Šią garso stiprintuvo grandinę sukūrė visų mėgstamas britų garso inžinierius Linsley-Hood. Pats stiprintuvas surenkamas tik su 4 tranzistoriais. Tai atrodo kaip įprasta žemo dažnio stiprintuvo grandinė, bet tai tik iš pirmo žvilgsnio. Patyręs radijo mėgėjas iš karto supras, kad stiprintuvo išėjimo pakopa veikia A klasėje. Genialus dalykas yra tai, kad jis paprastas ir ši grandinė yra to įrodymas. Tai supertiesinė grandinė, kurioje išėjimo signalo forma nesikeičia, tai yra, išėjime gauname tokią pačią signalo formą kaip ir įėjime, bet jau sustiprintą. Schema geriau žinoma kaip JLH - Ultra tiesinis A klasės stiprintuvas, o šiandien nusprendžiau jums ją pristatyti, nors schema toli gražu nėra nauja. Bet kuris paprastas radijo mėgėjas gali surinkti šį garso stiprintuvą savo rankomis, nes konstrukcijoje nėra mikroschemų, todėl jis tampa labiau prieinamas.

Kaip pasidaryti garsiakalbio stiprintuvą

Garso stiprintuvo grandinė

Mano atveju buvo naudojami tik buitiniai tranzistoriai, nes nėra lengva rasti importuotų tranzistorių ir net standartinių grandinių tranzistorius. Išvesties pakopa yra pastatyta ant galingų buitinių KT803 serijos tranzistorių - būtent su jais garsas atrodo geresnis. Išėjimo pakopai valdyti buvo naudojamas vidutinės galios KT801 serijos tranzistorius (buvo sunku rasti). Visus tranzistorius galima pakeisti kitais (išėjimo stadijoje galima naudoti KT805 arba 819). Pakeitimai nėra kritiški.

Patarimas: kas nusprendžia "paragauti" šio naminio garso stiprintuvo - naudokite germanio tranzistorius, jie skamba geriau (IMHO). Sukurtos kelios šio stiprintuvo versijos, visos skamba... dieviškai, nerandu kitų žodžių.

Pateiktos grandinės galia yra ne didesnė kaip 15 vatų(plius minusas), srovės suvartojimas 2 amperai (kartais šiek tiek daugiau). Išėjimo pakopos tranzistoriai įkais net ir nesiunčiant signalo į stiprintuvo įvestį. Keistas reiškinys, ar ne? Bet klasės stiprintuvams. Ak, tai visiškai normalus reiškinys; didelė ramybės srovė yra visų žinomų šios klasės grandinių požymis.

Vaizdo įraše parodytas paties stiprintuvo, prijungto prie garsiakalbių, veikimas. Atkreipkite dėmesį, kad vaizdo įrašas buvo nufilmuotas mobiliuoju telefonu, tačiau taip galima spręsti apie garso kokybę. Norint išbandyti bet kurį stiprintuvą, tereikia klausytis tik vienos melodijos – Bethoveno „Fur Elise“. Jį įjungus tampa aišku, koks stiprintuvas yra priešais jus.

90% mikroschemų stiprintuvų neišlaikys testo, garsas bus „sulaužytas“, esant aukštiems dažniams gali būti stebimas švokštimas ir iškraipymai. Tačiau tai, kas išdėstyta pirmiau, netaikoma Johno Linsley grandinei; grandinės itin tiesiškumas leidžia visiškai pakartoti įvesties signalo formą ir taip gauti tik gryną stiprinimą ir sinusinę bangą išėjime.

Paprastas tranzistorinis stiprintuvas gali būti geras prietaisų savybių tyrimo įrankis. Grandinės ir konstrukcijos yra gana paprastos, galite patys pasidaryti įrenginį ir patikrinti jo veikimą, išmatuoti visus parametrus. Šiuolaikinių lauko tranzistorių dėka galima pagaminti miniatiūrinį mikrofono stiprintuvą iš trijų elementų. Ir prijunkite jį prie asmeninio kompiuterio, kad pagerintumėte garso įrašymo parametrus. O pašnekovai pokalbių metu jūsų kalbą girdės daug geriau ir aiškiau.

Dažninės charakteristikos

Žemo (garso) dažnio stiprintuvai yra beveik visuose buitiniuose prietaisuose – stereo sistemose, televizoriuose, radijo imtuvuose, magnetofonuose ir net asmeniniuose kompiuteriuose. Tačiau yra ir RF stiprintuvų, kurių pagrindą sudaro tranzistoriai, lempos ir mikroschemos. Skirtumas tarp jų yra tas, kad ULF leidžia sustiprinti signalą tik tokiu garso dažniu, kurį suvokia žmogaus ausis. Tranzistoriniai garso stiprintuvai leidžia atkurti signalus, kurių dažnis yra nuo 20 Hz iki 20 000 Hz.

Vadinasi, net ir paprasčiausias įrenginys gali sustiprinti signalą šiame diapazone. Ir tai daro kuo tolygiau. Stiprinimas tiesiogiai priklauso nuo įvesties signalo dažnio. Šių dydžių grafikas yra beveik tiesi linija. Jei į stiprintuvo įvestį nukreipiamas signalas, kurio dažnis yra už diapazono ribų, įrenginio veikimo kokybė ir efektyvumas greitai sumažės. ULF kaskados paprastai surenkamos naudojant tranzistorius, veikiančius žemo ir vidutinio dažnio diapazonuose.

Garso stiprintuvų veikimo klasės

Visi stiprintuvai yra suskirstyti į kelias klases, atsižvelgiant į srovės srauto laipsnį per kaskadą veikimo laikotarpiu:

1. „A“ klasė - srovė teka be sustojimo per visą stiprintuvo pakopos veikimo laikotarpį.
2. Darbo klasėje "B" srovė teka pusę periodo.
3. „AB“ klasė rodo, kad srovė teka per stiprintuvo pakopą 50–100% laikotarpio.
4. „C“ režimu elektros srovė teka mažiau nei pusę veikimo laiko.
5. ULF režimas „D“ radijo mėgėjų praktikoje buvo naudojamas visai neseniai - šiek tiek daugiau nei 50 metų. Dažniausiai šie įrenginiai yra realizuoti skaitmeninių elementų pagrindu ir pasižymi itin dideliu efektyvumu – virš 90 proc.

Iškraipymų buvimas įvairiose žemo dažnio stiprintuvų klasėse

„A“ klasės tranzistoriaus stiprintuvo darbo zonai būdingi gana nedideli netiesiniai iškraipymai. Jei įeinantis signalas išskleidžia aukštesnės įtampos impulsus, tranzistoriai tampa prisotinti. Išvesties signale prie kiekvienos harmonikos pradeda atsirasti aukštesnės (iki 10 ar 11). Dėl to atsiranda metalinis garsas, būdingas tik tranzistoriniams stiprintuvams.

Jei maitinimas nestabilus, išvesties signalas bus modeliuojamas amplitude, artima tinklo dažniui. Kairėje dažnio atsako pusėje garsas taps griežtesnis. Tačiau kuo geriau stabilizuojamas stiprintuvo maitinimo šaltinis, tuo sudėtingesnis tampa viso įrenginio dizainas. „A“ klasėje veikiančių ULF efektyvumas yra palyginti mažas - mažesnis nei 20%. Priežastis ta, kad tranzistorius yra nuolat atviras ir per jį nuolat teka srovė.

Norėdami padidinti (nors ir šiek tiek) efektyvumą, galite naudoti „push-pull“ grandines. Vienas trūkumas yra tas, kad išėjimo signalo pusės bangos tampa asimetriškos. Jei perkelsite iš „A“ klasės į „AB“, netiesiniai iškraipymai padidės 3–4 kartus. Tačiau visos įrenginio grandinės efektyvumas vis tiek padidės. ULF klasės „AB“ ir „B“ apibūdina iškraipymų padidėjimą, kai signalo lygis įvestyje mažėja. Bet net jei padidinsite garsumą, tai nepadės visiškai atsikratyti trūkumų.

Darbas tarpinėse klasėse

Kiekviena klasė turi keletą veislių. Pavyzdžiui, yra „A+“ stiprintuvų klasė. Jame įvesties tranzistoriai (žemos įtampos) veikia „A“ režimu. Tačiau aukštos įtampos, sumontuotos išėjimo pakopose, veikia „B“ arba „AB“. Tokie stiprintuvai yra daug ekonomiškesni nei tie, kurie veikia „A“ klasėje. Netiesinių iškraipymų skaičius pastebimai mažesnis – ne didesnis kaip 0,003%. Geresnių rezultatų galima pasiekti naudojant bipolinius tranzistorius. Šiais elementais pagrįstų stiprintuvų veikimo principas bus aptartas toliau.

Tačiau išėjimo signale vis dar yra daug aukštesnių harmonikų, todėl garsas tampa būdingas metalinis. Taip pat yra „AA“ klasės veikiančių stiprintuvų grandinių. Juose netiesinių iškraipymų dar mažiau – iki 0,0005%. Tačiau pagrindinis tranzistorių stiprintuvų trūkumas vis dar egzistuoja - būdingas metalinis garsas.

„Alternatyvūs“ dizainai

Tai nereiškia, kad jie yra alternatyvūs, tačiau kai kurie specialistai, užsiimantys aukštos kokybės garso atkūrimo stiprintuvų projektavimu ir surinkimu, vis dažniau teikia pirmenybę vamzdžių konstrukcijoms. Vamzdžių stiprintuvai turi šiuos privalumus:

1. Labai mažas netiesinių iškraipymų lygis išėjimo signale.
2. Yra mažiau aukštesnių harmonikų nei tranzistorių konstrukcijose.

Tačiau yra vienas didžiulis trūkumas, kuris nusveria visus privalumus – būtinai reikia įdiegti įrenginį koordinavimui. Faktas yra tas, kad vamzdžio pakopa turi labai didelį pasipriešinimą - kelis tūkstančius omų. Tačiau garsiakalbio apvijos varža yra 8 arba 4 omai. Norint juos koordinuoti, reikia sumontuoti transformatorių.

Žinoma, tai nėra labai didelis trūkumas – yra ir tranzistorinių įrenginių, kurie naudoja transformatorius, kad suderintų išėjimo stadiją ir garsiakalbių sistemą. Kai kurie ekspertai teigia, kad efektyviausia grandinė yra hibridinė, kurioje naudojami vieno galo stiprintuvai, kuriems nedaro įtakos neigiamas grįžtamasis ryšys. Be to, visos šios kaskados veikia ULF klasės „A“ režimu. Kitaip tariant, tranzistoriaus galios stiprintuvas naudojamas kaip kartotuvas.

Be to, tokių prietaisų efektyvumas yra gana didelis - apie 50%. Tačiau neturėtumėte sutelkti dėmesio tik į efektyvumo ir galios rodiklius - jie nenurodo aukštos stiprintuvo garso atkūrimo kokybės. Daug svarbesnis yra charakteristikų tiesiškumas ir jų kokybė. Todėl pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į juos, o ne į galią.

Vieno galo ULF grandinė ant tranzistoriaus

Paprasčiausias stiprintuvas, pagamintas pagal bendrą emiterio grandinę, veikia „A“ klasėje. Grandinėje naudojamas puslaidininkinis elementas su n-p-n struktūra. Kolektoriaus grandinėje sumontuota varža R3, ribojanti srovės tekėjimą. Kolektoriaus grandinė yra prijungta prie teigiamo maitinimo laido, o emiterio grandinė yra prijungta prie neigiamo laido. Jei naudosite puslaidininkinius tranzistorius su p-n-p struktūra, grandinė bus lygiai tokia pati, tereikia pakeisti poliškumą.

Naudojant atjungimo kondensatorių C1, galima atskirti kintamąjį įvesties signalą nuo nuolatinės srovės šaltinio. Šiuo atveju kondensatorius nėra kliūtis kintamajai srovei tekėti bazinio emiterio keliu. Vidinė emiterio ir bazės jungties varža kartu su rezistoriais R1 ir R2 yra paprasčiausias maitinimo įtampos daliklis. Paprastai rezistoriaus R2 varža yra 1–1,5 kOhm - tipiškiausios tokių grandinių vertės. Šiuo atveju maitinimo įtampa yra padalinta tiksliai per pusę. O jei maitinsite grandinę 20 voltų įtampa, pamatysite, kad srovės stiprinimo h21 vertė bus 150. Reikėtų pažymėti, kad tranzistorių HF stiprintuvai yra pagaminti pagal panašias grandines, tik jie veikia truputi kitaip.

Šiuo atveju emiterio įtampa yra 9 V, o kritimas grandinės „E-B“ skyriuje yra 0,7 V (tai būdinga silicio kristalų tranzistoriams). Jei svarstysime germanio tranzistoriais paremtą stiprintuvą, tai tokiu atveju įtampos kritimas „E-B“ sekcijoje bus lygus 0,3 V. Srovė kolektoriaus grandinėje bus lygi tekančiai emiteryje. Jį galite apskaičiuoti padalydami emiterio įtampą iš varžos R2 – 9V/1 kOhm = 9 mA. Norėdami apskaičiuoti bazinės srovės vertę, turite padalyti 9 mA iš stiprinimo h21 - 9 mA/150 = 60 μA. ULF konstrukcijose dažniausiai naudojami bipoliniai tranzistoriai. Jo veikimo principas skiriasi nuo lauko.

Rezistoryje R1 dabar galite apskaičiuoti kritimo vertę - tai skirtumas tarp pagrindinės ir maitinimo įtampos. Šiuo atveju bazinę įtampą galima rasti naudojant formulę - emiterio charakteristikų ir „E-B“ perėjimo sumą. Kai maitinamas iš 20 voltų šaltinio: 20–9,7 = 10,3. Iš čia galite apskaičiuoti varžos vertę R1 = 10,3 V / 60 μA = 172 kOhm. Grandinėje yra talpa C2, kuri būtina norint sukurti grandinę, per kurią gali praeiti kintamoji emiterio srovės dalis.

Jei neįdiegsite kondensatoriaus C2, kintamasis komponentas bus labai ribotas. Dėl šios priežasties toks tranzistorinis garso stiprintuvas turės labai mažą srovės stiprinimą h21. Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad aukščiau pateiktuose skaičiavimuose buvo manoma, kad bazės ir kolektoriaus srovės yra lygios. Be to, bazine srove buvo laikoma ta, kuri teka į grandinę iš emiterio. Tai įvyksta tik tuo atveju, jei į tranzistoriaus bazinę išvestį įvedama poslinkio įtampa.

Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad kolektoriaus nuotėkio srovė absoliučiai visada teka per bazinę grandinę, neatsižvelgiant į tai, ar yra šališkumo. Įprastose emiterio grandinėse nuotėkio srovė padidinama mažiausiai 150 kartų. Tačiau paprastai į šią vertę atsižvelgiama tik apskaičiuojant stiprintuvus, pagrįstus germanio tranzistoriais. Naudojant silicį, kuriame „K-B“ grandinės srovė yra labai maža, ši vertė tiesiog nepaisoma.

Stiprintuvai MOS tranzistorių pagrindu

Diagramoje parodytas lauko tranzistoriaus stiprintuvas turi daug analogų. Įskaitant bipolinių tranzistorių naudojimą. Todėl kaip panašų pavyzdį galime laikyti garso stiprintuvo konstrukciją, surinktą pagal grandinę su bendru emiteriu. Nuotraukoje parodyta grandinė, pagaminta pagal bendrą šaltinio grandinę. R-C jungtys yra sumontuotos įvesties ir išvesties grandinėse, kad įrenginys veiktų „A“ klasės stiprintuvo režimu.

Kintamoji srovė iš signalo šaltinio yra atskirta nuo tiesioginio maitinimo įtampos kondensatoriumi C1. Lauko efekto tranzistoriaus stiprintuvas būtinai turi turėti vartų potencialą, kuris bus mažesnis nei ta pati šaltinio charakteristika. Pavaizduotoje diagramoje vartai yra prijungti prie bendro laido per rezistorių R1. Jo atsparumas labai didelis – projektuojant dažniausiai naudojami 100-1000 kOhm rezistoriai. Tokia didelė varža parenkama, kad įvesties signalas nebūtų šuntuojamas.

Ši varža beveik neleidžia praeiti elektros srovei, todėl vartų potencialas (nesant signalo įėjime) yra toks pat kaip ir žemės. Šaltinyje potencialas pasirodo didesnis nei žemės, tik dėl įtampos kritimo per varžą R2. Iš to aišku, kad vartai turi mažesnį potencialą nei šaltinis. Ir tai yra būtent tai, ko reikia normaliam tranzistoriaus veikimui. Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad C2 ir R3 šioje stiprintuvo grandinėje turi tą pačią paskirtį kaip ir aukščiau aptartame projekte. O įvesties signalas išėjimo signalo atžvilgiu pasislenka 180 laipsnių.

ULF su transformatoriumi išėjime

Tokį stiprintuvą galite pasigaminti savo rankomis naudojimui namuose. Tai atliekama pagal schemą, kuri veikia „A“ klasėje. Konstrukcija tokia pati, kaip ir aukščiau – su bendru emitteriu. Viena ypatybė yra ta, kad norint suderinti reikia naudoti transformatorių. Tai yra tokio tranzistorinio garso stiprintuvo trūkumas.

Tranzistoriaus kolektoriaus grandinę apkrauna pirminė apvija, kuri sukuria išėjimo signalą, perduodamą per antrinį į garsiakalbius. Ant rezistorių R1 ir R3 sumontuotas įtampos daliklis, kuris leidžia pasirinkti tranzistoriaus veikimo tašką. Ši grandinė bazei tiekia šališkumo įtampą. Visų kitų komponentų paskirtis yra tokia pati kaip ir aukščiau aptartos grandinės.

Push-pull garso stiprintuvas

Negalima sakyti, kad tai yra paprastas tranzistorinis stiprintuvas, nes jo veikimas yra šiek tiek sudėtingesnis nei anksčiau aptartas. „Push-pull ULF“ įvesties signalas yra padalintas į dvi pusbanges, kurių fazė skiriasi. Ir kiekviena iš šių pusbangių yra sustiprinta savo kaskados, pagamintos ant tranzistoriaus. Po kiekvienos pusės bangos sustiprinimo abu signalai sujungiami ir siunčiami į garsiakalbius. Tokios sudėtingos transformacijos gali sukelti signalo iškraipymą, nes dviejų, net ir to paties tipo, tranzistorių dinaminės ir dažninės savybės skirsis.

Dėl to garso kokybė stiprintuvo išvestyje žymiai sumažėja. Kai stumiamasis stiprintuvas veikia „A“ klasėje, neįmanoma kokybiškai atkurti sudėtingo signalo. Priežastis ta, kad stiprintuvo pečiais nuolat teka padidinta srovė, pusbangiai asimetriški, atsiranda fazių iškraipymai. Garsas tampa mažiau suprantamas, o kaitinant signalo iškraipymas dar labiau padidėja, ypač esant žemiems ir itin žemiems dažniams.

ULF be transformatoriaus

Tranzistorinis žemųjų dažnių stiprintuvas, pagamintas naudojant transformatorių, nepaisant to, kad dizainas gali turėti mažus matmenis, vis dar yra netobulas. Transformatoriai vis dar yra sunkūs ir nepatogūs, todėl geriau jų atsikratyti. Grandinė, pagaminta iš papildomų puslaidininkinių elementų, turinčių skirtingus laidumo tipus, yra daug efektyvesnė. Dauguma šiuolaikinių ULF yra pagaminti tiksliai pagal tokias schemas ir veikia "B" klasėje.

Projekte naudojami du galingi tranzistoriai veikia pagal emiterio sekimo grandinę (bendrasis kolektorius). Šiuo atveju įvesties įtampa perduodama į išėjimą be nuostolių ar stiprinimo. Jei įvestyje nėra signalo, tada tranzistoriai yra ant įjungimo ribos, bet vis tiek yra išjungti. Kai į įvestį perduodamas harmoninis signalas, pirmasis tranzistorius atsidaro su teigiama pusbangiu, o antrasis šiuo metu yra išjungimo režimu.

Vadinasi, per apkrovą gali praeiti tik teigiamos pusbangos. Tačiau neigiami atidaro antrąjį tranzistorių ir visiškai išjungia pirmąjį. Tokiu atveju apkrovoje atsiranda tik neigiamos pusbangos. Dėl to įrenginio išvestyje pasirodo sustiprintas galios signalas. Tokia stiprintuvo grandinė, naudojanti tranzistorius, yra gana efektyvi ir gali užtikrinti stabilų veikimą bei kokybišką garso atkūrimą.

ULF grandinė ant vieno tranzistoriaus

Ištyrę visas aukščiau aprašytas savybes, galite surinkti stiprintuvą savo rankomis naudodami paprastą elementų pagrindą. Tranzistorius gali būti naudojamas vietiniam KT315 arba bet kuriam jo užsienio analogui - pavyzdžiui, BC107. Kaip apkrovą reikia naudoti ausines, kurių atsparumas yra 2000–3000 omų. Per 1 MΩ rezistorių ir 10 μF atjungiamąjį kondensatorių prie tranzistoriaus pagrindo turi būti prijungta poslinkio įtampa. Grandinę galima maitinti iš šaltinio, kurio įtampa yra 4,5–9 voltai, srovė – 0,3–0,5 A.

Jei varža R1 neprijungta, tada bazėje ir kolektoriuje nebus srovės. Tačiau prijungus įtampa pasiekia 0,7 V lygį ir leidžia tekėti apie 4 μA srovę. Šiuo atveju srovės stiprinimas bus apie 250. Iš čia galite atlikti paprastą stiprintuvo skaičiavimą naudodami tranzistorius ir sužinoti kolektoriaus srovę - pasirodo, kad ji yra lygi 1 mA. Surinkę šią tranzistoriaus stiprintuvo grandinę, galite ją išbandyti. Prie išvesties prijunkite apkrovą - ausines.

Pirštu palieskite stiprintuvo įvestį – turėtų atsirasti būdingas triukšmas. Jei jo nėra, greičiausiai konstrukcija buvo surinkta neteisingai. Dar kartą patikrinkite visas jungtis ir elementų įvertinimus. Kad demonstracija būtų aiškesnė, prijunkite garso šaltinį prie ULF įvesties – grotuvo ar telefono išvesties. Klausykitės muzikos ir įvertinkite garso kokybę.

Paprasto tranzistoriaus garso stiprintuvo grandinė, kuris realizuotas ant dviejų galingų kompozitinių tranzistorių TIP142-TIP147, sumontuotų išėjimo pakopoje, dviejų mažos galios BC556B diferencialiniame kelyje ir vieno BD241C signalo išankstinio stiprinimo grandinėje – iš viso penki tranzistoriai visai grandinei! Šis UMZCH dizainas gali būti laisvai naudojamas, pavyzdžiui, kaip namų muzikos centro dalis arba vairuoti automobilyje ar diskotekoje sumontuotą žemųjų dažnių garsiakalbį.

Pagrindinis šio garso galios stiprintuvo patrauklumas slypi tuo, kad jį lengva surinkti net ir pradedantiesiems radijo mėgėjams, nereikia jokios specialios konfigūracijos, nėra problemų perkant komponentus už prieinamą kainą. Čia pateikta PA grandinė turi elektrines charakteristikas su dideliu tiesiškumu dažnių diapazone nuo 20Hz iki 20000Hz. p>

Renkantis arba savarankiškai gaminant transformatorių maitinimo šaltiniui, reikia atsižvelgti į tokį veiksnį: - transformatorius turi turėti pakankamą galios rezervą, pvz.: 300 W vienam kanalui, dviejų kanalų versijai. , tada natūraliai galia padvigubėja. Kiekvienam galite naudoti atskirą transformatorių, o jei naudosite stereofoninę stiprintuvo versiją, tai apskritai gausite „dual mono“ tipo įrenginį, kuris natūraliai padidins garso stiprinimo efektyvumą.

Transformatoriaus antrinėse apvijose efektyvioji įtampa turėtų būti ~34v AC, tada pastovi įtampa po lygintuvo bus apie 48v - 50v. Kiekvienoje maitinimo šaltinio svirtyje būtina sumontuoti saugiklį, skirtą atitinkamai 6A darbinei srovei, stereofoniniam veikimui naudojant vieną maitinimo šaltinį - 12A.

Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie stiprintuvus. Jie taip pat yra ULF (žemo dažnio stiprintuvai), jie taip pat yra UMZCH (garso dažnio galios stiprintuvai). Šie įrenginiai gali būti pagaminti tiek ant tranzistorių, tiek ant mikroschemų. Nors kai kurie radijo mėgėjai, atiduodami duoklę vintažinei madai, gamina juos senamadiškai – lempomis. Rekomenduojame pažiūrėti čia. Ypatingą pradedančiųjų dėmesį norėčiau atkreipti į automobilių stiprintuvų mikroschemas su 12 voltų maitinimo šaltiniu. Naudodami juos galite gauti gana aukštos kokybės garso išvestį, o surinkimui praktiškai pakanka mokyklinio fizikos kurso žinių. Kartais iš korpuso rinkinio arba, kitaip tariant, tų diagramos dalių, be kurių mikroschema neveiks, diagramoje yra 5 dalys. Vienas iš jų, lusto stiprintuvas TDA1557Q parodyta paveiksle:

Tokį stiprintuvą kažkada surinkau aš, kelis metus naudoju kartu su sovietine 8 Ohm 8 W akustika, kartu su kompiuteriu. Garso kokybė yra daug aukštesnė nei kiniškų plastikinių garsiakalbių. Tiesa, norėdama pajusti reikšmingą skirtumą, turėjau įsigyti kūrybingą garso plokštę, skirtumas su įmontuotu garsu buvo nežymus.

Stiprintuvą galima surinkti pakabinant

Stiprintuvą galima surinkti ir pakabinant, tiesiai ant dalių gnybtų, tačiau tokiu būdu surinkti nepatarčiau. Geriau praleiskite šiek tiek daugiau laiko, susiraskite laidinę spausdintinę plokštę (arba sujunkite ją patys), perkelkite dizainą į PCB, išgraviruokite ir galų gale gausite stiprintuvą, kuris veiks daugelį metų. Visos šios technologijos ne kartą buvo aprašytos internete, todėl plačiau apie jas neapsigyvensiu.

Prie radiatoriaus pritvirtintas stiprintuvas

Iš karto pasakysiu, kad eksploatacijos metu stiprintuvo lustai labai įkaista ir juos reikia pritvirtinti ant radiatoriaus patepant termo pasta. Norintiems tik surinkti vieną stiprintuvą ir neturintiems laiko ar noro studijuoti PCB maketavimo, LUT technologijų ir ėsdinimo programų galiu pasiūlyti naudoti specialias duonos lentas su litavimo angomis. Vienas iš jų parodytas žemiau esančioje nuotraukoje:

Kaip matyti nuotraukoje, jungtys atliekamos ne spausdintinėje plokštėje esančiais takeliais, kaip būna su spausdintiniais laidais, o lanksčiais laidais, prilituotais prie plokštės kontaktų. Vienintelė problema montuojant tokius stiprintuvus yra maitinimo šaltinis, kuris sukuria 12-16 voltų įtampą, kai stiprintuvas sunaudoja iki 5 amperų srovę. Žinoma, toks transformatorius (5 amperai) bus gana didelių matmenų, todėl kai kurie žmonės naudoja perjungimo maitinimo šaltinius.

Transformatorius stiprintuvui - nuotr

Manau, kad daugelis žmonių namuose turi kompiuterių maitinimo šaltinius, kurie dabar yra pasenę ir nebenaudojami kaip sisteminių blokų dalis, tačiau tokie maitinimo šaltiniai gali tiekti +12 voltų per grandines, sroves daug didesnes nei 4 amperai. Žinoma, toks maitinimas tarp garso gurmanų yra laikomas prastesniu nei standartinis transformatorinis, bet aš savo stiprintuvui pajungiau perjungimo maitinimo šaltinį, tada pakeičiau į transformerinį - garso skirtumas, galima sakyti, nepastebimas.

Išėjus iš transformatoriaus, žinoma, reikia sumontuoti diodinį tiltelį srovei ištaisyti, kuris turi būti suprojektuotas taip, kad veiktų su didelėmis stiprintuvo sunaudojamomis srovėmis.

Po diodinio tiltelio yra filtras ant elektrolitinio kondensatoriaus, kuris turėtų būti suprojektuotas žymiai aukštesnei įtampai nei mūsų grandinėje. Pavyzdžiui, jei grandinėje yra 16 voltų maitinimo šaltinis, kondensatorius turi būti 25 voltų. Be to, šis kondensatorius turėtų būti kuo didesnis; aš turiu 2 lygiagrečiai prijungtus 2200 μF kondensatorius, ir tai nėra riba. Lygiagrečiai su maitinimo šaltiniu (apvadu), turite prijungti 100 nF talpos keraminį kondensatorių. Stiprintuvo įėjime montuojami nuo 0,22 iki 1 µF talpos plėvelės atjungimo kondensatoriai.

Plėvelės kondensatoriai

Signalo prijungimas prie stiprintuvo, siekiant sumažinti sukeliamų trukdžių lygį, turėtų būti atliekamas ekranuotu kabeliu, šiems tikslams patogu naudoti laidą Džekas 3.5- 2 tulpės su atitinkamais stiprintuvo lizdais.

Kabelio lizdas 3,5 - 2 tulpės

Signalo lygis (stiprintuvo garsumas) reguliuojamas potenciometru, jei stiprintuvas yra stereo, tada dvigubas. Kintamo rezistoriaus prijungimo schema parodyta paveikslėlyje žemiau:

Žinoma, stiprintuvai gali būti gaminami ir naudojant tranzistorius, o maitinimas, prijungimas ir garsumo reguliavimas juose naudojamas lygiai taip pat, kaip ir mikroschemų stiprintuvuose. Apsvarstykite, pavyzdžiui, stiprintuvo grandinę naudojant vieną tranzistorių:

Čia taip pat yra atskiriamasis kondensatorius, o signalo minusas prijungtas prie maitinimo šaltinio minuso. Žemiau yra stumiamojo galios stiprintuvo su dviem tranzistoriais schema:

Šioje grandinėje taip pat naudojami du tranzistoriai, tačiau ji yra surinkta iš dviejų pakopų. Iš tiesų, jei atidžiai pažvelgsite, atrodo, kad jis susideda iš 2 beveik identiškų dalių. Mūsų pirmąją kaskadą sudaro: C1, R1, R2, V1. Antrame etape C2, R3, V2 ir apkrovos ausinės B1.

Dviejų pakopų tranzistorinis stiprintuvas - grandinės schema

Jei norime pagaminti stereo stiprintuvą, turėsime surinkti du vienodus kanalus. Lygiai taip pat galime, surinkę dvi bet kurio monofoninio stiprintuvo grandines, paversti jį stereofoniniu. Žemiau yra trijų pakopų tranzistoriaus galios stiprintuvo schema:

Trijų pakopų tranzistorinis stiprintuvas - grandinės schema

Stiprintuvų grandinės skiriasi ir maitinimo įtampa, vienoms veikti reikia 3-5 voltų, kitoms – 20 ir daugiau. Kai kuriems stiprintuvams veikti reikalinga bipolinė galia. Žemiau yra 2 stiprintuvų grandinės ant lusto TDA2822, pirmoji stereo jungtis:

Diagramoje garsiakalbių jungtys nurodytos rezistorių RL pavidalu. Stiprintuvas normaliai veikia esant 4 voltams. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta sujungta grandinė, kuri naudoja vieną garsiakalbį, bet sukuria daugiau galios nei stereofoninė versija:

Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytos stiprintuvo grandinės, abi grandinės paimtos iš duomenų lapo. Maitinimas 18 voltų, galia 14 vatų:

Prie stiprintuvo prijungta akustika gali turėti skirtingą varžą, dažniausiai ji būna 4-8 omai, kartais būna 16 omų varžos garsiakalbiai. Garsiakalbio pasipriešinimą galite sužinoti apvertę jį galine puse į save, ten paprastai rašoma garsiakalbio vardinė galia ir varža. Mūsų atveju tai yra 8 omai, 15 vatų.

Jei garsiakalbis yra stulpelio viduje ir nėra galimybės matyti, kas ant jo parašyta, tada garsiakalbį galima skambinti testeriu omometro režimu, pasirinkus 200 omų matavimo ribą.

Garsiakalbiai turi poliškumą. Garsiakalbius jungiantys laidai paprastai yra pažymėti raudonai laidui, kuris yra prijungtas prie garsiakalbio teigiamo lizdo.

Jei laidai nepažymėti, galite patikrinti teisingą jungtį sujungdami akumuliatorių pliusą su pliusu, minusą su minusu (sąlygiškai), jei garsiakalbio kūgis pasislenka, tada atspėjome poliškumą. Daugiau skirtingų ULF grandinių, įskaitant vamzdines, galite rasti. Jame, mūsų manymu, yra didžiausias schemų pasirinkimas internete.

Kilo noras surinkti galingesnį A klasės stiprintuvą. Perskaičiusi pakankamai daug aktualios literatūros, išsirinkau naujausią variantą iš to, kas buvo pasiūlyta. Tai buvo 30 W stiprintuvas, savo parametrais atitinkantis aukštos klasės stiprintuvus.

Neketinau keisti esamo originalių spausdintinių plokščių maršruto, tačiau dėl originalių galios tranzistorių trūkumo buvo pasirinkta patikimesnė išėjimo pakopa naudojant 2SA1943 ir 2SC5200 tranzistorius. Šių tranzistorių naudojimas galiausiai leido suteikti didesnę išėjimo galią stiprintuvui. Žemiau yra mano stiprintuvo versijos schema.

Tai plokščių, surinktų pagal šią grandinę su Toshiba 2SA1943 ir 2SC5200 tranzistoriais, vaizdas.

Atidžiau pažvelgus, spausdintinėje plokštėje kartu su visais komponentais matosi poslinkio rezistoriai, jie yra 1 W anglies tipo. Paaiškėjo, kad jie termostabilesni. Kai veikia bet koks didelės galios stiprintuvas, susidaro didžiulis šilumos kiekis, todėl nuolatinis elektroninio komponento įvertinimas jį kaitinant yra svarbi kokybiško įrenginio veikimo sąlyga.

Surinkta stiprintuvo versija veikia maždaug 1,6 A srove ir 35 V įtampa. Dėl to išėjimo stadijoje ant tranzistorių išsklaido 60 W nuolatinės galios. Turėčiau pažymėti, kad tai tik trečdalis galios, kurią jie gali atlaikyti. Pabandykite įsivaizduoti, kiek šilumos susidaro ant radiatorių, kai jie įkaista iki 40 laipsnių.

Stiprintuvo korpusas pagamintas rankomis iš aliuminio. Viršutinė plokštė ir tvirtinimo plokštė 3 mm storio. Radiatorius susideda iš dviejų dalių, jo bendri matmenys 420 x 180 x 35 mm. Tvirtinimo detalės – varžtai, dažniausiai su įgilinta nerūdijančio plieno galvute ir M5 arba M3 sriegiu. Kondensatorių skaičius padidintas iki šešių, bendra jų talpa – 220 000 µF. Energijos tiekimui buvo naudojamas 500 W toroidinis transformatorius.

Stiprintuvo maitinimo šaltinis

Gerai matomas stiprintuvas, turintis atitinkamos konstrukcijos varines šynas. Pridedamas mažas toroidas, skirtas kontroliuoti srautą, valdant nuolatinės srovės apsaugos grandinę. Maitinimo grandinėje taip pat yra aukšto dažnio filtras. Dėl viso savo paprastumo, reikia sakyti, apgaulingas paprastumas, šio stiprintuvo plokštės topologija sukuria garsą tarsi be jokių pastangų, o tai savo ruožtu reiškia begalinio jo stiprinimo galimybę.

Stiprintuvo veikimo oscilogramos

3 dB išjungimas esant 208 kHz

Sinusinė banga 10 Hz ir 100 Hz

Sinusinė banga 1 kHz ir 10 kHz

100 kHz ir 1 MHz signalai

Kvadratinė banga 10 Hz ir 100 Hz

Kvadratinė banga 1 kHz ir 10 kHz

60 W bendra galia, 1 kHz simetrijos išjungimas

Taigi tampa aišku, kad paprastas ir kokybiškas UMZCH dizainas nebūtinai yra pagamintas naudojant integrinius grandynus - tik 8 tranzistoriai leidžia pasiekti padorų garsą naudojant grandinę, kurią galima surinkti per pusę dienos.