Усилитель звука на транзисторах: На каких транзисторах можно сделать усилитель звука

Содержание

Усилитель звука на транзисторах. | Сам себе электронщик

Транзисторные усилители, несмотря на появление более современных микросхемных, не потеряли свой актуальности. Достать микросхему бывает, порой, не так легко, а вот транзисторы можно выпаять практически из любого электронного устройства, именно поэтому у заядлых радиолюбителей иногда накапливаются горы этих деталей. Для того, чтобы найти им применение предлагаю к сборке незатейливый транзисторный усилитель мощности, сборку которого осилит даже начинающий.

Схема

Схема состоит из 6-ти транзисторов и может развивать мощность до 3-х ватт при питании напряжением 12 вольт. Этой мощности хватит для озвучивания небольшой комнаты или рабочего места. Транзисторы Т5 и Т6 на схеме образуют выходной каскад, на их место можно поставить широко распространённые отечественные аналоги КТ814 и КТ815. Конденсатор С4, который подключается к коллекторам выходных транзисторов, отделяет постоянную составляющую сигнала на выходе, именно поэтому данный усилитель можно использовать без платы защиты акустических систем. Даже если усилитель в процессе работы выйдет из строя и на выходе появится постоянное напряжение, оно не пройдёт дальше этого конденсатора и динамики акустической системы останутся целы. Разделительный конденсатор С1 на входе лучше применить плёночный, но если такого нет под рукой, подойдёт и керамический. Аналогом диодов D1 и D2 в данной схеме являются 1N4007 или отечественные КД522. Динамик можно использовать сопротивлением 4 -16 Ом, чем ниже его сопротивление, тем большую мощность будет развивать схема.

Сборка усилителя

Собирается схема на печатной плате размерами 50х40 мм. После травления и удаления тонера с платы сверлятся отверстия, лучше всего использовать сверло 0,8 — 1 мм, а для отверстий под выходные транзисторы и клеммник 1,2 мм.

После сверления отверстий желательно залудить все дорожки, тем самым уменьшить их сопротивление и защитить медь от окисления. Затем впаиваются мелкие детали – резисторы, диоды, после чего выходные транзисторы, клеммник, конденсаторы. Согласно схеме, коллекторы выходных транзисторов должны соединяться, на данной плате это соединение происходит путём замыкания «спинок» транзисторов проволокой или радиатором, если он используется. Радиатор требуется ставить в том случае, если схема нагружена на динамик сопротивлением 4 Ома, или если на вход подаётся сигнал большой громкости. В остальных же случаях выходные транзисторы почти не нагреваются и не требуют дополнительного охлаждения.

После сборки обязательно нужно смыть остатки флюса с дорожек, проверить плату на наличие ошибок сборки или замыканий между соседними дорожками.

Настройка и испытания усилителя

После завершения сборки можно подавать питание на плату усилителя. В разрыв одного из питающих проводов нужно включить амперметр, для контроля потребляемого тока. Подаём питание и смотрим на показания амперметра, без подачи на вход сигнала усилитель должен потреблять примерно 15-20 мА. Ток покоя задаётся резистором R6, для его увеличения нужно уменьшить сопротивление этого резистора. Слишком сильно поднимать ток покоя не следует, т.к. увеличится выделение тепла на выходных транзисторах. Если ток покоя в норме, можно подавать на вход сигнал, например, музыку с компьютера, телефона или плеера, подключать на выход динамик и приступать к прослушиванию.

Хоть усилитель и прост в исполнении, он обеспечивает весьма приемлемое качество звука. Для воспроизведения одновременно двух каналов, левого и правого, схему нужно собрать дважды. Обратите внимание, что если источник сигнала находится далеко от платы, подключать его нужно экранированным проводом, иначе не избежать помех и наводок.

Таким образом, данный усилитель получился полностью универсальным благодаря небольшому потреблению тока и компактным размерам платы. Его можно использовать как в составе компьютерных колонок, так и при создании небольшого стационарного музыкального центра.

#усилитель звука #усилитель на транзисторах

Схема простого усилителя звука на транзисторах

Схема простого усилителя звука на транзисторах от 100 до 200 Вт

Схема простого усилителя звука на транзисторах, которая реализована на двух мощных составных транзисторах TIP142-TIP147 установленных в выходном каскаде, двух маломощных BC556B в дифференциальном тракте и один BD241C в цепи предварительного усиления сигнала — всего пять транзисторов на всю схему! Такая конструкция УМЗЧ свободно может быть использована например в составе домашнего музыкального центра или для раскачки сабвуфера установленного в автомобиле, на дискотеке.

Главная привлекательность данного усилителя мощности звука заключается в легкости его сборки даже начинающими радиолюбителями, нет необходимости в какой либо специальной его настройке, не возникает проблем в приобретении комплектующих по доступной цене. Представленная здесь схема УМ обладает электрическими характеристиками с высокой линейностью работы в частотном диапазоне от 20Гц до 20000Гц. p>


Принципиальная схема простого усилителя звука

Показанная ниже схема простого усилителя звука на транзисторах способна обеспечить акустику мощностью примерно 200 Вт, при желании можно увеличить выходную мощность — поднять напряжение питания до ± 48v. Есть и другой вариант получения еще большей мощности на выходе, это например: — включить два таких УМЗЧ по мостовой схеме, то тогда естественно на выходе мы получим более 400 Вт.

Для обеспечения схемы устройства нужным питанием, потребуется собрать не сложный двух-полярный блок питания с выпрямителем переменного напряжения.


Схема простого двух-полярного выпрямителя

Конструкция и компоненты усилителя звука

Для надежности работы устройства, полярные конденсаторы в схемах как усилителя так и блока питания лучше будет установить с номинальным напряжением на 50v-63v.

В случае отсутствия в наличии выходных ключей TIP142-TIP147 можно применить другие комплементарные пары транзисторов с аналогичным коэффициентом передачи тока. Например из советских можно использовать пару КТ825-КТ827, только при этом выходную мощность нельзя повышать более 120 Вт.


Составные транзисторы TIP142, TIP147


Печатная плата с расположением на ней элементов

Чтобы обеспечить комфортные условия для работы мощных транзисторов их обязательно нужно устанавливать на теплоотводы с достаточной площадью рассеивания тепла, а также желательно установить в корпусе аппарата систему принудительного охлаждения с использованием вентилятора.


Компоновка печатных плат на радиаторах

Практическое тестирование данной конструкции выявило некоторый нагрев выпрямительных диодов 1N4001, поэтому их тоже бы желательно разместить на небольшом радиаторе.

При выборе или самостоятельном изготовлении трансформатора для блока питания нужно учитывать такой фактор: — трансформатор должен иметь достаточный запас по мощности, например: 300 Вт из расчета на один канал, в случае двухканального варианта, то естественно и мощность удваивается. Можно применить для каждого свой отдельный трансформатор, а если использовать стерео вариант усилителя, то тогда вообще получится аппарат типа «двойное моно», что естественно повысит эффективность усиления звука.

Действующее напряжение во вторичных обмотках трансформатора должно составлять ~34v переменки, тогда постоянное напряжение после выпрямителя получится в районе 48v — 50v. В каждом плече по питанию необходимо установить плавкий предохранитель рассчитанный на рабочий ток 6А, соответственно для стерео при работе на одном блоке питания — 12А.

Перечень электронных компонентов для усилителя

Качественный и простой усилитель звука

   Недавно с успехом была повторена схема, которой свыше 40 лет. Автор схемы британский инженер-звуковик Джон Линсли-Худ. Это, пожалуй, самый качественный усилитель мощности, который когда-либо довелось слушать. Мощность усилителя 8-12 ватт, с питанием 20 вольт до — 15 ватт. Мощность конечно невелика, но качество звучания… Даже самые качественные и дорогие аудиосистемы домашних кинотеатров позавидовали бы этой схеме.

   Конструкция усилителя относительно проста, в оригинальной версии использованы импортные компоненты (транзисторы). Схема была переделана под нагрузку 4 Ом, все используемые компоненты отечественные. Эта схема имеет пониженное КПД, который составляет не более 25-30%, но для усилителя класса А это вполне нормально. 80-70% мощности источника питания уходит в тепло. Схема и так очень качественная, но при желании можно использовать германиевые транзисторы, с ними звук однозначно лучше. Усилитель не искажает входной сигал, на выходе форма сигнала полностью повторяет входной, только он уже усиленный. Чистая мощность (синусоидальная) порядка 10-12 ватт, максимальная доходит до 15. Не советуется поднимать номинал питающего напряжения выше 20 вольт, поскольку на выходе низкоомная нагрузка, при нагрузках 8…16 Ом питание можно поднять до 25…40 вольт. 

   Настройка усилителя звука очень проста, нужно всего лишь выставить на выходе половину напряжения питания, это делают при помощи подстроечного резистора 100к. 

   Все транзисторы можно заменить на схожие по параметрам. Усилитель был собран 3 раза и всегда показывал отличные параметры, даже со значительными изменениями. 

   Транзисторы выходного каскада можно заменить на КТ808, 805, 819 и другие. Обязательно установить выходные транзисторы УМЗЧ на теплоотводы, поскольку все тепло рассеивается ими. Усилитель имеет широкий диапазон воспроизводящих частот — 30Гц…1мГц. Конденсатор на входе следует подобрать под свой слух, емкость от 1 до 4,7мкФ.


Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Качественный усилитель звука на транзисторах — MOREREMONTA

Усилитель с HI-END качеством звучания

Автор: Сергей Кузьменко
Опубликовано 17.04.2012
Создано при помощи КотоРед.

Вашему вниманию представляется усилитель с очень мягким, как ламповый усилитель звуком, но превосходящий ламповые усилители по другим параметрам (отношение сигнал/шум и нелинейные искажения).

Воспроизводимый звуковой диапазон: от 10Гц до 25кГц

Соотношение сигнал/шум: не ниже 92dB (не взвешенное)

Нелинейные искажения: 0,001%

Подтолкнуло меня к созданию такого усилителя, любовь к очень хорошему и качественному звуку.

Пересмотрев массу всевозможных схем, сделал небольшой набросок принципиальной схемы усилителя. Позже столкнулся с поиском хорошего по качеству звучания операционного усилителя, занял такой поиск микросхемы в интернете на тот момент около 2 недель.

Первое условие — этот операционный усилитель должен быть высоковольтным, второе — очень качественным по соотношению сигнал/шум. До этого я собирал неплохие усилители на отечественной элементной базе микросхемах К544УД2 и К574УД1, а также на мощных выходных транзисторах КТ818 и КТ819. На тот момент их параметры меня полностью устраивали.

Но с появлением на наших прилавках современной импортной техники требования к такому усилителю стали намного выше, хотелось очень качественного звука, сравнимого по звучанию с ламповыми усилителями.

Итак, со всеми компонентами я определился, началась непосредственная сборка самого усилителя, а поскольку в то время я работал в сервисном центре, то и настройку со сборкой делал на работе в свободное от ремонта время.

Первый вариант усилителя выглядел так – это было только начало.

Поскольку на тот момент у меня еще не было ни корпуса, ни окончательно разведенных плат, устройство было собранно в коробке от упаковок ДВД проигрывателей. В таком виде оно проработало около месяца, и никаких казусов в работе не произошло.

После этого я плотно взялся за разводку печатных плат и вот что из этого вышло.

Ну и как выглядят платы промышленного производства:

Схемотехника усилителя довольно проста в сборке и не содержит дефицитных элементов.
Все компоненты можно приобрести на любом радиорынке.
Классическое схемопостроение как входного, так и выходного каскадов, позволило выполнить очень простую в сборке схему усилителя и что немало важно нет никакой необходимости в его настройке. Да именно в настройке он не нуждается, поскольку в схеме нет регулирующих элементов подстройки токов покоя выходного каскада, системы термостабилизации и т.п.

После сборки усилителя необходимо после включения в сеть проверить на выходе усилителя постоянное напряжение, оно должно быть в диапазоне +20/ -20мВ, при этом вход усилителя нужно замкнуть на землю. Если это напряжение находиться в пределах нормы усилитель готов к работе, не забудьте только выпаять перемычку по входу.

На операционном усилителе собрана схема усиления по напряжению, с коэффициентом усиления приблизительно на 25. Транзисторы VT1, VT2, VT5, VT6, VT7 и VT8 включены по схеме ОЭ и выполняют функцию усилителей тока с коэффициентом 10.
На транзисторах VT3 и VT4 собрана схема термостабилизации самого усилителя, и они, как и выходные транзисторы также находятся на радиаторе. Если эти транзисторы не будут укреплены на радиатор, то усилитель мгновенно нагреется до температуры свыше 90 градусов.
Максимальная температура нагрева усилителя при нагрузке и длительной его эксплуатации составляла 70 градусов.
Катушка L1 содержит от 16 до 20 витков намотанные в один слой провода ПЭВ-2 1мм.
Конденсаторы С2 и С7 желательно использовать металлобумажные, а остальные многослойная керамика.
Транзисторы можно использовать импортные, подходящие по параметрам.
При определенных изменениях в схеме мощность данного усилителя можно поднять до 100Вт.

Ниже прилагается фото собранного усилителя:

К сожалению, я не мастер по металлу и дереву, но вот что у меня из этого вышло.
Данный усилитель работает достаточно надежно уже на протяжении 8 лет и никаких проблем не происходило. Качество его звучания очень пристойное, где-то и превосходящее ламповые усилители по мягкости звука, не говоря о шумах и нелинейных искажениях самих ламповых усилителей. Да-да я не оговорился.
Были произведены сравнения по качеству звучания с такими моделями как NAD, Rotel, Arcam и Yamaha, данная схема усилителя превзошла все выше перечисленные модели по мягкости и качеству звука.
Существует два варианта плат под левую сторону и правую сторону, в архиве находится только левая сторона разводки платы.

Этот раздел целиком посвящен Усилителям Мощности Низкой Частоты (УНЧ). Здесь вы найдете: схемы транзисторных УНЧ

, ламповых УНЧ, усилителей мощности в автомобиль, теорию построения усилителей и др. Если у вас возникли какие-либо вопросы по данной теме, то заходите в форум по аудиотехнике, где вы сможете найти массу полезной информации, печатные платы для усилителей, описание настройки УНЧ и где на ваши вопросы постараются ответить грамотные специалисты и участники форума.

JLCPCB — это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

Anything in here will be replaced on browsers that support the canvas element

Самый качественный усилитель звука

Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС — основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США — такая цена уж точно не по карману многим.
Возникает вопрос — можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем ? ответ будет в конце статьи.

Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.

Первая версия такого усилителя была представлена на нашем сайте. Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.

Особенности схемы

Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..
Именно питание — особо важный фактор — крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.
Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.
Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.

Поскольку оригинальных транзисторов схемы не удалось найти, пришлось использовать аналоги. Вся база — отечественная. Первый транзистор (где собственно формируется звук) поставил германиевый, на слух он звучит лучше. Можно использовать любые П-Н-П германиевые транзисторы малой мощности МП25 и ему подобные. Транзистор при желании можно заменить на КТ361 или не менее шумные.

Второй — предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.
В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости — КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами — КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные — КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.

Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.
Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.
Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.
Сама плата — макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.

Настройка — проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.

Ток покоя усилителя составляет 0,5-0,7А и это вполне нормально для класса А. КПД схемы — не более 25%, вся основная мощность источника питания превращается в ненужное тепло, которое выделяется транзисторами выходного каскада, поэтому им нужно интенсивное охлаждение, возможно понадобиться и кулер.
Все электролитические конденсаторы подбираются на 25 Вольт, хотя можно и на 16.

Ну, что тут сказать, чище звука еще не слышал, даже от некоторых ламповых усилителей, максимальная детальность каждой ноты, кажется, что играет живой оркестр, божественно чистый — и этим все сказано. Однозначно, эта схема может звучать лучше, чем многие ламповые усилители. Без подачи сигнала на вход из акустики нет никаких писков и шумов, даже очень тихих, а любой известный мне усилитель не способен на такой. Сравнивал звук с LM1875, с тда 2030, даже с STK412-010 и схемой ланзара — линсли худ на много лучше и чище.

В дальнейшем планируется собрать стильный корпус для этого усилителя, но об этом в другой раз.

Простой усилитель на транзисторах


Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

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 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

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.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

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 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). 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.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

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.д.

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 УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. 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 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. 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 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. 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 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. 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. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). 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.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

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.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Усилитель звука на транзисторах #1 ⋆ diodov.net

Усилитель звука относится к одному из наиболее интересных электронных устройств для начинающих электронщиков или радиолюбителей. И это не удивительно, ведь если устройство собрано правильно, то достаточно подключить динамик и сразу же раздастся звук, оповещающий о том, что усилитель мощности работает. Наличие звука приносить радость успешного завершения сборки усилителя звука своими руками, а его отсутствие – разочарование. Поэтому цель данной статьи – принести радость начинающему электронщику. Но сначала все по порядку…

Усилитель мощности на транзисторах. Базовые положения

Усилитель мощности на транзисторах присутствует в том или ином виде во многих электронных устройствах. Особенно ярко выделено его применение в звуковой технике.

Современный мир электроники полностью опутан различными запоминающими устройствами: флешки, жесткие диски и т.п. Для воспроизведения информации, хранящейся в памяти накопителей, нужно, прежде всего, преобразовать и усилить ее сигналы.

Главное назначение любого усилителя состоит в преобразовании маломощного сигнала в более мощный. При этом форма его должна сохраняться и не искажаться в процессе преобразования. Иначе произойдет частичная или полная утеря информации.

Начинающим электронщикам следует помнить очень важный момент. Усиление происходит не за счет каких-либо магических свойств транзистора, а за счет энергии блока питания. Транзистор лишь управляет потоком мощности от источника питания к нагрузке. Причем он выполняет свою работу в нужные моменты времени. Отсюда становится понятно, что мощность на нагрузке ограничена лишь мощностью блока питания. Если нагрузка, например динамик, имеет мощность 10 Вт, а источник тока способен выдать только 5 Вт, то нагрузка будет способна развить только 5 Вт.

Структура усилителя состоит из источника и узла, согласующего входной сигнал с источником тока. Такое согласование позволяет получить выходной сигнал.

Устройство транзистора

Поскольку главным элементом усилителя является транзистор, то рассмотрим вкратце устройство и принцип работы это полупроводникового прибора.

Среди довольно обширного выбора полупроводниковых приборов, как по характеристикам, так и по принципу действия, в данной статье мы рассмотрим, и будем применять исключительно биполярные транзисторы (БТ).

Такой электронный прибор состоит из полупроводникового кристалла и трех, подсоединенных к нему электродов. Вся конструкция помещается в корпус, который защищает прибор от разных внешних воздействий (пыль, влага и т.п.). От корпуса отходят три вывода: база (Б), коллектор (К) и эмиттер (Э).

Существуют принципиально два типа БТ n-p-n и p-n-p структуры. Принцип работы их аналогичен, а отличие состоит лишь в полярности подключения к их выводам источника питания и радиоэлектронных элементов, имеющих полярность, например электролитических конденсаторов.

Биполярный транзистор имеет два pn-перехода, поэтому конструктивно его можно рассматривать, как два последовательно встречно соединенных диода. Точка соединения диодов аналогична базе. Но если взять два любых диода и соединить их соответствующим образом, то в такой конструкции не будут проявляться усилительные свойства. Причина в том, что у «настоящего» транзистора слишком малое расстояние между различными полупроводниковыми структурами (база-эмиттер, база-коллектор). Расстояние равно единицам микрометра, то есть несколько тысячных миллиметра (1мкм = 0,001 мм = 0,000001 м). Именно за счет малого расстояния получается транзисторный эффект.

Как работает биполярный транзистор (БТ)

Принцип работы БТ упрощенно рассмотрим на примере ниже приведенной схемы.

Базу оставим не подключенной либо соединим ее с минусом источника питания. Последний вариант более предпочтительный, поскольку исключает появление наводок на выводе.

Чтобы исключить короткое замыкание в цепь коллектора следует установить резистор Rн, он же будет служить нагрузкой. Однако при подключении источника питания Uип, ток в цепи VT и Rн протекать не будет (обратный ток мы не берем в счет, поскольку его значение слишком мало и не превышает единиц микроампер). Отсутствие тока в цепи поясняется тем, что транзистор закрыт. И если вернуться к аналогии с диодом, то мы заметим, что один из них находится под обратным напряжением, поэтому он заперт.

Открыть БТ не составит большого труда. Следует на базу относительно эмиттера (для n-p-n структуры) приложить положительный потенциал, то есть подать напряжение, например от другого источника питания – батарейки. Величина напряжения должна быть порядка 0,6 В, чтобы скомпенсировать падение напряжения на эмиттерном переходе. Резистор Rб служит для ограничения тока, протекающего в цепи базы.

Таким образом, если подать небольшое напряжение на базу, то в цепи нагрузки Rн будет протекать ток коллектора Iк. При смене полярности блока питания VT закроется. Чтобы не запутаться и правильно подключать источник питания следует обратить внимание на направление стрелки эмиттера. Она указывает на направление протекания токов Iк и Iб. Для БТ n-p-n типа Iк и Iб входят в эмиттер, а для p-n-p – выходят.

Коэффициент усиления транзистора

Токи базы Iб и коллектора Iк находятся в тесной взаимосвязи. Более того, величина тока, протекающего в цепи коллектора помимо параметров Uип и Rн определяются величиной Iб в прямопропорциональной зависимости. Отношение Iк к Iб называется коэффициентом усиления транзистора по току и обозначается буквой β («бета»):

Коэффициент усиления является одним из важнейших параметров БТ и всегда приводится в справочниках. Для большинства маломощных БТ он находится в диапазоне 50…550 единиц. В общем, β показывает во сколько раз ток коллектора больше тока базы.

Усилитель звука на транзисторах

Усилитель звука на транзисторах предназначен для повышения мощности сигнала звуковой частоты, поэтому его еще называют усилитель мощности звуковой частоты или сокращенно УМЗЧ. Источником звука, подлежащего усилению, чаще всего служит микрофон или выход звуковой карты компьютера, ноутбука, смартфона и т.п. Мощность таких источников довольно низкая и составляет микроватты, а для нормальной работы динамика (громкоговорителя) необходимо обеспечить мощность единицы и десятки ватт, а то и сотни ватт. Поэтому главной задачей УМЗЧ является повышение мощности слабого входного сигнала в тысячи и десятки тысяч раз.

Звуки раздающейся мелодии или речи имеют сложный характер. Однако любой из них, даже самой сложной формы можно разложить в ряд сигналов синусоидальной формы, отличающихся как по частоте, так и по амплитуде.

Поэтому с целью упростить пояснение принципа работы схемы УМЗЧ будем применять входной сигнал синусоидальной формы uc. Нагрузкой на первых порах вместо динамика буде служить резистор Rн.

Однако приведенная выше схема применяется лишь для работы БТ в ключевом режиме, то есть когда полупроводниковый прибор VT находится в двух фиксированных состояниях – открытом и закрытом. Для усиления переменного сигнала данная схема непригодна, поскольку будет усиливаться только положительная полуволна входного сигнала. Для отрицательной полуволны транзистор будет закрыт. Кроме того, амплитуда входного сигнала должна быть не меньше 0,6 В, иначе просто останется незамеченным, поскольку не откроется эмиттерный переход.

Базовая схема входного каскада УМЗЧ

Чтобы схема УМЗЧ работала правильно, а это означает, усиливала без искажений положительные и отрицательные полуволны, изначально следует приоткрыть VT наполовину. Тогда положительная полуволна будет еще больше открывать БТ, а отрицательная – призакрывать его.

Приоткрыть БТ можно небольшим напряжением, поданным на базу, оно же называется напряжением смещения. Сам процесс называют установкой рабочей точки транзистора по постоянному току. Напряжение смещения зачастую подается от общего источника питания через токоограничивающий резистор Rб, согласно схемы, приведенной ниже.

Чтобы постоянное напряжение не воздействовало на источник переменного сигнала, а также не нарушался режим работы схемы по постоянному току, переменная составляющая отделяется конденсатором С1, а нагрузка подключается к коллектору через разделительный конденсатор C2 к клеммам uвых.

Простейший усилитель звука на одном транзисторе за 15 минут

Привет, Самоделкины! Если у Вас есть динамик и источник звука, но нечем его усилить — то в этой статье мы расскажем Вам, как собрать усилитель из хлама =)Для этого нам потребуются следующие компоненты и инструменты:1. n-p-n кремниевый транзистор КТ805 или его аналоги. (этот самый мощный в серии)2. Электролитический конденсатор емкостью 100мкФ и напряжением более 16 вольт3. переменный резистор около 5кОм4. монтажная плата (необязательно — можно сделать навесным монтажем)5. радиатор6. провода7. разъем мини джек 8. блок питания 5-12 В постоянного тока9. паяльник, канифоль, припой .(вот такой подобран хлам)Первым делом устанавливаем компоненты на монтажную плату.К базе КТ805 припаиваем центральный вывод переменного резистора и отрицательный вывод конденсатора.Второй вывод переменного резистора — это + питания и + динамика припаиваем на платуКоллектор транзистора (центральный контакт) будет минус динамика.К эмиттеру подключаем минус питания и отрицательный провод входного сигнала. Положительным проводом является + конденсатора.Для тестов остается припаять 3 пары проводов Вход Выход и Питание (на фото слева направо). Транзистор устанавливаем на радиатор.Приступаем к тестам и настройке. Собираем и подключаем все компоненты на столе, строго соблюдая полярность! Желательно и схему проверить на наличие коротких замыканий. Нашим подстроечным резистором подбираем правильный режим работы. Короче говоря согласуем работу транзистора с сопротивлением динамика.Ура! Настройка прошла успешно! Окультуриваем и устанавливаем все в корпус.

Всем удачи и хороших идей!

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

7.9

Идея

6.9

Описание

6.4

Исполнение

Итоговая оценка: 7.07 из 10 (голосов: 19 / История оценок)

Facebook

ВКонтакте

Twitter

ОК

48

Схема усилителя звука на одном транзисторе

Содержание

Усилитель звуковой частоты является важнейшим узлом многих электронных устройств. Это может быть воспроизведение музыкальных файлов, системы оповещения пожарной и охранной сигнализации или звуковые датчики различных игрушек. Бытовая техника оснащена встроенными низкочастотными каналами, но при домашнем конструировании электронных самоделок может потребоваться необходимость сделать это устройство самостоятельно.

Диапазон звуковых частот, которые воспринимаются человеческим ухом, находится в пределах 20 Гц-20 кГц, но устройство, выполненное на одном полупроводниковом приборе, из-за простоты схемы и минимального количества деталей обеспечивает более узкую полосу частот. В простых устройствах, для прослушивания музыки достаточно частотного диапазона 100 Гц-6 000 Гц. Этого хватит для воспроизведения музыки на миниатюрный динамик или наушник. Качество будет средним, но для мобильного устройства вполне приемлемым.

Схема простого усилителя звука на транзисторах может быть собрана на кремниевых или германиевых изделиях прямой или обратной проводимости (p-n-p, n-p-n). Кремниевые полупроводники менее критичны к напряжению питания и имеют меньшую зависимость характеристик от температуры перехода.

Схема усилителя звука на 1 транзисторе

Простейшая схема усилителя звука на одном транзисторе включает в себя следующие элементы:

  • Транзистор КТ 315 Б
  • Резистор R1 – 16 ком
  • Резистор R2 – 1,6 ком
  • Резистор R3 – 150 ом
  • Резистор R4 – 15 ом
  • Конденсатор С1 – 10,0 мкф
  • Конденсатор С2 – 500,0 мкф

Это устройство с фиксированным напряжением смещения базы, которое задаётся делителем R1-R2. В цепь коллектора включен резистор R3, который является нагрузкой каскада. Между контактом Х2 и плюсом источника питания можно подключить миниатюрный динамик или наушник, который должен иметь большое сопротивление. Низкоомную нагрузку на выход каскада подключать нельзя. Правильно собранная схема начинает работать сразу и не нуждается в настройке.

Схема усилителя звуковой частоты

Более качественный УНЧ можно собрать на двух приборах.

Схема усилителя на двух транзисторах включает в себя больше комплектующих элементов, но может работать с низким уровнем входного сигнала, так как первый элемент выполняет функцию предварительного каскада.

Переменный сигнал звуковой частоты подаётся на потенциометр R1, который играет роль регулятора громкости. Далее через разделительный конденсатор сигнал подаётся на базу элемента первой ступени, где усиливается до величины, обеспечивающей нормальную работу второй ступени. В цепь коллектора второго полупроводника включен источник звука, которым может быть малогабаритный наушник. Смещение на базах задают резисторы R2 и R4. Кроме КТ 315 в схеме усилителя звука на двух транзисторах можно использовать любые маломощные кремниевые полупроводники, но в зависимости от типа применяемых изделий может потребоваться подбор резисторов смещения.

Если использовать двухтактный выход можно добиться хорошего уровня громкости и неплохой частотной характеристики. Данная схема выполнена на трёх распространённых кремниевых приборах КТ 315, но в устройстве можно использовать и другие полупроводники. Большим плюсом схемы является то, что она может работать на низкоомную нагрузку. В качестве источника звука можно использовать миниатюрные динамики с сопротивлением от 4 до 8 ом.

Устройство можно использовать совместно с плеером, тюнером или другим бытовым прибором. Напряжение питания 9 В можно получить от батарейки типа «Крона». Если в выходном каскаде использовать КТ 815, то на нагрузке 4 ома можно получить мощность до 1 ватта. При этом напряжение питания нужно будет увеличить до 12 вольт, а выходные элементы смонтировать на небольших алюминиевых теплоотводах.

Схема простого усилителя звука на одном транзисторе

Получить хорошие электрические характеристики в усилителе, собранном на одном полупроводнике практически невозможно, поэтому качественные устройства собираются на нескольких полупроводниковых приборах. Такие конструкции дают на низкоомной нагрузке десятки и сотни ватт и предназначены для работы в Hi-Fi комплексах. При выборе устройства может возникнуть вопрос, на каких транзисторах можно сделать усилитель звука. Это могут быть любые кремниевые или германиевые полупроводники. Широкое распространение получили УНЧ, собранные на полевых полупроводниках. Для устройств малой мощности с низковольтным питанием можно применить кремниевые изделия КТ 312, КТ 315, КТ 361, КТ 342 или германиевые старых серий МП 39-МП 42.

Усилитель мощности своими руками на транзисторах можно выполнить на комплементарной паре КТ 818Б-КТ 819Б. Для такой конструкции потребуется предварительный блок, входной каскад и предоконечный блок. Предварительный узел включает в себя регулировку уровня сигнала и регулировку тембра по высоким и низким частотам или многополосный эквалайзер. Напряжение на выходе предварительного блока должно быть не менее 0,5 вольта. Входной узел блока мощности можно собрать на быстродействующем операционном усилителе. Для того чтобы раскачать оконечную часть потребуется предоконечный каскад, который собирается на комплементарной паре приборов средней мощности КТ 816-КТ 817. Конструкции мощных усилителей низкой частоты отличаются сложной схемотехникой и большим количеством комплектующих элементов. Для правильной регулировки и настройки такого блока потребуется не только тестер, но осциллограф, и генератор звуковой частоты.

Современная элементная база включает в себя мощные MOSFET приборы, позволяющие конструировать УНЧ высокого класса. Они обеспечивают воспроизведение сигналов в полосе частот от 20 Гц до 40 кГц с высокой линейностью, коэффициент нелинейных искажений менее 0,1% и выходную мощность от 50 W и выше. Данная конструкция проста в повторении и регулировке, но требует использования высококачественного двухполярного источника питания.



Нужна консультация специалиста?

Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в течение 48 часов!

Имяменеджер, эксперт

высшее проф. обр.



Усилитель мощности звука на транзисторах. Часть 1 – electrocodium.ru


     Приветствую. Давайте поговорим про усилители звука. Что же такое усилитель звука?

     Усилитель звука — это устройство для усиления сигналов. Подав на вход сигнал небольшой мощности, на выходе мы обычно получаем его копию усиленную в несколько раз.

     Усиление является одним из самых главных процессов в электронике. Усилитель состоит в основном из источника постоянного / переменного тока и транзистора. Бывают усилители конечно не только на транзисторах, но сегодня мы говорим именно про транзисторные.

     В качестве источников постоянного тока используются батарейки, лабораторный блок питания или сетевой адаптер.

                  Несколько батареек AA на 1,5 Вольт

Батарейка крона на 9 вольт

Сетевой адаптер (преобразовывает переменное напряжение в постоянное)

            Лабораторный блок питания   

    Входной сигнал (который в результате будет усилен) можно взять с телефона, mp3 плеера, компьютера или воспользоваться генератором сигналов.

Выход со смартфона

Генератор сигналов

Рассмотрим режимы(классы) усиления, в которых может усиливать транзистор.

Класс А. Рабочую точку устанавливаем ровно посередине графика. При данном режиме транзистор всегда открыт и не заходит в режим насыщения или отсечки на графике. Полупериоды положительного и отрицательного знака имеют полный размах. Характерной особенностью данного класса является малый коэффициент нелинейных искажений, хорошая линейность и низкий КПД(коэффициент полезного действия) — 50% и ниже.

Класс АB. Промежуточный вариант между классом A и B. Транзистор переключается между режимом отсечки и активным режимом. КПД больше, чем в режиме A. Большой % нелинейных искажений.

Класс B. Наполовину в активном, наполовину в режиме отсечки. Высокий КПД. Коэффициент нелинейных искажений также высок.

Класс C. В данном режиме транзистор более половины периода находится в отсечке, а меньшую часть в активном режиме.

Класс D. Используется при работе транзистора в ключевом режиме. В данном режиме транзистор либо полностью открыт(режим насыщения), либо полностью закрыт(режим отсечки).

Хорошо, я перечислил основные классы усиления транзистора. Давайте теперь кратко перечислим на какие виды делятся усилители звука.

  • Усилители гармонических сигналов
  • Усилители импульсных сигналов.
  • Усилители постоянного тока
  • Усилители переменного тока
  • Усилители низкой частоты
  • Усилители высокой частоты
  • Усилители промежуточной частоты
  • Узкополосные усилители
  • Резонансные усилители

Ранее я писал про блок питания, про сигнал на входе и про транзистор. Но как же усиливает сам транзистор, то есть как происходит процесс усиления в транзисторе? Транзисторы бывают n-p-n и p-n-p типа. n —отрицательная зона. p – положительная зона. Рассмотрим процесс усиления на транзисторе n-p-n. Транзистор n-p-n проводимости состоит из трех зон: нижняя (со стрелочкой) — эмиттер, средняя (куда подают сигнал) — база и коллектор (к нему подключаем источник питания). Напомню, что транзистор является полупроводником и процессы происходящие в нем не такие, как в проводнике.

Итак, подключаем источник питания между коллектором и эмиттером. Транзистор все еще остается закрытым. Чтобы его открыть между базой и эмиттером подаем сигнал при помощи аудио-устройства или генератора сигналов. Что происходит? Сопротивление в транзисторе уменьшается и он открывается. Далее из эмиттера в коллектор идет ток, который усиливается за счет энергии источника питания.

В зависимости от схемы, транзистор имеет разные коэффициенты усиления. Коэффициент усиления транзистора — это отношение тока коллектора к току базы. Обозначается как B (бета) или h31e.

                                                       h31e = Iк / Iб

Чтобы узнать коэффициент усиления транзистора можно воспользоваться мультиметром или специальным тестером радиокомпонентов. Для того чтобы узнать усиление по току, используя мультиметр, нужно перевести стрелку так, чтобы она была наведена на надпись hFE и воткнуть ножки транзистора в специальный разъем, который указан на рисунке. Вставлять ножки транзистора нужно правильно, согласно надписям возле разъема!

                        Измерение коэффициента усиления мультиметром

Что касается тестера, то ситуация почти идентичная, за исключением того, что настраивать ничего не надо. Просто засовываем транзистор в разъем для радиокомпонентов с тремя отверстиями, зажимаем, и нажимаем синюю кнопку. Ничего сложного.

                                  Измерение коэффициента усиления тестером

Поговорим об основных схемах для биполярного транзистора. Для биполярного транзистора различают три основных схемы подключения с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором. Каждая из них имеет свои свойства. Схема с общим эмиттером имеет входное сопротивление от нескольких сотен до нескольких тысяч ом. Выходное сопротивление находится в пределах примерно от десяти до сотен килоом. Схема с общей базой имеет входное сопротивления немного меньше, чем в схеме с общим эмиттером. Однако выходное сопротивление очень большое и может достигать нескольких мегаом. Что касается схемы с общим коллектором, то входное сопротивление у нее также немаленькое — до 1 мегаом. Выходное сопротивление самое маленькое из ранее перечисленных схем — от нескольких десятков до нескольких сотен ом.

Схема с общим эмиттером

Схема с общей базой

Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель)

Также важно, чтобы схема имела хороший коэффициент усиления по мощности (разница между входной и выходной мощностью). Схема с общим эмиттером имеет коэффициент в несколько тысяч(Ватт). Она хорошо усиливает и ток и напряжение. На втором месте располагается схема с общей базой. Хорошо усиливает напряжение, но плохо ток. Усиление по мощности составляет несколько сотен. И на последнем месте идет схема с общим коллектором. Неплохое усиление по току, но плохое по напряжению. Она в основном используется для согласования схем.

На сегодня все. Еще увидимся.

 

Схема 4-транзисторного усилителя звука

Это схема 4-транзисторного усилителя звука. Комплементарный двухтактный усилитель с 4 транзисторами, демонстрирующий основы конструкции аудиоусилителя.

Эта схема экономит ток батареи, который довольно низкий при средней громкости, возрастая до 25-30 мА при увеличении громкости.

Это дает нам усилитель мощностью 250 мВт, которого достаточно, чтобы довести громкоговоритель до той же громкости, что и мобильный телефон или MP3-плеер.

Входное напряжение должно быть около 100-500 мВ, чтобы усилитель полностью работал.Ранее вам может понравиться схема усилителя LM386 . Но вам может понравиться и эта схема.

Работа схемы 4-х транзисторного усилителя

Этот тип схемы с небольшим количеством компонентов не требует трансформаторов и обеспечивает очень хорошие результаты. Четыре транзистора соединены напрямую, а петли обратной связи постоянного тока помогают стабилизировать работу схемы.

Рекомендуется: Изучите работу транзистора

4 работающих транзистора

Оба транзистора Q3 и Q4 скомпонованы как комплементарная пара, работающая в двухтактном режиме.Каждый выходной транзистор выполняет одну половину звукового цикла, причем один отключается, когда другой проводит.

Затем транзисторы Q1 и Q2 работают как предусилитель для увеличения входящего напряжения для управления выходной парой.

Затем в точке Q1 смещение всей цепи начинается с делителя напряжения, состоящего из резисторов 56 кОм и 100 кОм.

Это обеспечивает базу с напряжением смещения 5,5 В. Напряжение эмиттера на 0,6В меньше этого, и будет 4,9В.

И далее, транзистор Q2 смещен так, что он обеспечивает напряжение на нагрузочном резисторе 270 Ом, которое образует выходные транзисторы.

Рекомендуется: Схема 3-х транзисторного усилителя звука

Между их выводами базы и эмиттера существует перепад напряжения 0,6 В.

Это необходимо для уменьшения перекрестных искажений, которые возникают всякий раз, когда два транзистора соединяются по двухтактной схеме.

Электролитический фильтр емкостью 100 мкФ защищает динамик от появления постоянного тока, поэтому динамик должен колебаться вокруг этого нового положения.

См. Множество схем транзисторных усилителей

Прежде всего, вам понадобятся все детали ниже

Детали, которые вам понадобятся
  • Q1, Q3: BC547 или эквивалент, 45 В 0.1A, транзистор NPN
  • Q2, Q4: BC557 или аналогичный, 45 В 0,1 A, транзистор PNP

0,25 Вт Допуск резисторов: 5%

  • R1: 56K
  • R2: 100K
  • R3: 33K
  • R4: 470 Ом
  • R5: 270 Ом
  • R6: 1,5K
  • R7: 10K

Электролитические конденсаторы

  • C1: 10 мкФ 25 В
  • C2: 1 мкФ 25 В
  • C3: 100 25 В
  • B1: 9-вольтовые батареи
  • SP1: 8 Ом 0.25 ” Динамик

Для этой схемы требуется достаточный источник питания. У тебя есть это? Если у вас его нет. Посмотрите: Много Схема блока питания

Соберите мини-усилитель 9 В

Эта схема небольшого размера, вы можете собрать их на макетной плате. Или вы можете собрать схему усилителя на небольшом куске универсальной печатной платы с 20 — 25 отверстиями. Прежде чем приступать к какой-либо пайке, сначала составьте схему расположения, которая почти соответствует схеме.

С осторожностью вы обнаружите, что вам не придется вырезать ни одну из универсальных дорожек печатной платы, и большинство деталей аккуратно поместятся на плату, так как все они находятся на расстоянии 0,1 дюйма.

Для моего сына план будет строить его на деревянной доске или на твердой бумаге , это также экономит деньги и весело!

Когда вы закончите пайку, затем подключите батарею через миллиамперметр, чтобы проверить, что ток находится в пределах 30 мА и, скорее всего, 5-15 мА при отсутствии входного сигнала.

Вы можете проследить через усилитель с помощью трассировщика сигналов проекта .

Очевидно, что все ступени не могут обеспечить хороший усилитель, так как транзистор имеет усиление не менее 20 раз, а иногда и внутрисхемное усиление 100.

Таким образом, это усиление усилителя примерно 20 x 20 x 20 или 8000 раз! Но это не так. Если на входе около 250 мВ, усилитель должен обеспечивать усиление от 40 до 80 раз.

Трассировщик сигналов покажет, какой транзистор обеспечивает это усиление. Посмотреть на себя. В целом, эти объединенные 4 транзистора проекта должны доставить вам много часов удовольствия.Хотя эта схема 4-х транзисторного усилителя звука устарела, она по-прежнему подходит для обучения детей и обеспечивает хорошее звучание.
Источник: http://www.talkingelectronics.com/

Если эта схема дает вам слишком мало энергии. См. Схему ниже.

Схема усилителя звука на 5 Вт, 4 транзистора

Это схема усилителя звука на 5 Вт, использующая 4 транзистора. От 4-х транзисторного усилителя и выше. Давайте посмотрим на эту схему. Звук однозначно громче. Меняем некоторые устройства и повышаем уровень питающего напряжения.Это может увеличить мощность динамика примерно на 4-6 Вт.

Схема довольно древняя. Он также использовался как усилитель для кассетных радиоприемников. Он имеет частотную характеристику от 44 Гц до 33 100 Гц, может принимать входной сигнал до 1 В (размах) и подходит для источников питания от 18 до 22 В.

Как это работает

Сначала см. ВХОДНОЙ каскад, Q1 действует как усилитель напряжения в режиме прямой связи.

Второй каскад ДРАЙВЕРА Q2 подключается к общему эмиттеру и напрямую подключается к дополнительному усилителю с общим коллектором через Q3 и Q4.

В-третьих, на ВЫХОДНЫХ каскадах Q3 и Q4 будет отрицательная обратная связь, вызывающая 100% обратную связь, таким образом, коэффициент усиления по постоянному току равен 1.

Тогда, см. R1, R2 и R6 — это схема делителя напряжения. Чтобы сместить базовый штифт Q1. Таким образом, базовое напряжение Q1 будет примерно вдвое меньше напряжения питания.

Это также примерно равно выходному напряжению. Поскольку усиление по постоянному току равно 1. Это позволяет получить максимальный размах выходного сигнала без резкого ограничения.

R7 и C9 используются для развязки в звуковом диапазоне частот.

Используйте D1 для смещения пары выходных транзисторов. Для уменьшения кроссоверных искажений.

Кроме того, Q3 и Q4 являются следующими эмитентами. Это сделает выходной импеданс низким. Таким образом, он может управлять нагрузкой — это динамик с большим током.

Q3 активируется на положительной половине сигнала, а Q4 активируется на отрицательной половине.

Если выходной сигнал положительной и отрицательной сторон не полностью синхронизирован. Мы назовем это перекрестным искажением

C3 и C8 защитят сигнал постоянного тока на входе и выходе.

C1, R6 и C2 — это блоки питания с развязкой и шумоподавлением, которые могут попадать в шнур питания.

C5, C6 и C7 добавляют цепи устойчивости.
VR1 будет действовать как регулятор громкости.

Список компонентов

Резисторы 0,25 Вт, допуск: 5%
R1, R2: 33K
R3: 1K
R4: 680 Ом
R5: 100 Ом 1 Вт 5%
R6: 4,7 кОм
R7: 39 Ом
R8: 820 Ом
VR1: Потенциометр 100KA

Электролитические конденсаторы
C1: 100 мкФ 25 В
C2: 220 мкФ 25 В
C3: 2.2 мкФ 16 В
C8: 2200 мкФ 25 В
C9: 10 мкФ 16 В

Керамические конденсаторы
C4: 0,0012 мкФ 50 В
C5, C6: 82pF 50V
C7: 33pF 50V

BC548, 45 В 0,1 А, транзистор NPN TO-92
Q2: 2N3053, 45 В 1,5 А, транзистор NPP TO-39
Q3: TIP41, 100 В 6 А, транзистор NPN TO-220
Q4: TIP42, 100 В 6 А, PNP TO-220 транзистор
*** или аналогичный
D1: 1N4148, 75V 150mA Диоды

Как собрать

Сначала вы можете попробовать собрать эту схему на макетной плате.См. Рис. Ниже.

Или на перфорированной печатной плате. Вы также можете построить его на печатной плате, как показано.

Схема печатной платы

Схема компонентов

Примечание:

  • При использовании этой схемы Q2-2N3053 и R5 будут нагреваться. Потому что через него все время течет ток. и следует использовать R5-100 Ом на 1 Вт или более.
  • Q2, Q3, Q4 следует установить на соответствующий радиатор.
  • Эта схема потребляет около 1 А тока и напряжения от 18 до 22 В.

Усилитель класса A — это транзисторный усилитель класса A

Усилители

с общим эмиттером (CE) предназначены для создания большого размаха выходного напряжения при относительно небольшом напряжении входного сигнала всего в несколько милливольт и используются в основном как «усилители малых сигналов», как мы видели в предыдущих уроках.

Однако иногда требуется усилитель для управления большими резистивными нагрузками, такими как громкоговоритель или для привода двигателя в роботе, и для этих типов приложений, где требуются высокие токи переключения, Требуются усилители мощности .

Основная функция усилителя мощности, также известного как «усилитель большого сигнала», заключается в передаче мощности, которая является произведением напряжения и тока на нагрузку. По сути, усилитель мощности также является усилителем напряжения, разница в том, что сопротивление нагрузки, подключенной к выходу, относительно низкое, например, громкоговоритель 4 Ом или 8 Ом, что приводит к протеканию больших токов через коллектор транзистора.

Из-за этих высоких токов нагрузки выходные транзисторы, используемые для выходных каскадов усилителя мощности, таких как 2N3055, должны иметь более высокие номинальные значения напряжения и мощности, чем обычные, используемые для усилителей малых сигналов, таких как BC107.

Поскольку мы заинтересованы в подаче максимальной мощности переменного тока на нагрузку, потребляя при этом минимально возможную мощность постоянного тока от источника, нас больше всего интересует «эффективность преобразования» усилителя.

Однако одним из основных недостатков усилителей мощности и особенно усилителя класса A является то, что их общая эффективность преобразования очень мала, поскольку большие токи означают, что значительное количество энергии теряется в виде тепла. Процентный КПД в усилителях определяется как r.РС. выходная мощность, рассеиваемая в нагрузке, деленная на общую мощность постоянного тока, потребляемую от источника питания, как показано ниже.

КПД усилителя мощности

  • Где:
  • η% — КПД усилителя.
  • Pout — выходная мощность усилителя, передаваемая на нагрузку.
  • Pdc — мощность постоянного тока от источника питания.

Для усилителя мощности очень важно, чтобы источник питания усилителя был хорошо спроектирован для обеспечения максимальной доступной непрерывной мощности для выходного сигнала.

Усилитель класса A

Наиболее часто используемым типом конфигурации усилителя мощности является усилитель класса A . Усилитель класса A представляет собой простейшую форму усилителя мощности, в которой используется один переключающий транзистор в стандартной конфигурации схемы с общим эмиттером, как было показано ранее, для получения инвертированного выхода. Транзистор всегда смещен в положение «включено», так что он проводит в течение одного полного цикла формы волны входного сигнала, создавая минимальные искажения и максимальную амплитуду выходного сигнала.

Это означает, что конфигурация усилителя класса A является идеальным рабочим режимом, поскольку не может быть перекрестных искажений или искажений при отключении выходного сигнала даже во время отрицательной половины цикла. Выходные каскады усилителя мощности класса A могут использовать один силовой транзистор или пары транзисторов, соединенных вместе, чтобы разделить высокий ток нагрузки. Рассмотрим схему усилителя класса A ниже.

Схема одноступенчатого усилителя

Это простейший тип схемы усилителя мощности класса А.Он использует несимметричный транзистор в качестве выходного каскада с резистивной нагрузкой, подключенной непосредственно к клемме коллектора. Когда транзистор переключается в положение «ВКЛ», он пропускает выходной ток через коллектор, что приводит к неизбежному падению напряжения на сопротивлении эмиттера, тем самым ограничивая отрицательную выходную мощность.

КПД этого типа схемы очень низок (менее 30%) и обеспечивает малую выходную мощность при большом потреблении источника питания постоянного тока. Каскад усилителя класса A пропускает тот же ток нагрузки, даже если входной сигнал не подается, поэтому для выходных транзисторов требуются большие радиаторы.

Однако еще один простой способ увеличить пропускную способность схемы по току и в то же время получить больший выигрыш по мощности — это заменить единственный выходной транзистор на транзистор Дарлингтона . Эти типы устройств в основном представляют собой два транзистора в одном корпусе, один маленький «пилотный» транзистор и другой более крупный «переключающий» транзистор. Большим преимуществом этих устройств является то, что входное сопротивление достаточно велико, а выходное сопротивление относительно низкое, что снижает потери мощности и, следовательно, нагрев внутри переключающего устройства.

Конфигурации транзисторов Дарлингтона

Общий коэффициент усиления по току Beta (β) или значение hfe устройства Дарлингтона является произведением двух отдельных коэффициентов усиления транзисторов, умноженных вместе, и очень высокие значения β наряду с высокими токами коллектора возможны по сравнению с одной транзисторной схемой.

Для повышения полной энергоэффективности усилителя класса A можно спроектировать схему с трансформатором, подключенным непосредственно к коллекторной цепи, чтобы сформировать схему, называемую усилителем с трансформаторной связью .Трансформатор повышает эффективность усилителя за счет согласования импеданса нагрузки с сопротивлением выхода усилителя с использованием коэффициента трансформации (n) трансформатора, и пример этого приведен ниже.

Схема усилителя с трансформаторной связью

Поскольку ток коллектора, Ic уменьшается ниже точки Q покоя, установленной напряжением смещения базы, из-за изменений в базовом токе магнитный поток в сердечнике трансформатора падает, вызывая наведенную ЭДС в первичных обмотках трансформатора.Это вызывает повышение мгновенного напряжения коллектора до значения, вдвое превышающего напряжение питания 2Vcc, что дает максимальный ток коллектора в два раза Ic, когда напряжение коллектора является минимальным. Тогда эффективность этого типа конфигурации усилителя класса A можно рассчитать следующим образом.

Среднеквадратичное значение. Напряжение коллектора определяется как:

Среднеквадратичное значение. Ток коллектора определяется как:

Среднеквадратичное значение. Мощность, передаваемая на нагрузку (Pac), поэтому определяется как:

Средняя мощность, потребляемая от источника питания (Pdc), определяется по формуле:

и, следовательно, КПД усилителя с трансформаторной связью класса A определяется как:

Выходной трансформатор повышает эффективность усилителя за счет согласования полного сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением усилителя.При использовании выходного или сигнального трансформатора с подходящим соотношением витков эффективность усилителя класса A может достигать 40%, при этом большинство имеющихся в продаже усилителей мощности класса A имеют такую ​​конфигурацию.

Однако трансформатор является индуктивным устройством из-за его обмоток и сердечника, поэтому лучше избегать использования индуктивных компонентов в схемах переключения усилителя, поскольку любая генерируемая обратная ЭДС может повредить транзистор без надлежащей защиты.

Еще одним большим недостатком этого типа схемы усилителя класса A с трансформаторной связью является дополнительная стоимость и размер необходимого звукового трансформатора.

Тип «Класса» или классификация, присваиваемая усилителю, в действительности зависит от угла проводимости, части цикла входного сигнала в диапазоне 360 o , в которой транзистор проводит ток. В усилителе класса A угол проводимости составляет 360 o или 100% входного сигнала, в то время как в усилителях других классов транзистор проводит при меньшем угле проводимости.

Можно получить большую выходную мощность и эффективность, чем у усилителя класса A , используя два комплементарных транзистора в выходном каскаде, причем один транзистор является NPN или N-канальным типом, а другой транзистор PNP или P- канальный (дополнительный) тип, подключенный в так называемой «двухтактной» конфигурации.

Этот тип конфигурации усилителя мощности обычно называется усилителем класса B и представляет собой еще один тип схемы усилителя звука, который мы рассмотрим в следующем руководстве.

История усилителя звука

Усилитель звука — это устройство, используемое для увеличения громкости звука с малой мощностью, чтобы его можно было использовать в громкоговорителе.Обычно это последний шаг в цепочке звуковой обратной связи или перемещение звука от аудиовхода к аудиовыходу. У этой технологии есть различные применения, в том числе их использование в системах громкой связи и на концертах. Звуковые усилители также могут иметь значение для людей, поскольку они используются в домашних звуковых системах. Фактически, звуковые карты персональных компьютеров, вероятно, будут иметь усилители звука.

Origins

Первый аудиоусилитель был изготовлен в 1906 году человеком по имени Ли Де Форест и представлял собой вакуумную лампу на триоде.Этот конкретный механизм произошел от Audion, который был разработан Де Форестом. В отличие от триода, который состоит из трех элементов, в Audion их всего два, и он не усиливает звук. Позже в том же году был изобретен триод — устройство, способное регулировать движение электронов от нити к пластине и таким образом модулировать звук. Это было жизненно важно для изобретения первого AM-радио.

Вакуумные трубки

После Второй мировой войны произошел всплеск технологий из-за достижений, достигнутых во время войны.Самые ранние виды аудиоусилителей были сделаны из электронных ламп или ламп. Примером этого является усилитель Williamson, который был представлен в 1946 году. В то время это конкретное устройство считалось передовым и производило звук более высокого качества по сравнению с другими усилителями, доступными в то время. Рынок звуковых усилителей был устойчивым, и клапанные устройства можно было купить по доступной цене. К 1960-м годам граммофоны и телевизоры сделали ламповые усилители весьма популярными.

Транзисторы

К 1970-м годам на смену вентильной технологии пришли кремниевые транзисторы.Хотя клапаны не были полностью уничтожены, о чем свидетельствует популярность электронно-лучевых трубок, которые использовались в усилителях, кремниевые транзисторы становились все более и более распространенными. Транзисторы усиливают звук, изменяя напряжение аудиовхода с помощью полупроводников. Причины предпочтения транзисторов перед клапанами заключались в том, что они были меньше по размеру и, следовательно, более энергоэффективны. В дополнение к этому, они также лучше снижали уровень искажений и были дешевле в производстве.

Solid State

Большинство используемых сегодня усилителей звука считаются твердотельными транзисторами. Примером этого является транзистор с биполярным переходом, который состоит из трех элементов, изготовленных из полупроводниковых материалов. Другой тип усилителя, используемый в последние годы, — это полевой транзистор MOSFET или металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор. Изобретенный Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом, он был впервые концептуализирован в 1925 году и имеет как цифровые, так и аналоговые схемы.

Разработки

Хотя полупроводниковые усилители предлагали удобство и эффективность, они все же не могли обеспечить качество ламповых. В 1872 году Матти Отала обнаружил причину этого: интермодуляционные искажения (TIM). Этот вид искажений был вызван быстрым увеличением напряжения в устройстве вывода звука. Дальнейшие исследования устранили эту проблему и, таким образом, привели к созданию усилителей, которые отменяют TIM.

Простой усилитель класса A

Простой усилитель класса A
Аудио страницы
Elliott Sound Products Простой усилитель класса A

На основе оригинальной статьи Джона Линсли-Гуда


Основной индекс Указатель статей Сайт усилителя класса A

Авторские права на эту статью являются собственностью Mr.Linsley Hood и Electronics World (ранее Wireless World). Он перепечатан здесь как услуга для читателей, и ESP не претендует на какие-либо права интеллектуальной собственности, за исключением редакционных комментариев. Он воспроизводится с использованием оригинального текста (или того количества, которое мне удалось получить), а описания принадлежат автору (за исключением примечаний редактора).

Следует отметить, что статья была первоначально опубликована где-то в 1969 году, и что транзисторы в настоящее время устарели. Большая часть описательного текста больше не подходит для новых разработок, и комментарии по усилителям класса AB могут быть неприменимы сегодня.

Оригинальные статьи Джона Линсли Гуда и другие материалы можно найти на сайте усилителя класса A (TCAAS).


Простой усилитель класса A

Конструкция мощностью 10 Вт дает субъективно лучшие результаты, чем транзисторные усилители класса B

от J. L. Linsley Hood, M.I.E.E.

* Примечания редактора Рода Эллиотта

За последние несколько лет был опубликован ряд отличных разработок домашних усилителей звука.Однако некоторые из этих конструкций в настоящее время устаревают из-за изменений в доступности компонентов, а другие предназначены для обеспечения уровней выходной мощности, превышающих требования обычной гостиной. Кроме того, большинство дизайнов имели тенденцию быть довольно сложными.

В сложившихся обстоятельствах казалось целесообразным подумать о том, насколько простой может быть конструкция, которая дала бы адекватную выходную мощность вместе со стандартом безупречных характеристик, и результатом этого исследования стала настоящая конструкция.


Выходная мощность и искажения

Ввиду огромной популярности лампового усилителя Mullard «5-10» оказалось, что выходная мощность 10 Вт будет достаточной для нормального использования; действительно, когда два таких усилителя используются в качестве стереопары, общий вывод звука на полной мощности может быть весьма удивительным при использовании достаточно чувствительных динамиков.

* Для сегодняшних ораторов и ожиданий это явно не так. Однако 10 Вт, вероятно, будет достаточно для твитеров в триампированной системе, и это причина публикации данной схемы.

Первоначальные стандарты гармонических искажений для звука были установлены Д. Т. Уильямсоном в серии статей, опубликованных в Wireless World в 1947 и 1949 годах; и предложенный им стандарт для общего гармонического искажения менее 0,1% при полной номинальной выходной мощности был общепринятым в качестве целевого показателя для высококачественных усилителей мощности звука. Поскольку основная проблема в конструкции ламповых усилителей звука заключается в трудности получения адекватных характеристик выходного трансформатора, и поскольку современные методы транзисторных схем позволяют проектировать усилители мощности без выходных трансформаторов, казалось возможным стремиться к несколько более высокому стандарту. , 0.Общий коэффициент гармонических искажений 05% при полной выходной мощности в диапазоне 30 Гц — 20 кГц. Это также означает, что выходная мощность будет постоянной в этом диапазоне частот.


Схемотехника

Первой известной автору схемой усилителя, в которой использовалась конструкция бестрансформаторного транзистора для получения стандарта характеристик, приближающегося к характеристикам усилителя «Вильямсон», была схема, опубликованная в Wireless World в 1961 году Тоби и Динсдейлом. В нем использовался выходной каскад класса B с последовательно соединенными транзисторами с квазикомплементарной симметрией.Последующие высококачественные транзисторные усилители мощности в значительной степени соответствовали принципам конструкции, изложенным в этой статье.

Основным преимуществом усилителей этого типа является то, что нормальное статическое рассеивание мощности очень мало, а общая эффективность преобразования мощности высока. К сожалению, есть также некоторые неотъемлемые недостатки из-за внутреннего несходства в отклике двух половин двухтактной пары (если комплементарные транзисторы используются в асимметричной схеме) вместе с некоторым перекрестным искажением из-за I c / V b характеристики.Многое было сделано, особенно Бейли, чтобы свести к минимуму последнее.

Дополнительной характеристикой выходного каскада класса B является то, что потребность в токе выходных транзисторов увеличивается вместе с выходным сигналом, и это может снизить выходное напряжение и ухудшить сглаживание источника питания, если это не спроектировано должным образом. Кроме того, из-за увеличения тока возбуждения с выходной мощностью возможна переходная перегрузка, которая приведет выходные транзисторы в состояние теплового разгона, особенно при реактивных нагрузках, если не используется подходящая схема защиты.Эти требования объединились, чтобы увеличить сложность схемы, и хорошо спроектированный усилитель мощности класса B с низким уровнем искажений больше не является простой или недорогой конструкцией.

* Термический пробой, о котором идет речь, теперь известен как вторичный пробой, когда транзистор испытывает локальный нагрев на кремниевый кристалл. Этот эффект очень быстр и может привести к почти мгновенному разрушению транзистора. Это одна из причин того, что полевые МОП-транзисторы предпочитают многие разработчики усилителей.

Альтернативный подход к конструкции транзисторного усилителя мощности, сочетающий хорошие характеристики с простой конструкцией, заключается в использовании выходных транзисторов в конфигурации класса А. Это позволяет избежать проблем асимметрии в квазикомплементарных схемах, теплового разгона при переходной перегрузке, перекрестных искажений и зависимых от сигнала изменений в потребляемом токе источника питания. Однако он менее эффективен, чем схема класса B, и выходные транзисторы должны быть установлены на больших радиаторах.

Базовая конструкция класса A состоит из одного транзистора с подходящей коллекторной нагрузкой. использование резистора, как на рис. 1 (а), было бы практическим решением, но наилучший КПД преобразования мощности будет около 12%. Дроссель НН, показанный на рис. 1 (b), даст гораздо больший КПД, но правильно спроектированный компонент будет громоздким и дорогим и лишит многих преимуществ бестрансформаторной конструкции. Использование второго аналогичного транзистора в качестве нагрузки коллектора, как показано на рис.1 (c), было бы более удобным с точки зрения размера и стоимости, и позволило бы эффективно управлять нагрузкой в ​​двухтактном режиме, если бы входы из двух транзисторов были подходящей величины и противоположны по фазе.Это требование может быть выполнено, если транзистор драйвера подключен, как показано на рис. 2.

Этот метод подключения также отвечает одному из самых важных требований к усилителю с низким уровнем искажений: — что основная линейность усилителя должна быть хорошей даже при отсутствии обратной связи. Этому способствует несколько факторов. Нелинейность Ic / Vb характеристик выходных транзисторов имеет тенденцию к устранению, потому что в течение той части цикла, в которой один транзистор приближается к отсечке, другой полностью включен.Существует мера внутренней обратной связи вокруг контура Tr1 Tr2 Tr3 из-за влияния, которое характеристики базового импеданса Tr1 оказывают на выходной ток Tr3. Кроме того, задающий транзистор Tr3, который должен обеспечивать большой размах напряжения, работает в условиях, благоприятствующих низким гармоническим искажениям: — низкое выходное сопротивление нагрузки, высокое входное сопротивление.

* Потенциально стоящим усовершенствованием этой схемы является добавление резистора 0,1 Ом в цепь эмиттера Tr1.Этот применяет локальную обратную связь ко всему каскаду усиления, обеспечивая значительное уменьшение искажений. Если используется, это должен быть 5-ваттный провод с обмоткой. тип для обработки тока.

* Верхний транзистор (Tr2) работает как источник тока, выходной ток которого модулируется. Это позволяет схеме работают при примерно половине тока покоя, который потребовался бы, если бы не применялась модуляция. Необходимо выбрать значения для R1 и R2, на основе усиления Тр2.Для источника питания 40 В, если Tr2 должен иметь усиление 50 при 1 А, тогда …

(R1 + R2) = 20 В / 20 мА (базовый ток) = 1000 Ом.

Одна проблема с этим подходом заключается в том, что ток, обеспечиваемый Tr2, будет изменяться в зависимости от температуры. Читатели, желающие поэкспериментировать с этим Схема должна гарантировать, что ток проверяется при нормальной рабочей температуре (т.е.ГОРЯЧЕЙ). В схеме нет механизма для предотвращения теплового разгона, за исключением использования радиатора подходящего размера. В какой-то момент схема должна стабилизировать ток покоя.Если это так нет (а ток продолжает расти), значит радиатор маловат. Чтобы обеспечить срок службы транзисторов, они не должны работают при температуре выше 50 ° C, что в нормальных условиях должно быть вполне достижимым. Поскольку каждый транзистор работает на (или около) 25 Вт, теплоотвод каждого транзистора должен иметь теплоемкость около 1 ° C / Вт. Радиатор лучше (то есть большего размера) совершенно не годится вреда, и обеспечит защиту от теплового разгона.

Есть и более новая версия этого усилителя, но я не планирую ее переиздавать.Больше можно найти на Сайт усилителя класса A (TCAAS).

Коэффициент усиления разомкнутой цепи схемы составляет приблизительно 600 с типичными транзисторами. Коэффициент усиления замкнутого контура определяется на частотах, достаточно высоких для того, чтобы импеданс C3 был небольшим по сравнению с R4, соотношением (R3 + R4) / R4. Для значений, указанных на рис. 3, это 13. Это дает коэффициент обратной связи около 160 миллиом.

Поскольку схема имеет единичное усиление на постоянном токе, из-за включения C3 в цепь обратной связи выходное напряжение Ve поддерживается на том же уровне, что и база Tr4, плюс потенциал эмиттера базы Tr4 и падение потенциала вдоль R3 из-за эмиттерного тока этого транзистора.Поскольку выходной транзистор Tr1 будет включать столько тока, сколько необходимо для снижения Ve до этого значения, резистор R2, который вместе с R1 регулирует ток коллектора Tr2, можно использовать для установки статического тока выходных каскадов усилителя. . Также будет очевидно, что Ve можно установить на любое желаемое значение небольшими корректировками R5 и R6. Оптимальная производительность будет достигнута, когда оно равно половине напряжения питания. (Полвольта или около того в любом случае будет лишь незначительно отличаться от максимальной достижимой выходной мощности и других характеристик этого усилителя, поэтому нет необходимости в большой точности при настройке.)

* Не упоминается назначение C1 (вместе с R1 и R2). Этот конденсатор обеспечивает «начальную загрузку», которая пытается поддерживать постоянное напряжение на R2. Если напряжение на резисторе остается постоянным, значит, ток через резистор должен также остаются постоянными. Если значение C1 слишком мало, исходя из самого низкого значения, производительность этой схемы будет сильно снижена. частота срабатывания и параллельное значение R1 и R2. Для работы до 20 Гц (при условии, что R1 + R2 = 1000 Ом) конденсатор должен быть не менее 220 мкФ.

Аналогично, реактивное сопротивление C1 должно быть низким по сравнению с импедансом динамика (предпочтительно менее 1/2 импеданса динамика при самом низком интересующая частота — предполагается 20 Гц). Это примерно 2000 мкФ. Рекомендуется рабочее напряжение не менее 50В для всех электролитические конденсаторы, а также для оптимальной ВЧ. производительность, полиэстер емкостью 1 мкФ может использоваться параллельно с каждым электроприводом. По моему опыту это не нужен, но многие не согласятся, поэтому, если хотите, добавьте.

Повсюду используются кремниевые планарные транзисторы

, что обеспечивает хорошую термическую стабильность и низкий уровень шума.Кроме того, поскольку нет необходимости в дополнительной симметрии, все силовые каскады могут использовать транзисторы n-p-n, которые в кремнии обеспечивают лучшую производительность и самую низкую стоимость. Общая производительность при выходной мощности 10 Вт или на любом более низком уровне больше, чем соответствует стандартам, установленным Williamson. Графики выходной мощности и коэффициента усиления / частоты показаны на рис. 4 и 5, а соотношение между выходной мощностью и полным гармоническим искажением показано на рис. 6. Поскольку усилитель представляет собой прямую схему класса A, искажение линейно уменьшается с выходным напряжением.(Это не обязательно будет иметь место в системе класса B, если присутствует какое-либо значительное количество перекрестных искажений.) Анализ компонентов искажения на уровнях порядка 0,05% затруднен, но кажется, что остаточное искажение ниже Уровень, на котором начинается отсечение, — это преимущественно вторая гармоника.


Стабильность, выходная мощность и сопротивление нагрузки Кремниевые планарные NPN-транзисторы

в целом имеют отличные высокочастотные характеристики, что способствует очень хорошей стабильности усилителя при реактивных нагрузках.Автор еще не нашел комбинацию L и C, которая делает систему нестабильной, хотя система легко станет колебательной с индуктивной нагрузкой, если R3 шунтируется небольшим конденсатором, чтобы вызвать спад на высоких частотах.

Схема, показанная на рис. 3, может использоваться, с очень небольшими изменениями в значениях компонентов, для управления импедансом нагрузки в диапазоне 3-15 Ом. Однако выбранная выходная мощность представлена ​​различным соотношением тока / напряжения в каждом случае, и поэтому ток через выходные транзисторы и размах выходного напряжения будут разными.Размах пикового напряжения и средний выходной ток можно довольно просто вычислить из хорошо известного соотношения W = I 2 R и V = IR, где символы имеют свое обычное значение. (однако следует помнить, что расчет выходной мощности основан на среднеквадратичных значениях тока и напряжения, что их необходимо умножить на 1,41, чтобы получить пиковые значения, и что измеренный размах напряжения представляет собой размах напряжения от пика до пика, который вдвое больше пикового значения.)

Когда эти расчеты были произведены, размах напряжения от пика до пика для мощности 10 Вт на нагрузке 15 Ом оказался равным 34.8 вольт. Поскольку два выходных транзистора имеют нижнее напряжение около 0,6 вольт каждый, источник питания должен обеспечивать минимум 36 вольт для обеспечения этого выхода. Для нагрузок 8 и 3 Ом минимальное значение h.t. напряжение в сети должно быть 27 В и 17 В соответственно. Необходимые минимальные токи — 0,9, 1,2 и 2,0 ампер. Предлагаемые значения компонентов для работы с этими импедансами нагрузки показаны в таблице 1. C3 и C1 вместе влияют на напряжение и спад мощности на низких звуковых частотах, желательно, чем показано на фиг.4 и 5.

Поскольку соответствующие напряжения питания и выходные токи приводят к рассеянию порядка 17 Вт на каждом выходном транзисторе, и поскольку нежелательно (для долговечности компонентов) допускать высокие рабочие температуры, для каждого транзистора должна быть предусмотрена соответствующая площадь радиатора. Предлагается пара отдельно установленных радиаторов с оребрением 125 мм на 100 мм (5 дюймов на 4 дюйма). К сожалению, это штраф, который должен быть уплачен за операцию класса А.Для источников питания выше 30 В Tr1 и Tr2 должны иметь значение Mj481s, а Tr3 — 2n1613.

Если выходное сопротивление предусилителя превышает несколько тысяч Ом, входной каскад усилителя модифицируется, чтобы включить простой f.e.t. Схема повторителя источника, показанная на рис. 8. Это увеличивает гармонические искажения примерно до 0,12% и поэтому (теоретически) является менее привлекательным решением, чем лучший предварительный усилитель.

Высокочастотный спад может быть получен, если необходимо, подключив небольшой конденсатор между затвором f.e.t и отрицательная (земная) линия.


Подходящие транзисторы

Было проведено несколько экспериментов, чтобы определить, в какой степени на характеристики схемы влияют тип и коэффициент усиления по току используемых транзисторов. Как и ожидалось, лучшая производительность была получена при использовании транзисторов с высоким коэффициентом усиления и когда в выходном каскаде использовалась согласованная пара. Неизвестно никакой адекватной замены для типа 2N697 / 2N1613, используемого в каскаде драйвера, но примеры этого типа транзистора от трех разных производителей использовались с явно идентичными результатами.Аналогичным образом, использование альтернативных типов входных транзисторов не привело к заметным изменениям производительности, и Texas Instruments 2N4058 полностью взаимозаменяема с Motorola 2N3906, использованной в прототипе.

Наиболее заметные изменения в производительности были обнаружены в характеристиках усиления по току пары выходных транзисторов, и для минимально возможных искажений с любой парой напряжение в точке подачи от громкоговорителя должно быть отрегулировано так, чтобы оно находилось в пределах 0,25 В. половины потенциала линии питания.

В этих экспериментах использовались транзисторы Motorola MJ480 / 481, за одним исключением, в котором были опробованы устройства Texas 2S034. Основной вывод, который можно сделать из этого, заключается в том, что тип используемого транзистора может не иметь большого значения, но что если есть различия в текущих коэффициентах усиления выходных транзисторов, необходимо использовать устройство с более высоким коэффициентом усиления. в позиции Tr1.

Когда компоненты искажения были обнаружены до начала ограничения формы сигнала, они почти полностью были вызваны присутствием вторых гармоник.


Конструктивные указания

Усилитель

Компоненты, необходимые для пары стереоусилителей мощностью 10 + 10 Вт, могут быть удобно собраны на стандартном «Lektrokit» 4 «X 4,75» s.r.b.p. штыревой плате с четырьмя силовыми транзисторами, установленными на внешних радиаторах. Если не указано иное, значения компонентов не кажутся особенно критическими, и резисторы с допуском 10%, безусловно, могут использоваться без вреда для здоровья. Однако самый низкий уровень шума будет достигнут при использовании компонентов хорошего качества и резисторов из углеродной пленки или оксида металла.

* Во всем следует использовать резисторы с металлической пленкой, так как они превосходят типы с углеродной пленкой по всем параметрам. Это обычно доступен только с допуском 1% или выше, что не вызовет никаких проблем.

Блок питания

Предлагаемая форма блока питания показана на рис. 9 (а). Поскольку потребность в токе усилителя по существу постоянна, может использоваться схема последовательного транзистора сглаживания, в которой выходное напряжение источника питания может регулироваться путем выбора входного базового тока, обеспечиваемого эмиттерным повторителем Tr2 и потенциометром VR1.При значениях емкости накопительного конденсатора, приведенных в таблице 3, уровень пульсаций будет меньше 10 мВ при номинальном выходном токе, при условии, что коэффициент усиления по току последовательного транзистора больше 40. Для выходных токов до 2,5 А последовательно Указанные транзисторы будут подходящими при условии, что они установлены на радиаторах, соответствующих их нагрузке.

Однако при текущих уровнях, необходимых для работы 3-омной версии усилителя в качестве стереопары, одного MJ480 больше не будет достаточно, и необходимо использовать более подходящий последовательный транзистор, такой как Mullard BDY20, с, например, 2N1711 как Tr2, или с параллельной компоновкой, как показано на рис.9 (б).

Суммарное сопротивление в «первичной» цепи выпрямителя, включая вторичную обмотку трансформатора, должно быть не менее 0,25 Ом. Когда источник питания, с усилителем или без него, должен использоваться с ВЧ. блока усилителя-тюнера может потребоваться добавить конденсатор 0,25 мкФ (160 В) во вторичные обмотки T1 для предотвращения переходного излучения. Указанные выпрямительные диоды представляют собой герметизированные мосты International Rectifier.

* Этот источник питания не является регулируемым, а представляет собой простой умножитель емкости.Для более полного описания лучшей схемы см. Фильтр источника питания умножителя емкости на этих страницах.

Ограничение тока
* Хотя в исходной статье об этом не упоминалось (и мне удалось на время «потерять» файл схемы), текущий ограничитель был включен. Это гарантирует, что ток через устройства вывода не превысит заданное значение, хотя я считаю, что концепция ошибочна и имеет ограниченную ценность в этом общем дизайне.

Схема выше показывает способ подключения ограничителя тока. Он не стабилизирует ток покоя (без сигнала), а только способен гарантировать, что абсолютный максимальный ток не превышает значения, определяемого потенциометром 100 Ом. Чтобы быть полезным, ток необходим стабилизатор, который обеспечит постоянство рабочего тока в режиме отсутствия сигнала независимо от температуры или напряжения питания. вариации. Информация для достижения этой цели не предоставляется.

Дополнительные примечания

Эта статья (с редакционными примечаниями) перепечатывается в качестве услуги для читателей, которым напоминаются законы об авторском праве, которые могут ограничивать права читателей на воспроизведение, коммерческое производство и т. Д. Представленная информация не предназначена для использования в качестве руководства для строительства, а предназначена, прежде всего, для представления интереса и может служить отправной точкой для других проектировщиков.

Первоначальному изделию уже много лет, и некоторые из упомянутых типов транзисторов заменены значительно лучшими конструкциями.Я оставляю читателям экспериментировать с типами устройств. Хотя большая часть дизайна по-прежнему актуальна для нового дизайна, я думаю, что этого усилителя может не хватать по сравнению с более поздними тенденциями дизайна. В частности, система смещения нестабильна с температурой, и дрейф постоянного тока будет очевиден. Кроме того, коэффициент усиления разомкнутого контура очень низок, поэтому обратная связь намного меньше, чем хотелось бы (хотя многие сочтут это хорошо!). Как упоминалось выше, дополнительная локальная обратная связь (0.Резистор 1 Ом в эмиттере Tr1) может уменьшить искажения разомкнутого контура, но еще больше снижает коэффициент усиления. Я предлагаю поэкспериментировать (пока я провел лишь несколько компьютерных симуляций) и буду признателен за отзывы всех, кто попробует эту схему.

Я бы также предположил, что усилитель мощности с одним источником питания на самом деле не является предложением для новых разработок (хотя DoZ использует тот же принцип), и биполярный (+/-) источник питания может быть предпочтительнее. В этом случае стабилизация постоянного тока становится серьезной проблемой, поскольку небольшие напряжения смещения постоянного тока могут оказаться катастрофой, в частности, для высокочастотных динамиков.

Схемы невысокого качества, но являются оригиналами с исходной WWW-страницы. Я не предлагаю их перерисовывать, так как этот дизайн предоставляется только для информации.

Автор
Джон Линсли-Худ был плодовитым автором конструкций усилителей и до своей смерти в 2004 году представлял новые идеи и схемы в британском журнале Electronics World (ранее Wireless World). Его влияние на создание качественного звука усилителей было немало. Это не значит, что я согласен со всеми его идеями или теориями или поддерживаю их, но, по крайней мере, у него хватило смелости сказать то, что он думает, и у журнала тоже хватило смелости напечатать это.См. Статью в Википедии, чтобы узнать немного об этом.



Основной индекс Указатель статей Сайт усилителей класса A

Часто задаваемые вопросы Почему существует разница в ламповом и транзисторном звучании?

Ответ:
Инженеры и музыканты давно обсуждают вопрос о ламповом и транзисторном звуке. Традиционные методы измерения частотной характеристики, искажений и шума всегда предполагали линейную (чистую) работу испытательного усилителя и показали, что существенной разницы не существует.На практике большинство усилителей часто сильно перегружены переходными сигналами. При этом условии есть большая разница в гармонических искажениях ламповых и транзисторных схем.

Существуют также существенные различия в конструкции ламповых и транзисторных усилителей, вносящих вклад в звук. Для ламповых усилителей требуются выходные трансформаторы, чтобы согласовать высокий импеданс силовых ламп с низким импедансом громкоговорителя. Трансформатор имеет естественный спад высоких частот, что делает звук лампового усилителя теплее.Когда усилитель перегружен, трансформатор также имеет точку насыщения сердечника, которая обеспечивает форму сжатия. Это обеспечивает сустейн лампового усилителя и очень музыкальное качество пения. Транзисторные усилители мощности либо напрямую, либо конденсаторно связаны с нагрузкой динамика и не имеют такой естественной компрессии. Цепи отрицательной обратной связи, используемые для уменьшения искажений в ламповых усилителях, относительно просты. Цепи отрицательной обратной связи, используемые для уменьшения искажений в транзисторных усилителях, более сложны.Различные типы цепей отрицательной обратной связи в ламповых и транзисторных усилителях очень по-разному реагируют на гармонический состав сигнала, когда усилитель перегружен. Ламповые усилители обычно имеют более плавную закругленную форму волны, тогда как перегрузка транзисторного усилителя более резкая и напоминает прямоугольную волну.

Гармоники лампового усилителя с перегрузкой состоят в основном из гармоник 2-го и 3-го порядка с некоторыми гармониками 4-го порядка. Гармоники транзисторного усилителя с перегрузкой в ​​основном имеют 3-й порядок с подавленными гармониками 2-го порядка.Гармоники 2-го и 3-го порядка являются наиболее важными с точки зрения электронных искажений. В музыкальном плане 2-я гармоника на октаву выше основной и почти неслышима, но придает звуку объем, делая его более полным. 3-я гармоника — это 12-я музыкальная. Вместо того, чтобы сделать тон более полным, сильная 3-я гармоника делает тон более мягким. Нечетные гармоники (3-я, 5-я и т. Д.) Производят «остановленный» или «прикрытый» звук. Четные гармоники (2-я, 4-я и т. Д.) Производят «хоровой» или «поющий» звук. Добавление 5-й гармоники к сильной 3-ей придает звуку металлическое качество, которое становится раздражающим по своему характеру по мере увеличения амплитуды.Сильная 2-я гармоника с сильной 3-ей гармоникой имеет тенденцию открывать «прикрытый» эффект. Добавление к нему 4-й и 5-й гармоник дает характер «открытого рожка». Высшие гармоники, выше 7-й, дают тон «острый» или «прикус».

Основной причиной разницы в звучании ламп и транзисторов является взвешивание гармонических искажений в области перегрузки усилителей. Транзисторные усилители демонстрируют сильную составляющую искажений 3-й гармоники при перегрузке. Эта гармоника дает «закрытый» звук ограниченного качества.Ламповый усилитель при перегрузке генерирует целый спектр гармоник. Особенно сильны 2-й, 3-й, 4-й и 5-й обертоны, придающие звуку насыщенный «духовой» характер. Комбинируя это усиливающее гармоническое содержание со сжатием и спадом высоких частот выходного трансформатора в ламповом усилителе, ваш ламповый усилитель «откажется от этого», в то время как транзисторный усилитель ваших друзей будет звучать ограниченно и резко.

2SC1345 Спецификация транзистора усилителя, распиновка, характеристики и альтернативы

2SC1345 — это транзистор усилителя NPN с низким уровнем сигнала с напряжением от коллектора к эмиттеру 50 В и током коллектора 100 мА.Транзистор имеет высокое значение усиления от 250 до 1200, что делает его пригодным для использования в усилителях.

Конфигурация контактов

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

Излучатель

Ток утекает через эмиттер, обычно соединенный с землей

2

Коллектор

Ток протекает через коллектор, обычно подключенный к нагрузке

3

База

Управляет смещением транзистора, используется для включения или выключения транзистора

Характеристики
  • Малошумящий усилитель NPN Transistor
  • Коэффициент усиления по току (hFE) от 250 до 1200
  • Непрерывный ток коллектора (IC) составляет 100 мА
  • Напряжение коллектор-эмиттер (VCEO) 50 В
  • Напряжение коллектор-база (VCB0) 550 В
  • Базовое напряжение эмиттера
  • (VBE0) составляет 5 В
  • Доступен только в пакете To-92

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в техническом описании 2SC1345 , приведенном в конце этой страницы.

Современная замена для 2SC1345: KSC1845FTA (Fairchild), 2SC2240

Другой усилитель NPN Транзисторы: NTE123AP, MPS06, BC337, 2SC2879, 2N5551

О транзисторах 2SC1345

2SC1345 / 2SC1344 — старинный транзистор из Китая, который долгое время широко использовался в аудиоаппаратуре. Транзистор 2SC1345 известен своими низкими шумовыми характеристиками и высоким коэффициентом усиления.Он имеет ток коллектора 100 мА и напряжение коллектора к эмиттеру 50 В, поэтому его нельзя использовать в аудиосистемах большой мощности. Транзистор также имеет очень низкое базовое напряжение 5 В, что делает его пригодным для низковольтных аудиоусилителей или предварительных усилителей. Величина усиления транзистора зависит от номера детали транзистора; Следующая таблица поможет вам определить значение усиления вашего транзистора.

Номер детали

Значение прироста (hfe)

2SC1345D

от 250 до 500

2SC1345E

от 400 до 800

2SC1345F

от 600 до 1200

Транзистор можно использовать не только в качестве усилителя, но и в качестве переключателя малой мощности.При использовании в качестве переключателя им можно легко управлять с помощью MCU / MPU, поскольку его базовое напряжение составляет всего 5 В. Он может переключать нагрузки до 50 В, но имеет очень низкий ток коллектора, всего 100 мА, поэтому этот транзистор не совсем удачный выбор для использования в качестве переключателя. Лучшей альтернативой для переключения приложений будет 2N2222.

Однако этот транзистор устарел, и его будет нелегко достать, если вы находитесь в странах Азии или Европы. В этом случае вы можете попробовать транзистор 2SC2240 от Toshiba semiconductors.2SC1345 также сообщил о проблеме с появлением шипящего шума в звуковых схемах, когда они стареют, поэтому, если вы разрабатываете новую схему, рекомендуется попробовать другой улучшенный транзистор усилителя, который был выпущен в последнее время.

Приложения
  • Слаботочные выключатели
  • Предварительные усилители
  • Конструкции усилителей малой мощности
  • Схемы усилителя звуковой частоты
  • Цепи осциллятора

2D Модель 2SC1345 (TO-92)

Как отремонтировать усилитель без звука

Мой клиент принес мне для ремонта интегрированный стереоусилитель мощности TAC с моделью AV-355.Жалоба была беззвучной, но имела силу. Обычно первое, что я делаю, — это подключаю динамик к выходному разъему, чтобы проверить, действительно ли звук отсутствует.

Другой тест — проверить выходное напряжение постоянного тока на выходном разъеме динамика. На нем не должно быть постоянного напряжения, и в результате теста я получил 35,6 вольт постоянного тока, что означает, что внутренний силовой транзистор уже закорочен.

Хорошо, после снятия корпуса я увидел две печатные платы (основной и предусилитель) и большой тороидальный трансформатор — см. Фото ниже:

При визуальном осмотре я обнаружил две вздутые электронные крышки на корпусе конденсатора, сломанные перемычки и сгоревший резистор — посмотрите на белые стрелки на фото ниже:

Я знал, что если был обнаружен сгоревший резистор, это означает, что транзистор основного усилителя мощности будет закорочен.Действительно, когда я поместил свой цифровой мультиметр на вывод транзистора (на плате), я получил очень низкое сопротивление на всех ножках (выводах). По опыту, как только вы нашли закороченный силовой транзистор, вам нужно проверить все связанные компоненты вокруг этой схемы. Если вы хотите узнать, как точно тестировать электронные компоненты, вы можете проверить электронную книгу Jestine ЗДЕСЬ .

Потратив некоторое время на проверку печатной платы, я не могу поверить, что на самом деле было обнаружено 15 неисправных компонентов, включая сгоревший резистор.

После замены на новые компоненты стереоусилитель мощности без проблем со звуком был окончательно исправлен. Я не выкладывал видео, поэтому вы не услышите звук, но звук работал!

Эту статью подготовил для вас Суранга Бандара, владелец мастерской по ремонту электроники в Анурадапуре, Шри-Ланка.

Пожалуйста, поддержите, нажав на кнопки социальных сетей ниже. Ваш отзыв о посте приветствуется.Пожалуйста, оставьте это в комментариях. Если у вас есть статьи по ремонту электроники, которыми вы хотите поделиться с нами, свяжитесь с нами ЗДЕСЬ .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.