Усилитель нч на транзисторах своими руками. Усилитель НЧ на транзисторах своими руками: схемы и особенности сборки

Как собрать усилитель низкой частоты на транзисторах своими руками. Какие схемы УНЧ на транзисторах наиболее популярны. Какие особенности нужно учитывать при сборке транзисторного усилителя НЧ. Какие преимущества и недостатки имеют транзисторные усилители.

Содержание

Принцип работы транзисторного усилителя НЧ

Транзисторный усилитель низкой частоты (УНЧ) предназначен для усиления слабых электрических сигналов звуковой частоты до уровня, достаточного для работы акустических систем. Принцип работы такого усилителя основан на свойстве транзистора усиливать электрический ток.

Основные элементы транзисторного УНЧ:

Входной каскад — принимает слабый входной сигнал и производит его предварительное усиление
Усилительные каскады — обеспечивают основное усиление сигнала по напряжению и току
Выходной каскад — усиливает сигнал по мощности для работы на акустическую нагрузку
Цепи обратной связи — стабилизируют работу усилителя и улучшают его характеристики
Источник питания — обеспечивает усилитель необходимым напряжением

В качестве активных элементов в транзисторных УНЧ используются биполярные или полевые транзисторы. Они работают в активном режиме, усиливая входной сигнал за счет управления большим выходным током с помощью малого входного.

Преимущества транзисторных усилителей НЧ

Усилители низкой частоты на транзисторах имеют ряд важных достоинств:

Высокий КПД — до 70-80% у современных конструкций
Компактные размеры и малый вес по сравнению с ламповыми УНЧ
Низкое энергопотребление
Отсутствие необходимости в высоковольтном питании
Возможность работы от автономных источников питания
Длительный срок службы транзисторов
Невысокая стоимость комплектующих
Простота в изготовлении и настройке

Благодаря этим преимуществам транзисторные усилители получили широкое распространение в бытовой и профессиональной аудиотехнике.

Особенности сборки транзисторного УНЧ своими руками

При самостоятельном изготовлении усилителя НЧ на транзисторах необходимо учитывать следующие моменты:

Правильный выбор транзисторов по мощности и частотным свойствам
Обеспечение хорошего теплоотвода для силовых транзисторов
Экранирование входных цепей для уменьшения наводок
Развязка по питанию каскадов усилителя
Применение цепей температурной стабилизации
Правильная компоновка элементов на печатной плате
Использование качественных комплектующих

Соблюдение этих правил позволит собрать работоспособный усилитель с хорошими характеристиками.

Настройка и проверка собранного УНЧ

После сборки усилителя необходимо выполнить его настройку и проверку:

Проверить правильность монтажа и отсутствие замыканий
Установить номинальные напряжения питания

Настроить ток покоя выходных транзисторов
Проверить частотную характеристику усилителя
Измерить коэффициент нелинейных искажений
Оценить максимальную выходную мощность
Проверить температурный режим работы

При необходимости выполняется подбор номиналов элементов для получения наилучших параметров.

Возможные проблемы и их устранение

При сборке транзисторного УНЧ могут возникнуть следующие проблемы:

Самовозбуждение усилителя — устраняется корректировкой цепей ОС
Искажения на высоких частотах — необходима коррекция АЧХ
Фон переменного тока — улучшить фильтрацию питания
Перегрев транзисторов — увеличить площадь радиаторов
Малая выходная мощность — проверить режимы работы каскадов

Большинство проблем решается путем небольших доработок схемы и конструкции усилителя.

Заключение

Сборка транзисторного усилителя НЧ своими руками — интересный и познавательный процесс. Он позволяет глубже понять принципы работы аудиотехники и получить уникальное устройство с нужными характеристиками. При правильном подходе самодельный УНЧ может обеспечить отличное качество звучания.

Усилитель низкой частоты своими руками, схема

Привет радиоэлектроникам. Часто начинающие радиолюбители просят привести схему простого УМЗЧ построенный только на транзисторах,

который будет обеспечить более-менее нормальное качество звучания. Схема такого усилителя сейчас перед вами.

Интересна она тем, что работает с широким разбросом номиналов использованных компонентов, имеет широкий диапазон питающих напряжений, работать будет буквально от одной батарейки в полтора вольт. Оптимальное напряжение питания 6-9 Вольт, максимальное 12 — больше подавать не советую.

Максимальная выходная мощность с соответствующими ключами до 1 Ватт, это гораздо громче, чем телефон, с таким же исполнением мощность не более 200 мВт.

Выходной каскад построен на комплементарной паре средней мощности. В этом варианте использовал импортные BD139/140, отлично подойдут наши КТ814/815 или 816/817, можно использовать и более мощные КТ818/819, в этом случае спокойно можно питать усилитель от 12-и вольт, при этом мощность увеличиться до 1 ватт

Маломощный NPN транзистор буквально любой, в моем варианте 2N5551, но можно даже наши КТ315, но в случае замены транзисторов обратите внимание на расположение выводов ключей, так, как они могут отличаться от тех, что на печатной плате.

Начальный каскад из себя представляет усилитель по напряжению, выходной каскад двухтактный, по сути эмиттерный повторитель, если выражаться максимально просто — то он тупо усиливает ток сигнала. От количества пар таких каскадов и от напряжения питания зависит мощность любого усилителя.

При мощности в 1Вт, транзисторы можно не устанавливать на радиатор, хотя небольшую пластинку закрепить все же советую, в случае общего радиатора ключи изолируются прокладками.

Используемые электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 16 Вольт, входной разделительный конденсатор — любой с емкостью от 0,1 до 0,47мкФ, лучше пленочный, хотя для таких усилителей, особой разницы нет, можно и керамику. резисторы 0,25Вт, можно и 0,125. На выходе установлен разделительный конденсатор, его емкость может быть от 220 до 2200 мкФ, оптимальное — 1000 мкФ

Динамическая головка любая, усилитель прекрасно работает на 4-х Омные головки, так, что проблем с головкой не возникнет.
На выход можно подключить переменный резистор для регулировки громкости, в случае, если же усилитель планируется для портативной колонки телефона, его не обязательно ставить.

Падение напряжения на диодах FR107 обеспечивают начальное смещение на базах транзисторов выходного каскада. Если собранный усилитель будет работать некорректно, что крайне маловероятно, стоит поставить еще один диод последовательно тем, что уже есть, этим обеспечив нужное смещение для работы ключей.

Обратная связь построена на резисторе R2. Замечу, что номиналы всех компонентов можно отклонять в ту или иную сторону на 20%.

С бумажными динамическими головками орет довольно громко, и качество вполне неплохое, но с учетом современных микросхем усилителей мало кто решит внедрить такой усилитель в реальную конструкцию, подобные схемы уже ни так популярны, как во времена нерушимого союза.

Плата в формате .lay скачать.

Автор; АКА КАСЬЯН.

73900cookie-checkУсилитель низкой частоты своими руками, схемаno

как скрестить ужа с ежом / Своими руками (DIY) / iXBT Live

Около месяца назад я уже немного рассказал о данном усилителе (ссылки будут в конце статьи). А именно о простом транзисторном усилителе А-класса Джона Линсли Худа, придуманным им уже в далеком 1969 году. Из-за своей простоты и комфортного звучания, да и просто (возможно) пиара, данный усилитель популярен до сих пор. Как минимум это видно по большому количеству предложений из поднебесной как готовых, так и кит-наборов усилителей. На пробу был взят один такой кит-набор, правда сразу заменил примерно половину комплектующих на более с виду качественные.

Получившийся результат порадовал. Усилитель действительно звучит интересно, как говорят ближе к лампам, возможно.

В процессе изготовления в конструкцию (железо) усилителя несколько раз вводились корректировки, иногда весьма существенные. Одно из крупных изменений, это смена блоков питания, что заставило пересмотреть внутреннюю компоновку усилителя, перевернуть все с ног на голову. Дело в том, что корпус ( BRZHIFI BZ2607 311х260х70 ) был уже выбран и куплен. И хотя при кастинге учитывался некий запас по внутреннему объему ( массивные радиаторы с 10 мм подошвой откушали внутреннего объема по ширине прилично, осталось 300х160х64 ), он очень быстро испарился и сделать все аккуратно стало совсем не просто.

После первой версии усилителя, было решено сделать полностью свои платы. Хотелось снизить уровень некой «колхозности» конечного изделия и реализовать на чуть более современной электронной базе (к этому пришел не сразу и по прошествии времени, до конца не уверен в правильности выбора, но об этом в конце).

Новые платы усилителя и не только

Нарисовал и заказал у известного ресурса JLCPCB.COM платы. Чтобы платы вышли дешевыми, надо не вылезать за рамки 100х100 мм. В такой формат удалось впихнуть 4 разные платы на две заготовки. Это усилители левого и правого каналов (зеркальные). Плата дополнительного служебного источника питания, так как усилитель будет сделан по схеме двойного моно, с максимально возможным разнесением каналов. Плата входной коммутации.

По приходу, платы были разрезаны обычным дремелем и чутка обработаны напильником.

В процессе сборки обнаружилось несколько маленьких косячков, сказалась некая спешка, так как хотел заказать до нового года. В частности забыл, что резистор в цепи Цобеля должен быть приличной мощности. Пришлось немного изгаляться. Все «очепятки» были хоть и неприятны для перфекциониста, но не критичны для конечного результата.

Если кратко, по задумке. Схема усилителя оставлена практически без изменений. Ее можно посмотреть в ранней публикации.

В качестве входного транзистора применен 2SA1015Y с типовым нормированным уровнем шумов порядка 1dB. В качестве драйверного использовал 2SC5707 (поговаривают, что данный транзистор замечательно себя ведет и в качестве выходного для варианта усилителя наушников). Ну, а оконечниками выступают, всем до боли известные, 2SC5200 от Toshiba.

На входе усилителя стоит пара (в параллель) больших MKP10 от Wima 1,0 uF, дабы пухлому звуку было вольготно протискиваться по тракту и ни чего не мешало ))).

Электролиты по 470,0 uF на вольтодобавке и в цепи обратной связи, в цепи смещения средней точки оставил 100,0 uF, как в оригинале. Отдельно к плате подключаются основной конденсатор фильтра по питанию и разделительный выходной конденсатор, оба по 10 000,0 uF. На входе по питанию стоит еще дополнительно дроссель 10,0 uH, образующий с конденсатором LC фильтр.

Также на плате установлено реле для включения акустики с задержкой (так таковая защита для колонок не требуется, только задержка включения и быстрое отключение). К нормально замкнутым контактам реле подключен мощный низкоомный резистор для заряда и разряда разделительного выходного конденсатора.

В качестве соединений на плате применены фастоны, очень удобно и достаточно надежно.

Плата разводилась с учетом минимальных по длине соединений, все транзисторы размещены кучно. «Грязная» земля в одном месте (нижний ряд фастонов). На верхней стороне платы полигон сигнального общего, соединенный с GND в одной точке. Питание для реле гальванически развязано. Применение чип компонентов, ОАЛА, не шибко бы позволило уменьшить (особенно транзисторы) занимаемый усилителем размер, да и просто хотелось видеть некую уже привычную визуальную аутентичность агрегата.

Также предусмотрел перемычку, позволяющую точно измерить ток покоя усилителя, но настраивал по старинке (ток всего усилителя).

По хорошему, для настройки тока, надо было использовать подстроечник с боковым размещением регулировочного винта (как раз доступен между электролитами). Ибо в моем случае, пришлось откидывать платы с радиаторами в сторону. Неудобно, возможно доработаю.

Питание усилителя

Как и предыдущий вариант, было решено использовать импульсные блоки питания, тем более корпус иного и не позволял. Применены два Mean Well EPP-120S. Реализация двойного моно.

Дополнительный источник питания

Для питания служебных схем (подсветка, реле и еще кое-что интересное) было решено сделать еще один маленький модуль.

На плате установлен БП от той же Mean Well IRM-10-24, выдающий 24 вольта и 10 Ватт, линейные стабилизаторы на 12 и 5 вольт. Схема задержки включения реле усилителей. Все разъемы и расположение контактов спроектированы так, что не тот разъем не воткнешь. По ошибке ни чего не сгорит.

На фото, плата лежит на специальной бекплейт-нашлепке, напечатанной на 3D принтере.

Плата коммутации источника

Мне очень не нравятся RCA разъемы, считаю их диким пережитком прошлого. Они занимают много места, у обычного исполнения сначала соединяется сигнальный контакт и только потом общий. Считаю, что правильно использовать XLR и TSR разъемы (есть и комбо). В моем варианте будут TSR 6,3 мм.

Для удобства, уменьшения соплей от проводов и легкой сборки/разборки, была сделана еще одна плата.

На плате два TSR стерео разъема.

Один Full Direct, сигнал от источника звука поступает напрямую в усилитель минуя все что можно, включая регулятор громкости. Также, он имеет более высокий приоритет, если в него вставлен «джек», то вся остальная часть коммутации отключается.

Второй разъем может работать в двух режимах. Стандартный — практически тоже самое, что Full Direct, только появляется возможность регулировать громкость. Дополнительный режим (включается кнопкой на передней панели, справа от регулятора громкости) — перед РГ подключается еще одна штучка. За переключение отвечает сигнально реле Takamisawa NA24W-K.

Теперь немного попечатаем

Чтобы все это хозяйство аккуратно разместить в корпусе, воспользуемся 3D принтером.

Для уменьшение длины сигнальных проводов, компоновка усилителя такая: спереди блоки питания и все, что не влияет особо на звук, сзади усилителя вся сигнальная слаботочка. Исключение разъем и внутренний кабель питания, пусть и не идеально, но эта проблема разрешилась удачно.

На 3D принтере был напечатан большой холдер для крепления блоков питания (отчасти защищает от поражения высоким напряжением и изолирует от металлического корпуса), больших конденсаторов, переменного резистора регулировки громкости ALPS 10 кОм (он также отнесен назад усилителя и приводится через удлинитель), а также реализовано некое подобие кабель менеджмента.

Ну и начинаем потихоньку собирать

Сначала затолкаем все в холдер. Снизу (между основанием холдера и металлической нижней крышкой корпуса) будет еще дополнительная диэлектрическая нашлепка.

Платы усилителя, силовые транзисторы через тонкую слюду вместе с пастой MX2.

И пытаемся впихнуть все это хозяйство в компактный корпус.

Соединения вышли достаточно короткие и было решено отказаться от использования толстых межблочных/микрофонных проводов. Оказалось вполне достаточно витых пар. Главное требование, для исключения земляных петель, соединять общие у входа и выхода, только в одном месте. К примеру, с разъема на РГ идет только сигнал, а общий подключен только со стороны платы коммутации и выполняет функцию экранирования. Снимаем с РГ (ползунок) сигнал и именно по этому соединению происходит двухстороннее подключение общих проводников (экранирование и уравнивание потенциалов).

Стрелочные индикаторы подключаются параллельно клемм акустики. Их подсветка 12 вольт, последовательно от двух индикаторов, как 24 вольта на плату со служебным питанием.

А при чем тут уж и еж?

Ну вот и добрались до некой изюминки данного усилителя.

Было просто интересно собрать усилитель А-класса. Не ставилась задача получить абсолютно правильный девайс. Это была просто некая разминка для головы и рук.

Сейчас, в другом проекте, буду использовать DSP процессор. И подумалось, а не впихнуть и сюда самый простенький DSP, как некий полигон для будущих экспериментов. Основная задача для процессора тут, ввести компенсацию АЧХ комнаты и акустических систем.

В усилитель был водружен народный и простой DSP ADAU1701 от Analog Devices (плата 3 ревизии от ЧипДипа). На борту самого чипа уже есть двухканальный АЦП и 4х канальный ЦАП. Пускай ADAU1701 звезд с неба не хватает (ни разу не Hi-End), но как известно, львиную долю (более половины то точно) искажений в звуковой тракт вносят акустика помещения и колонки, так что хватит над чем работать и ему.

На заднюю стенку усилителя был прикручен 8-ми контактный разъем (к сожалению, мам таких я не видел), что нашелся в хозяйстве.

Он используется для заливки прошивки в процессор по I2C. Также на разъем выведено питание 5 вольт, если захочется сделать некий проводной пульт с крутилками (к примеру, параметрик EQ). Осталось 4 контакта и тут можно будет вывести наружу дополнительные два ЦАП (к примеру для сабвуфера), или можно вывести GPIO процессора и сделать дополнительное простое управление чем нить, или попробовать подключить I2S и тогда реализовать цифровой вход в усилитель. Короче, вариантов много.

Что вышло в итоге

Ток покоя в данном исполнении выставил порядка 1,8 А для 8 Омной нагрузки (можно было чуть меньше даже) и 30 вольт питания усилителя. Если вспомним предыдущую реализацию, то там хорошо получалось при минимум 2,6А, а идеально при 3 Ампер. Мощность RMS при 8 Омах около 12 Ватт на канал. Усилитель из розетки перманентно кушает примерно 120-125 Ватт.

На картинке видна красивая большая вторая гармоника, маскирующая третью не очень благозвучно звучащую.

Что касается сравнения звучания (пока ветвь с DSP не рассматриваем), к сожалению сейчас нет возможности сравнить оба варианта одновременно (первый частично подвергся экзекуции). Но сложилось впечатление, что китайский вариант на старых транзисторах звучал прикольней. В нем можно было расслышать в паузах всяческие шумовые артефакты (скорей всего из-за приятно «фонящего» входного транзистора 2N2907), дающие дополнительные обертона (или что там) в музыке. Новый вариант усилителя, мне показался слишком чистым в звучании, ни флуктуационного шипения в паузах, ни той теплоты. Хотя, возможно, я просто прислушался и в квартире не так холодно стало).

Возможно, я вернусь к слепому сравнению двух версий усилителя, но позже. И, если китайский вариант мне понравится больше, можно попробовать поэкспериментировать с тем же входным транзистором.

Зачем все это? Как сказал мой старый друг, имеющий в своей коллекции полдюжины сетапов разных эпох: «Современные аппараты не вызывают эмоций. Только чистый, лабораторный звук. Никаких искажений, шипений, ничего что мне нравится.».

Ссылки на предыдущие посты: начало и продолжение.

DIY стереоусилитель на транзисторе TIP41 с регулятором громкости | от Лео | Utsource

Опубликовано в

4 мин.

Читать

4 июля 2020

В этой статье мы узнаем, как сделать стереосистемой с использованием транзистора T1P41 с контроллером объема. Существует множество электронных схем аудиоусилителей, использующих транзисторы из-за их удобства, которые демонстрируют множество преимуществ в виде легкой замены, совместимости, удобства для печатных плат и упрощения схем по сравнению со сложными микросхемами. Что ж, стереоусилитель DIY (сделай сам) — это, по сути, усилитель мощности, который усиливает и модулирует генерируемые аудиосигналы малой мощности в высокочастотные сигналы мощности с наилучшей четкостью и свойствами передачи. Стереоусилители создают более чистый звук, чем DVD, CD, USB-накопитель или любое другое электронное устройство, генерирующее звук.

В этом эксперименте со стереоусилителями на транзисторах T1P41 мы используем регуляторы громкости также для модуляции частоты и сигнала. Итак, давайте углубимся в тему и изучим ее глубже.

Принцип :

Принцип работы любого усилителя одинаков, сначала он получает входной сигнал от источника. Источником может быть любое электронное устройство, способное генерировать аудиосигнал для частотной модуляции, например ноутбуки, смартфоны, телевизоры и т. д. Затем сигнал увеличивается или модулируется от исходного размера до аудиосигнала другой наилучшей четкости. Это основная операция и работа стереоусилителей, использующих T1P41. Для модуляции сигнала мы также использовали регулятор переменной громкости (потенциометр).

Требуемые компоненты:

2 Транзистор T1P41
Резистор 1 кОм
Конденсатор 100 мкФ/50 В
Потенциометр 50 кОм
Клеммная колодка
Источник
Аудиоразъем
Радиатор (дополнительно)
Питание источник питания
Соединительные провода

Пошаговая процедура:

Прикрепите наш транзистор T1P41 к радиатору

Вставьте оба транзистора на плату и соедините выводы эмиттера друг с другом (связаны)

Теперь соедините клеммы коллектора и базы T1P41 с резистором 1 кОм для обоих транзисторов.

Установите клеммные колодки на плату и соедините клемму коллектора с клеммной колодкой. То же самое для обоих транзисторов

Подсоедините медный провод к другим выводам клеммных колодок, как показано на рисунке ниже (короткое замыкание) как показано ниже, закоротите другие оставшиеся клеммы

Возьмите 50k Потенциометр, используемый для регулировки громкости нашего электронного проекта

Подключите внешние клеммы потенциометра к соединительному проводу (короткое замыкание)

Подключите конденсатор 100 мкФ/50В ко второй клемме обоих транзисторов, как показано на рисунке ниже

Теперь подключите вход аудиоразъема к клеммам потенциометра

Возьмите 4-дюймовые 2 динамика, как показано на рисунке ниже

Вставьте входные провода динамиков в клеммные колодки и подключите их

Возьмите один соединительный провод USB (универсальной последовательной шины), как показано на рисунке ниже

Подсоедините его и подключите к плате питания (подключите) устройства)

Теперь мы успешно создали стереоусилитель своими руками, используя T1P41 с регулятором громкости. Для настройки модуляции сигнала частоты сигнала.

Если вы не можете найти транзистор T1P41, то вы также можете воспользоваться его заменой.

BD705, T1P41B, T1P41G, BDT41B

Эквивалентный номер детали T1P41: T1P42C

Вывод:

усиление качества и четкости звука со спецификацией регулировки громкости. Так чего же вы ждете, начните делать свой собственный проектный усилитель прямо сейчас.

Схемы мини-усилителя звука | Проекты самодельных схем

В этой статье мы обсуждаем несколько схем мини-усилителей звука, которые можно быстро построить для усиления очень слабых входных сигналов в слышимые выходы динамиков.

1) Схема усилителя мощностью 1 Вт

Первая схема мини-усилителя звука работает с «комплементарным» выходным каскадом, имеющим один силовой транзистор NPN и один силовой транзистор PNP, что избавляет от выходного трансформатора, обычно встречающегося в старых моделях усилителей. Выходная мощность составляет около 1 Вт с довольно минимальными искажениями. Входной сигнал передается через регулятор громкости RV1 и далее через C1 на базу Q1.

Коллекторная нагрузка для Q1 состоит из R1, R5 вместе с громкоговорителем. Напряжение коллектора Q1 составляет около 50 % от напряжения питания, т. е. 4 В5. Базы Q2 и Q3 также имеют такое же напряжение (почти), что и коллектор Q1, из-за того, что значение R1 очень мало (68R).

На пересечении эмиттеров Q2, Q3 напряжение также может быть почти 4V5, резисторы R3 и R4 и резисторы очень малого номинала для управления током, проходящим через Q2 и Q3. Если усиленный входной сигнал не превышает 4V5, Q2 отключается (поскольку база, вероятно, будет находиться под пониженным напряжением по сравнению с его эмиттером), тем не менее Q3 может продолжать пропускать сигнал.

Как только Q1 усиливает сигнал на 4V5, ситуация меняется на обратную, Q2 включается, а Q3 выключается.

Сигналы смешиваются на соединении с общим эмиттером Q2 и Q3 и передаются на громкоговоритель с помощью большого электролитического конденсатора C2. Меньшее значение для конденсатора C2 может вызвать слабое понижение АЧХ.

Отрицательная обратная связь обеспечивается резисторами R5 и R2, которые гарантируют стабильность за счет незначительного уменьшения коэффициента усиления. R1 включен, чтобы получить небольшое базовое смещение для Q2 и Q3; в гораздо более совершенных схемах используются термисторы или диоды для защиты от теплового выхода из строя, который может повредить пару выходных транзисторов.

Отрицательным моментом является связь транзистора по постоянному току, когда изменение характеристик одного конкретного транзистора может привести к разрушительным последствиям! Из-за этого пара выходных транзисторов должна быть правильно подобранной парой. Некоторые другие варианты могут быть проверены, учитывая, что они также правильно сопоставлены с идентичным hFE.

2) Миниатюрный усилитель для слухового аппарата

Если вам нужна дешевая и грязная схема мини-усилителя звука, вы, вероятно, можете протестировать это маленькое устройство. Среди множества других факторов можно было бы увеличить мощность наушников для людей с потерей слуха. Схема представляет собой простой двухтранзисторный аудиоусилитель. Первый транзистор, Q1, работает как базовый предусилитель со средним усилением, который получает сигнал, поступающий от C1, действуя как блокиратор постоянного тока.

Транзистор Q1 усиливает сигнал и направляет его на C2. Затем этот транзистор} подает сигнал на Q2, который сконфигурирован как каскад усилителя мощности. Этот каскад еще больше усиливает сигнал, а C3 переключает его в сторону динамика.

Возможно, вы найдете небольшое искажение, но его можно минимизировать, тестируя с разными значениями C5, поддерживая его в указанном диапазоне. Если это не работает должным образом, рассмотрите другие значения. Однако если подумать о том, как может различаться коэффициент усиления транзисторов, скорее всего, потребуется немало экспериментов, чтобы все работало правильно.

3) Усовершенствованная схема миниатюрного усилителя для слухового аппарата

4) Схема полуваттного усилителя

Следующая схема миниатюрного аудиоусилителя, представленная здесь, довольно проста. Выходная мощность составляет около 250 мВт, чего обычно достаточно для большинства приложений, и она не уступает любому типичному транзисторному радиоприемнику. Величина искажения довольно высока, около 5%.

Этот небольшой усилитель имеет среднюю чувствительность и может обеспечить 100 % выходной сигнал при входном напряжении около 50 мВ. Входное сопротивление около 50кОм. Встроен базовый регулятор тембра. Хотя на самом деле это не активная регулировка тембра, а пассивная, эффекта вполне достаточно. Центральное плечо регулятора громкости подключено к основанию Q1 через разделительный конденсатор постоянного тока.

Работа схемы

Q1 подключен как очень традиционный усилитель с общим эмиттером вместе с R2, обеспечивающим базовое смещение, а R3 ведет себя как нагрузка коллектора. Этот каскад напрямую связан со вторым транзистором типа PNP. При этом ток, проходящий через Q1, обеспечивает смещение для 2-го транзистора. При используемых значениях выход второго транзистора соединен напрямую с катушкой громкоговорителя.

Это может показаться неразумной идеей, потому что ток в режиме ожидания в выходном транзисторе постоянно смещает катушку, иногда немного увеличивая или уменьшая ее типичный рабочий уровень. Тем не менее, если используется большой динамик, как это и должно быть, это почти не оказывает никакого влияния, и поскольку мы не ожидаем отличного звука Hi-Fi, это не имеет значения.

Регулятор тембра

Регулятор тембра включает C2 и RV2, которые соединяются через коллектор/основание Q1. Когда RV2 установлено на высокое значение сопротивления, это почти не оказывает никакого влияния, но при установке на минимальном уровне 100 нФ вызывает обратную связь высоких частот, которые имеют тенденцию быть не в фазе, что приводит к их полной компенсации. Чтобы схема работала правильно, R3 должен быть тщательно определен.

Значение, указанное в этой статье, составляет 39 Ом, что является лишь средним диапазоном, и хотя оно может хорошо подойти для предварительной настройки, чтобы гарантировать работоспособность схемы, значение необходимо определить экспериментальным путем. В случае, если он очень мал, вы увидите сильное искажение на конфигурациях с большим объемом.

При слишком высоком уровне потребления тока, вероятно, будет слишком много, хотя качество вывода звука будет очень хорошим. Можно найти несколько методов для выбора значения. При отсутствии мультиметра значение должно быть определено как наименьшее, подходящее для достойного качества.

Если мультиметр доступен, он должен быть подключен последовательно с напряжением питания, и R3 должен быть выбран так, чтобы ток покоя усилителя, который является током, работающим в отсутствие входного сигнала, составлял около 20 мА. .

Крайне важно, чтобы Q2 был установлен над радиатором, так как он может сильно нагреваться и может выйти из строя, если радиатор не используется. Импеданс динамика не очень важен, и в прототипах динамиков с сопротивлением от 8 до 80 Ом почти все работали хорошо. Однако изменение импеданса динамика может также потребовать изменения значения резистора R3.

5) Базовая схема мини-усилителя 3 В

Для уменьшения количества деталей используется прямая связь между Tr1 и Tr2, а также между Tr2 и громкоговорителем. Tr1 работает как усилитель с общим коллектором, загружаемый через усилитель с общим эмиттером Tr2. Базовое смещение Tr1 извлекается из коллектора Tr2. Поскольку это не совпадает по фазе с основанием Tr1, достигается чрезмерная стабилизация.

Часть постоянного тока коллектора Tr1 также проходит через Tr2 через базу к эмиттеру, обеспечивая тем самым существенное смещение. Отрицательная обратная связь обеспечивается резисторами R5 и R3. R3 обеспечивает обратную связь через два каскада, а R5 реализует обратную связь через выход на вход Tr2.

Эффект этой обратной связи приводит к невероятно плоской кривой отклика вплоть до удивительно низких частот. Высокочастотную характеристику можно существенно улучшить, заменив транзисторы на 2N29.07. Применение этого устройства также может привести к увеличению усиления.

Субминиатюрная схема усилителя может прекрасно подойти для усиления выходного сигнала вашего FM- или AM-тюнера. Если у вас компактная магнитола, работающая только с выходом на разговорный динамик, ее можно было бы приучить повышать громкость примерно до уровня громкоговорителя. Для этого просто подключите выход вашего радио на вход усилителя.

Громкоговоритель, используемый в этом усилителе, должен быть как можно большего размера, по возможности 12-дюймового типа внутри корпуса. Реализация чрезвычайно маленького динамика может привести к некоторой неэффективности из-за того, что по обмотке может протекать достаточный ток, даже когда входной сигнал недоступен.

Ток, потребляемый батареей, будет относительно высоким, примерно 150 мА. что означает, что это должно быть настолько большим, насколько это возможно.

6) Схема мини-усилителя, работающая с напряжением 3 В

Этот мини-усилитель может работать без каких-либо проблем или ошибок при напряжении питания от 3 В до 20 В с использованием следующих сопротивлений источника:

Напряжение питания / 2 мА (кОм)

Выходная мощность, которую может обеспечить усилитель, естественно, определяется напряжением питания и сопротивлением его громкоговорителя, что видно из прилагаемой таблицы.

Потребляемый усилителем ток покоя составляет от 1 мА до 1,5 мА, точная величина зависит от типа используемых транзисторов.

Если ток покоя упадет ниже этого предела, вероятно, потребуется настроить значение R9. Как видно из таблицы, усилитель эффективно работает с громкоговорителями с высоким импедансом.

Поскольку динамики с импедансом до 200 Ом труднодоступны, можно попробовать использовать динамик с меньшим импедансом, снабженный дополняющим трансформатором.

Например, динамик на 8 Ом можно использовать с трансформатором, используя коэффициент примерно 5:1.

Несмотря на то, что выходная мощность усилителя не очень высока, она достаточна в сочетании с умеренно эффективным громкоговорителем в тихой зоне. Коэффициент усиления усилителя по напряжению составляет около 50, а полоса пропускания по уровню 3 дБ составляет от 300 Гц до 6 кГц.

Конструкции печатных плат

Дискретный усилитель мощностью 1,5 Вт

Эта небольшая схема усилителя может стать удобной поддержкой для любого экспериментатора со звуком.

Можно было бы привыкнуть усиливать и производить слышимые импульсы через генераторы, работающие в акустическом диапазоне, отслеживать сигналы через другой аудиоусилитель, который может быть неисправен, усиливать какой-либо другой сигнал до приемлемого уровня мощности для измерения или работы реле и т. д. и т. д.

В настоящее время можно найти множество усилителей мощности на интегральных схемах с выходной мощностью от 1 до 3 Вт, хотя большинство из них требует тщательной компоновки схемы, чтобы можно было избежать нестабильности (нестабильный усилитель может вибрировать и, следовательно, разрушаться).

Кроме того, усилитель на дискретных транзисторах гораздо более информативен, поскольку можно оценивать напряжения, чтобы лучше понять его работу.

Следовательно, настоящий небольшой усилитель разработан с использованием дискретных транзисторов, которые, помимо того, что они намного более стабильны, чем конструкции на основе ИС, идеально подходят для требований пользователя.

Транзисторы Q2, Q4 и Q5 зацементированы в небольшой алюминиевый корпус, который работает как радиатор.

Как работает схема

Эта схема довольно типична для большого количества аудиоусилителей. Первичный транзистор усилителя напряжения Q3 управляет вторичными согласователями (NPN плюс PNP) Q4 и Q5, которые являются буферами, обеспечивающими большой коэффициент усиления по току, но меньший, чем единичный коэффициент усиления по напряжению.

По той причине, что базы транзисторов Q4 и Q5, как правило, представляют собой два перехода база-эмиттер в стороне, транзистор Q3 используется для установки напряжения смещения для этих биполярных транзисторов.

Транзистор Q1 работает как усилитель ошибки, который анализирует входное напряжение и выходное напряжение, разделенное в меньшую сторону.

При практически любых отклонениях он подает управляющее напряжение на Q3, чтобы исправить ошибку.

Выходное напряжение распределяется в соотношении (R6 + R5)/R5, поэтому расчетное усиление будет равно 28, хотя правильное усиление, вероятно, будет несколько меньше.

Точка смещения постоянного тока усилителя дополнительно определяется Q2, на который не влияет резистор R5, и он отделен C3.

Чтобы поддерживать примерно постоянный ток в Q3, конденсатор C6 расположен таким образом, чтобы обеспечить постоянное напряжение на резисторе R8 (а значит, и ток через него). Конденсаторы С4 и С5 обычно обеспечивают частотную компенсацию.

Небольшой усилитель с высоким входным сопротивлением

Этот небольшой усилитель имеет высокое входное сопротивление 1,1 МОм за счет поддержания низкого тока коллектора транзистора Q1 и высокой обратной связи по переменному и постоянному току. Входная чувствительность этой небольшой схемы усилителя точно настраивается путем регулировки номинала резистора R3. Схема также имеет низкий выходной ток покоя 2,5 мА, который отлично стабилизируется резисторами R5 и R8. Используя источник питания 17,5 вольт, усилитель сможет выдать миленькие 2,5 ватта на 8 Ом. Аудиовыход может иметь уровень искажений не более 1% на частоте 1 кГц.

Небольшой усилитель мощностью 5 Вт

Следующая схема небольшого усилителя может использоваться с любым входным аудиосигналом, поступающим от любого подходящего источника, например, от разъема для наушников сотового телефона.

После подключения и включения питания небольшой 5-ваттный усилитель сможет значительно усилить выходной сигнал по сравнению с любыми 8-омными 5-ваттными громкоговорителями.

47K используется для регулировки выходной громкости усилителя, а пресет 22K используется для настройки тока покоя усилителя.

Предустановку 22k необходимо настроить, подключив небольшую лампу на 100 мА последовательно с линией питания. И точка входа A должна быть замкнута на землю. Затем настройте предустановку 22k, пока лампа не перестанет светиться. Ток покоя этого усилителя не задается. Лампу теперь можно убрать, а усилитель использовать как обычно для усиления входного сигнала.

Мини-усилитель звука

Схема имеет стандартную конструкцию, в которой входной каскад с общим эмиттером (Q1) напрямую подключен к каскаду драйвера с общим эмиттером (Q2), который затем напрямую соединен с выходным каскадом дополнительного эмиттерного повторителя (Q3) (Q3 — Q4). Резистор R7 дает почти 100% отрицательную обратную связь по постоянному току, что позволяет схеме получить усиление по напряжению примерно на единицу при постоянном токе.

D1 используется для обеспечения небольшого постоянного смещения выходных транзисторов, что в сочетании с довольно значительным уровнем отрицательной обратной связи снижает перекрестные искажения до неопределяемого уровня.

Выходной каскад эмиттерного повторителя обеспечивает низкое выходное сопротивление схемы, что позволяет эффективно управлять нагрузкой при больших выходных токах. Q4 управляет динамиком во время положительных выходных циклов, тогда как Q3 управляет динамиком во время отрицательных выходных циклов.

Усилитель на одном транзисторе

Вот простая схема, которая добавляет 20 дБ усиления звука. Отображаемые номера деталей обеспечивают точность плюс-минус 3,0 дБ в диапазоне от 120 до более чем 20 000 Гц. Если вы хотите свести к минимуму частоту спада в нижней части схемы, замените конденсатор C1 на 0,1 мкФ. Усилитель может использоваться в качестве каскада усилителя мощности в схеме мини-стерео.

Усилитель класса AB

Ниже показана схема базового трехтранзисторного усилителя. Дополнительный усилитель класса AB, способный выдать мощность около 1 Вт на нагрузку динамика 3 Ом. Транзистор Q1 работает как усилитель с общим эмиттером. Комбинация динамика СПКР1, резистора R1 и потенциометра R5 используется для управления нагрузкой. Соответствующий каскад эмиттерного повторителя, состоящий из Q2 и Q3, повторяет и усиливает его выходное напряжение.

Выход усилителя подается на пересечение СПКР1 и R1 через конденсатор С2, обеспечивая низкоомное возбуждение СПКР1. Это одновременно загружает R1, давая схеме высокий коэффициент усиления по напряжению.

Выходной сигнал также возвращается на базу Q1 через резистор R4, что приводит к отрицательной обратной связи, вызывающей смещение базы. Подстроечный потенциометр R5 следует отрегулировать с осторожностью, чтобы уменьшить перекрестное искажение звукового сигнала при сохранении минимально возможного потребления тока покоя.

Отрегулируйте ток покоя на 10-15 миллиампер, чтобы получить достойный результат.

Схема усилителя LM380

Эта простая небольшая схема усилителя предназначена для базовых музыкальных усилителей, что является невероятно ценным устройством. Принципиальная схема усилителя показана ниже. Схема построена на основе хорошо известной микросхемы LM380N, которая обладает преимуществом по сравнению с другими микросхемами, состоящим в том, что практически не требует каких-либо дискретных частей для создания недорогого усилителя.

Эффективный усилитель можно построить, используя эту ИС и всего около трех отдельных частей. Это выходной блокировочный конденсатор по постоянному току (C5), входной блокирующий конденсатор по постоянному току (C4) и конденсатор развязки питания (C1). Вы найдете пару недостатков применения только фундаментальной схемы этого типа в текущем плане, и это недостаточное усиление по напряжению и входное сопротивление конструкции.

LM380N обеспечивает стандартное входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению 150 кОм и 50 соответственно.