизу, поэтому реальный .

Увеличения КПД в режиме класса “А” можно добиться, увеличив , например, увеличив амплитуду напряжения на выходе за счет использования трансформаторного включения нагрузки; схема такого усилителя мощности показана на рис. 8.

Рис. 8.

В этом случае постоянный коллекторный ток протекает только через первичную обмотку трансформатора, имеющую сопротивление для постоянного тока (омическое сопротивление первичной обмотки) очень малое по сравнению с сопротивлением трансформатора для переменного тока. Линия нагрузки для постоянного тока определяется здесь соотношением: .

Так как , где n – коэффициент трансформации, то линия нагрузки в области допустимых значений идет почти вертикально (см рис.9). Выбираем рабочую точку на уровне

i_k,max/2.

Рис.9

Для определения амплитуд тока и напряжения построим через точку А линию нагрузки по переменному току (ЛН_~), угол наклона которой определяется сопротивлением R_к. В этом случае максимальная амплитуда напряжения на коллекторе может в идеале принять значение, равное Е_к, т.е. коэффициент использования напряжения источника питания , и максимальный КПД при данной идеализации

Дальнейшее увеличение КПД возможно лишь за счет увеличения , что предполагает нелинейный режим работы транзистора с заходом в область отсечки тока. Из-за широкополосности нагрузки в этом случае нельзя избавиться от высших гармонических составляющих тока и, следовательно, от нелинейных искажений формы выходного сигнала.

Одним из способов построения усилителей мощности низкой частоты с высоким КПД являются двухтактные схемы (один из вариантов показан на рис.10), в которых транзисторы работают с углом отсечки q = 90⁰ в противофазе.

Рис.10

Так как выходное напряжение определяется разностью токов каждого транзистора, то в нагрузке будет выделяться практически гармоническое напряжение (при гармоническом сигнале на входе). Это проиллюстрировано графиками рис.11.

Рис.11

Хорошее симметрирование схемы позволяет исключить из выходного напряжения все четные гармоники тока. У реальных усилителей из-за нижнего нелинейного участка ДПХ приходится проводить дополнительные регулировки смещений транзисторов.

Амплитуда первой гармоники и постоянная составляющая коллекторного тока определяются здесь как:

Для угла отсечки 90^о. Таким образом, максимальный КПД каждого плеча схемы равен

Важным свойством усилителей мощности низкой частоты является их широкополосность, требующая применения резистора или широкополосного трансформатора в коллекторной цепи. Это приводит к тому, что на выходе при усилении больших сигналов могут иметь место нелинейные искажения, обусловленные появлением высших гармонических составляющих сигнала. Нелинейные искажения принято оценивать коэффициентом гармоник, который равен отношению среднеквадратического напряжения суммы всех гармоник, начиная со второй, к среднеквадратическому напряжению первой гармоники, когда на вход усилителя подается гармонический сигнал. Так как среднеквадратические значения пропорциональны амплитудам, коэффициент гармоник (или коэфициент нелинейных искажений — КНИ) равен:

Обычно коэффициент гармоник выражают в процентах и не допускают, чтобы он превышал 5-10%, причем при высококачественном усилении звуковых колебаний он не должен превышать 1 – 1,5 %.

Применяют и безтрансформаторные двухтактные схемы усилителей мощности низкой частоты. В этом случае должно быть использовано либо два источника питания, либо транзисторы разной проводимости . На рис.12 показаны примеры такого усилителя.

Рис.12

Главный недостаток схем бестрансформаторных усилителей заключается в трудности подбора двух транзисторов (особенно при использовании транзисторов разной полярности) с характеристиками, близкими на всем диапазоне значений выходного сигнала. Это приводит к значительному усложнению схемы. Многие усилители в микросхемном исполнении, в том числе и операционные, имеют достаточно сложные схемные реализации выходных каскадов.

Небольшой усилитель мощности звука на 3 транзисторах — Deeptronic

11 февраля 2014 г. Хамуро Оставить комментарий

Рис. 1. Собранный малый транзисторный усилитель мощности звука

Для некоторых простых приложений, таких как игрушки, внутренняя связь или небольшие гаджеты, иногда требуется небольшая, простая, недорогая или низковольтная схема усилителя мощности. Для этого требования высокая точность требуется редко. В нашей статье представлена модификация схемы усилителя из коллекции схем Боудена, дополненная рекомендациями по модификации для работы с другим напряжением.

Схема и принцип ее работы

Взгляните на принципиальную схему схемы, показанную на рисунке 2. В ней используются только 3 транзистора и несколько пассивных компонентов. Он может управлять стандартным громкоговорителем 4-8 Ом. Базовая конфигурация усилителя представляет собой двухтактную схему. Дополнительный транзистор используется не для управления трансформатором, а для разряда развязывающего конденсатора постоянного тока, чтобы подать двухполупериодный переменный ток на громкоговоритель. Некоторые компоненты оригинальной схемы (коллекция Боудена) опущены для упрощения схемы. Исходные резисторы на эмиттерах TR2 и TR3 удалены, и это нормально, поскольку мы ограничиваем ток холостого хода достаточно малым, чтобы предотвратить короткое замыкание обоих транзисторов (включение вместе и короткое замыкание пути тока непосредственно от Vcc до земли).

Рис. 2. Принципиальная схема 3-транзисторного аудиоусилителя Hamuro

Исходный резистор на эмиттере TR1 также удален, поскольку мы можем убедиться, что ток смещения автоматически регулируется до правильной рабочей точки с помощью механизма обратной связи цепи смещения (R2, R3). , R4 и C3).

Обратная связь по постоянному току для простого автоматического смещения

Чтобы максимизировать размах напряжения на выходе, соединение эмиттеров TR2 и TR3 должно быть установлено на половину напряжения питания (1,5 В). В этот момент это напряжение должно создать надлежащее напряжение на базе TR1, которое приведет к активизации TR1 (0,6 В). Напряжение смещения — это напряжение на R4,

VR4 = 1,5 В * R4/(R4+R3+R2)

VR4 = 1,5 В * 6,8/(6,8+47+4,7)

VR4 = 0,63 В

Механизм обратной связи делает выбор резисторов некритичным , если тока достаточно, чтобы обеспечить надлежащий ток холостого хода на коллекторе TR1. Мы можем установить простое правило, установив ток R2-R3-R4 (половина напряжения питания, деленная на общее сопротивление R2+R3+R4) минимум в десять раз больше базового тока (ток коллектора, деленный на коэффициент усиления транзистора). Проверим по правилу, ток коллектора (в состоянии покоя) равен

Ic = (Vcc – 2*Vдиоды)/2R1

Ic = (3V-2*0,6V)/ 2k

Ic = 0,9 мА

В условиях низкого тока усиление (hFe) транзистора (TR1 ) составляет около 100. Таким образом, базовый ток будет 0,009 мА, а десятикратный — 0,09 мА, поэтому максимальное общее сопротивление R2-R3-R4 равно половине напряжения питания, деленному на этот ток:

Rmax = 1,5 В/0,09 мА

Rmax = 16,67 кОм

Этому требованию удовлетворяют выбранные значения, так как его полное сопротивление составляет всего 16,2 кОм.

Между резисторами R3 и R3 вставлен фильтрующий конденсатор C3, чтобы закоротить сигнал. Без этого конденсатора схема будет пытаться регулироваться, чтобы гарантировать, что выход никогда не будет колебаться от половинной точки, даже при подаче входного сигнала. Наш эксперимент показывает искаженный отрицательный цикл, когда мы пропускаем этот конденсатор.

Как работает двухтактный режим

Чтобы облегчить объяснение того, как эта схема обеспечивает взаимодополняемость транзисторов TR2 и TR3, давайте представим, что TR1 заменен переменным резистором, назовем его R1′, так как его положение симметрично с R1. В какой-то момент значения R1 ‘, при 1 кОм, который установлен для режима ожидания, оба транзистора TR3 и TR2 будут слегка «включены» симметрично. В этой точке холостого хода оба транзистора устанавливаются на симметричную малую токопроводимость за счет поддержания небольшого напряжения между базами двух транзисторов, и это делается с помощью D1 и D2. Это небольшое напряжение представляет собой сумму двух падений напряжения на двух диодах с прямым смещением. При положительном цикле синусоидального входного сигнала R1′ (эквивалентное сопротивление коллектор-эмиттер TR1) уменьшится ниже 1 кОм, TR3 будет отключен, а TR2 будет активирован для обслуживания выхода (разрядка C2). При отрицательном цикле входного сигнала сопротивление R1 превысит 1 кОм, TR2 будет отключен, а TR3 будет активирован, чтобы подавать больший ток для обслуживания выхода, заряжая C2.

Модификация схемы для работы с более высоким напряжением

Если мы хотим реализовать эту схему для более высокого напряжения, помните, что точка выхода, соединение между эмиттерами комплементарных транзисторов, должна быть установлена на половине напряжения питания, поэтому смещение резисторы должны быть пересчитаны, чтобы найти правильные значения. Мы можем выбрать R1 на основе максимального тока конечных транзисторов и коэффициента усиления транзистора при этом максимальном токе, но всегда помните, что эта схема нестабильна, если последний транзистор нагревается. Напряжение база-эмиттер может упасть намного ниже напряжения смещающих диодов, когда транзисторы нагреваются, поэтому короткий ток (непосредственно от Vcc к TR3 и TR2 к земле) может стать неконтролируемым даже в состоянии простоя (отсутствие сигнала). Мы можем увеличить R1, чтобы убедиться, что транзистор работает намного ниже его максимального допустимого тока.

Добавление регулятора усиления и стабилизации финальных транзисторов

Мы можем улучшить производительность, если сможем согласовать количество компонентов. Вставка последовательного резистора между эмиттером TR1 и землей снизит общий коэффициент усиления этого усилителя, но помните, что вставленный резистор меньше, чем значение R1. Небольшой подстроечный потенциометр на 500 Ом может использоваться для гибкой регулировки усиления. Включение последовательного резистора между эмиттером конечного транзистора и выходным переходом улучшит устойчивость к температурному дрейфу. Мы можем использовать два резистора 0,5 Ом, по одному на каждый транзистор.

Категория: Проектирование электронных схем Теги: Аудио, Усилитель мощности

Трехтранзисторный усилитель для наушников, класс AB

Детали Список:

Р1 — 100K
R2 – 330
R3 – 100
R4 – 22 (2–4,5 В)
R4 – 100 (5–12 В)

С1 — 4,7 мкФ
С2 — 4,7 мкФ
С3 — 100 — 1000 мкФ
С4 — 220 мкФ

Р1 — 100K
D1, D2 — 1N4148
Q1, Q2 — BC549
Q3 — BC559

Технический Технические характеристики:

Поставка Напряжение: 2 — 12 В
Энергопотребление: 10 мА/3 В — 30 мА/12 В
(измерения снято с использованием стерео версии)
Выходная мощность: 300 мВт

О компании эта схема

Это это улучшенная версия усилителя для наушников Я построил много лет назад. Я так хотел поделиться им с вами, потому что эта простая схема сослужил мне большую службу во всех этих годы. Это очень просто и надежно, трудно перерыв, предлагает много мощности, отличный звук качество, он построен всего из нескольких простых деталей и что еще более важно, у него очень маленькая мощность потребление. Всего с двумя батарейками АА можно работаю очень долго-долго ;).

Новый Характеристики

С Я построил этот усилитель давным-давно я решил сделать улучшенную версию сейчас. Схема должны быть добавлены меры защиты, направленные на аналогичные цель. Первая защита, состоящая из R4 и C3, просто снижает шум при повороте усилитель включается и выключается. Вместо того, чтобы применять полное напряжение питания усилителя, резистор R4 медленно заряжает конденсатор С3 и производит эффект мягкого включения и выключения. Второй защитой является резистор R3, который уменьшает шум при подключении и отключении наушники образуют гнездо для наушников. резистор не снижает громкость усилителя а просто имитирует сопротивление наушников когда наушники не подключены к усилителю.

Что на Имя

Когда проектируя печатную плату для этой схемы, я переоценил размер платы немного и плата был просто великоват (4 см х 5 см). В результате я решил вырезать ненужную плату таким образом сделав проект меньше. Посмотрев на него для какое-то время и снова измерив размер, я подумал о знакомом имени. Так как размер проект 4см на 4см неплохо бы подарить это имя 4×4, так как усилитель довольно мощный что касается его небольшого размера.

Что для чего можно использовать?

Это удобный усилитель может найти бесконечное применение вокруг дом. Например, его можно использовать в качестве стереоусилитель общего назначения для устройств как плейеры, радиоприемники, проигрыватели компакт-дисков, компьютеры, DVD, видеомагнитофоны, телевизоры и т. д. Или в области электроники как отличный аудиоусилитель для радиоприемников, микрофонов, или использовать в качестве аудио тестера.

Как для себя решил построить три стерео версии, одна для моего компьютера для моего нового добавлен разъем для наушников на передней панели, еще один один во внешнем корпусе для моего телевизора/DVD/видеомагнитофона что позволяет мне смотреть фильмы ночью, пока никому не мешать в доме и последний, который я использую в качестве аудио-тестера для моих электронных проектов.

Точный LC-метр

Создайте свой собственный точный LC-метр (измеритель емкости и индуктивности) и начните создавать собственные катушки и катушки индуктивности. Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и катушек индуктивности. LC Meter может измерять индуктивность от 10 нГн до 1000 нГн, 1 мкГн — 1000 мкГн, 1 мГн — 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания.

Вольт-амперметр PIC

Вольт-амперметр измеряет напряжение 0–70 В или 0–500 В с разрешением 100 мВ и потребляемый ток 0–10 А или более с разрешением 10 мА. Счетчик является идеальным дополнением к любому источнику питания, зарядным устройствам и другим электронным устройствам, где необходимо контролировать напряжение и ток. В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с жидкокристаллическим дисплеем 16×2 с подсветкой.

Частотомер/счетчик 60 МГц

Частотомер/счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц. Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, функциональные генераторы, кристаллы и т. д.

Генератор функций XR2206, 1 Гц — 2 МГц

Генератор функций XR2206, 1 Гц — 2 МГц, создает высококачественные синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы высокой стабильности и точности. Выходные сигналы могут быть модулированы как по амплитуде, так и по частоте. Выход 1 Гц — 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для установки точной выходной частоты.

BA1404 Стерео FM-передатчик HI-FI

Будьте в эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стереофонический FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц. Его можно подключить к любому источнику стереозвука, такому как iPod, компьютер, ноутбук, CD-плеер, Walkman, телевизор, спутниковый ресивер, кассетная дека или другая стереосистема для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору или лагерная площадка.

Плата ввода-вывода USB

Плата ввода-вывода USB представляет собой миниатюрную впечатляющую плату для разработки / замену параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455/PIC18F2550. USB IO Board совместима с компьютерами Windows/Mac OSX/Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными контактами ввода-вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO питается от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов. USB IO Board совместима с макетом.

Набор для измерения ESR / емкости / индуктивности / транзистора

Комплект для измерения ESR — это удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ — 20 000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0,1 Ом). — 20 МОм), тестирует множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, FET, MOSFET, тиристоры, SCR, симисторы и многие типы диодов. Он также анализирует характеристики транзистора, такие как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для устранения неполадок и ремонта электронного оборудования путем определения работоспособности и исправности электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость одновременно.

Комплект усилителя для наушников Audiophile

Комплект усилителя для наушников Audiophile включает высококачественные аудиокомпоненты, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, шинный разветвитель Ti TLE2426, сверхнизкое ESR 220 мкФ/25 В, фильтр Panasonic FM конденсаторы, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale. 8-DIP обработанный разъем IC позволяет заменять OPA2134 многими другими микросхемами с двумя операционными усилителями, такими как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. д. Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяную коробку Altoids, а благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одного 9батарея В.

Комплект Arduino Prototype

Arduino Prototype — впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro. Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, а контакты питания VCC и GND доступны на обеих сторонах печатной платы. Он небольшой, энергоэффективный, но при этом настраиваемый благодаря встроенной перфорированной плате 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные сквозные компоненты для простоты конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. Плата оснащена 28-контактным разъемом DIP IC, заменяемым пользователем микроконтроллером ATmega328, прошитым загрузчиком Arduino, кварцевым резонатором 16 МГц и переключателем сброса. Он имеет 14 цифровых входов/выходов (0-13), 6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5). Скетчи Arduino загружаются через любой адаптер USB-Serial, подключенный к разъему 6-PIN ICSP female. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от батареи, такой как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB.

200-метровый 4-канальный беспроводной радиочастотный пульт дистанционного управления 433 МГц

Возможность беспроводного управления различными приборами внутри и снаружи дома — это огромное удобство, которое может сделать вашу жизнь намного проще и веселее. Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает большой радиус действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены.