Усилители низкой частоты: виды, принцип работы и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое усилитель низкой частоты. Как работают различные типы УНЧ. Какие бывают классы усилителей. Где применяются усилители звуковой частоты.

Содержание

Что такое усилитель низкой частоты

Усилитель низкой частоты (УНЧ) — это электронное устройство, предназначенное для усиления электрических колебаний в диапазоне звуковых частот, обычно от 20 Гц до 20 кГц. Основные задачи УНЧ:

Усиление слабого входного сигнала до уровня, необходимого для работы акустических систем
Обеспечение минимальных искажений при усилении
Формирование необходимой амплитудно-частотной характеристики

УНЧ является ключевым компонентом любой звуковоспроизводящей аппаратуры — от простых радиоприемников до мощных концертных систем.

Принцип работы усилителя низкой частоты

Принцип работы УНЧ заключается в увеличении амплитуды входного сигнала без изменения его формы. Типовая структура УНЧ включает следующие основные блоки:

Предварительный усилитель — усиливает слабый входной сигнал

Регуляторы тембра и громкости
Усилитель мощности — обеспечивает необходимую выходную мощность
Блок питания

Входной сигнал последовательно усиливается каскадами усилителя, проходя необходимую коррекцию. На выходе формируется мощный сигнал, способный раскачать акустические системы.

Основные параметры УНЧ

Ключевыми параметрами, характеризующими качество усилителя низкой частоты, являются:

Выходная мощность — определяет громкость звучания
Коэффициент нелинейных искажений — влияет на чистоту звука
Амплитудно-частотная характеристика — показывает равномерность усиления разных частот
Отношение сигнал/шум — характеризует уровень собственных шумов усилителя
Чувствительность — минимальный уровень входного сигнала для номинальной выходной мощности

Чем выше выходная мощность и чувствительность, ниже искажения и шумы, тем качественнее считается усилитель.

Классификация усилителей по режиму работы выходного каскада

В зависимости от режима работы выходного каскада усилители низкой частоты делятся на несколько классов:

Класс A

В усилителях класса A выходные транзисторы работают всё время в активном режиме, ток через них протекает постоянно. Это обеспечивает:

Минимальные нелинейные искажения
Высокое качество звучания
Низкий КПД (не более 25-30%)
Значительный нагрев элементов

Усилители класса А применяются в высококачественной аудиоаппаратуре, где качество важнее эффективности.

Класс B

В усилителях класса B выходные транзисторы работают поочередно, усиливая каждый свою полуволну сигнала. Особенности:

Более высокий КПД (до 60-70%)
Меньший нагрев элементов

Повышенные нелинейные искажения на малых сигналах

Применяются в мощных усилителях, где важна эффективность.

Класс AB

Класс AB является компромиссным между A и B. Выходные транзисторы работают со смещением, обеспечивая:

Меньшие искажения, чем в классе B
Более высокий КПД, чем в классе A
Хорошее качество звучания при умеренном энергопотреблении

Усилители класса AB наиболее распространены в бытовой аудиотехнике.

Типы усилителей по элементной базе

По типу применяемых активных элементов усилители низкой частоты делятся на:

Ламповые усилители

Используют электронные лампы в качестве усилительных элементов. Особенности:

«Теплое» ламповое звучание
Высокие нелинейные искажения
Низкая эффективность
Большие габариты и вес

Применяются в основном в высококачественной Hi-End аппаратуре и гитарных усилителях.

Транзисторные усилители

Построены на биполярных или полевых транзисторах. Характеризуются:

Высоким КПД
Компактностью
Надежностью
Доступной ценой

Наиболее распространенный тип усилителей в современной аудиотехнике.

Интегральные усилители

Выполнены на специализированных микросхемах-усилителях. Преимущества:

Предельно малые размеры
Низкая стоимость
Простота применения

Широко применяются в портативной технике, автомагнитолах, телевизорах.

Области применения усилителей низкой частоты

Усилители низкой частоты находят применение в самых разных областях:

Бытовая аудиотехника (музыкальные центры, AV-ресиверы)
Профессиональное звуковое оборудование (концертные системы)
Студийная аппаратура
Автомобильные аудиосистемы
Портативная электроника (смартфоны, плееры)
Системы оповещения
Измерительная техника

В каждой области к усилителям предъявляются свои специфические требования по мощности, качеству звучания, надежности и другим параметрам.

Современные тенденции в разработке УНЧ

Основные направления совершенствования усилителей низкой частоты:

Повышение энергоэффективности (усилители класса D)
Миниатюризация (интегральные усилители)
Улучшение качества звучания (технологии коррекции искажений)
Расширение функциональности (сетевые возможности, цифровая обработка сигнала)
Снижение стоимости при сохранении качества

Развитие технологий позволяет создавать все более совершенные усилители, сочетающие высокое качество звука с экономичностью и компактностью.

Усилитель низкой частоты мощностью 60 ватт своими руками

Привет всем любителям самоделок. В данной статье я расскажу, как сделать усилитель низкой частоты своими руками, мощность которого равна 60 ватт, в его сборке поможет кит-набор, заказать его можно будет по ссылке в конце статьи. Данный радиоконструктор будет отличным началом для начинающих радиолюбителей, так как имеет достаточно скромное количество деталей, что не даст сделать ошибку в процессе сборки. Такой усилитель низкой частоты можно применить в различных самоделках, например, домашний сабвуфер или иная акустическая система, требующая усилитель, его в дальнейшем при желании можно установить в отдельный корпус.

Перед тем, как прочитать статью, предлагаю посмотреть видеоролик, где подробно показан процесс сборки кит-набора, а также тестирование в работе.

Для того, чтобы сделать усилитель низкой частоты мощностью 60 ватт своими руками, понадобится:

* Кит-набор
* Паяльник, флюс, припой
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Блок питания двухполярный с напряжением 24 вольта
* Бокорезы
* Мультиметр

Шаг первый.
Для начала рассмотрим что идет в комплекте кит-набора. В маленьком пакетике поместились все детали, микросхема усилителя, а именно LM 3886TF, резисторы, конденсаторы, а также винтик для установки радиатора.

Корпус микросхемы изолирован, поэтому установка ее на радиатор не требует специальной диэлектрической прокладки.

Для удобства сборки также не забыли про инструкцию, впрочем сама плата имеет маркировку номиналов всех радиодеталей. Выполнена печатная плата достаточно качественно и имеет металлизированные отверстия с обеих сторон. Чтобы было удобно закрепить плату усилителя в корпусе на ней предусмотрено четыре отверстия под винты.

Разобравшись с комплектом, переходим к сборке.

Шаг второй.
Первым делом закрепляем плату в приспособлении для пайки «третья рука» и устанавливаем радиодетали. Сначала вставляем мощный резистор на 5 ватт, а затем остальные маломощные резисторы на свои места, соблюдая номиналы, определить их сопротивление можно при помощи мультиметра, цветовой маркировки, а также онлайн-калькулятора.

С обратной стороны платы загибаем выводы элементов, чтобы при пайки они не выпали. Далее устанавливаем электролитические конденсаторы, соблюдая полярность. Плюсовой вывод это длинная ножка, короткая это минус, также минус находится рядом с белой полоской на корпусе, на плате он обозначен толстой белой линией. После этого вставляем керамический неполярный конденсатор, на плате он один, поэтому перепутать не получится. Чтобы не вывести микросхему из строя от статического электричества, ее нужно установить после впайки всех элементов на плате.

Шаг третий.
После того, как все компоненты установлены на плате, переворачиваем плату обратной стороной вверх и наносим флюс для лучшей пайки радиодеталей. Затем припаиваем выводы радиодеталей при помощи паяльника и припоя, затем устанавливаем микросхему на свое место и также припаиваем.

Остатки выводов удаляем при помощи бокорезов. При откусывании ножек радиодеталей бокорезами будьте аккуратны, так как можно оторвать дорожку платы.
Далее для подключения питания, входа и выхода звукового сигнала устанавливаем и припаиваем разъемы.

Если пайка производилась с флюсом, то плату нужно отмыть от его остатков при помощи ацетона или бензина «калоша». Усилитель низкой частоты полностью готов, осталось его микросхему закрепить на алюминиевый радиатор и протестировать. Подключаем к разъему питания провода от двухполярного блока с напряжением 24 вольта, звук на вход будет поступать с разъема 3.5 мм, который нужно подключить к устройству воспроизведения, например, телефону. Выходной сигнал с усилителя подключаем к колонке, желательно подключать один динамик, так как усилитель имеет только моно выход.

Звук с данного усилителя низкой частоты достаточно качественный, имеет хорошие низы и отлично подойдет для сборки домашнего сабвуфера или же автомобильного с некими доработками по питанию.

На этом у меня все, всем спасибо за внимание и творческих успехов.

Купить Kit-набор на Aliexpress

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

Подробнее здесь.

Архивы Схемы усилителей звуковой частоты (НЧ)

В данной статье приводится

схема усилителя мощности, в котором выходной транзисторный каскад работает в экономичном режиме «В» .Применение этого режима не только уменьшает потребляемую усилителем мощность, но и позволяет отказаться от узлов температурной стабилизации тока покоя выходного каскада. Минусом этого режима при его использовании в простых схемах будет, что достаточно трудно получить устойчивость работы и малые нелинейные искажения. В данном варианте схемы усилителя для его стабильной работы потребуется подбор некоторых элементов, наличие генератора звуковых частот и осциллографа.

Принципиальная схема устройства показана на Рис.1. На достаточно быстродействующем и мощном операционном усилителе DA1 типа КР140УД18 построен усилитель входного сигнала. Его коэффициент усиления по напряжению примерно равен отношению сопротивлений резисторов R7 и R5 и в данном случае будет около 10. Усилитель сигнала по мощности выполнен на биполярных транзисторах VT1-VT4. Сопротивление резисторов R9, R10 подобраны таким образом, что напряжение на переходах база-эмиттер транзисторов VT1, VT2 будет не более 0,35 V, поэтому, эти транзисторы при отсутствии входного сигнала будут закрыты, закрытыми окажутся и мощные выходные транзисторы VT3, VT4, ток покоя выходного транзисторного каскада будет равен нулю. Конденсаторы С8, С9 устраняют возможное самовозбуждение усилителя на высоких частотах, для этой же цели предназначена и демпфирующая цепочка из С13, R15. На элементах R6, С2 реализован фильтр питания ОУ.
На месте транзистора VT1 можно применить 2SC2331Y, 2SC2383Y, 2SC2550 A…D, КТ646В, КТ630 А…Е, КТ6114 А…Е. Транзистор VT2 можно заменить на 2SA1013Y, 2SA910Y, 2SA931Y, КТ639В, КТ639И, КТ6115 А…Е, КТ644Г. Мощный транзистор VT3 можно заменить на КТ816А2, КТ818Б; VT4 – КТ817Б2, КТ819Б. Транзисторы VT3, VT4 устанавливаются на общий теплоотвод из дюралюминия с площадью охлаждающей поверхности 300 см². Возможно применение транзисторов упомянутых серий и с другими буквенными индексами, важно лишь, чтобы их коэффициент передачи тока был не менее 100. Керамические конденсаторы типа К10-17, К10-7, КМ-5, КМ-6. Оксидные – малогабаритные импортные аналоги К50-35.
Микросхему можно заменить на LF355.

Чертёж печатной платы для одного канала усилителя показан на Рис.2. Размеры платы 85х55 мм. Блок питания усилителя должен обеспечивать выходным выпрямленным напряжением 20…22 вольт при токе нагрузки до 0,5 А. Габаритная мощность понижающего трансформатора должна быть не менее 30 Вт.
Для настройки безошибочно собранного усилителя к его выходу подключается осциллограф, а на вход подаётся синусоидальный сигнал с амплитудой 1,5 V частотой 16…22000 Гц. Сигнал на выходе должен быть «чистым», без высокочастотного возбуждения, выбросов и провалов. При необходимости устранить возникшее ВЧ-самовозбуждение можно подбором конденсаторов С8, С9 или их исключением. Если высокочастотные колебания будут заметны при отсутствии входного сигнала, то следует увеличить ёмкость конденсатора С13 или ввести дополнительную цепочку ВЧ-коррекции, которая подключается параллельно резистору R7 и состоит из последовательно включённых резистора сопротивлением 1,5К и конденсатора ёмкостью 10-47 пФ. При использовании микросхемы операционного усилителя типа КР140УД18 обычно не возникает проблем с устойчивостью усилителя. Если же, вместо КР140УД18 будут использованы менее быстродействующие, но более распространённые и имеющие туже цоколёвку КР140УД608, КР140УД6, то обеспечить устойчивую работу этого усилителя будет весьма сложно, заметно возрастут и искажения.

автор Бутов А. Л.
источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 04 – 2007, стр. 16-17

Усилитель низкой частоты — Википедия

Усилитель звуковой частоты (УЗЧ)^[1], усилитель низкой частоты (УНЧ)^[2]^[3]^[4]^[5], усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) — прибор (электронный усилитель) для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот, таким образом к данным усилителям предъявляется требование усиления в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц по уровню −3 дБ, лучшие образцы УЗЧ имеют диапазон от 0 Гц до 200 кГц, простейшие УЗЧ имеют более узкий диапазон воспроизводимых частот. Может быть выполнен в виде самостоятельного устройства, или использоваться в составе более сложных устройств — телевизоров, музыкальных центров, активных акустических систем, радиоприёмников, радиопередатчиков, радиотрансляционной сети и т. д.

Схемотехника и применение[править]

Ламповый усилитель звуковой частоты для стереонаушников

Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются также усилителями звуковой частоты. Кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других отраслях электроники. Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности (УМ). Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер, иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки (потребителя) заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы (колонки), наушники; радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всей звуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радиотранслирующей аппаратуры.

Усилитель мощности отдельным блоком, предназначенный для установки в автомобиль Предварительный усилитель Technics Углы отсечки полуволны сигнала в различных режимах

По топологии выходного каскада[править]

однотактный выходной каскад
двухтактный выходной каскад

По режиму работы выходного каскада[править]

Подробное рассмотрение темы: Классификация электронных усилителей

В зависимости от режима работы выходного каскада усилители делятся на:

класс, или режим «A» — режим работы, в котором каждый активный прибор (лампа или транзистор) выходного каскада всегда работает в линейном режиме. При воспроизведении гармонических сигналов угол отсечки активного прибора равен 360°: прибор никогда не закрывается и, как правило, никогда не переходит в режим насыщения или ограничения тока. Все линейные однотактные усилители работают в режиме А.
класс «AB» — режим работы двухтактного каскада, промежуточный между режимами А и В. Угол отсечки каждого активного прибора существенно больше 180°, но меньше 360°.
класс «B» — режим работы двухтактного каскада, в котором каждый активный прибор воспроизводит с минимальными искажениями сигнал одной полярности (либо только положительные, либо только отрицательные значения входного напряжения). При воспроизведении гармонических сигналов угол отсечки активного прибора равен 180° или несколько превышает это значение. Для уменьшения нелинейных искажений при переходе сигнала через ноль выходные лампы или транзисторы работают с небольшими, но не нулевыми токами покоя. Установка нулевого тока покоя переводит каскад из режима B в режим С: угол отсечки уменьшается до менее 180°, при переходе через ноль оба плеча двухтактной схемы находятся в отсечке. Режим С в звуковой технике не применяется из-за недопустимо высоких искажений.

Структурная схема усилителя класса D. Входной звуковой сигнал и сигнал дополнительного генератора пилообразного напряжения подаются на аналоговый компаратор (С), формирующий ШИМ прямоугольное колебание, далее усиливаемое силовыми ключами и подаваемое на громкоговоритель через LC-фильтр нижних частот. Частота пилообразного сигнала выбирается много больше самой верхней частоты в спектре звукового сигнала.

класс «D» — режим работы каскада, в котором активный прибор работает в ключевом режиме. Управляющая схема преобразует входной аналоговый сигнал в последовательность импульсов промодулированных по ширине (ШИМ), управляющих мощными выходным ключом (ключами). Выходной LC-фильтр, включённый между ключами и нагрузкой, усредняет импульсный сигнал от ключей, восстанавливая звуковой сигнал.

Режиму А свойственны наилучшая линейность при наибольших потерях энергии, режиму D — наименьшие потери при удовлетворительной линейности. Совершенствование базовых схем в режимах А, AB, B и D породило целый ряд новых «классов», от «класса АА» до «класса Z». Одни из них, например, конструктивно схожие усилители звуковых частот «класса S» и «класса АА», подробно описаны в литературе, другие («класс W», «класс Z») известны только по рекламе производителей.

По конструктивным признакам[править]

ИМС для применения в усилителях мощности

По типу применения в конструкции усилителя активных элементов:

ламповые — на электронных лампах. Составляли основу всего парка УНЧ до 70-х годов. В 60-х годах выпускались ламповые усилители очень большой мощности (до десятков киловатт). В настоящее время используются в качестве инструментальных усилителей и в качестве звуковоспроизводящих усилителей. Составляют львиную долю аппаратуры класса HI-END. А также занимают большую долю рынка профессиональной и полупрофессиональной гитарной усилительной аппаратуры.
транзисторные — на биполярных или полевых транзисторах. Такая конструкция оконечного каскада усилителя является достаточно популярной, благодаря своей простоте и возможности достижения большой выходной мощности, хотя в последнее время активно вытесняется усилителями на базе интегральных микросхем.
интегральные — на интегральных микросхемах (ИМС). Существуют микросхемы, содержащие на одном кристалле как предварительные усилители, так и оконечные усилители мощности, построенные по различным схемам и работающие в различных классах. Из преимуществ — минимальное количество элементов и, соответственно, малые габариты.
гибридные — часть каскадов собрана на полупроводниковых элементах, а часть на электронных лампах. Иногда гибридными также называют усилители, которые частично собраны на интегральных микросхемах, а частично на транзисторах или электронных лампах.
на магнитных усилителях. В качестве усилителей звуковых частот большой мощности предлагались, как альтернатива электронным лампам в 30 — 50 годы американскими^[6] и немецкими^{[источник не указан 2312 дней]} инженерами. В настоящее время являются «забытой» технологией^[7].
микротелефонные (англ. carbon amplifier). Такой усилитель представляет собой сочетание электромагнитного звукоизлучателя и угольного микрофона, объединённых общей мембраной. В прошлом усилители этого типа находили применение в слуховых аппаратах.
пневматические (en:compressed air gramophone). В таком усилителе источник колебаний (например, маломощный громкоговоритель, граммофонная игла) приводит в движение модулятор интенсивности потока воздуха от компрессора, за счёт чего происходит усиление амплитуды колебаний по мощности.

По виду согласования выходного каскада с нагрузкой[править]

Трансформаторное согласование с нагрузкой

По виду согласования выходного каскада усилителя с нагрузкой их можно разделить на два основных типа:

трансформаторные — в основном такая схема согласования применяется в ламповых усилителях. Обусловлено это необходимостью согласования большого выходного сопротивления лампы с малым сопротивлением нагрузки, а также необходимостью гальванической развязки выходных ламп и нагрузки. Некоторые транзисторные усилители (например, трансляционные усилители, обслуживающие сеть абонентских громкоговорителей (см. Проводное вещание), двухтактные усилители многих радиоприёмников на германиевых транзисторах, некоторые Hi-End аудиоусилители) также имеют трансформаторное согласование с нагрузкой.
бестрансформаторные — в силу дешевизны, малого веса и большой полосы частот бестрансформаторные усилители получили наибольшее распространение. Бестрансформаторные двухтактные схемы легко реализуются на транзисторах. Обусловлено это низким выходным сопротивлением транзисторов в схеме эмиттерного (истокового) повторителя, возможностью применения комплементарных пар транзисторов. Мощные бестрансформаторные УМЗЧ имеют двухполярное питание, и позволяют подключать акустические системы непосредственно к выходу усилителя без разделительного конденсатора. Однако такие схемы обязательно имеют систему защиты АС от аварийного появления постоянного напряжения на выходе УМЗЧ (например, из-за пробоя одного из выходных транзисторов или пропадания одного из питающих напряжений). На лампах бестрансформаторные схемы реализовать сложнее, это либо схемы, работающие на высокоомную нагрузку, либо сложные схемы с большим количеством параллельно работающих выходных ламп.

По типу согласования выходного каскада с нагрузкой[править]

Согласование по напряжению — выходное сопротивление УМ много меньше омического сопротивления нагрузки. В настоящее время является наиболее распространённым. Позволяет передать в нагрузку форму напряжения с минимальными искажениями и получить хорошую АЧХ. УМЗЧ хорошо подавляют резонанс низкочастотных громкоговорителей и хорошо работают с пассивными разделительными фильтрами многополосных акустических систем, рассчитанных на источник сигнала с нулевым выходным сопротивлением. В настоящее время используется повсеместно.
Согласование по мощности — выходное сопротивление УМ равно или близко сопротивлению нагрузки. Позволяет передать в нагрузку максимум мощности от усилителя, из-за чего в прошлом было весьма распространённым в маломощных простых устройствах. Сейчас является основным типом для работы на линию с известным волновым сопротивлением (например, LAN), и иногда в выходных каскадах ламповых усилителей. По сравнению с предыдущим типом, обеспечивает лучшее использование усилительного прибора по мощности (требуется меньшее число усилительных каскадов, что важно для ламповых усилителей) однако ухудшает АЧХ и приводит к недостаточному демпфированию резонансов акустической системы, в результате чего форма сигнала искажается.
Согласование по току — выходное сопротивление УМ много больше сопротивления нагрузки. В основе такого согласования — следствие из закона Лоренца, согласно которому звуковое давление пропорционально току в катушке ГД. Позволяет сильно (на два порядка) уменьшить интермодуляционные искажения в ГД и их ГВЗ (групповое время задержки). УМЗЧ слабо подавляют резонанс низкочастотных громкоговорителей и плохо работают с пассивными разделительными фильтрами многополосных акустических систем, которые обычно рассчитаны на источник сигнала с нулевым выходным сопротивлением. В настоящее время используется крайне редко.

↑ ГОСТ 24388-88 Усилители сигналов звуковой частоты бытовые. Общие технические условия.
↑ Войшвилло Г. В. Усилители низкой частоты на электронных лампах. — М.: Связьиздат, 1959 г.
↑ Малинин Р. М. Усилители низкой частоты. Массовая радиобиблиотека, вып. 183. 1953 г.
↑ Будинский Я. — Усилители низкой частоты на транзисторах. — М.: Связьиздат, 1963 г.
↑ Адаменко М. В. Секреты ламповых усилителей низкой частоты. — М.: НТ Пресс, 2007, — 384 с.
↑ J.J.Suozzy, E.T.Hooper. An All Magnetic Audio-Amplifier System. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Part I: Communication and Electronics, vol.74, 1955, p.297-301.
↑ Trinkaus, George, «The Magnetic Amplifier: A Lost Technology of the 1950s, » Nuts & Volts, February 2006, pp. 68-71.

Усилитель низкой частоты — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Схемотехника и применение

Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности (УМ). Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер, иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки (потребителя) заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы (колонки), наушники; радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всей звуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радиотранслирующей аппаратуры. Усилители низких частот широко используют в сфере автозвука и автоакустики.

Классификация

По топологии выходного каскада

По режиму работы выходного каскада

Подробное рассмотрение темы: Классификация электронных усилителей

В зависимости от режима работы выходного каскада усилители делятся на:

класс, или режим «A» — режим работы, в котором каждый активный прибор (лампа или транзистор) выходного каскада всегда работает в линейном режиме. При воспроизведении гармонических сигналов угол отсечки активного прибора равен 360°: прибор никогда не закрывается и, как правило, никогда не переходит в режим насыщения или ограничения тока. Все линейные однотактные усилители работают в режиме А.
класс «AB» — режим работы двухтактного каскада, промежуточный между режимами А и В. Угол отсечки каждого активного прибора существенно больше 180°, но меньше 360°.
класс «B» — режим работы двухтактного каскада, в котором каждый активный прибор воспроизводит с минимальными искажениями сигнал одной полярности (либо только положительные, либо только отрицательные значения входного напряжения). При воспроизведении гармонических сигналов угол отсечки активного прибора равен 180° или несколько превышает это значение. Для уменьшения нелинейных искажений при переходе сигнала через ноль выходные лампы или транзисторы работают с небольшими, но не нулевыми токами покоя. Установка нулевого тока покоя переводит каскад из режима B в режим С: угол отсечки уменьшается до менее 180°, при переходе через ноль оба плеча двухтактной схемы находятся в отсечке. Режим С в звуковой технике не применяется из-за недопустимо высоких искажений.

класс «D» — режим работы каскада, в котором активный прибор работает в ключевом режиме. Управляющая схема преобразует входной аналоговый сигнал в последовательность импульсов промодулированных по ширине (ШИМ), управляющих мощными выходным ключом (ключами). Выходной LC-фильтр, включённый между ключами и нагрузкой, усредняет импульсный сигнал от ключей, восстанавливая звуковой сигнал.

По конструктивным признакам

По типу применения в конструкции усилителя активных элементов:

ламповые — на электронных лампах. Составляли основу всего парка УНЧ до 70-х годов. В 60-х годах выпускались ламповые усилители очень большой мощности (до десятков киловатт). В настоящее время используются в качестве инструментальных усилителей и в качестве звуковоспроизводящих усилителей. Составляют львиную долю аппаратуры класса HI-END (см. статью Ламповый звук). А также занимают большую долю рынка профессиональной и полупрофессиональной гитарной усилительной аппаратуры.
транзисторные — на биполярных или полевых транзисторах. Такая конструкция оконечного каскада усилителя является достаточно популярной, благодаря своей простоте и возможности достижения большой выходной мощности, хотя в последнее время активно вытесняется усилителями на базе интегральных микросхем.
интегральные — на интегральных микросхемах (ИМС). Существуют микросхемы, содержащие на одном кристалле как предварительные усилители, так и оконечные усилители мощности, построенные по различным схемам и работающие в различных классах. Из преимуществ — минимальное количество элементов и, соответственно, малые габариты.
гибридные — часть каскадов собрана на полупроводниковых элементах, а часть на электронных лампах. Иногда гибридными также называют усилители, которые частично собраны на интегральных микросхемах, а частично на транзисторах или электронных лампах.
на магнитных усилителях. В качестве усилителей звуковых частот большой мощности предлагались, как альтернатива электронным лампам в 30 — 50 годы американскими^[6] и немецкимиК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)^{[источник не указан 2798 дней]} инженерами. В настоящее время являются «забытой» технологией^[7].
микротелефонные (англ. carbon amplifier). Такой усилитель представляет собой сочетание электромагнитного звукоизлучателя и угольного микрофона, объединённых общей мембраной. В прошлом усилители этого типа находили применение в слуховых аппаратах.
пневматические (en:compressed air gramophone). В таком усилителе источник колебаний (например, маломощный громкоговоритель, граммофонная игла) приводит в движение модулятор интенсивности потока воздуха от компрессора, за счёт чего происходит усиление амплитуды колебаний по мощности.

По виду согласования выходного каскада с нагрузкой

По виду согласования выходного каскада усилителя с нагрузкой их можно разделить на два основных типа:

трансформаторные — в основном такая схема согласования применяется в ламповых усилителях. Обусловлено это необходимостью согласования большого выходного сопротивления лампы с малым сопротивлением нагрузки, а также необходимостью гальванической развязки выходных ламп и нагрузки. Некоторые транзисторные усилители (например, трансляционные усилители, обслуживающие сеть абонентских громкоговорителей (см. Проводное вещание), двухтактные усилители многих радиоприёмников на германиевых транзисторах, некоторые Hi-End аудиоусилители) также имеют трансформаторное согласование с нагрузкой.
бестрансформаторные — в силу дешевизны, малого веса и большой полосы частот бестрансформаторные усилители получили наибольшее распространение. Бестрансформаторные двухтактные схемы легко реализуются на транзисторах. Обусловлено это низким выходным сопротивлением транзисторов в схеме эмиттерного (истокового) повторителя, возможностью применения комплементарных пар транзисторов. Мощные бестрансформаторные УМЗЧ имеют двухполярное питание, и позволяют подключать акустические системы непосредственно к выходу усилителя без разделительного конденсатора. Однако такие схемы обязательно имеют систему защиты АС от аварийного появления постоянного напряжения на выходе УМЗЧ (например, из-за пробоя одного из выходных транзисторов или пропадания одного из питающих напряжений). На лампах бестрансформаторные схемы реализовать сложнее, это либо схемы, работающие на высокоомную нагрузку, либо сложные схемы с большим количеством параллельно работающих выходных ламп.

По типу согласования выходного каскада с нагрузкой

Согласование по напряжению — выходное сопротивление УМ много меньше омического сопротивления нагрузки. В настоящее время является наиболее распространённым. Позволяет передать в нагрузку форму напряжения с минимальными искажениями и получить хорошую АЧХ. УМЗЧ хорошо подавляют резонанс низкочастотных громкоговорителей и хорошо работают с пассивными разделительными фильтрами многополосных акустических систем, рассчитанных на источник сигнала с нулевым выходным сопротивлением. В настоящее время используется повсеместно.
Согласование по мощности — выходное сопротивление УМ равно или близко сопротивлению нагрузки. Позволяет передать в нагрузку максимум мощности от усилителя, из-за чего в прошлом было весьма распространённым в маломощных простых устройствах. Сейчас является основным типом для работы на линию с известным волновым сопротивлением (например, LAN), и иногда в выходных каскадах ламповых усилителей. По сравнению с предыдущим типом, обеспечивает лучшее использование усилительного прибора по мощности (требуется меньшее число усилительных каскадов, что важно для ламповых усилителей) однако ухудшает АЧХ и приводит к недостаточному демпфированию резонансов акустической системы, в результате чего форма сигнала искажается.
Согласование по току — выходное сопротивление УМ много больше сопротивления нагрузки. В основе такого согласования — следствие из закона Лоренца, согласно которому звуковое давление пропорционально току в катушке ГД. Позволяет сильно (на два порядка) уменьшить интермодуляционные искажения в ГД и их ГВЗ (групповое время задержки). УМЗЧ слабо подавляют резонанс низкочастотных громкоговорителей и плохо работают с пассивными разделительными фильтрами многополосных акустических систем, которые обычно рассчитаны на источник сигнала с нулевым выходным сопротивлением. В настоящее время используется крайне редко.

См. также

Напишите отзыв о статье «Усилитель низкой частоты»

Примечания

↑ ГОСТ 24388-88 Усилители сигналов звуковой частоты бытовые. Общие технические условия.
↑ Войшвилло Г. В. Усилители низкой частоты на электронных лампах. — М.: Связьиздат, 1959 г.
↑ Малинин Р. М. Усилители низкой частоты. Массовая радиобиблиотека, вып. 183. 1953 г.
↑ Будинский Я. — Усилители низкой частоты на транзисторах. — М.: Связьиздат, 1963 г.
↑ Адаменко М. В. Секреты ламповых усилителей низкой частоты. — М.: НТ Пресс, 2007, — 384 с.
↑ J.J.Suozzy, E.T.Hooper. An All Magnetic Audio-Amplifier System. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Part I: Communication and Electronics, vol.74, 1955, p.297-301.
↑ Trinkaus, George, «The Magnetic Amplifier: A Lost Technology of the 1950s, » Nuts & Volts, February 2006, pp. 68-71.

Ссылки

[archive.espec.ws/section31 Схемы различных усилителей серийного производства]^{[неавторитетный источник? 2617 дней]}
[cxem.net/sound/amps/amps.php Подборка схем различных УНЧ для изготовления своими руками]
[mikrocxema.ru/unch Популярные радиолюбительские схемы усилителей звуковых частот]

Отрывок, характеризующий Усилитель низкой частоты

L’Europe n’eut bientot fait de la sorte veritablement qu’un meme peuple, et chacun, en voyageant partout, se fut trouve toujours dans la patrie commune.

Il eut demande toutes les rivieres navigables pour tous, la communaute des mers, et que les grandes armees permanentes fussent reduites desormais a la seule garde des souverains.
De retour en France, au sein de la patrie, grande, forte, magnifique, tranquille, glorieuse, j’eusse proclame ses limites immuables; toute guerre future, purement defensive; tout agrandissement nouveau antinational. J’eusse associe mon fils a l’Empire; ma dictature eut fini, et son regne constitutionnel eut commence…
Paris eut ete la capitale du monde, et les Francais l’envie des nations!..
Mes loisirs ensuite et mes vieux jours eussent ete consacres, en compagnie de l’imperatrice et durant l’apprentissage royal de mon fils, a visiter lentement et en vrai couple campagnard, avec nos propres chevaux, tous les recoins de l’Empire, recevant les plaintes, redressant les torts, semant de toutes parts et partout les monuments et les bienfaits.
Русская война должна бы была быть самая популярная в новейшие времена: это была война здравого смысла и настоящих выгод, война спокойствия и безопасности всех; она была чисто миролюбивая и консервативная.

Это было для великой цели, для конца случайностей и для начала спокойствия. Новый горизонт, новые труды открывались бы, полные благосостояния и благоденствия всех. Система европейская была бы основана, вопрос заключался бы уже только в ее учреждении.
Удовлетворенный в этих великих вопросах и везде спокойный, я бы тоже имел свой конгресс и свой священный союз. Это мысли, которые у меня украли. В этом собрании великих государей мы обсуживали бы наши интересы семейно и считались бы с народами, как писец с хозяином.
Европа действительно скоро составила бы таким образом один и тот же народ, и всякий, путешествуя где бы то ни было, находился бы всегда в общей родине.
Я бы выговорил, чтобы все реки были судоходны для всех, чтобы море было общее, чтобы постоянные, большие армии были уменьшены единственно до гвардии государей и т.д.
Возвратясь во Францию, на родину, великую, сильную, великолепную, спокойную, славную, я провозгласил бы границы ее неизменными; всякую будущую войну защитительной; всякое новое распространение – антинациональным; я присоединил бы своего сына к правлению империей; мое диктаторство кончилось бы, в началось бы его конституционное правление…
Париж был бы столицей мира и французы предметом зависти всех наций!.

.
Потом мои досуги и последние дни были бы посвящены, с помощью императрицы и во время царственного воспитывания моего сына, на то, чтобы мало помалу посещать, как настоящая деревенская чета, на собственных лошадях, все уголки государства, принимая жалобы, устраняя несправедливости, рассевая во все стороны и везде здания и благодеяния.]
Он, предназначенный провидением на печальную, несвободную роль палача народов, уверял себя, что цель его поступков была благо народов и что он мог руководить судьбами миллионов и путем власти делать благодеяния!
«Des 400000 hommes qui passerent la Vistule, – писал он дальше о русской войне, – la moitie etait Autrichiens, Prussiens, Saxons, Polonais, Bavarois, Wurtembergeois, Mecklembourgeois, Espagnols, Italiens, Napolitains. L’armee imperiale, proprement dite, etait pour un tiers composee de Hollandais, Belges, habitants des bords du Rhin, Piemontais, Suisses, Genevois, Toscans, Romains, habitants de la 32 e division militaire, Breme, Hambourg, etc.

; elle comptait a peine 140000 hommes parlant francais. L’expedition do Russie couta moins de 50000 hommes a la France actuelle; l’armee russe dans la retraite de Wilna a Moscou, dans les differentes batailles, a perdu quatre fois plus que l’armee francaise; l’incendie de Moscou a coute la vie a 100000 Russes, morts de froid et de misere dans les bois; enfin dans sa marche de Moscou a l’Oder, l’armee russe fut aussi atteinte par, l’intemperie de la saison; elle ne comptait a son arrivee a Wilna que 50000 hommes, et a Kalisch moins de 18000».
[Из 400000 человек, которые перешли Вислу, половина была австрийцы, пруссаки, саксонцы, поляки, баварцы, виртембергцы, мекленбургцы, испанцы, итальянцы и неаполитанцы. Императорская армия, собственно сказать, была на треть составлена из голландцев, бельгийцев, жителей берегов Рейна, пьемонтцев, швейцарцев, женевцев, тосканцев, римлян, жителей 32 й военной дивизии, Бремена, Гамбурга и т.д.; в ней едва ли было 140000 человек, говорящих по французски.

Русская экспедиция стоила собственно Франции менее 50000 человек; русская армия в отступлении из Вильны в Москву в различных сражениях потеряла в четыре раза более, чем французская армия; пожар Москвы стоил жизни 100000 русских, умерших от холода и нищеты в лесах; наконец во время своего перехода от Москвы к Одеру русская армия тоже пострадала от суровости времени года; по приходе в Вильну она состояла только из 50000 людей, а в Калише менее 18000.]
Он воображал себе, что по его воле произошла война с Россией, и ужас совершившегося не поражал его душу. Он смело принимал на себя всю ответственность события, и его помраченный ум видел оправдание в том, что в числе сотен тысяч погибших людей было меньше французов, чем гессенцев и баварцев.

Несколько десятков тысяч человек лежало мертвыми в разных положениях и мундирах на полях и лугах, принадлежавших господам Давыдовым и казенным крестьянам, на тех полях и лугах, на которых сотни лет одновременно сбирали урожаи и пасли скот крестьяне деревень Бородина, Горок, Шевардина и Семеновского. На перевязочных пунктах на десятину места трава и земля были пропитаны кровью. Толпы раненых и нераненых разных команд людей, с испуганными лицами, с одной стороны брели назад к Можайску, с другой стороны – назад к Валуеву. Другие толпы, измученные и голодные, ведомые начальниками, шли вперед. Третьи стояли на местах и продолжали стрелять.
Над всем полем, прежде столь весело красивым, с его блестками штыков и дымами в утреннем солнце, стояла теперь мгла сырости и дыма и пахло странной кислотой селитры и крови. Собрались тучки, и стал накрапывать дождик на убитых, на раненых, на испуганных, и на изнуренных, и на сомневающихся людей. Как будто он говорил: «Довольно, довольно, люди. Перестаньте… Опомнитесь. Что вы делаете?»
Измученным, без пищи и без отдыха, людям той и другой стороны начинало одинаково приходить сомнение о том, следует ли им еще истреблять друг друга, и на всех лицах было заметно колебанье, и в каждой душе одинаково поднимался вопрос: «Зачем, для кого мне убивать и быть убитому? Убивайте, кого хотите, делайте, что хотите, а я не хочу больше!» Мысль эта к вечеру одинаково созрела в душе каждого. Всякую минуту могли все эти люди ужаснуться того, что они делали, бросить всо и побежать куда попало.
Но хотя уже к концу сражения люди чувствовали весь ужас своего поступка, хотя они и рады бы были перестать, какая то непонятная, таинственная сила еще продолжала руководить ими, и, запотелые, в порохе и крови, оставшиеся по одному на три, артиллеристы, хотя и спотыкаясь и задыхаясь от усталости, приносили заряды, заряжали, наводили, прикладывали фитили; и ядра так же быстро и жестоко перелетали с обеих сторон и расплюскивали человеческое тело, и продолжало совершаться то страшное дело, которое совершается не по воле людей, а по воле того, кто руководит людьми и мирами.
Тот, кто посмотрел бы на расстроенные зады русской армии, сказал бы, что французам стоит сделать еще одно маленькое усилие, и русская армия исчезнет; и тот, кто посмотрел бы на зады французов, сказал бы, что русским стоит сделать еще одно маленькое усилие, и французы погибнут. Но ни французы, ни русские не делали этого усилия, и пламя сражения медленно догорало.
Русские не делали этого усилия, потому что не они атаковали французов. В начале сражения они только стояли по дороге в Москву, загораживая ее, и точно так же они продолжали стоять при конце сражения, как они стояли при начале его. Но ежели бы даже цель русских состояла бы в том, чтобы сбить французов, они не могли сделать это последнее усилие, потому что все войска русских были разбиты, не было ни одной части войск, не пострадавшей в сражении, и русские, оставаясь на своих местах, потеряли половину своего войска.
Французам, с воспоминанием всех прежних пятнадцатилетних побед, с уверенностью в непобедимости Наполеона, с сознанием того, что они завладели частью поля сраженья, что они потеряли только одну четверть людей и что у них еще есть двадцатитысячная нетронутая гвардия, легко было сделать это усилие. Французам, атаковавшим русскую армию с целью сбить ее с позиции, должно было сделать это усилие, потому что до тех пор, пока русские, точно так же как и до сражения, загораживали дорогу в Москву, цель французов не была достигнута и все их усилия и потери пропали даром. Но французы не сделали этого усилия. Некоторые историки говорят, что Наполеону стоило дать свою нетронутую старую гвардию для того, чтобы сражение было выиграно. Говорить о том, что бы было, если бы Наполеон дал свою гвардию, все равно что говорить о том, что бы было, если б осенью сделалась весна. Этого не могло быть. Не Наполеон не дал своей гвардии, потому что он не захотел этого, но этого нельзя было сделать. Все генералы, офицеры, солдаты французской армии знали, что этого нельзя было сделать, потому что упадший дух войска не позволял этого.
Не один Наполеон испытывал то похожее на сновиденье чувство, что страшный размах руки падает бессильно, но все генералы, все участвовавшие и не участвовавшие солдаты французской армии, после всех опытов прежних сражений (где после вдесятеро меньших усилий неприятель бежал), испытывали одинаковое чувство ужаса перед тем врагом, который, потеряв половину войска, стоял так же грозно в конце, как и в начале сражения. Нравственная сила французской, атакующей армии была истощена. Не та победа, которая определяется подхваченными кусками материи на палках, называемых знаменами, и тем пространством, на котором стояли и стоят войска, – а победа нравственная, та, которая убеждает противника в нравственном превосходстве своего врага и в своем бессилии, была одержана русскими под Бородиным. Французское нашествие, как разъяренный зверь, получивший в своем разбеге смертельную рану, чувствовало свою погибель; но оно не могло остановиться, так же как и не могло не отклониться вдвое слабейшее русское войско. После данного толчка французское войско еще могло докатиться до Москвы; но там, без новых усилий со стороны русского войска, оно должно было погибнуть, истекая кровью от смертельной, нанесенной при Бородине, раны. Прямым следствием Бородинского сражения было беспричинное бегство Наполеона из Москвы, возвращение по старой Смоленской дороге, погибель пятисоттысячного нашествия и погибель наполеоновской Франции, на которую в первый раз под Бородиным была наложена рука сильнейшего духом противника.

Для человеческого ума непонятна абсолютная непрерывность движения. Человеку становятся понятны законы какого бы то ни было движения только тогда, когда он рассматривает произвольно взятые единицы этого движения. Но вместе с тем из этого то произвольного деления непрерывного движения на прерывные единицы проистекает большая часть человеческих заблуждений.
Известен так называемый софизм древних, состоящий в том, что Ахиллес никогда не догонит впереди идущую черепаху, несмотря на то, что Ахиллес идет в десять раз скорее черепахи: как только Ахиллес пройдет пространство, отделяющее его от черепахи, черепаха пройдет впереди его одну десятую этого пространства; Ахиллес пройдет эту десятую, черепаха пройдет одну сотую и т. д. до бесконечности. Задача эта представлялась древним неразрешимою. Бессмысленность решения (что Ахиллес никогда не догонит черепаху) вытекала из того только, что произвольно были допущены прерывные единицы движения, тогда как движение и Ахиллеса и черепахи совершалось непрерывно.
Принимая все более и более мелкие единицы движения, мы только приближаемся к решению вопроса, но никогда не достигаем его. Только допустив бесконечно малую величину и восходящую от нее прогрессию до одной десятой и взяв сумму этой геометрической прогрессии, мы достигаем решения вопроса. Новая отрасль математики, достигнув искусства обращаться с бесконечно малыми величинами, и в других более сложных вопросах движения дает теперь ответы на вопросы, казавшиеся неразрешимыми.

УНЧ и Звукотехника | Усилители мощности низкой частоты | Микросхема

Как много в этой аббревиатуре для сердца радиолюбителя слилось. Каждый, кто когда-нибудь занимался радиотехникой и электроникой, собирал различные усилители низкой частоты. Простые и сложные, маломощные и мощные. Сейчас, с развитием интегральных микросхем, стало вообще всё намного проще. Усилители не содержат каких-то уникальных радиодеталей. Одна микросхема, которая, собственно, и представляет собой уже готовый усилитель мощности низкой частоты, и схема, практически, собрана. Как правило, выходная мощность таких усилителей и качество воспроизведения на высоте. А если прикупить головку динамическую прямого излучения Ватт так на 1500 — 2000 и встроить в корпус с фазоинвертором, выполненный по рассчитанным размерам, то вообще замечательно. Получится сабвуфер не хуже покупного. В большинстве случаев даже лучше.

Чистота и качество воспроизведения постоянно совершенствуются. Основные термины в данном разделе:
Бел (Б) — логарифмическая единица, соответствующая (при частоте 1000 Гц) десятикратному изменению силы звука. Логарифмическая единица, соответствующая 1/10 бела, называется децибелом (дБ). Одному дБ соответствует изменение звукового давления в 1,12 раза.
Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота тона. Самый низкий предел, воспринимаемый человеком, 20 Гц, а самый высокий — 20000 Гц.
Тембр — окраска звука, определяемая количеством, частотой и интенсивностью обертонов.
Уровень звукового давления — отношение данного звукового давления p к нулевому уровню p₀, выраженное в дБ. Вычисляется как N=20 lg(p/p₀).
Болевой порог — звуковое давление, которое вызывает болевое ощущение на коже. Уровень равен 120 дБ.

В радиолюбительской практике принято делить УНЧ на обычные и высокого качества (Hi-Fi класса). Максимальная выходная мощность всех звуковых усилителей определяется по простой формуле: P_вых=U²/R_н. Т.е. замеряете напряжение на выходе УНЧ (обязательно под нагрузкой), возводите в квадрат и делите на сопротивление нагрузки (обычно сопротивление динамика 4-8 Ом). Можно ещё упомянуть о предварительном усилении. К усилителям мощности обязательно нужны такие каскады, чтобы напряжение на его входе было достаточным.

Бывают ещё различные по сложности усилительные каскады. Однотактные, двухтактные, трансформаторные и бестрансформаторные, мостовые схемы включения усилительных элементов. Одна из возможных схем двухтактного трансформаторного каскада усилителя звуковой частоты приведена ниже. Номинальная выходная мощность 4 Вт, максимальная — 6 Вт.

Но такие, я думаю, уже никто не будет собирать. Слишком трудоёмко наматывать трансформатор, плюс ко всему нужно найти подходящий магнитопровод.

Приведу ещё пример двухтактного бестрансформаторного каскада УНЧ. Выходная мощность порядка 10 Вт.

У нас в наличии имеется более 850 схем УНЧ на интегральных микросхемах. По мере необходимости будем выкладывать их на сайт, особенно самые лучшие, на наш взгляд. Если Вам нужен какой-то усилитель и Вы не можете найти его схему, то пишите, пожалуйста, в комментариях или в форме обратной связи. Мы обязательно поможем.

Ниже приведены ссылки на различные материалы по данной теме. Особо отметим, что среди них есть полностью опубликованные с полным описанием схемы, входящих радиоэлементов, различных настроек и замеров основных параметров (например, силы тока и напряжения) на разных участках цепи и между элементами. Также есть с кратким описанием, содержащие ссылку на скачивание всего документа в одном архиве, где, в свою очередь, содержится уже полное описание конструкции, печатной платы и прочее. Архивы имеют расширение *.rar (распаковать можно, например, программой WinRAR версии 2.9 и выше) и доступны для скачивания. Примечание: эта мера введена из-за того, что многие запакованные материалы являются целыми пособиями. Подразумевается, что Вам будет удобнее скачать на жесткий диск и просматривать уже локально, нежели листать страницу за страницей, расходуя трафик и время.

Усилитель низкой частоты

и отзывы — интернет-магазины и отзывы на усилитель низкой частоты и на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для усилителя низкой частоты и. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот высококлассный усилитель низких частот станет одним из самых популярных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой низкочастотный усилитель на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в усилителе низкой частоты и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести усилитель низкой частоты по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшая цена усилителя частоты — Выгодные предложения на усилители частоты от глобальных продавцов усилителей частоты

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для усилителя частоты.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот высокочастотный усилитель в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой усилитель частоты на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в усилителе частоты и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести усилитель частоты по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Частотная характеристика усилителей — Electronics-Lab.com

Введение

Как и в случае любой электронной схемы, на поведение усилителей влияет частота сигнала на их входных клеммах. Эта характеристика известна как частотная характеристика .

Частотная характеристика — одно из важнейших свойств усилителей. В частотном диапазоне, для которого предназначены усилители, они должны обеспечивать постоянный и приемлемый уровень усиления. Частотная характеристика напрямую зависит от компонентов и архитектуры, выбранной для конструкции усилителя.

В этом уроке мы сосредоточимся на этой важной особенности усилителей. Прежде всего, подробно описывается понятие частотной характеристики вместе с некоторыми базовыми связанными понятиями, и мы представим, как ее количественно оценить.Во втором разделе мы разберемся, какой компонент влияет на АЧХ и как. В оставшейся части статьи представлен метод определения низкочастотных и высокочастотных характеристик. Эти результаты, наконец, будут обобщены в заключении, чтобы построить глобальную частотную характеристику усилителя с общим эмиттером.

Определения

Прежде чем подробно определять частотную характеристику, нам необходимо представить единицу измерения децибел (дБ) и относящуюся к ней логарифмическую шкалу.При изучении частотной характеристики действительно более целесообразно преобразовать коэффициент усиления по мощности или напряжению в дБ и представить шкалу частот в логарифмической (логарифмической) шкале.

Если мы рассмотрим усилитель с коэффициентом усиления по мощности A _P и коэффициентом усиления по напряжению A _В , то коэффициент усиления по мощности и напряжению в дБ определяется следующим образом:

уравнение 1: усиление по мощности и напряжению в дБ

В то время как коэффициенты усиления в линейном масштабе всегда положительны (A _P, A _В ≥0), их эквивалент в дБ может быть положительным, если осуществляется усиление (A _P, A _V> 1) или отрицательный, если входной сигнал ослаблен (A _P, A _V <1).

Часто исследуется не усиление A _V (дБ) , а скорее нормализованное отношение A _V / A _V _{, mid} (дБ) = 20log (A _V / А _{В, средний}) . Где _{В, середина} называется усилением среднего диапазона и представляет максимальное усиление усилителя в его рабочем диапазоне частот, например 20 Гц — 20 кГц для аудиоусилителя.

Следовательно, когда A _В = A _{В, середина}, нормализованное усиление (иначе записывается A _V) составляет A _V (дБ) = 0 _. Это устанавливает 0 дБ ссылочные когда коэффициент усиления максимален. Важно отметить, что когда мощность делится на два, мы видим, что A _P (дБ) = 10log (0,5) = — 3 дБ .

Частота, при которой мощность падает до 50% от среднего значения, известна как частота среза и отмечена f _c . Каждый раз, когда мощность уменьшается вдвое, наблюдается уменьшение нормализованного усиления на 3 дБ. Следовательно, A _P = -3 дБ соответствует A _{V, среднему}/2 , A _P = -6 дБ соответствует _V _{A, среднему}/4 и так далее…

Для этой же частоты напряжение (или ток) умножается на коэффициент √2 = 0.7. Уменьшение наполовину сигнала напряжения соответствует уменьшению на 6 дБ и следует той же схеме, что и для усиления мощности.

Наиболее распространенным инструментом, используемым для представления частотной характеристики любой системы, является график Боде . Он состоит из нормированного усиления A _В (дБ) как функции частоты в логарифмической шкале. Упрощенный график Боде усилителя показан на Рис. 1 ниже:

рис 1: Типичный график Боде усилителя

Голубая кривая называется асимптотическим представлением, а синяя кривая — реальной частотной характеристикой схемы.

На рис. 1 можно выделить две разные частоты среза: f _lc для «низкой отсечки» и f _hc для «высокой отсечки». Величина f _hc -f _lc называется шириной полосы и представляет собой частотный диапазон, в котором усиление выше плато -3 дБ.

Последнее наблюдение можно сделать о крутизне частотной характеристики вне полосы пропускания. Во-первых, они не обязательно должны быть идентичными для низких и высоких частот.Более того, как мы увидим позже, наклон имеет значение, которое зависит от реактивного сопротивления компонентов, которые вызывают зависимость от частоты.

Влияние конденсаторов

Давайте рассмотрим усилитель с общим эмиттером (CEA), конфигурация которого показана на рис. Рис. 2 :

Рис 2: Усилитель с общим эмиттером

Структура вокруг биполярного транзистора состоит из цепи делителя напряжения (R ₁ и R ₂), нагрузки (R _L), разделительных конденсаторов (C ₁ и C _{). 3}) и байпасный конденсатор С ₂.

Важно помнить, что конденсаторы имеют свойство, называемое реактивным сопротивлением , , которое является эквивалентом сопротивления. Реактивное сопротивление (X _C) конденсаторов зависит от частоты и номинала конденсатора, оно удовлетворяет следующей формуле:

уравнение 2: Реактивность конденсаторов

Независимо от номинала конденсатора, когда частота низкая, X _C имеет тенденцию быть высокой. Вблизи сигналов постоянного тока конденсаторы ведут себя как разомкнутые цепи.С другой стороны, при увеличении частоты X _C стремится к нулю, и конденсаторы действуют как короткие замыкания.

На низких входных частотах конденсаторы связи с большей вероятностью будут блокировать сигнал, поскольку X _C ₁ и X _C3 выше, большее падение напряжения будет наблюдаться на C ₁ и C ₃. Это приводит к более низкому усилению напряжения.

При высоких входных частотах байпасный конденсатор C ₂ укорачивает эмиттерную ветвь до земли, а коэффициент усиления по напряжению усилителя составляет A _В = (R _C // R _L) / r _e , где r _e — малое сопротивление эмиттера диода.Когда частоты ниже, сопротивление между эмиттером и землей больше не только r _e, но R _E + r _e , и, следовательно, усиление напряжения уменьшается до A _V = (R _C // R _L) / (R _E + r _e) .

Существует еще один тип конденсаторов, который влияет на частотную характеристику усилителя и не представлен на рис. 2 . . Они известны как внутренние транзисторные конденсаторы и представлены в Рис. 3 ниже:

рис. 3: Внутренние конденсаторы транзистора

В то время как конденсаторы связи и байпаса действуют как фильтр верхних частот (они блокируют низкие частоты), эти внутренние конденсаторы ведут себя по-другому. Действительно, если частота низкая, C _BC и C _BE действуют как разомкнутая цепь, и на транзистор это никак не влияет. Однако, если частота увеличивается, через них проходит больше сигнала, а не в ветви базы транзистора, что снижает коэффициент усиления по напряжению.

Очень важная формула приведена в Уравнение 3 и связывает частоту среза RC-фильтра:

уравнение 3: Частота среза RC-фильтра

Низкочастотная характеристика

Имея в виду всю эту информацию, давайте вычислим и построим график низкочастотной характеристики CEA Рисунок 2 со следующими параметрами:

R _S = 500 Ом; R ₁ = 80 кОм; R ₂ = 30 кОм; R _C = 5 кОм; R _E = 2 кОм; R _L = 6 кОм; r _e = 25 Ом
C ₁ = 100 нФ; C ₂ = 150 мкФ; C ₃ = 400 нФ; C _BC = 5 пФ; C _BE = 30 пФ
Коэффициент усиления транзистора β = 100; В _{питание} = 10 В

В первую очередь рассмотрим входной фильтр верхних частот R _в C ₁. Как объяснялось в предыдущих руководствах, R _в — это полное входное сопротивление усилителя. В нашем примере это можно определить по]

R _дюйм = R _S + (R ₁ // R ₂ // βR _E) = 20,2 кОм .

Таким образом, нижняя частота среза входа будет: f _{cl, в} = 1 / (2πR _в C ₁) = 79 Гц .

Та же процедура может быть проделана для выхода с выходным сопротивлением R _out = R _C // R _L = 2.7 кОм . Нижняя частота среза выходного фильтра: f _{cl, out} = 1 / (2πR _out C ₃) = 147 Гц .

Наконец, для байпасного конденсатора формула сопротивления более сложная и определяется следующим образом: R _bypass = R _E // ((r _e + (R _S // βR _E) / β )) = 30 Ом . Таким образом, нижняя частота среза байпасной структуры:

f _{cl, байпас} = 1 / (2πR _байпас C ₂) = 35 Гц .

И последнее, что нам нужно понять перед построением графика Боде, — это крутизна наклона средних значений. Уменьшение A _{В, середина} с частотой называется спадом , и его значение для каждого простого RC-фильтра составляет -20 дБ / декаду (дБ / дек). Это значение означает для фильтров верхних частот (соответственно фильтров нижних частот), что каждый раз, когда частота делится на 10 (или умножается на 10), коэффициент усиления усилителя уменьшается на -20 дБ.

Когда несколько фильтров блокируют один и тот же диапазон частот, спад увеличивается.В нашем примере три фильтра одновременно блокируют частоты ниже 35 Гц, поэтому спад составляет 3 * (- 20 дБ / дек) = — 60 дБ / дек.

Эта информация может быть синтезирована на графике Боде, показывающем низкочастотную характеристику CEA в асимптотическом представлении:

рис. 4: Низкочастотная характеристика CEA

Высокочастотная характеристика

Как указывалось ранее, именно внутренние конденсаторы транзистора ограничивают усиление на высоких частотах, действуя как фильтры нижних частот.Можно показать, что эквивалентную схему Рис. 2 на высокой частоте можно нарисовать так, как показано на Рис. 5 :

рис. 5: Эквивалент CEA на высокой частоте

Можно отметить, что разделительные конденсаторы не представлены, поскольку они ведут себя как короткие замыкания на высоких частотах. Кроме того, эмиттерная ветвь укорачивается до земли по той же причине, что и байпасный конденсатор.

Внутренний конденсатор C _BC преобразуется с помощью теоремы Миллера в эквивалентные C _{в конденсаторах} и C _из.Более того, эта теорема утверждает, что C _в = C _BC (A _{V, середина} +1) и C _out = C _BC (A _{V, середина} +1) / A _{В, средний} .

Общая входная емкость этой цепи составляет C _IN = C _BE + C _in ; общее входное сопротивление составляет R _IN = R _S // R ₁ // R ₂ // βr _e . Числовое приложение к нашему примеру дает A _{V, mid} = (R _C // R _L) / r _e = 108, C _IN = 575 пФ и R _IN = 409 Ом. Таким образом, верхняя частота среза входного сигнала составляет f _{hc, в} = 1 / (2πR _IN C _IN) = 677 кГц .

С точки зрения выхода, высокая частота среза просто задается фильтром (R _C // R _L) C _out с C _out = 5,3 пФ : f _{hc, выход} = 1 / (2π (R _C // R _L) C _выход) = 1,1 МГц .

Информация, представленная здесь, суммирована на графике Боде, представляющем высокочастотную характеристику CEA в асимптотическом представлении:

рис 6: Высокочастотная характеристика CEA

Заключение

Мы представили некоторые ключевые концепции, такие как блок децибел и частота среза , чтобы понять идею частотной характеристики.