Selles artiklis räägime võimenditest. Need on ka ULF (madalsagedusvõimendid), need on ka UMZCH (helisageduslikud võimsusvõimendid). Neid seadmeid saab valmistada nii transistoridele kui ka mikroskeemidele. Kuigi mõned raadioamatöörid teevad vanamoele austust avaldades neid vanamoodsalt – lampide abil. Soovitame vaadata siit. Algajate erilist tähelepanu juhin 12-voldise toiteallikaga autovõimendi mikroskeemidele. Neid kasutades saab üsna kvaliteetse heliväljundi ning kokkupanekuks piisab praktiliselt kooli füüsikakursuse teadmistest. Mõnikord kerekomplektist või teisisõnu nendest diagrammi osadest, ilma milleta mikroskeem ei tööta, on diagrammil sõna otseses mõttes 5 tükki. Üks neist, võimendi kiibil TDA1557Q näidatud joonisel:

Sellise võimendi panin omal ajal kokku, kasutan seda juba mitu aastat koos nõukogude 8 oomi 8 W akustikaga, koos arvutiga. Helikvaliteet on palju kõrgem kui Hiina plastkõlaritel. Tõsi, olulise erinevuse tunnetamiseks pidin ostma loomingulise helikaardi, erinevus sisseehitatud heliga oli tühine.

Võimendi saab kokku panna rippkinnitusega

Võimendi saab kokku panna ka rippkinnitusega, otse osade klemmidele, kuid ma ei soovitaks seda meetodit kasutades kokku panna. Parem on kulutada veidi rohkem aega, leida juhtmega trükkplaat (või juhtmega see ise), kanda kujundus PCB-le, söövitada ja saada võimendi, mis töötab aastaid. Kõiki neid tehnoloogiaid on Internetis korduvalt kirjeldatud, nii et ma ei hakka neil lähemalt peatuma.

Radiaatori külge kinnitatud võimendi

Ütlen kohe, et võimendi kiibid lähevad töötamise ajal väga kuumaks ja need tuleb kinnitada radiaatorile termopastaga. Neile, kes tahavad lihtsalt ühte võimendit kokku panna ja pole aega ega tahtmist PCB paigutuse, LUT tehnoloogiate ja söövitamise programme õppida, võin soovitada kasutada spetsiaalseid jooteaukudega leivaplaate. Üks neist on näidatud alloleval fotol:

Nagu fotolt näha, ei tehta ühendusi mitte trükkplaadil olevate rööbaste kaudu, nagu juhtmestiku puhul, vaid plaadi kontaktide külge joodetud painduvate juhtmetega. Ainus probleem selliste võimendite kokkupanemisel on toiteallikas, mis toodab pinget 12-16 volti, mille võimendi voolutarve on kuni 5 amprit. Muidugi on sellisel trafol (5 amprit) üsna suured mõõtmed, nii et mõned inimesed kasutavad lülitustoiteallikaid.

Võimendi trafo - foto

Ma arvan, et paljudel inimestel on kodus arvuti toiteallikad, mis on nüüdseks vananenud ja neid ei kasutata enam süsteemiüksuste osana, kuid sellised toiteallikad on võimelised edastama ahelate kaudu +12 volti, voolud on palju suuremad kui 4 amprit. Muidugi peetakse sellist toiteallikat heligurmaanide seas hullemaks kui tavalist trafot, kuid ma ühendasin oma võimendi toiteks lülitustoite, seejärel vahetasin selle trafo vastu - heli erinevus võib öelda, et see on märkamatu.

Peale trafost lahkumist tuleb loomulikult paigaldada voolu alaldamiseks dioodsild, mis peab olema projekteeritud töötama võimendi poolt tarbitavate suurte vooludega.

Pärast dioodsilda on elektrolüütkondensaatoril filter, mis peaks olema mõeldud märgatavalt kõrgemale pingele kui meie vooluringis. Näiteks kui meil on ahelas 16-voldine toiteallikas, peaks kondensaator olema 25-voldine. Pealegi peaks see kondensaator olema võimalikult suur, mul on paralleelselt ühendatud 2 2200 μF kondensaatorit ja see pole piir. Paralleelselt toiteallikaga (möödaviik) peate ühendama keraamilise kondensaatori võimsusega 100 nf. Võimendi sisendisse on paigaldatud kilede lahtisidumise kondensaatorid mahuga 0,22 kuni 1 µF.

Kilekondensaatorid

Signaali ühendamine võimendiga, et vähendada indutseeritud häirete taset, tuleks teha varjestatud kaabliga, selleks on mugav kasutada kaablit Jack 3.5- 2 tulpi, vastavate pesadega võimendil.

Kaabli pesa 3,5 - 2 tulpi

Signaali taset (võimendi helitugevust) reguleeritakse potentsiomeetriga, kui võimendi on stereo, siis kahekordne. Muutuva takisti ühendusskeem on näidatud alloleval joonisel:

Muidugi saab võimendeid teha ka transistoride abil, kusjuures toiteallikat, ühendust ja helitugevuse reguleerimist kasutatakse neis täpselt samamoodi nagu mikroskeemidel olevates võimendites. Mõelge näiteks ühe transistori kasutavale võimendiahelale:

Siin on ka eralduskondensaator ja signaali miinus on ühendatud toiteallika miinusega. Allpool on kahe transistoriga tõukejõu võimendi diagramm:

Järgmine skeem kasutab samuti kahte transistorit, kuid on kokku pandud kahest etapist. Tõepoolest, kui te vaatate tähelepanelikult, tundub, et see koosneb kahest peaaegu identsest osast. Meie esimene kaskaad sisaldab: C1, R1, R2, V1. Teises etapis C2, R3, V2 ja laadige kõrvaklapid B1.

Kaheastmeline transistorvõimendi - vooluringi skeem

Kui tahame teha stereovõimendit, peame kokku panema kaks identset kanalit. Samamoodi saame mis tahes monovõimendi kaks vooluahelat kokku pannes muuta selle stereoks. Allpool on kolmeastmelise transistori võimsusvõimendi diagramm:

Kolmeastmeline transistorvõimendi - vooluringi skeem

Võimendi ahelad erinevad ka toitepinge poolest, mõned vajavad töötamiseks 3-5 volti, teised 20 või enam. Mõned võimendid vajavad töötamiseks bipolaarset voolu. Allpool on 2 võimendi ahelat kiibil TDA2822, esimene stereoühendus:

Diagrammil on kõlarite ühendused näidatud takistite RL kujul. Võimendi töötab normaalselt 4 voltiga. Järgmisel joonisel on kujutatud sillalülitust, mis kasutab ühte kõlarit, kuid toodab rohkem võimsust kui stereoversioon:

Järgmisel joonisel on näidatud võimendi ahelad, mõlemad ahelad on võetud andmelehelt. Toiteallikas 18 volti, võimsus 14 vatti:

Võimendiga ühendatud akustika võib olla erineva takistusega, enamasti on see 4-8 oomi, mõnikord on kõlarid takistusega 16 oomi. Kõlari takistuse saate teada, kui keerate selle tagaküljega enda poole, sinna on tavaliselt kirjutatud kõlari nimivõimsus ja takistus. Meie puhul on see 8 oomi, 15 vatti.

Kui kõlar on tulba sees ja sinna kirjutatud pole kuidagi näha, siis saab kõlari oommeetri režiimis testriga heliseda, valides mõõtepiiriks 200 oomi.

Kõlaritel on polaarsus. Kõlareid ühendavad kaablid on tavaliselt punasega tähistatud juhtme jaoks, mis on ühendatud kõlari plussiga.

Kui juhtmed pole märgistatud, saate kontrollida õiget ühendust, ühendades aku plussiga kõlari plussiga, miinus miinusega (tinglikult), kui kõlari koonus liigub välja, siis arvasime polaarsuse ära. Rohkem erinevaid ULF-ahelaid, sealhulgas torusid, leiate siit. See sisaldab meie arvates Internetis suurimat skeemide valikut.

Habré lehel oli juba väljaandeid DIY lampvõimendite kohta, mida oli väga huvitav lugeda. Nende kõla on kahtlemata imeline, kuid igapäevaseks kasutamiseks on transistoridega seadet lihtsam kasutada. Transistorid on mugavamad, kuna need ei vaja enne kasutamist soojendamist ja on vastupidavamad. Ja mitte igaüks ei riski alustada 400 V anoodipotentsiaaliga torusaagat, kuid paarikümnevoldised transistortrafod on palju turvalisemad ja lihtsalt ligipääsetavamad.

Reprodutseerimiseks valisin 1969. aasta John Linsley Hoodi vooluringi, võttes autori parameetrid, mis põhinevad minu 8-oomiliste kõlarite impedantsil.

Peaaegu 50 aastat tagasi avaldatud Briti inseneri klassikaline vooluring on endiselt üks reprodutseeritavamaid ja pälvib äärmiselt positiivseid hinnanguid. Sellele on palju selgitusi:
- minimaalne elementide arv lihtsustab paigaldamist. Samuti arvatakse, et mida lihtsam on disain, seda parem on heli;
- hoolimata asjaolust, et väljundtransistoreid on kaks, ei pea neid sorteerima täiendavateks paarideks;
- tavaliste inimeste eluruumide jaoks on piisav 10 W väljund ja 0,5-1 volti sisendtundlikkus sobib väga hästi enamiku helikaartide või pleierite väljundiga;
- klass A - see on ka Aafrikas klass A, kui me räägime heast helist. Võrdlust teiste klassidega arutatakse allpool.

Sisekujundus

Võimendi algab võimsusega. Stereo jaoks on kõige parem eraldada kaks kanalit kahe erineva trafo abil, kuid mina piirdusin ühe kahe sekundaarmähisega trafoga. Pärast neid mähiseid eksisteerib iga kanal omaette, nii et me ei tohi unustada kõike allpool mainitud kahega korrutada. Leivalaual teeme sildu kasutades alaldi jaoks Schottky dioode.

See on võimalik tavaliste dioodide või isegi valmissildadega, kuid siis tuleb neist kondensaatoritega mööda minna ja nende pingelang on suurem. Sildade järel on CRC filtrid, mis koosnevad kahest 33 000 uF kondensaatorist ja nende vahel olevast 0,75 oomisest takistist. Kui võtta väiksem mahtuvus ja takisti, siis CRC filter läheb odavamaks ja soojeneb vähem, aga pulsatsioon suureneb, mis pole kah. Need parameetrid, IMHO, on hinna ja mõju seisukohast mõistlikud. Filtri jaoks on vaja võimsat tsemenditakistit, kuni 2A puhkevoolu korral hajutab see 3 W soojust, seega on parem võtta see 5-10 W varuga. Ahela ülejäänud takistite jaoks piisab 2 W võimsusest.

Järgmisena liigume edasi võimendiplaadi enda juurde. Veebipoodides müüakse palju valmiskomplekte, kuid Hiina komponentide kvaliteedi või tahvlite kirjaoskamatute paigutuste kohta pole vähem kaebusi. Seetõttu on parem seda ise teha, oma äranägemise järgi. Tegin mõlemad kanalid ühele leivalauale, et saaksin selle hiljem korpuse põhjale kinnitada. Testielementidega jooksmine:

Kõik peale väljundtransistorite Tr1/Tr2 on plaadil endal. Väljundtransistorid on paigaldatud radiaatoritele, sellest lähemalt allpool. Algartikli autori diagrammi kohta tuleks teha järgmised märkused:

Kõike ei pea korraga tihedalt jootma. Parem on kõigepealt seadistada takistid R1, R2 ja R6 trimmeriteks, need pärast kõiki reguleerimisi lahti joota, mõõta nende takistust ja joota lõplikud konstanttakistid sama takistusega. Seadistamine taandub järgmistele toimingutele. Esiteks, kasutades R6, seatakse see nii, et pinge X ja nulli vahel on täpselt pool pingest +V ja null. Ühes kanalis ei olnud mul piisavalt 100 kOhm, nii et parem on need trimmerid varuga võtta. Seejärel seadistatakse R1 ja R2 abil (säilitades nende ligikaudse suhte!) puhkevool - paneme testeri mõõtma alalisvoolu ja mõõdame just seda voolu toiteallika positiivses sisendpunktis. Vajaliku puhkevoolu saamiseks pidin mõlema takisti takistust oluliselt vähendama. A-klassi võimendi puhkevool on maksimaalne ja tegelikult läheb sisendsignaali puudumisel kogu see soojusenergiasse. 8-oomiliste kõlarite puhul peaks see vool autori soovituse kohaselt olema 1,2 A pingel 27 V, mis tähendab 32,4 vatti soojust kanali kohta. Kuna voolu seadistamine võib võtta mitu minutit, peavad väljundtransistorid olema juba jahutusradiaatoritel, vastasel juhul kuumenevad need kiiresti üle ja surevad. Sest need on enamasti köetud.

Võimalik, et eksperimendi korras tekib soov võrrelda erinevate transistoride heli, nii et võid jätta ka võimaluse neid mugavalt vahetada. Proovisin sisendis 2N3906, KT361 ja BC557C, väike vahe oli viimase kasuks. Eelnädalavahetusel proovisime KT630, BD139 ja KT801 ning leppisime imporditavatega. Kuigi kõik ülaltoodud transistorid on väga head, võib erinevus olla pigem subjektiivne. Väljundis paigaldasin kohe 2N3055 (ST Microelectronics), kuna need meeldivad paljudele.

Võimendi takistuse reguleerimisel ja langetamisel võib madalsageduslik väljalülitussagedus suureneda, nii et sisendkondensaatori jaoks on parem kasutada polümeerkilesse mitte 0,5 µF, vaid 1 või isegi 2 µF. Internetis hõljub endiselt venekeelne pilt "Ultralineaarsest A-klassi võimendist", kus selle kondensaatori võimsuseks on üldiselt pakutud 0,1 uF, mis on täis bassi katkemist 90 Hz juures:

Nad kirjutavad, et see vooluahel ei ole iseergastuv, kuid igaks juhuks asetatakse punkti X ja maanduse vahele Zobeli ahel: R 10 Ohm + C 0,1 μF.
- kaitsmed, neid saab ja tuleks paigaldada nii trafole kui ka vooluahela toitesisendile.
- transistori ja jahutusradiaatori vahelise maksimaalse kontakti saavutamiseks oleks väga asjakohane kasutada termopastat.

Metallitöö ja puusepatööd

Nüüd siis isetegemise traditsiooniliselt kõige raskemast osast – korpusest. Korpuse mõõtmed määravad radiaatorid ja A-klassis peavad need olema suured, pidage meeles, et mõlemal küljel on umbes 30 vatti soojust. Algul alahindasin seda võimsust ja tegin korpuse, kus radiaatorid on keskmiselt 800 cm² kanali kohta. Kui aga puhkevooluks oli seatud 1,2A, soojenesid need vaid 5 minutiga 100°C-ni ja selgus, et vaja on midagi võimsamat. See tähendab, et peate kas paigaldama suuremad radiaatorid või kasutama jahuteid. Ma ei tahtnud neljakopterit teha, nii et ostsin hiiglasliku nägusa HS 135-250, mille pindala on 2500 cm² iga transistori kohta. Nagu praktika on näidanud, osutus see meede pisut ülemääraseks, kuid nüüd saab võimendit kergesti käega katsuda – temperatuur on isegi puhkerežiimis vaid 40°C. Veidi probleemiks sai radiaatoritesse aukude puurimine kinnituste ja transistoride jaoks - algselt ostetud Hiina metallitrellid puuriti üliaeglaselt, iga auk oleks võtnud vähemalt pool tundi. Appi tulid Saksa tuntud tootja 135° teritusnurgaga koobaltpuurid - iga auk läbitakse mõne sekundiga!

Korpuse ise tegin pleksiklaasist. Tellime koheselt klaasistajatelt lõigatud ristkülikud, teeme neisse kinnitusteks vajalikud augud ja värvime tagaküljelt musta värviga.

Tagaküljele maalitud pleksiklaas näeb väga ilus välja. Nüüd jääb üle vaid kõik kokku panna ja muusikat nautida... oh jah, lõppkokkupanekul on oluline ka maa korralikult laiali jaotada, et tausta minimeerida. Nagu aastakümneid enne meid avastati, tuleb C3 ühendada signaali maandusega, s.t. sisend-sisendi miinusesse ja kõik muud miinused saab saata filtrikondensaatorite lähedal olevale "tähele". Kui kõik on õigesti tehtud, ei kuule te tausta, isegi kui viite oma kõrva maksimaalse helitugevusega kõlari juurde. Teine "maa" funktsioon, mis on tüüpiline helikaartidele, mis pole arvutist galvaaniliselt isoleeritud, on emaplaadi häired, mis võivad pääseda USB ja RCA kaudu. Interneti järgi otsustades ilmneb probleem sageli: kõlaritest kuulete kõvaketta, printeri, hiire ja süsteemiüksuse tausttoiteallika helisid. Sel juhul on kõige lihtsam viis maandusahel katkestada, kui katta võimendi pistiku maandusühendus elektrilindiga. Siin pole midagi karta, sest... Arvuti kaudu tuleb teine ​​maandusahel.

Ma ei teinud võimendile helitugevuse regulaatorit, sest ma ei saanud kvaliteetset ALPS-i ja mulle ei meeldinud Hiina potentsiomeetrite sahin. Selle asemel paigaldati maanduse ja sisendsignaali vahele tavaline 47 kOhm takisti. Lisaks on välise helikaardi regulaator alati käepärast ja igal programmil on ka liugur. Ainult vinüülimängijal pole helitugevuse regulaatorit, nii et selle kuulamiseks kinnitasin ühendusjuhtme külge välise potentsiomeetri.

Ma võin selle konteineri ära arvata 5 sekundiga...

Lõpuks võite hakata kuulama. Heliallikaks on Foobar2000 → ASIO → väline Asus Xonar U7. Microlab Pro3 kõlarid. Nende kõlarite peamine eelis on eraldi plokk oma võimendist LM4766 kiibil, mille saab kohe kuskilt eemalt eemaldada. Selle akustikaga kõlas palju huvitavamalt Panasonicu minisüsteemi võimendi, millel on uhke Hi-Fi kiri või võimendi nõukogude mängijast Vega-109. Mõlemad ülaltoodud seadmed töötavad klassis AB. Artiklis esitletud JLH võitis 3 inimese pimetesti tulemuste põhjal kõiki ülalnimetatud kaaslasi ühe väravaga. Kuigi erinevust oli kuulda palja kõrvaga ja ilma igasuguste testideta, oli heli selgelt detailsem ja läbipaistvam. Üsna lihtne on näiteks kuulda erinevust MP3 256kbps ja FLAC vahel. Varem arvasin, et kadudeta efekt sarnaneb pigem platseeboga, kuid nüüd on mu arvamus muutunud. Samuti on palju mõnusamaks muutunud valjuhääldisõjast pakkimata failide kuulamine – dünaamiline ulatus alla 5 dB pole üldse jää. Linsley-Hood on väärt aja- ja rahainvesteeringut, sest sarnase kaubamärgiga võimendi maksab palju rohkem.

Materjalikulud

Trafo 2200 hõõruda.
Väljundtransistorid (6 tk. koos reserviga) 900 hõõruda.
Filtri kondensaatorid (4 tk) 2700 hõõruda.
“Rassypukha” (takistid, väikesed kondensaatorid ja transistorid, dioodid) ~ 2000 hõõruda.
Radiaatorid 1800 hõõruda.
pleksiklaas 650 hõõruda.
Värv 250 hõõruda.
Ühendused 600 hõõruda.
Lauad, juhtmed, hõbejoodet jne ~1000 hõõruda.
KOKKU ~12100 hõõruda.

– Naaber lõpetas radiaatorile koputamise. Keerasin muusika valjemaks, et ma teda ei kuulnud.
(Audofiilist folkloorist).

Epigraaf on irooniline, kuid audiofiilil pole ilmtingimata "peast haige" Josh Ernesti näoga suhetest Vene Föderatsiooniga, kes on "elevil", sest tema naabrid on "õnnelikud". Keegi tahab kodus nagu saalis tõsist muusikat kuulata. Selleks on vaja aparatuuri kvaliteeti, mis detsibellide helitugevuse kui sellise austajatele lihtsalt ei mahu sinna, kuhu mõistusega inimestel mõistus on, kuid viimaste jaoks läheb sobivate võimendite hindadest üle mõistuse (UMZCH, helisagedus). võimsusvõimendi). Ja kellelgi on sellel teel soov liituda kasulike ja põnevate tegevusvaldkondadega – heli taasesitustehnoloogia ja elektroonikaga üldiselt. Mis on digitehnoloogia ajastul lahutamatult seotud ja millest võib saada väga tulus ja prestiižne elukutse. Optimaalne esimene samm selles küsimuses on igas mõttes võimendi valmistamine oma kätega: Just UMZCH võimaldab koolifüüsika baasil algõppega samal laual liikuda kõige lihtsamatest kujundustest poole õhtu jooksul (mis siiski “laulavad” hästi) kõige keerulisemate üksusteni, mille kaudu saab hea rokkbänd mängib mõnuga. Selle väljaande eesmärk on tooge algajatele esile selle tee esimesed etapid ja ehk edastage kogemustega inimestele midagi uut.

Algloomad

Nii et kõigepealt proovime teha helivõimendi, mis lihtsalt töötab. Helitehnikasse põhjalikult süvenemiseks peate järk-järgult omandama üsna palju teoreetilist materjali ega unusta edenedes oma teadmistebaasi rikastada. Kuid igasugust "tarkust" on lihtsam omaks võtta, kui näete ja tunnete, kuidas see "riistvaras" töötab. Ka selles artiklis ei tee me ilma teooriata - selle kohta, mida peate alguses teadma ja mida saab seletada ilma valemite ja graafikuteta. Vahepeal piisab sellest, kui tead, kuidas multitesterit kasutada.

Märge: Kui te pole veel elektroonikat joonud, pidage meeles, et selle komponente ei saa üle kuumeneda! Jootekolb - kuni 40 W (soovitavalt 25 W), maksimaalne lubatud jooteaeg ilma katkestusteta - 10 s. Jahutusradiaatori jootetihvti hoitakse meditsiiniliste pintsettidega seadme korpuse küljel olevast jootekohast 0,5-3 cm kaugusel. Hapet ja muid aktiivseid räbusteid ei saa kasutada! Joote - POS-61.

Vasakul joonisel fig.- kõige lihtsam UMZCH, "mis lihtsalt töötab." Seda saab kokku panna nii germaanium- kui ränitransistoride abil.

Sellel beebil on mugav õppida UMZCH seadistamise põhitõdesid, millel on otseühendused kaskaadide vahel, mis annavad kõige selgema heli:

• Enne toite esmakordset sisselülitamist lülitage koormus (kõlar) välja;
• R1 asemel jootme 33 kOhm konstanttakisti ja 270 kOhm muutuva takisti (potentsiomeetri) keti, st. esimene märkus neli korda vähem ja teine ​​u. kahekordne nimiväärtus võrreldes originaaliga vastavalt skeemile;
• Varustame toidet ja potentsiomeetrit pöörates ristiga tähistatud punktis seame näidatud kollektorivoolu VT1;
• Eemaldame voolu, jootame lahti ajutised takistid ja mõõdame nende kogutakistust;
• R1-ks määrame takisti, mille väärtus on standardseeriast, mis on mõõdetavale kõige lähemal;
• Asendame R3 konstantse 470 oomi ahelaga + 3,3 kOhm potentsiomeetriga;
• Sama nagu lõigete järgi. 3-5, V. Ja me seadsime pinge võrdseks poolega toitepingest.

Punkt a, kust signaal eemaldatakse koormusele, on nn. võimendi keskpunkt. Unipolaarse toiteallikaga UMZCH-i puhul on see seatud poolele väärtusest ja bipolaarse toiteallikaga UMZCH-is - ühise juhtme suhtes null. Seda nimetatakse võimendi tasakaalu reguleerimiseks. Koormuse mahtuvusliku lahtisidumisega unipolaarsetes UMZCH-des ei ole vaja seda seadistamise ajal välja lülitada, kuid parem on harjuda seda tegema refleksiivselt: ühendatud koormusega tasakaalustamata 2-polaarne võimendi võib oma võimsa ja ära põletada. kallid väljundtransistorid või isegi "uus, hea" ja väga kallis võimas kõlar.

Märge: komponendid, mis nõuavad seadme seadistamisel paigutuses valimist, on diagrammidel tähistatud kas tärniga (*) või apostroofiga (‘).

Sama joonise keskel.- lihtne UMZCH transistoridel, mis arendab juba võimsust kuni 4-6 W 4-oomise koormusega. Kuigi see töötab nagu eelmine, nn. klass AB1, pole mõeldud Hi-Fi heli jaoks, kuid kui vahetada paar neid D-klassi võimendiid (vt allpool) odavates Hiina arvutikõlarites, paraneb nende heli märgatavalt. Siin õpime veel üht nippi: radiaatoritele tuleb asetada võimsad väljundtransistorid. Täiendavat jahutust vajavad komponendid on diagrammidel välja toodud punktiirjoontega; aga mitte alati; mõnikord - näidates jahutusradiaatori nõutavat hajutavat ala. Selle UMZCH seadistamine on tasakaalustamine R2 abil.

Paremal joonisel fig.- mitte veel 350 W koletis (nagu artikli alguses näidati), vaid juba üsna soliidne loom: lihtne võimendi 100 W transistoridega. Läbi selle saab kuulata muusikat, aga mitte Hi-Fi, tegevusklass on AB2. Küll aga sobib see üsna hästi piknikuplatsile või õuekoosolekule, kooli aulasse või väikesesse ostusaali punkti panemiseks. Amatöörrokkbänd, kellel on selline UMZCH instrumendi kohta, võib edukalt esineda.

Sellel UMZCH-l on veel 2 nippi: esiteks tuleb väga võimsates võimendites jahutada ka võimsa väljundi ajami astet, nii et VT3 asetatakse 100 kW või enamale radiaatorile. vt Väljundiks on vaja radiaatoreid VT4 ja VT5 alates 400 ruutmeetrit. vaata Teiseks, bipolaarse toiteallikaga UMZCH-d ei ole koormuseta üldse tasakaalustatud. Kõigepealt läheb üks või teine ​​väljundtransistor katkestusse ja sellega seotud transistor küllastusse. Seejärel võivad täistoitepinge korral tasakaalustamise ajal tekkida voolu tõusud kahjustada väljundtransistore. Seega tasakaalustamiseks (R6, arvasite ära?) toidetakse võimendit +/–24 V pealt ja koormuse asemel lülitatakse sisse 100...200 oomine traattakisti. Muide, skeemil on mõnede takistite tõmblused rooma numbritega, mis näitavad nende vajalikku soojuse hajumise võimsust.

Märge: Selle UMZCH toiteallikas vajab võimsust 600 W või rohkem. Antialiasing filtrikondensaatorid - alates 6800 µF 160 V juures. Paralleelselt IP elektrolüütkondensaatoritega on kaasas 0,01 µF keraamilised kondensaatorid, et vältida iseeneslikku ergastust ultraheli sagedustel, mis võivad väljundtransistorid koheselt läbi põletada.

Välitöölistel

Rajal. riis. - veel üks võimalus üsna võimsa UMZCH jaoks (30 W ja toitepingega 35 V - 60 W) võimsatel väljatransistoridel:

Sellest kostuv heli vastab juba algtaseme Hi-Fi nõuetele (kui UMZCH muidugi töötab vastavates akustilistes süsteemides, kõlarites). Võimsad välidraiverid ei vaja sõitmiseks palju võimsust, seega puudub eelvõimsuskaskaadi. Veelgi võimsamad väljatransistorid ei põleta kõlareid ühegi rikke korral läbi – need põlevad ise kiiremini läbi. Samuti ebameeldiv, kuid siiski odavam kui kalli valjuhääldi bassipea (GB) väljavahetamine. See UMZCH ei vaja üldiselt tasakaalustamist ega reguleerimist. Algajatele mõeldud disainina on sellel ainult üks puudus: võimsad väljatransistorid on palju kallimad kui samade parameetritega võimendi bipolaarsed transistorid. Nõuded üksikettevõtjatele on sarnased varasematele. korpus, kuid selle võimsust on vaja alates 450 W. Radiaatorid – alates 200 ruutmeetrit. cm.

Märge: pole vaja ehitada võimsaid UMZCH-sid väljatransistoridele näiteks toiteallikate ümberlülitamiseks. arvuti Kui proovite neid UMZCH-i jaoks vajalikku aktiivsesse režiimi "juhtida", siis nad kas lihtsalt läbi põlevad või on heli nõrk ja "puudub üldse". Sama kehtib näiteks võimsate kõrgepinge bipolaarsete transistoride kohta. vanade telerite liiniskaneerimisest.

Otse üles

Kui esimesed sammud juba tehtud, siis on päris loomulik tahtmine ehitada Hi-Fi klassi UMZCH, laskumata liiga sügavale teoreetilisesse džunglisse. Selleks peate oma seadmeid laiendama - vajate ostsilloskoopi, helisagedusgeneraatorit (AFG) ja vahelduvvoolu millivoltmeetrit, mis võimaldab mõõta alalisvoolu komponenti. Prototüübiks on parem võtta kordamiseks E. Gumeli UMZCH, mida on üksikasjalikult kirjeldatud raadios nr 1, 1989. Selle ehitamiseks vajate mõnda odavat saadaolevat komponenti, kuid kvaliteet vastab väga kõrgetele nõuetele: lülitage sisse kuni 60 W, sagedusala 20-20 000 Hz, sageduskarakteristiku ebaühtlus 2 dB, mittelineaarne moonutustegur (THD) 0,01%, omamüratase –86 dB. Gumeli võimendi seadistamine on aga üsna keeruline; kui saate sellega hakkama, võite võtta mis tahes muu. Kuid mõned praegu teadaolevad asjaolud lihtsustavad oluliselt selle UMZCH loomist, vt allpool. Arvestades seda ja seda, et mitte kõik ei pääse Raadio arhiivi, oleks paslik põhipunktid üle korrata.

Lihtsa kvaliteetse UMZCH skeemid

Gumeli UMZCH vooluringid ja nende spetsifikatsioonid on näidatud joonisel. Väljundtransistoride radiaatorid - alates 250 ruutmeetrit. vt UMZCH kohta jooniselt fig. 1 ja alates 150 ruutmeetrit. vt varianti vastavalt joonisele. 3 (algne numeratsioon). Eelväljundastme (KT814/KT815) transistorid paigaldatakse 75x35 mm alumiiniumplaatidest painutatud radiaatoritele paksusega 3 mm. KT814/KT815 pole vaja asendada KT626/KT961-ga, heli ei parane märgatavalt, kuid seadistamine muutub tõsiselt keeruliseks.

See UMZCH on toiteallika, paigaldustopoloogia ja üldise seisukohalt väga kriitiline, seetõttu tuleb see paigaldada struktuurselt terviklikul kujul ja ainult standardse toiteallikaga. Kui proovite seda stabiliseeritud toiteallikast toita, põlevad väljundtransistorid kohe läbi. Seetõttu on joonisel fig. Esitatakse originaalsete trükkplaatide joonised ja seadistusjuhised. Võime neile lisada, et esiteks, kui selle esmakordsel sisselülitamisel on märgatav “erutus”, võitlevad nad sellega, muutes induktiivsust L1. Teiseks ei tohiks plaatidele paigaldatud osade juhtmed olla pikemad kui 10 mm. Kolmandaks on paigaldustopoloogia muutmine äärmiselt ebasoovitav, kuid kui see on tõesti vajalik, peab juhtmete küljel olema raamkilp (maandusahel, joonisel värviga esile tõstetud) ja toiteteed peavad läbima väljaspool seda.

Märge: katkestused radades, millega võimsate transistoride alused on ühendatud - tehnoloogilised, reguleerimiseks, misjärel need suletakse joodisepiiskadega.

Selle UMZCH seadistamine on oluliselt lihtsustatud ja kasutamise ajal põnevuse tekkimise oht väheneb nullini, kui:

• Minimeerige ühenduste paigaldamist, asetades plaadid võimsate transistoride radiaatoritele.
• Loobuge täielikult sees olevatest pistikutest, teostades kogu paigalduse ainult jootmise teel. Siis pole vaja R12, R13 võimsamas versioonis või R10 R11 vähem võimsas versioonis (need on diagrammidel punktiiriga).
• Kasutage sisemisel paigaldamisel minimaalse pikkusega hapnikuvabu vasest helijuhtmeid.

Kui need tingimused on täidetud, pole ergastusega probleeme ja UMZCH seadistamine taandub rutiinsele protseduurile, mida on kirjeldatud joonisel fig.

Juhtmed heli jaoks

Helijuhtmed ei ole tühikäigu leiutis. Nende kasutamise vajadus praegu on vaieldamatu. Vases koos hapniku seguga moodustub metallikristalliitide pinnale õhuke oksiidkile. Metalloksiidid on pooljuhid ja kui vool juhtmes on nõrk ilma konstantse komponendita, siis selle kuju moondub. Teoreetiliselt peaksid moonutused lugematul hulgal kristalliitidel üksteist kompenseerima, kuid neid jääb alles väga vähe (ilmselt kvantmääramatuse tõttu). Piisab, et tähelepanelikud kuulajad oleksid märgatavad kaasaegse UMZCH-i puhtaima heli taustal.

Tootjad ja kaupmehed asendavad hapnikuvaba vase asemel häbematult tavalist elektrilist vaske – silma järgi pole võimalik üht teisest eristada. Siiski on rakendusvaldkond, kus võltsimine pole selge: keerdpaarkaabel arvutivõrkude jaoks. Kui paned vasakule pikkade segmentidega ruudustiku, siis see kas ei käivitu üldse või tõmbleb pidevalt. Momendi hajumine, teate.

Kui just helijuhtmetest räägiti, sai autor aru, et põhimõtteliselt ei olnud tegemist tühikäigu jutuga, seda enam, et hapnikuvabu juhtmeid oli selleks ajaks juba ammu kasutatud eriotstarbelistes seadmetes, millega ta oli hästi tuttav. tema töövaldkond. Seejärel võtsin ja asendasin oma TDS-7 kõrvaklappide standardse juhtme omatehtud juhtmega, mis oli valmistatud painduvate mitmetuumaliste juhtmetega “vitukhast”. Heli on foneetiliselt järjepidevalt paranenud end-to-end analooglugude puhul, st. teel stuudiomikrofonist plaadile, kunagi digiteeritud. Eriti eredalt kõlasid DMM (Direct Metal Mastering) tehnoloogiaga tehtud vinüülsalvestised. Pärast seda muudeti kogu koduse heli ühendamine "vitushka"-ks. Siis hakkasid heli paranemist märkama täiesti juhuslikud, muusika suhtes ükskõiksed ja ette teatamata inimesed.

Kuidas keerdpaarist ühendavaid juhtmeid teha, vt järgmist. video.

Video: isetegemise keerdpaarühendusjuhtmed

Kahjuks kadus painduv “vitha” peagi müügilt – see ei püsinud hästi kurrutatud pistikutes. Lugejatele teadmiseks, et painduv "sõjaline" traat MGTF ja MGTFE (varjestatud) on valmistatud ainult hapnikuvabast vasest. Võlts on võimatu, sest Tavalisel vasel levib lintfluoroplastiline isolatsioon üsna kiiresti. MGTF on nüüd laialdaselt saadaval ja maksab palju vähem kui garantiiga kaubamärgiga helikaablid. Sellel on üks puudus: seda ei saa teha värviliselt, kuid seda saab siltidega parandada. Samuti on olemas hapnikuvabad mähisjuhtmed, vt allpool.

Teoreetiline vahepala

Nagu näeme, tuli juba helitehnoloogia valdamise algstaadiumis tegeleda Hi-Fi (High Fidelity) kontseptsiooniga, kõrge täpsusega heli taasesitus. Hi-Fi on erineva tasemega, mis on järjestatud järgmiselt. peamised parameetrid:

1. Reprodutseeritav sagedusriba.
2. Dünaamiline ulatus – maksimaalse (tipp) väljundvõimsuse ja mürataseme suhe detsibellides (dB).
3. Enesemüra tase dB-des.
4. Mittelineaarne moonutustegur (THD) nimiväljundvõimsusel (pikaajaline). Eeldatakse, et SOI tippvõimsusel on olenevalt mõõtmistehnikast 1% või 2%.
5. Amplituud-sagedusreaktsiooni (AFC) ebaühtlus reprodutseeritavas sagedusribas. Kõlarite jaoks - eraldi madalal (LF, 20-300 Hz), keskmisel (MF, 300-5000 Hz) ja kõrgel (HF, 5000-20 000 Hz) helisagedusel.

Märge: mis tahes I väärtuste absoluuttasemete suhe (dB) on määratletud kui P(dB) = 20log(I1/I2). Kui I1

Kõlarite projekteerimisel ja ehitamisel peate teadma kõiki Hi-Fi peensusi ja nüansse ning koduseks mõeldud omatehtud Hi-Fi UMZCH-i puhul peate enne nende juurde asumist selgelt mõistma nende võimsuse nõudeid antud ruumi heli, dünaamiline ulatus (dünaamika), müratase ja SOI. UMZCH-st 20-20 000 Hz sagedusriba saavutamine 3 dB servade ja ebaühtlase sageduskarakteristikuga keskvahemikus 2 dB pole kaasaegsel elemendialusel kuigi keeruline.

Helitugevus

UMZCH võimsus ei ole eesmärk omaette, see peab tagama antud ruumis optimaalse heli taasesituse helitugevuse. Seda saab määrata võrdse helitugevusega kõverate abil, vt joon. Elamurajoonides ei ole vaiksemat kui 20 dB loomulikku müra; 20 dB on kõrbes täielik vaikus. Helitugevus 20 dB võrreldes kuuldavuse lävega on arusaadavuse lävi – sosinat on siiski kuulda, kuid muusikat tajutakse vaid selle olemasolu faktina. Kogenud muusik oskab öelda, mis pilli mängitakse, aga mitte mida täpselt.

40 dB – vaikses piirkonnas või maamajas hästi isoleeritud linnakorteri normaalne müra – esindab arusaadavuse läve. Muusikat arusaadavuslävest kuni arusaadavuse läveni saab kuulata sügava sageduskarakteristiku korrektsiooniga, eelkõige bassis. Selleks viiakse tänapäevastesse UMZCH-desse, sealhulgas vastavalt, funktsioon MUTE (mute, mutation, not mutation!). parandusahelad UMZCH-is.

90 dB on sümfooniaorkestri helitugevus väga heas kontserdisaalis. 110 dB suudab ainulaadse akustikaga saalis toota laiendatud orkester, mida maailmas pole üle 10, see on taju lävi: valjemad helid tajutakse ikka tahtepingutusega tähenduselt eristatavana, aga juba tüütu lärm. Helitugevuse tsoon eluruumides 20-110 dB moodustab täieliku kuuldavuse tsooni ja 40-90 dB on parima kuuldavuse tsoon, kus treenimata ja kogenematu kuulaja tajub heli tähendust täielikult. Kui ta muidugi selles on.

Võimsus

Seadmete võimsuse arvutamine antud helitugevusel kuulamisalal on võib-olla elektroakustika peamine ja kõige raskem ülesanne. Enda jaoks on tingimustes parem minna akustilistest süsteemidest (AS): arvutage nende võimsus lihtsustatud meetodil ja võtke UMZCH nominaalne (pikaajaline) võimsus, mis võrdub kõrgeima (muusikalise) kõlariga. Sel juhul ei lisa UMZCH märgatavalt oma moonutusi kõlarite omadele, need on juba helitee peamiseks mittelineaarsuse allikaks. Kuid UMZCH-d ei tohiks liiga võimsaks muuta: sel juhul võib selle enda müratase olla kõrgem kui kuuldavuse lävi, sest See arvutatakse maksimaalse võimsusega väljundsignaali pingetaseme põhjal. Kui seda väga lihtsalt pidada, siis tavalise korteri või maja ruumi ja normaalse iseloomuliku tundlikkusega (heliväljundiga) kõlarite puhul saame jälje võtta. UMZCH optimaalsed võimsuse väärtused:

• Kuni 8 ruutmeetrit. m – 15-20 W.
• 8-12 ruutmeetrit m – 20-30 W.
• 12-26 ruutmeetrit m – 30-50 W.
• 26-50 ruutmeetrit m – 50-60 W.
• 50-70 ruutmeetrit m – 60-100 W.
• 70-100 ruutmeetrit m – 100-150 W.
• 100-120 ruutmeetrit m – 150-200 W.
• Rohkem kui 120 ruutmeetrit. m – määratud arvutusega, mis põhineb kohapealsetel akustilistel mõõtmistel.

Dünaamika

UMZCH dünaamiline ulatus määratakse võrdse helitugevuse kõverate ja erinevate tajumisastmete läviväärtustega:

1. Sümfooniline muusika ja džäss sümfoonilise saatega - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideaalne, 70 dB (90 dB - 20 dB) vastuvõetav. Ükski ekspert ei erista linnakorteris dünaamika 80-85 dB heli ideaalist.
2. Muud tõsised muusikažanrid – 75 dB suurepärane, 80 dB “läbi katuse”.
3. Igasugune popmuusika ja filmide heliribad - 66 dB on silmadele piisav, sest... Need oopused on juba salvestamise ajal kokku surutud kuni 66 dB ja isegi kuni 40 dB tasemeni, nii et saate neid kuulata ükskõik millega.

Antud ruumi jaoks õigesti valitud UMZCH dünaamiline ulatus loetakse võrdseks tema enda müratasemega, võttes + märgiga, see on nn. signaali ja müra suhe.

SEEGA MA

UMZCH mittelineaarsed moonutused (ND) on väljundsignaali spektri komponendid, mida sisendsignaalis ei esinenud. Teoreetiliselt on kõige parem NI "tõugata" oma müra taseme alla, kuid tehniliselt on seda väga raske rakendada. Praktikas arvestavad nad nn. maskeeriv efekt: helitugevuse tasemetel alla ca. 30 dB juures kitseneb inimkõrva poolt tajutav sagedusvahemik, nagu ka helide sageduse järgi eristamise võime. Muusikud kuulevad noote, kuid neil on raske hinnata heli tämbrit. Inimestel, kes ei kuule muusikat, ilmneb maskeerimisefekt juba 45–40 dB helitugevuse juures. Seetõttu hindab keskmine kuulaja UMZCH-i, mille THD on 0,1% (–60 dB alates helitugevuse tasemest 110 dB), Hi-Fi-ks ja 0,01% (–80 dB) THD-ga mitte. heli moonutamine.

Lambid

Viimane väide põhjustab toruskeemide pooldajate seas ilmselt tõrjumist, isegi raevu: nad ütlevad, et tõelist heli tekitavad ainult torud ja mitte ainult mõned, vaid teatud tüüpi oktaalsed. Rahunege, härrased – spetsiaalne toruheli pole väljamõeldis. Põhjuseks on elektroonikalampide ja transistoride põhimõtteliselt erinevad moonutuste spektrid. Mis omakorda on tingitud sellest, et lambis liigub elektronide voog vaakumis ja selles ei teki kvantefekte. Transistor on kvantseade, kus kristallis liiguvad vähemuslaengukandjad (elektronid ja augud), mis on ilma kvantefektideta täiesti võimatu. Seetõttu on torude moonutuste spekter lühike ja puhas: selles on selgelt näha ainult harmoonilised kuni 3. - 4.-ni ning kombinatsioonkomponente (sisendsignaali ja nende harmooniliste sageduste summad ja erinevused) on väga vähe. Seetõttu nimetati vaakumlülituste päevil SOI-d harmooniliseks moonutuseks (CHD). Transistorides on moonutuste spekter (kui need on mõõdetavad, on reservatsioon juhuslik, vt allpool) on jälgitav kuni 15. ja kõrgemate komponentideni ning kombinatsioonisagedusi on selles enam kui küll.

Tahkiselektroonika alguses kasutasid transistor-UMZCH-de disainerid nende jaoks tavalist "toru" SOI-d 1–2%; Sellise ulatusega toru moonutuste spektriga heli tajub tavakuulaja puhtana. Muide, Hi-Fi kontseptsiooni polnud veel olemas. Selgus, et need kõlavad tuimalt ja tuimalt. Transistortehnoloogia arendamise käigus kujunes välja arusaam, mis on Hi-Fi ja mida selleks vaja on.

Praeguseks on transistortehnoloogia kasvuvaludest edukalt üle saadud ja hea UMZCH väljundi kõrvalsagedusi on spetsiaalsete mõõtmismeetodite abil raske tuvastada. Ja lambiahelaid võib pidada kunstiks. Selle aluseks võib olla ükskõik, miks ei võiks elektroonika sinna minna? Siin sobiks analoogia fotograafiaga. Keegi ei saa eitada, et kaasaegne digipeegelkaamera teeb mõõtmatult selgema, detailsema ning ereduse- ja värvivahemikus sügavama pildi kui akordioniga vineerkarp. Aga keegi kõige lahedama Nikoniga “klõpsab pilte” nagu “see on minu paks kass, ta oli purjus nagu pätt ja magab käpad väljasirutatud” ja keegi kasutab Smena-8M-i kasutades Svemovi mustvalget filmi. tehke pilt, mille ees on prestiižsel näitusel rahvamass.

Märge: ja rahunege uuesti maha - kõik pole nii hull. Tänapäeval on väikese võimsusega lampidel UMZCH jäänud vähemalt üks ja mitte vähem oluline rakendus, mille jaoks need on tehniliselt vajalikud.

Eksperimentaalne stend

Paljud helisõbrad, kes on vaevu jootma õppinud, lähevad kohe torudesse. See ei vääri mingil juhul umbusaldust, pigem vastupidi. Huvi päritolu vastu on alati õigustatud ja kasulik ning elektroonika on torudega selliseks muutunud. Esimesed arvutid olid torupõhised ja ka esimese kosmoseaparaadi pardaelektroonika seadmed olid torupõhised: juba siis olid olemas transistorid, kuid need ei pidanud maavälisele kiirgusele vastu. Muide, tollal loodi ka kõige rangema saladuskatte all lampide mikroskeeme! Külma katoodiga mikrolampidel. Ainus teadaolev mainimine neid avatud allikates on Mitrofanovi ja Pickersgili haruldases raamatus “Kaasaegsed vastuvõtu- ja võimendustorud”.

Aga laulusõnadest piisab, asume asja juurde. Neile, kellele meeldib joonisel fig. – spetsiaalselt katseteks mõeldud pinklambi UMZCH skeem: SA1 lülitab väljundlambi töörežiimi ja SA2 toitepinget. Ahel on Vene Föderatsioonis hästi tuntud, väike muudatus mõjutas ainult väljundtrafot: nüüd saate mitte ainult natiivset 6P7S-i ​​erinevates režiimides "juhtida", vaid valida ka ultralineaarses režiimis teiste lampide jaoks ekraanivõrgu lülitusteguri. ; valdava enamuse väljundpentoodide ja kiirtetroodide puhul on see kas 0,22-0,25 või 0,42-0,45. Väljundtrafo valmistamise kohta vt allpool.

Kitarristid ja rokkarid

See on täpselt nii, kui te ei saa ilma lampideta hakkama. Teatavasti sai elektrikitarrist täisväärtuslik sooloinstrument pärast seda, kui pikapist tuleva eelvõimendatud signaali hakati läbima spetsiaalse kinnituse - kuumuti -, mis tahtlikult selle spektrit moonutas. Ilma selleta oli keelpilli heli liiga terav ja lühike, sest elektromagnetiline pikap reageerib ainult oma mehaaniliste vibratsioonide režiimidele instrumendi heliplaadi tasapinnas.

Peagi ilmnes ebameeldiv asjaolu: kuumutuskuumutiga elektrikitarri heli saab täistugevuse ja heleduse ainult suure helitugevuse korral. See kehtib eriti humbucker-tüüpi pikapiga kitarride kohta, mis annavad kõige “vihasema” heli. Aga kuidas on algajaga, kes on sunnitud kodus proovi tegema? Sa ei saa minna saali esinema, kui ei tea täpselt, kuidas pill seal kõlab. Ja rokifännid tahavad lihtsalt oma lemmikasju täiel rinnal kuulata ja rokkarid on üldiselt korralikud ja konfliktivabad inimesed. Vähemalt need, keda huvitab rokkmuusika, mitte šokeeriv ümbrus.

Nii selgus, et saatuslik heli ilmub eluruumide jaoks vastuvõetaval helitugevusel, kui UMZCH on torupõhine. Põhjuseks on kuumuti signaali spektri spetsiifiline koostoime toruharmoonikute puhta ja lühikese spektriga. Siinkohal sobib jällegi analoogia: mustvalge foto võib olla palju väljendusrikkam kui värviline, sest jätab vaatamiseks vaid piirjooned ja valguse.

Kellel on lampvõimendit vaja mitte katsetamiseks, vaid tehnilise vajaduse tõttu, neil pole kaua aega lampelektroonika peensusi valdada, kirglikult tegeleb muuga. Sel juhul on parem muuta UMZCH trafo ilma. Täpsemalt ühe otsaga sobiva väljundtrafoga, mis töötab ilma pideva magnetiseerimiseta. See lähenemine lihtsustab ja kiirendab oluliselt UMZCH lambi kõige keerukama ja kriitiliseima komponendi tootmist.

UMZCH "trafodeta" toru väljundaste ja selle eelvõimendid

Paremal joonisel fig. on antud toru UMZCH trafota väljundastme skeem ja vasakul on selle eelvõimendi võimalused. Ülaosas - klassikalise Baxandali skeemi järgi heliregulaatoriga, mis tagab üsna sügava reguleerimise, kuid toob signaali sisse kerge faasimoonutuse, mis võib UMZCH-i kasutamisel kahesuunalises kõlaris olla märkimisväärne. Allpool on lihtsama tooni juhtimisega eelvõimendi, mis ei moonuta signaali.

Aga tuleme tagasi lõppu. Mitmetes välismaistes allikates peetakse seda skeemi ilmutuseks, kuid identne, välja arvatud elektrolüütkondensaatorite mahtuvus, on leitud nõukogude 1966. aasta „Raadioamatööride käsiraamatust”. Paks raamat, 1060 lehekülge. Tol ajal ei olnud Internetti ja kettapõhiseid andmebaase.

Samas kohas, joonisel paremal, on lühidalt, kuid selgelt kirjeldatud selle skeemi puudused. Rajal on antud samast allikast pärit täiustatud. riis. paremal. Selles toidetakse ekraanivõrku L2 anoodalaldi keskpunktist (jõutrafo anoodmähis on sümmeetriline) ja ekraani võre L1 toidetakse läbi koormuse. Kui lülitate suure takistusega kõlarite asemel sisse tavaliste kõlaritega sobiva trafo, nagu eelmises. vooluring, väljundvõimsus on ca. 12 W, sest trafo primaarmähise aktiivne takistus on palju väiksem kui 800 oomi. Selle viimase etapi SOI trafo väljundiga - u. 0,5%

Kuidas teha trafot?

Võimsa signaali madalsagedusliku (heli) trafo kvaliteedi peamised vaenlased on magnet lekkeväli, mille jõujooned on suletud, möödudes magnetahelast (südamikust), keerisvoolud magnetahelas (Foucault voolud) ja vähemal määral magnetostriktsiooni südamikus. Selle nähtuse tõttu hooletult kokku pandud trafo “laulab”, ümiseb või piiksub. Foucault voolude vastu võitlemiseks vähendatakse magnetahela plaatide paksust ja isoleeritakse need montaaži käigus täiendavalt lakiga. Väljundtrafode puhul on plaadi optimaalne paksus 0,15 mm, maksimaalne lubatud 0,25 mm. Väljundtrafo jaoks ei tohiks võtta õhemaid plaate: südamiku (magnetahela keskvarda) täitmistegur terasega langeb, antud võimsuse saamiseks tuleb magnetahela ristlõiget suurendada, mis ainult suurendab selles moonutusi ja kadusid.

Konstantse eelpingega (näiteks ühe otsaga väljundastme anoodvooluga) töötava helitrafo südamikus peab olema väike (arvutuslikult määratud) mittemagnetiline vahe. Mittemagnetilise pilu olemasolu vähendab ühelt poolt signaali moonutusi pidevast magnetiseerimisest; teisest küljest suurendab see tavapärases magnetahelas hajuvälja ja nõuab suurema ristlõikega südamikku. Seetõttu tuleb mittemagnetiline vahe arvutada optimaalselt ja teostada võimalikult täpselt.

Magnetiseerimisega töötavate trafode jaoks on optimaalne südamiku tüüp valmistatud Shp (lõigatud) plaatidest, pos. 1 joonisel fig. Neis tekib südamiku lõikamisel mittemagnetiline vahe ja on seetõttu stabiilne; selle väärtus on näidatud plaatide passis või mõõdetud sondide komplektiga. Hulkuv väli on minimaalne, sest külgharud, mille kaudu magnetvoog suletakse, on tahked. Trafosüdamikud ilma eelpingeta monteeritakse sageli Shp-plaatidest, kuna Shp-plaadid on valmistatud kvaliteetsest trafoterasest. Sel juhul monteeritakse südamik üle katuse (plaadid asetatakse lõikega ühes või teises suunas) ja selle ristlõiget suurendatakse arvutuslikuga võrreldes 10%.

Trafod on parem kerida ilma magnetiseerimiseta USH-südamikele (vähendatud kõrgus laiendatud akendega), pos. 2. Nendes saavutatakse hajuvälja vähenemine magnettee pikkuse vähendamisega. Kuna USh-plaadid on paremini ligipääsetavad kui Shp, valmistatakse neist sageli magnetiseerimisega trafosüdamikke. Seejärel tehakse südamiku kokkupanek tükkideks lõigatud: W-plaatide pakett pannakse kokku, asetatakse mittejuhtivast mittemagnetilisest materjalist riba paksusega, mis on võrdne mittemagnetilise pilu suurusega, kaetakse ikkega. džemprite pakist ja klambriga kokku tõmmatud.

Märge: ShLM-tüüpi helisignaali magnetahelatest on kvaliteetsete lampvõimendite väljundtrafode jaoks vähe kasu, neil on suur hajuväli.

Pos. 3 on kujutatud südamiku mõõtmete diagrammi trafo arvutamiseks pos. 4 mähisraami konstruktsioon ja pos. 5 – selle osade mustrid. Mis puutub "trafota" väljundastme trafosse, siis on parem teha see üle katuse asuvale ShLMm-ile, sest eelpinge on tühine (eelpingevool võrdub ekraani võrguvooluga). Peamine ülesanne on siin teha mähised võimalikult kompaktseks, et vähendada hajuvälja; nende aktiivne takistus jääb siiski palju alla 800 oomi. Mida rohkem vaba ruumi akendesse jäi, seda paremaks trafo välja kukkus. Seetõttu keritakse mähised pööre (kui mähismasinat pole, on see kohutav ülesanne) võimalikult peenest traadist, trafo mehaanilisel arvutamisel võetakse anoodimähise paigalduskoefitsient 0,6. Mähisjuhe on PETV või PEMM, neil on hapnikuvaba südamik. Pole vaja võtta PETV-2 ega PEMM-2, topeltlakkimise tõttu on neil suurenenud välisläbimõõt ja suurem hajumisväli. Esmalt keritakse primaarmähis, sest see on selle hajumisväli, mis mõjutab heli kõige rohkem.

Sellele trafole, mille plaatide nurkades on augud ja kinnitusklambrid, tuleb otsida rauda (vt joonist paremal), sest "Täieliku õnne nimel" on magnetahel kokku pandud järgmiselt. järjekord (loomulikult peaksid juhtmete ja välise isolatsiooniga mähised juba raamil olema):

1. Valmistage pooleks lahjendatud akrüüllakk või vanaaegselt šellak;
2. Džemperitega plaadid kaetakse ühelt poolt kiiresti lakiga ja asetatakse raami sisse nii kiiresti kui võimalik, ilma liiga tugevalt vajutamata. Esimene plaat asetatakse lakitud küljega sissepoole, järgmine lakkimata poolega esimesele lakitud poolele jne;
3. Kui raami aken on täidetud, asetatakse klambrid ja kinnitatakse need tihedalt poltidega;
4. 1-3 minuti pärast, kui lakkide väljapressimine vahedest ilmselt lakkab, lisage uuesti plaadid, kuni aken on täidetud;
5. Korrake lõike. 2-4, kuni aken on tihedalt terasest pakitud;
6. Südamik tõmmatakse uuesti kõvasti kinni ja kuivatatakse aku peal jne. 3-5 päeva.

Selle tehnoloogia abil kokkupandud südamikul on väga hea plaatisolatsioon ja terastäidis. Magnetostriktsioonikadusid ei tuvastata üldse. Kuid pidage meeles, et seda tehnikat ei saa kasutada permalloy südamike jaoks, kuna Tugeva mehaanilise mõju all halvenevad permalloy magnetilised omadused pöördumatult!

Mikroskeemidel

Integraallülituste (IC-de) UMZCH-sid teevad enamasti need, kes on rahul helikvaliteediga kuni keskmise Hi-Fi-ni, kuid keda köidavad rohkem madal hind, kiirus, kokkupanemise lihtsus ja igasuguste häälestusprotseduuride täielik puudumine, nõuavad eriteadmisi. Lihtsalt, mikroskeemide võimendi on mannekeenide jaoks parim valik. Žanri klassika on siin TDA2004 IC-l olev UMZCH, mis on seerias olnud, kui jumal tahab, juba umbes 20 aastat, joonisel fig. Võimsus – kuni 12 W kanali kohta, toitepinge – 3-18 V unipolaarne. Radiaatori pindala - alates 200 ruutmeetrit. vaadake maksimaalset võimsust. Eeliseks on võime töötada väga väikese takistusega, kuni 1,6 oomi koormusega, mis võimaldab 12 V rongisisesest võrgust toitel saada täisvõimsust ja 6- 7-8 W võimsust. voltide toiteallikas, näiteks mootorrattal. B-klassi TDA2004 väljund aga ei ole üksteist täiendav (sama juhtivusega transistoridel), seega pole heli kindlasti Hi-Fi: THD 1%, dünaamika 45 dB.

Moodsam TDA7261 ei tekita paremat heli, kuid on võimsam, kuni 25 W, sest Toitepinge ülempiir on tõstetud 25 V-ni. Alumine piir 4,5 V lubab endiselt toita 6 V rongisisesest võrgust, s.o. TDA7261 saab käivitada peaaegu kõigist pardavõrkudest, välja arvatud õhusõiduki 27 V. Kasutades kinnitatud komponente (rihmad, joonisel paremal), saab TDA7261 töötada mutatsioonirežiimis ja St-By-ga (Stand By) ) funktsioon, mis lülitab UMZCH minimaalse energiatarbimise režiimi, kui teatud aja jooksul sisendsignaali pole. Mugavus maksab raha, nii et stereo jaoks on vaja paari TDA7261 radiaatoritega alates 250 ruutmeetrist. vaata iga.

Märge: Kui sind kuidagi köidavad St-By funktsiooniga võimendid, siis pea meeles, et neilt ei tasu oodata laiemaid kui 66 dB kõlareid.

“Üli ökonoomne” toiteploki poolest TDA7482, joonisel vasakul, töötades nn. klass D. Selliseid UMZCH-sid nimetatakse mõnikord digitaalvõimenditeks, mis on vale. Reaalseks digiteerimiseks võetakse nivooproovid analoogsignaalist, mille kvantimissagedus on vähemalt kaks korda suurem reprodutseeritud sagedustest, iga proovi väärtus salvestatakse mürakindlasse koodi ja salvestatakse edasiseks kasutamiseks. UMZCH klass D – pulss. Nendes muundatakse analoog otse kõrgsageduslikuks impulss-laiusmoduleeritud (PWM) jadaks, mis juhitakse kõlarisse läbi madalpääsfiltri (LPF).

D-klassi helil pole Hi-Fi-ga midagi ühist: D-klassi UMZCH-i SOI-d 2% ja dünaamikat 55 dB peetakse väga heaks näitajaks. Ja siinkohal tuleb öelda, et TDA7482 pole optimaalne valik: teised D-klassile spetsialiseerunud ettevõtted toodavad odavamaid ja vähem juhtmeid vajavaid UMZCH IC-sid, näiteks Paxx-seeria D-UMZCH, joonisel fig.

TDA-de hulgas väärib märkimist 4-kanaliline TDA7385, vt joonist, millele saate kokku panna hea võimendi kuni keskmise Hi-Fi kõlarite jaoks (kaasa arvatud), sagedusjaotusega 2 ribaks või subwooferiga süsteemi jaoks. Mõlemal juhul tehakse nõrga signaali sisendis madalpääs- ja keskkõrgsagedusfiltreerimine, mis lihtsustab filtrite disaini ja võimaldab ribasid sügavamalt eraldada. Ja kui akustika on subwoofer, saab TDA7385 2 kanalit eraldada sub-ULF-i sillaahela jaoks (vt allpool) ja ülejäänud 2 saab kasutada MF-HF jaoks.

UMZCH subwooferile

Subwoofer, mida võib tõlkida kui "subwoofer" või sõna otseses mõttes "boomer", taasesitab sagedusi kuni 150-200 Hz; selles vahemikus ei suuda inimkõrvad heliallika suunda praktiliselt määrata. Subwooferiga kõlarites on “sub-bassi” kõlar paigutatud eraldi akustilise kujundusega, see on subwoofer kui selline. Subwoofer on paigutatud põhimõtteliselt võimalikult mugavalt ja stereoefekti tagavad eraldi MF-HF kanalid oma väikesemõõtmeliste kõlaritega, mille akustilisele disainile eriti tõsiseid nõudeid ei esitata. Eksperdid nõustuvad, et stereot on parem kuulata täieliku kanalite eraldamisega, kuid bassikõlarite süsteemid säästavad oluliselt raha või tööjõudu bassiteel ning hõlbustavad akustika paigutamist väikestesse ruumidesse, mistõttu on need populaarsed tavakuulmisega tarbijate seas. mitte eriti nõudlikud.

Keskmiste kõrgete sageduste "lekkimine" bassikõlarisse ja sealt õhku rikub stereo suuresti, kuid kui "lõigate" järsult ära subbassi, mis, muide, on väga raske ja kallis, siis tekib väga ebameeldiv helihüppeefekt. Seetõttu filtreeritakse subwooferi süsteemide kanalid kaks korda. Sisendis tõstavad elektrifiltrid esile kesk-kõrged sagedused koos bassi “sabadega”, mis ei koorma kesk-kõrgsagedusteed üle, vaid tagavad sujuva ülemineku alambassidele. Keskmise sagedusega "sabadega" bassid kombineeritakse ja juhitakse subwooferi jaoks eraldi UMZCH-i. Kesksagedus on lisaks filtreeritud, et stereo ei halveneks, subwooferis on see juba akustiline: subbassikõlar on paigutatud näiteks subwooferi resonaatorikambrite vahele, mis ei lase kesksagedust välja. , vt paremal joonisel fig.

Subwooferi UMZCH-le kehtivad mitmed erinõuded, millest "mannekeenid" peavad kõige olulisemaks võimalikult suurt võimsust. See on täiesti vale, kui näiteks ruumi akustika arvestus andis ühe kõlari tippvõimsuseks W, siis subwooferi võimsuseks on vaja 0,8 (2W) või 1,6W. Näiteks kui tuppa sobivad kõlarid S-30, siis subwoofer vajab 1,6x30 = 48 W.

Palju olulisem on tagada faasi- ja mööduvate moonutuste puudumine: kui need tekivad, toimub helis kindlasti hüpe. Mis puutub SOI-sse, siis see on lubatud kuni 1%.Selle taseme sisemised bassimoonutused ei ole kuuldavad (vt võrdse helitugevusega kõveraid) ja nende spektri "sabad" kõige paremini kuuldavas kesksagedusalas ei tule bassikõlarist välja. .

Faasi- ja siirdemoonutuste vältimiseks on bassikõlari võimendi ehitatud vastavalt nn. sillaahel: 2 identset UMZCH-i väljundid lülitatakse kõlari kaudu vastastikku sisse; signaalid sisenditesse antakse antifaasis. Faasi- ja siirdemoonutuste puudumine sillaahelas on tingitud väljundsignaali teede täielikust elektrilisest sümmeetriast. Silla harusid moodustavate võimendite identsus tagatakse paaris UMZCH-de kasutamisega IC-del, mis on valmistatud samal kiibil; See on võib-olla ainus juhtum, kui mikrolülituste võimendi on parem kui diskreetne.

Märge: Silla UMZCH võimsus ei kahekordistu, nagu mõned arvavad, selle määrab toitepinge.

Näide UMZCH sildahelast bassikõlari jaoks ruumis kuni 20 ruutmeetrit. m (ilma sisendfiltriteta) TDA2030 IC-l on toodud joonisel fig. vasakule. Täiendav keskvahemiku filtreerimine toimub ahelate R5C3 ja R’5C’3 abil. Radiaatori pindala TDA2030 - alates 400 ruutmeetrit. vt Avatud väljundiga sillatud UMZCH-idel on ebameeldiv omadus: kui sild on tasakaalustamata, tekib koormusvoolus konstantne komponent, mis võib kõlarit kahjustada, ning alambassi kaitseahelad ebaõnnestuvad sageli, lülitades kõlari välja, kui mitte vaja. Seetõttu on kallist tammepuust bassipead parem kaitsta elektrolüütkondensaatorite mittepolaarsete patareidega (värviliselt esile tõstetud ja ühe aku diagramm on toodud sisendis).

Natuke akustikast

Subwooferi akustiline disain on omaette teema, aga kuna siin on antud joonis, siis on vaja ka selgitusi. Korpuse materjal – MDF 24 mm. Resonaatoritorud on valmistatud üsna vastupidavast, helisevast plastikust, näiteks polüetüleenist. Torude siseläbimõõt on 60 mm, eendid sissepoole on suures kambris 113 mm ja väikeses kambris 61 mm. Konkreetse kõlaripea jaoks tuleb bassikõlar ümber seadistada parima bassi jaoks ja samal ajal stereoefektile kõige vähem mõju avaldamiseks. Torude häälestamiseks võtavad nad silmnähtavalt pikema toru ja seda sisse-välja surudes saavutavad vajaliku heli. Torude väljaulatuvad osad ei mõjuta heli, seejärel lõigatakse need ära. Toru seaded on üksteisest sõltuvad, nii et peate näppima.

Kõrvaklappide võimendi

Kõrvaklappide võimendi valmistatakse enamasti käsitsi kahel põhjusel. Esimene on kuulamiseks “on the go”, st. väljaspool kodu, kui pleieri või nutitelefoni heliväljundi võimsusest ei piisa “nuppude” või “takjaste” ajamiseks. Teine on mõeldud tippklassi kodukõrvaklappide jaoks. Tavalise elutoa jaoks on vaja Hi-Fi UMZCH-i, mille dünaamika on kuni 70-75 dB, kuid parimate kaasaegsete stereokõrvaklappide dünaamiline ulatus ületab 100 dB. Sellise dünaamikaga võimendi maksab rohkem kui mõnel autol ja selle võimsus on alates 200 W kanali kohta, mis on tavalise korteri jaoks liiga palju: nimivõimsusest palju väiksema võimsusega kuulamine rikub heli, vt ülalt. Seetõttu on mõttekas teha väikese võimsusega, kuid hea dünaamikaga eraldi võimendi spetsiaalselt kõrvaklappide jaoks: sellise lisaraskusega kodumajapidamises kasutatavate UMZCH-de hinnad on selgelt absurdselt paisutatud.

Transistore kasutava lihtsaima kõrvaklappide võimendi vooluahel on toodud pos. 1 pilt. Heli on ainult Hiina “nuppudele”, töötab klassis B. Ei erine ka efektiivsuse poolest - 13 mm liitiumakud peavad täismahul vastu 3-4 tundi. Pos. 2 – TDA klassikaline liikvel olevate kõrvaklappide jaoks. Heli on aga päris korralik, kuni keskmise Hi-Fini olenevalt raja digitaliseerimise parameetritest. TDA7050 rakmetes on lugematu arv amatöörlikke täiustusi, kuid keegi pole veel saavutanud heli üleminekut järgmisele klassi tasemele: “mikrofon” ise seda ei võimalda. TDA7057 (element 3) on lihtsalt funktsionaalsem; saate ühendada helitugevuse regulaatori tavalise, mitte kahe potentsiomeetriga.

TDA7350 kõrvaklappide UMZCH (element 4) on loodud hea individuaalse akustika saavutamiseks. Just sellele IC-le on kokku pandud kõrvaklappide võimendid enamikus kesk- ja kõrgetasemelistes kodumajapidamises kasutatavates UMZCH-des. KA2206B kõrvaklappide UMZCH-i (element 5) peetakse juba professionaalseks: selle maksimaalsest 2,3 W võimsusest piisab selliste tõsiste isodünaamiliste "kruuside" nagu TDS-7 ja TDS-15 juhtimiseks.

Kõigile, kellel on raske esimest kokkupanekuks valida, soovitan seda 1 transistoriga võimendit. Ahel on väga lihtne ja seda saab rakendada kas monteeritud või trükitud vooluringi paigaldamisega.

Ütlen kohe, et selle võimendi kokkupanek on õigustatud ainult katsena, kuna helikvaliteet on parimal juhul odava Hiina skanneri vastuvõtjate tasemel. Kui kellelgi on soov ehitada parema helikvaliteediga väikese võimsusega võimendi, kasutades mikrolülitust TDA 2822 m , võite minna järgmisele lingile:

Kaasaskantav kõlar mängijale või telefonile tda2822m kiibil Võimendi testi foto:

Järgmine joonis näitab vajalike osade loendit:

Ahelas saab kasutada peaaegu kõiki keskmise ja suure võimsusega bipolaarseid transistore n - p - n konstruktsioonid, näiteks KT 817. Soovitav on paigaldada sisendisse kilekondensaator, mahuga 0,22 - 1 μF. Kilekondensaatorite näide järgmisel fotol:

Siin on trükkplaadi joonis programmist Sprint-Layout:


Signaal võetakse mp3-mängija või telefoni väljundist, kasutatakse maandust ja üht kanalit. Järgmisel joonisel näete signaaliallikaga ühendamiseks mõeldud Jack 3.5 pistiku ühendusskeemi:


Soovi korral saab selle võimendi, nagu iga teisegi, varustada helitugevuse regulaatoriga, ühendades 50 KOhm potentsiomeetri vastavalt standardskeemile, kasutades 1 kanalit:


Paralleelselt toiteallikaga, kui pärast dioodsilda pole toiteallikas suure võimsusega elektrolüütkondensaatorit, peate paigaldama 1000–2200 μF elektrolüüdi, mille tööpinge on suurem kui vooluahela toitepinge.
Sellise kondensaatori näide:

Ühel transistoril oleva võimendi trükkplaadi saate alla laadida sprint-paigutusprogrammi saidi jaotises Minu failid.

Selle võimendi helikvaliteeti saate hinnata, vaadates meie kanalil videot selle tööst.

Lihtne transistorvõimendi võib olla hea abivahend seadmete omaduste uurimiseks. Vooluahelad ja konstruktsioonid on üsna lihtsad, saate seadme ise valmistada ja kontrollida selle toimimist, mõõta kõiki parameetreid. Tänu kaasaegsetele väljatransistoridele on võimalik teha miniatuurne mikrofoni võimendi sõna otseses mõttes kolmest elemendist. Ja helisalvestuse parameetrite parandamiseks ühendage see personaalarvutiga. Ja vestluskaaslased kuulevad teie kõnet palju paremini ja selgemalt.

Sagedusomadused

Madala (heli) sagedusega võimendeid leidub peaaegu kõigis kodumasinates – stereosüsteemides, telerites, raadiotes, magnetofonides ja isegi personaalarvutites. Kuid on ka transistoridel, lampidel ja mikroskeemidel põhinevaid RF-võimendeid. Nende erinevus seisneb selles, et ULF võimaldab teil signaali võimendada ainult helisagedusel, mida inimkõrv tajub. Transistorhelivõimendid võimaldavad reprodutseerida signaale sagedustega vahemikus 20 Hz kuni 20 000 Hz.

Järelikult suudab isegi kõige lihtsam seade signaali selles vahemikus võimendada. Ja see teeb seda võimalikult ühtlaselt. Võimendus sõltub otseselt sisendsignaali sagedusest. Nende suuruste graafik on peaaegu sirge. Kui võimendi sisendisse suunatakse sagedusalast väljapoole jääv signaal, langeb seadme töökvaliteet ja efektiivsus kiiresti. ULF-kaskaadid monteeritakse reeglina madalal ja keskmisel sagedusel töötavate transistorite abil.

Helivõimendite tööklassid

Kõik võimendusseadmed on jagatud mitmeks klassiks, sõltuvalt kaskaadi läbiva voolu astmest tööperioodil:

1. Klass “A” - vool voolab katkematult kogu võimendi astme tööperioodi jooksul.
2. Tööklassis "B" voolab vool pool perioodi.
3. Klass “AB” näitab, et vool läbib võimendi astme aja, mis on võrdne 50–100% perioodist.
4. Režiimis “C” voolab elektrivool vähem kui poole tööajast.
5. ULF-režiimi “D” on raadioamatöörpraktikas kasutatud üsna hiljuti - veidi üle 50 aasta. Enamasti on need seadmed rakendatud digitaalsete elementide baasil ja neil on väga kõrge efektiivsus - üle 90%.

Moonutuste olemasolu erinevates madalsagedusvõimendite klassides

A-klassi transistorvõimendi tööpiirkonda iseloomustavad üsna väikesed mittelineaarsed moonutused. Kui sissetulev signaal sülitab välja kõrgema pingega impulsse, põhjustab see transistorite küllastumist. Väljundsignaalis hakkavad iga harmoonilise lähedale ilmuma kõrgemad (kuni 10 või 11). Seetõttu ilmub metalliline heli, mis on iseloomulik ainult transistorvõimenditele.

Kui toiteallikas on ebastabiilne, modelleeritakse väljundsignaal amplituudis võrgu sageduse lähedal. Heli muutub sageduskarakteristiku vasakpoolses osas karmimaks. Kuid mida parem on võimendi toiteallika stabiliseerimine, seda keerulisemaks muutub kogu seadme disain. A-klassis töötavatel ULF-idel on suhteliselt madal efektiivsus - alla 20%. Põhjus on selles, et transistor on pidevalt avatud ja vool läbib seda pidevalt.

Tõhususe (kuigi veidi) suurendamiseks võite kasutada push-pull ahelaid. Üks puudus on see, et väljundsignaali poollained muutuvad asümmeetriliseks. Kui liigute klassist “A” klassi “AB”, suurenevad mittelineaarsed moonutused 3-4 korda. Kuid kogu seadme vooluringi efektiivsus suureneb ikkagi. ULF-klassid “AB” ja “B” iseloomustavad moonutuste suurenemist, kui signaali tase sisendis väheneb. Kuid isegi helitugevuse suurendamine ei aita puudustest täielikult vabaneda.

Töö keskastmeklassides

Igal klassil on mitu sorti. Näiteks on võimendite klass “A+”. Selles töötavad sisendtransistorid (madalpinge) režiimis “A”. Kuid väljundastmetesse paigaldatud kõrgepinge töötavad kas "B" või "AB" asendis. Sellised võimendid on palju ökonoomsemad kui need, mis töötavad A-klassis. Mittelineaarseid moonutusi on märgatavalt vähem – mitte üle 0,003%. Paremaid tulemusi saab saavutada bipolaarsete transistoride abil. Nendel elementidel põhinevate võimendite tööpõhimõtet käsitletakse allpool.

Kuid väljundsignaalis on endiselt suur hulk kõrgemaid harmoonilisi, mistõttu heli muutub iseloomulikult metalliliseks. Samuti on AA klassis töötavad võimendiahelad. Nendes on mittelineaarsed moonutused veelgi vähem - kuni 0,0005%. Kuid transistorvõimendite peamine puudus on endiselt olemas - iseloomulik metallikheli.

"Alternatiivsed" kujundused

See ei tähenda, et need oleksid alternatiivsed, kuid mõned kvaliteetse heli taasesituse võimendite projekteerimise ja kokkupanemisega tegelevad spetsialistid eelistavad üha enam torude konstruktsioone. Toruvõimenditel on järgmised eelised:

1. Väga madal mittelineaarsete moonutuste tase väljundsignaalis.
2. Kõrgemaid harmoonilisi on vähem kui transistoride konstruktsioonides.

Kuid on üks tohutu puudus, mis kaalub üles kõik eelised - koordineerimiseks peate kindlasti installima seadme. Fakt on see, et toruastmel on väga kõrge takistus - mitu tuhat oomi. Kuid kõlari mähise takistus on 8 või 4 oomi. Nende koordineerimiseks peate paigaldama trafo.

See pole muidugi väga suur puudus – on ka transistorseadmeid, mis kasutavad väljundastme ja kõlarisüsteemi sobitamiseks trafosid. Mõned eksperdid väidavad, et kõige tõhusam on hübriidskeem, mis kasutab ühe otsaga võimendeid, mida negatiivne tagasiside ei mõjuta. Lisaks töötavad kõik need kaskaadid ULF-klassi “A” režiimis. Ehk siis repiiterina kasutatakse transistori võimsusvõimendit.

Pealegi on selliste seadmete efektiivsus üsna kõrge - umbes 50%. Kuid te ei tohiks keskenduda ainult tõhususe ja võimsuse näitajatele - need ei näita võimendi heli taasesituse kõrget kvaliteeti. Palju olulisem on karakteristikute lineaarsus ja nende kvaliteet. Seetõttu peate pöörama tähelepanu eelkõige neile, mitte võimule.

Ühe otsaga ULF-ahel transistoril

Lihtsaim võimendi, mis on ehitatud ühise emitteri ahela järgi, töötab klassis “A”. Skeemis kasutatakse n-p-n struktuuriga pooljuhtelementi. Kollektorahelasse on paigaldatud takistus R3, mis piirab voolu voolu. Kollektorahel on ühendatud positiivse toitejuhtmega ja emitteri ahel on ühendatud negatiivse juhtmega. Kui kasutate p-n-p struktuuriga pooljuhttransistore, on ahel täpselt sama, peate lihtsalt polaarsust muutma.

Lahtisidestuskondensaatori C1 abil on võimalik eraldada vahelduvsisendsignaal alalisvooluallikast. Sel juhul ei ole kondensaator takistuseks vahelduvvoolu voolule piki baas-emitteri rada. Emitter-baassiirde sisetakistus koos takistitega R1 ja R2 esindavad lihtsaimat toitepingejagurit. Tavaliselt on takisti R2 takistus 1-1,5 kOhm - selliste vooluahelate kõige tüüpilisemad väärtused. Sel juhul jagatakse toitepinge täpselt pooleks. Ja kui toite vooluahelat pingega 20 V, näete, et voolutugevuse h21 väärtus on 150. Tuleb märkida, et transistoride HF-võimendid on valmistatud sarnaste ahelate järgi, ainult need töötavad veidi teisiti.

Sel juhul on emitteri pinge 9 V ja vooluringi E-B sektsiooni langus 0,7 V (mis on tüüpiline ränikristallidel olevatele transistoridele). Kui arvestada germaaniumtransistoridel põhinevat võimendit, siis sel juhul on E-B sektsiooni pingelang 0,3 V. Vool kollektori ahelas võrdub emitteris voolava vooluga. Saate seda arvutada, jagades emitteri pinge takistusega R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA. Baasvoolu väärtuse arvutamiseks peate jagama 9 mA võimendusega h21 - 9 mA/150 = 60 μA. ULF-i konstruktsioonides kasutatakse tavaliselt bipolaarseid transistore. Selle tööpõhimõte erineb välipõhistest.

Takistil R1 saate nüüd arvutada languse väärtuse - see on baas- ja toitepinge erinevus. Sel juhul saab baaspinge leida valemi abil - emitteri omaduste ja ülemineku "E-B" summa. Kui toiteallikas on 20 V: 20–9,7 = 10,3. Siit saate arvutada takistuse väärtuse R1 = 10,3 V/60 μA = 172 kOhm. Ahel sisaldab mahtuvust C2, mis on vajalik vooluringi realiseerimiseks, mille kaudu saab läbida emitteri voolu vahelduvkomponent.

Kui te ei paigalda kondensaatorit C2, on muutuv komponent väga piiratud. Seetõttu on sellisel transistoripõhisel helivõimendil väga madal vooluvõimendus h21. Tähelepanu tuleb pöörata asjaolule, et ülaltoodud arvutustes eeldati, et baas- ja kollektori voolud on võrdsed. Veelgi enam, baasvooluks võeti see, mis emitterist ahelasse voolab. See ilmneb ainult siis, kui transistori baasväljundile rakendatakse eelpinge.

Kuid tuleb arvestada, et kollektori lekkevool voolab absoluutselt alati läbi baasahela, olenemata nihke olemasolust. Tavalistes emitteriahelates võimendatakse lekkevoolu vähemalt 150 korda. Kuid tavaliselt võetakse seda väärtust arvesse ainult germaaniumtransistoridel põhinevate võimendite arvutamisel. Räni kasutamisel, kus K-B ahela vool on väga väike, jäetakse see väärtus lihtsalt tähelepanuta.

MOS-transistoridel põhinevad võimendid

Diagrammil näidatud väljatransistorvõimendil on palju analooge. Sealhulgas bipolaarsete transistoride kasutamine. Seetõttu võime sarnase näitena käsitleda helivõimendi konstruktsiooni, mis on kokku pandud ühise emitteriga ahela järgi. Fotol on vooluring, mis on tehtud ühise allika vooluringi järgi. R-C ühendused on monteeritud sisend- ja väljundahelatele nii, et seade töötab A-klassi võimendi režiimis.

Signaaliallika vahelduvvool eraldatakse otsetoitepingest kondensaatoriga C1. Väljatransistori võimendil peab tingimata olema paisupotentsiaal, mis on väiksem kui sama allika karakteristikud. Näidatud skeemil on värav ühendatud takisti R1 kaudu ühise juhtmega. Selle takistus on väga kõrge - konstruktsioonides kasutatakse tavaliselt takisteid 100-1000 kOhm. Nii suur takistus valitakse nii, et sisendsignaali ei šunteeritaks.

See takistus peaaegu ei lase elektrivoolul läbi minna, mille tulemusena on värava potentsiaal (signaali puudumisel sisendis) sama, mis maapinnal. Allikas osutub potentsiaal suuremaks kui maapinnal, ainult tänu pingelangusele takistusel R2. Sellest on selge, et väraval on väiksem potentsiaal kui allikal. Ja see on täpselt see, mida on vaja transistori normaalseks toimimiseks. Tähelepanu tuleb pöörata asjaolule, et selle võimendi ahela C2 ja R3 eesmärk on sama, mis ülalpool käsitletud konstruktsioonis. Ja sisendsignaali nihutatakse väljundsignaali suhtes 180 kraadi võrra.

ULF koos trafoga väljundis

Koduseks kasutamiseks saate sellist võimendit oma kätega teha. See viiakse läbi vastavalt skeemile, mis töötab klassis “A”. Disain on sama, mis ülalpool käsitletu – ühise emitteriga. Üks omadus on see, et sobitamiseks peate kasutama trafot. See on sellise transistoripõhise helivõimendi puuduseks.

Transistori kollektori vooluringi koormab primaarmähis, mis arendab sekundaarvoolu kaudu kõlaritesse edastatavat väljundsignaali. Takistitele R1 ja R3 on kokku pandud pingejagur, mis võimaldab valida transistori tööpunkti. See vooluahel annab baasile eelpinge. Kõigil teistel komponentidel on sama eesmärk kui ülalpool käsitletud ahelatel.

Push-pull helivõimendi

Ei saa öelda, et see on lihtne transistorvõimendi, kuna selle töö on pisut keerulisem kui varem käsitletu. Push-pull ULF-ides jagatakse sisendsignaal kaheks erineva faasiga poollaineks. Ja kõiki neid poollaineid võimendab oma kaskaad, mis on tehtud transistoril. Pärast iga poollaine võimendamist ühendatakse mõlemad signaalid ja saadetakse kõlaritesse. Sellised keerulised teisendused võivad põhjustada signaali moonutusi, kuna kahe, isegi sama tüüpi transistori dünaamilised ja sagedusomadused on erinevad.

Selle tulemusena väheneb oluliselt heli kvaliteet võimendi väljundis. Kui push-pull võimendi töötab klassis “A”, ei ole võimalik keerukat signaali kvaliteetselt taasesitada. Põhjus on selles, et võimendi õlgadest liigub pidevalt suurenenud vool, poollained on asümmeetrilised ja tekivad faasimoonutused. Heli muutub vähem arusaadavaks ja kuumutamisel suureneb signaali moonutus veelgi, eriti madalatel ja ülimadalatel sagedustel.

Trafodeta ULF

Transistoripõhine bassivõimendi, mis on valmistatud trafo abil, on hoolimata asjaolust, et konstruktsioon võib olla väikeste mõõtmetega, endiselt ebatäiuslik. Trafod on endiselt rasked ja kohmakad, seega on parem neist lahti saada. Erinevat tüüpi juhtivusega komplementaarsetel pooljuhtelementidel tehtud vooluahel osutub palju tõhusamaks. Enamik kaasaegseid ULF-e on valmistatud täpselt selliste skeemide järgi ja töötavad klassis “B”.

Konstruktsioonis kasutatud kaks võimsat transistorit töötavad vastavalt emitteri järgija ahelale (ühine kollektor). Sel juhul edastatakse sisendpinge väljundisse ilma kadude või võimenduseta. Kui sisendis pole signaali, on transistorid sisselülitamise äärel, kuid on siiski välja lülitatud. Kui sisendile rakendatakse harmoonilist signaali, avaneb esimene transistor positiivse poollainega ja teine ​​on sel ajal väljalülitusrežiimis.

Järelikult saavad koormust läbida ainult positiivsed poollained. Kuid negatiivsed avavad teise transistori ja lülitavad esimese täielikult välja. Sellisel juhul ilmnevad koormuses ainult negatiivsed poollained. Selle tulemusena ilmub seadme väljundisse võimsusega võimendatud signaal. Selline transistore kasutav võimendiahel on üsna tõhus ja võib tagada stabiilse töö ja kvaliteetse heli taasesituse.

ULF-ahel ühel transistoril

Olles uurinud kõiki ülalkirjeldatud funktsioone, saate võimendi lihtsa elemendialuse abil oma kätega kokku panna. Transistori saab kasutada kodumaist KT315 või mõnda selle välismaist analoogi - näiteks BC107. Koormusena peate kasutama kõrvaklappe, mille takistus on 2000-3000 oomi. Transistori alusele tuleb 1 MΩ takisti ja 10 μF lahtisidestuskondensaatori kaudu rakendada eelpinge. Vooluahelat saab toita allikast, mille pinge on 4,5-9 V, vool 0,3-0,5 A.

Kui takistust R1 pole ühendatud, siis aluses ja kollektoris voolu ei tule. Kuid ühendamisel jõuab pinge 0,7 V tasemeni ja laseb voolata umbes 4 μA voolu. Sel juhul on voolu võimendus umbes 250. Siit saate teha transistoride abil võimendi lihtsa arvutuse ja teada saada kollektori voolu - see osutub võrdseks 1 mA. Kui olete selle transistori võimendi ahela kokku pannud, saate seda testida. Ühendage väljundiga koormus - kõrvaklapid.

Puudutage sõrmega võimendi sisendit - peaks ilmuma iseloomulik müra. Kui seda seal pole, siis tõenäoliselt oli konstruktsioon valesti kokku pandud. Kontrollige veelkord kõiki ühendusi ja elementide hinnanguid. Demonstratsiooni selgemaks muutmiseks ühendage heliallikas ULF-sisendiga – pleieri või telefoni väljundiga. Kuulake muusikat ja hinnake helikvaliteeti.