A rádióamatőrök leveleinek elemzése lehetővé tette számunkra, hogy a következő következtetésekre jussunk. Először is (és ez természetes), mindenki támogatja az egyszerű áramkörű AF teljesítményerősítők (UMZCH) létrehozását; másodszor, minél egyszerűbb az erősítő áramkör, annál kevésbé képzett rádióamatőrök vállalják összeszerelését; harmadszor, még a tapasztalt tervezők is gyakran figyelmen kívül hagyják az ismert telepítési szabályokat, ami hibákhoz vezet az UMZCH megismétlésekor egy modern elemalapon.

A fentiek alapján fejlesztették ki az UMZCH-t (lásd 1. ábra). Fő jellemzői az op-erősítők kisjelű üzemmódban történő használata, amely kiterjeszti a reprodukált jelek frekvenciasávját anélkül, hogy túllépné az op-amp kimeneti feszültségének fordulatszámát; a kimeneti fokozat tranzisztorai - az OE áramkörben és a pre-terminális szakaszban - megosztott terheléssel az emitter és a kollektor áramkörökben. Ez utóbbi a nyilvánvaló tervezési előnyön túl - a lehetőség, hogy mind a négy tranzisztort egy közös hűtőbordára helyezzük - bizonyos előnyöket biztosít ahhoz a kimeneti fokozathoz képest, amelyben a tranzisztorok az OK áramkör szerint vannak csatlakoztatva.

Az UMZCH főbb műszaki jellemzői:

Névleges frekvenciatartomány 2 dB frekvencia-egyenetlenséggel: 20–20000 Hz

Névleges kimeneti teljesítmény 4 ohmos terhelés esetén: 30 W

Maximális kimeneti teljesítmény 4 ohmos terhelés mellett: 42 W

Névleges kimeneti teljesítmény 8 ohmos terhelés esetén: 15 W

Maximális kimeneti teljesítmény 8 ohmos terhelés esetén: 21 W

Harmonikus együttható névleges teljesítményen a névleges frekvencia tartományban: legfeljebb 0,01%

Névleges (maximális) bemeneti feszültség: 0,8 (1) V

Bemeneti impedancia: 47 kOhm

Kimeneti impedancia: nem több, mint 0,03 Ohm

Relatív zaj- és háttérszint: -86 dB

A kimeneti feszültség túlfeszültség amplitúdója az UMZCH be- és kikapcsolásakor: nem több, mint 0,1 V

A DA1 műveleti erősítőt VT1 és VT2 tranzisztorok táplálják, amelyek a tápfeszültséget a szükséges értékekre csökkentik. A tranzisztorok nyugalmi áramai feszültségesést hoznak létre az R8 és R9 ellenállásokon, amelyek elegendőek a szükséges előfeszítési feszültség biztosításához a VT3, VT4 és VT5, VT6 tranzisztorok alapjainál. Ebben az esetben a végfokozat tranzisztorainak előfeszültségét úgy választjuk meg (0,35...0,4 V), hogy azok megbízhatóan zárva maradjanak a tápfeszültség 10...15%-os növekedése és a 60...80 közötti túlmelegedés esetén. °C. Eltávolítják őket az R12, R13 ellenállásokról, amelyek egyidejűleg stabilizálják az utolsó szakasz előtti tranzisztorok működési módját, és helyi negatív visszacsatolást hoznak létre az áramra.

Az OOS áramkör R11 és R4 ellenállásai közötti összefüggést a 0,8 V névleges bemeneti feszültség elérésének feltételéből választjuk ki. A külső korrekciós és op-amp kiegyenlítő áramkörök beépítése az egyszerűség kedvéért nem látható az ábrán (ezt az erősítő beállításával foglalkozó részben lesz szó).

Az R3C2 aluláteresztő szűrő és a 60 kHz körüli levágási frekvenciájú C3R10 aluláteresztő szűrő megakadályozza a viszonylag alacsony frekvenciájú VT3-VT6 tranzisztorok magasabb frekvencián történő működését, hogy elkerülje azok meghibásodását. A C4, C5 kondenzátorok korrigálják az elő- és végső kaszkádok fázisválasz karakterisztikáját, megakadályozva azok öngerjesztését, ha a telepítés sikertelen.

Az L1 tekercs jelentős kapacitív terheléssel növeli az UMZCH stabilitását.

Az UMZCH-t egy nem stabilizált egyenirányító táplálja. A sztereó erősítő mindkét csatornájára közös lehet, de ebben az esetben a C8 és C9 szűrőkondenzátorok kapacitását meg kell duplázni, és a T1 transzformátor szekunder tekercsének vezetékének átmérőjét 1,5-szeresére kell növelni. A biztosítékokat minden erősítő tápáramköre tartalmazza.

Az UMZCH kialakítása eltérő lehet, de figyelembe kell venni néhány tervezési jellemzőt, amelyektől az ismétlés sikere függ.

Nyomtatott áramköri kártya rajza és az alkatrészek elhelyezése egy UMZCH csatornához

ábrákon láthatók:

Az alkatrészek vezetékeinek hossza nem haladhatja meg a 7...10 mm-t (a beszerelés megkönnyítése érdekében a DA1 op-amp vezetékeit kb. 15 mm-re rövidítjük). Az UMZCH-ban legalább 50 V névleges feszültségű kerámia kondenzátorokat kell használni. A tábla a végső fokozat tranzisztorainak hűtőbordájára szerelhető 15...20 mm magas rack segítségével vagy annak közvetlen közelébe. , bármilyen leszerelhető csatlakozó segítségével a végső fokozatot a terminál előtti szakaszhoz csatlakoztassa, például MRN-22 (az aljzatok és a csatlakozótüskék az 1-5 pontokhoz vannak csatlakoztatva). Utóbbi esetben az R12 és R13 ellenállások ellenállását 43...47 Ohmnak kell megválasztani, és a csatlakozóaljzaton a VT5, VT6 tranzisztorokkal azonos ellenállású R12′ és R13′ ellenállásokat kell beállítani. telepítve (ez megakadályozza a tranzisztorok meghibásodását, ha megszakad az érintkezés a csatlakozóban). A tábla és az utolsó szakasz tranzisztorai közötti vezetékek hossza nem haladhatja meg a 100 mm-t.

Az ábrán feltüntetetteken kívül az UMZCH K140UD6B, K140UD7A, K544UD1A műveleti erősítőket is használhat, azonban a harmonikus együttható 5 kHz feletti frekvenciákon ebben az esetben körülbelül 0,3%-ra nő.

Az előkapocsfokozat tranzisztorait egy 70X35X3 mm méretű lemezből hajlított hűtőbordára helyezzük (a 2,2 mm átmérőjű lyukkal ellátott fület nem számítva) alumíniumötvözetből, amelyet a lapra rögzítünk egy M2X8 csavar és anya a tranzisztor vezetékeinek véletlenszerű mechanikai behatások során történő törésének megakadályozására.

A végső fokozat tranzisztorait vagy az UMZCH minden csatornájára közös hűtőbordára, vagy mindkét csatornára közös hűtőbordára lehet helyezni. Az első esetben a hűtőbordára rögzítik, az utóbbit pedig az UMZCH háztól leválasztják, a második esetben a tranzisztorokat leválasztják, és a hűtőborda az erősítőház szerkezeti eleme lehet. A tranzisztortest - hűtőborda - hőellenállásának csökkentése érdekében hővezető pasztát kell használni. Különálló (csatornánkénti) hűtőbordák használatakor tranzisztorok használhatók műanyag tokban, amelyek a fém alapok kis területe miatt túlmelegedhetnek, ha a tömítések rosszul vannak elkészítve, vagy ha a hűtőbordával érintkezik. laza, és túl sok paszta van a résben. A tranzisztorokat célszerű fémházba helyezni mindkét csatornán közös hűtőbordára. A tranzisztoronkénti hűtőborda felületének legalább 500 cm2-nek kell lennie.

Az UMZCH telepítése és csatornáinak az áramforráshoz való csatlakoztatása nagy jelentőséggel bír. A tápvezetékeknek (+22 V, -22 V és közös) a lehető legrövidebbeknek kell lenniük (csatornánként külön kell elhelyezni) és kellően nagy keresztmetszetűnek (42 W maximális teljesítménnyel - legalább 1,5 mm2). A hangszórórendszerek, valamint a végfokozatú tranzisztorok emitter- és kollektoráramköreinek az UMZCH kártyára történő csatlakoztatásához azonos keresztmetszetű vezetékeket kell használni.

Úgy állították be az UMZCH-t, hogy az utolsó fokozatot kikapcsolták. Ha az UMZCH egyes részeinek csatlakoztatásához levehető csatlakozót használnak, akkor kényelmes olyan technológiai aljzatot használni, amelyhez csak a tápvezetékek és az AF jelgenerátor kimenete csatlakozik. A terminál tranzisztorok közvetlen csatlakoztatásakor az UMZCH kártyához elegendő eltávolítani a forrasztó jumpereket az alapáramkörök nyomtatott vezetőiről, és ideiglenesen forrasztani az utóbbiakat az emitter kapcsokhoz.

A DA1 op-amp kiegyensúlyozásához (ha szükséges) a kártyán lyukak vannak a trimmer számára, valamint fix ellenállások vagy huzaláthidaló, hogy a mikroáramkör érintkezőit az adott típushoz tartozó kiegyenlítő áramkörnek megfelelően csatlakoztassa. Például a K544UD2 op-amp kiegyensúlyozásához annak 1. és 8. kapcsa egy 62 kOhm ellenállású ellenálláson keresztül csatlakozik a motor kimenetéhez és a trimmer ellenállás rezisztív elemének egyik kivezetéséhez, amelynek ellenállása 22 kOhm. Ennek az ellenállásnak a szabad kivezetése vezetékes áthidalón keresztül csatlakozik az op-amp 7. érintkezőjéhez, és egy 75 kOhm ellenállású ellenálláson keresztül az 5. érintkezőhöz (a 2. ábrán ezek az elemek szaggatott vonallal vannak ábrázolva). A K544UD1 op-amp használatakor az 1-es érintkezője egy 4,3 kOhm ellenállású ellenálláson keresztül csatlakozik egy 1,5 kOhm ellenállású trimmező ellenállás kapcsaihoz. Szabad tűje 5,1 kOhm ellenálláson keresztül csatlakozik az op-amp 8-as érintkezőjéhez, áthidaló vezetékkel a 7-es érintkezőhöz. A K140UD6 és K140UD7 műveleti erősítők kiegyensúlyozásához azonos értékű ellenállásokat használnak, de a beállított ellenállás szabad kimenete állandó ellenálláson keresztül csatlakozik az 5-ös érintkezőhöz, és egy jumperrel az op-amp 4-es érintkezőjéhez. . A kiegyensúlyozás azonban nem feltétlenül szükséges, ezért ezeket az alkatrészeket csak szükség esetén szerelik be.

A beállítás azzal kezdődik, hogy az erősítő bemenetét rövidre zárjuk, a kimenetre egy maximális érzékenységű üzemmódban bekapcsolt oszcilloszkópot csatlakoztatunk, és rövid ideig tápfeszültséget kapunk. Ha a kimeneten nincs váltakozó feszültség, azaz nincs öngerjesztés, mérje meg a VT3, VT4 és a DA1 op-amp működési módját egyenárammal. Az op-amp tápfeszültségének a +13,5...14 és -13,5...14 V tartományon belül kell lennie, és megközelítőleg azonosnak kell lennie (az eltérés 0,2...0,3 V között elfogadható). Az R12 és R13 ellenállások feszültségesésének 0,35...0,4 V-nak kell lennie. Ha jelentősen (több mint 10%-kal) eltérnek a megadott értéktől, akkor az R8, R9 ellenállásokat kell kiválasztani, ügyelve arra, hogy az új az ellenállás ugyanaz maradt. Cserélje ki az ellenállásokat, ha az UMZCH tápellátása ki van kapcsolva. A K544UD2A op-amp ellenállásainak hozzávetőleges ellenállása a diagramon látható. A K544UD1A és K140UD6 műveleti erősítők használatakor kezdeti ellenállásuk 680 Ohm, K140UD7 használatakor pedig 560 Ohm legyen.

Az R8, R9 ellenállások kiválasztása után mérje meg az egyenfeszültséget az UMZCH kimenetén, és ha az meghaladja a 20...30 mV-ot, egyensúlyozza ki a DA1 műveleti erősítőt. Ezután csatlakoztassa a VT5, VT6 tranzisztorok alapjait a VT3, VT4 emitterekhez, és röviden bekapcsolva a tápfeszültséget, győződjön meg arról, hogy ebben a formában az UMZCH nem öngerjeszt. Az AC zaj és a háttérfeszültség a bemenet rövidre zárásakor nem haladhatja meg az 1 mV-ot.

Ezután az UMZCH kimenetére egy 16 ohmos ellenállású, 10...15 W disszipációs teljesítménnyel rendelkező ellenállást csatlakoztatunk, az UMZCH bemenetét kinyitjuk, egy 1 kHz-es frekvenciára hangolt generátort csatlakoztatunk. és a jelét fokozatosan növelve, amíg a terhelésen 13,5...14 V feszültséget nem kapunk, a szimmetria ellenőrzi a szinuszhullám pozitív és negatív félhullámainak korlátait.

A minimális (a megadott határokon belül) állandó feszültséget az erősítő kimenetén szükség esetén a DA1 op-amp végső kiegyensúlyozásával érik el. Ezt követően megkezdheti az UMZCH fő jellemzőinek mérését névleges terheléssel - 4 vagy 8 ohmos ellenállással.

Figyelembe kell azonban venni, hogy a fenti szerelési szabályok betartása nélkül összeállított UMZCH paramétereinek beállítására és még pontosabb értékelésére irányuló kísérlet, anélkül, hogy azt a neki szánt helyre telepítenék, és saját áramról táplálják. tápellátás, nemcsak hogy nem adja meg a kívánt eredményt, de a kimeneti tranzisztorok meghibásodásához is vezethet. Az UMZCH beállítását és jellemzőinek mérését csak a tervezés teljes befejezése után szabad elkezdeni. Az erősítő egyszerűsége csak látszólagos. Nem szabad megfeledkeznünk arról sem, hogy mind a DA1 op-amp, mind az UMZCH összességében 100...300 MHz maximális generálási frekvenciájú tranzisztorokat használ, a kimeneti fokozatokban pedig jelentős átmeneti kapacitással, ami akár öngerjesztéshez is vezethet. visszacsatoló áramkörök és kellő nagyságú terhelések látszólagos hiányában. Az emitter áramkör vezetékének jelentéktelen induktivitása, az alap és a kollektor áramkör vezetékeinek jelentős hosszúságú párhuzamos elrendezése magas frekvencián öngerjesztést okozhat, ami rendkívül veszélyes a vég- és előkapocs fokozat tranzisztoraira. (Ez azonban nem csak a leírt eszközre igaz, hanem bármely más séma szerint összeállított UMZCH-ra is.)

A harmonikus együttható, valamint a zaj és interferencia relatív szintjének mérésekor emlékezni kell a táphálózatból, a televízió- és rádióadókból, a televíziókból és más rádiókészülékekből származó lehetséges interferenciákra a csatlakozó vezetékek rossz árnyékolása, az UMZCH bemenet és az érzékeny mérés miatt. műszerek, valamint csatlakozásuk hiányában földeletlen burkolatok egymáshoz. Néha elegendő az egyik eszköz vagy az UMZCH tápcsatlakozójának átrendezése az aljzatban, hogy rossz eredményt kapjon. Egyébként nem szabad használni a régi rádióamatőr gyakorlatból ismert UMZCH ellenőrzési módszert úgy, hogy ujjával megérinti a bemeneti áramkörét. Ez olyan szintű nagyfrekvenciás interferenciához vezethet, hogy a kimeneti tranzisztorok meghibásodnak.

A figyelembe vett áramkört alapul vehetjük különböző kimeneti teljesítményű UMZCH létrehozásakor. Ehhez csak az UMZCH és a tápegység számos elemét kell megváltoztatnia. A táblázatból kiolvasható néhány javaslat ezzel kapcsolatban. Körülbelül 25 W-os kimeneti teljesítményű UMZCH építésekor néhány elem kiiktatható (lásd 3. ábra). Amint látható, a DA1 op-amp nem invertáló bemenetének áramkörében lévő ellenállás helyett, amely egy közös vezetékhez van csatlakoztatva, itt az R1-R3 ellenállások osztóját használják, amely lehetővé tette a középső elhagyását. a hálózati transzformátor T1 szekunder tekercsének kivezetése. Ez lehetővé teszi 24...28 V szekunder tekercsfeszültségű transzformátorok használatát, és megvédi a hangszórórendszert a meghibásodástól, ha valamelyik végfokozatú tranzisztor meghibásodik.

ábra diagramja szerint UMZCH. A 3. ábra ugyanarra a PCB-re szerelhető (lásd a 2. ábrát). Ebben az esetben az R2, R5-R7 ellenállások kivezetéseinek lyukai szabadon maradnak, az R8 és R9 ellenállásokat közvetlenül a DA1 op-amp tápáramkörébe forrasztják, amelyekhez vezeték-áthidalókat szerelnek fel a kapcsok lyukaiba. a VT1, VT2 tranzisztorok emitterei és kollektorai. 25 W-nál kisebb kimeneti teljesítménnyel a KT805 és KT837 sorozatú tranzisztorok tetszőleges betűindexekkel használhatók az utolsó szakaszban.

Jegyzet. Az R8, R9 (UMZCH az 1. ábra diagramja szerint) és az R6, R7 (UMZCH a 3. ábra diagramja szerint) ellenállások hozzávetőlegesen vannak feltüntetve. Az UMZCH beállítása az ábrán látható diagram szerint. 3 nem különbözik a fent leírtaktól.

Azokat az erősítőket, amelyek fő célja a jel teljesítményének erősítése, teljesítményerősítőknek nevezzük. Általában az ilyen erősítők alacsony impedanciájú terhelést hajtanak meg, például egy hangszórót.

3-18 V (névleges - 6 V). A maximális áramfelvétel 1,5 A 7 mA (6 V-on) és 12 mA (18 V-on) nyugalmi áram mellett. Feszültségnövekedés 36,5 dB. -1 dB 20 Hz - 300 kHz között. Névleges kimeneti teljesítmény 10% THD

ideiglenesen kikapcsolja a hangot. Megduplázhatja a TDA7233D kimeneti teljesítményét, ha bekapcsolja őket az ábrán látható áramkör szerint. 31.42. A C7 megakadályozza az eszköz öngerjesztését a területen

magas frekvenciák. Az R3-at addig választjuk, amíg a kimeneti jelek azonos amplitúdóját nem kapjuk meg a mikroáramkörök kimenetein.

Rizs. 31.43. KR174UNZ 7

A KR174UN31 kis teljesítményű háztartási elektronikai eszközökként használható.

Amikor a tápfeszültség változik a

2,1-6,6 V 7 mA átlagos áramfelvétel mellett (bemeneti jel nélkül), a mikroáramkör feszültségerősítése 18-24 dB között változik.

A nemlineáris torzítási együttható 100 mW-ig terjedő kimeneti teljesítménynél nem haladja meg a 0,015%-ot, a kimeneti zajfeszültség nem haladja meg a 100 μV-ot. A mikroáramkör bemenete 35-50 kOhm. terhelés - nem kevesebb, mint 8 Ohm. Működési frekvencia tartomány - 20 Hz - 30 kHz, határ - 10 Hz - 100 kHz. A bemeneti jel maximális feszültsége 0,25-0,5 V.

Bemutatom az EA osztályú stúdióerősítő harmadik generációját. Az első generációhoz és a közbenső teszt másodikhoz képest az áramkör a bemeneti részen és a tápáramkörében változásokon ment keresztül. Az elembázis és a végfok névleges értéke is megváltozott.

Jellemzők:

• Lineáris működési frekvencia tartomány 1 dB-nél nem nagyobb eltéréssel: 20Hz-30kHz
• Egy csatorna névleges kimeneti teljesítménye: 80 W
• Egy csatorna maximális kimeneti teljesítménye: 100 W
• Terhelési impedancia: 4-8 ohm
• Harmonikus torzítás: 0,01%
• Jel/zaj arány: 95 dB
• Érzékenység: 2,5V ~ 80W 8ohm mellett
• Csillapítási együttható: 200-300
• Maximális fordulatszám: 48 V/µs
• Tápfeszültség: +-33V

Rendszer

Az ábrán a bemeneti rész C1, C2, R1, R2. A következő az OP1 op-amp differenciálerősítője. Az op-amp tápellátását az R7 és R10 ellenállások biztosítják, a VD1 és VD2 zener-diódák korlátozzák, és a C5 és C6 kondenzátorok söntölik az LF, C7 és C8 kondenzátorok segítségével. Az R3, C3, R4, C4 lánc negatív visszacsatolást képez. Ezután a nyugalmi áram és a hőstabilizáló kaszkád a VT1-en, a működési pontot az R5 és R6 ellenállások állítják be. Utána egy VN-kaszkád (feszültségerősítő) a VT2-n és a VT3-on, amelynek emitterei az R11-en és R12-n keresztül csatlakoznak a közöshez, és amelyhez az R14 és R15 feszültséget az R17 és R18 kimeneti ellenállások együttesen táplálják. a terhelés a közöshez képest áramsöntként működik. A végfok VT4 és VT5-re van szerelve, amelyek alapáramát az R13 és R16 ellenállások korlátozzák. Az erősítő kimenetén egy szabványos R19, C13 sobel áramkör található. A tápellátáshoz C10 és C11 söntkondenzátorok vannak a HF-hez, C12 és C14 a középtartományhoz.

Hogyan működik

A bemeneti csatlakozó jele áthalad a C1 leválasztó kondenzátoron, és az R2-R1 osztóra, majd onnan az OP1 műveleti erősítő nem invertáló bemenetére jut. A C2 kondenzátor megkerüli a bemenetet és elnyomja az RF interferenciát.

A fenti grafikonon látható a hullámforma az erősítő bemenetén (kék), valamint a VT2 (piros) és VT3 (zöld) alapoknál.

Ez a különbség a tranzisztorok alapjainál, miután erősítették őket, lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a lépéshatástól, és a VT1 tranzisztor által beállított nyugalmi áramtól függ. Minél jobban nyitva van a VT1, annál kisebb a nyugalmi áram. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a VT1, amely összeköti a VT2 és VT3 tranzisztorok alapjait, nyitáskor vonzza őket egymáshoz, vagyis az egyes bázisok feszültsége közelebb kerül az emitterhez, ami azt jelenti, hogy a tranzisztor fokozatosan záródik. A VT1 alapú feszültséget az R5-R6 osztó képezi, amelyet a táposzlopokról az R8 és R10 ellenállásokon keresztül táplálnak.

A fenti grafikonon a jel az op-amp bemeneten (zöld), at tranzisztor alap VT4(kék), VT5 (piros) és a jel bekapcsolva erősítő kimenet(ibolya).

A VT2 és VT3 tranzisztorokról a jelet az R13 és R16 korlátozó ellenállásokon keresztül továbbítják a VT4 és VT5 bázisokhoz. A VT2 és VT3 emitter áramkörökben az összeshez képest 2 R11 és R12 ellenállás van, amelyek segítségével negatív áram visszacsatolás van beállítva az R14-en és R15-ön keresztül, ahol a sönt R17 és R18. Ez a visszacsatolás adja az erősítőnek az EA osztályt. Minél nagyobb a kimeneti teljesítmény, annál kisebb a nyugalmi áram. Ez azt jelenti, hogy kis teljesítményen és jeleknél az erősítő A osztályban működik, ennek növelésével pedig az AB osztályba kerül.

A visszacsatolást az R3 és C3, valamint az R4 és C4 lánc képezi, ahol az R3 állítja be a teljes feszültség-visszacsatolást, a C3 pedig a felső tartományt vágja le, hogy megakadályozza az erősítő öngerjesztését, az osztó alsó része csak a a jel változó része a C4 kondenzátor miatt. Ez nagyobb visszacsatolást biztosít az egyenáramhoz képest, és nagyobb értéket az erősítő üresjárati ideje alatt.

Az erősítő jól viseli az áramvisszacsatolás miatti rövid távú terhelési zárlatokat. Rövidzárlat során, bár a végfok tranzisztorai rendellenes üzemmódban működnek, az áram-visszacsatoló áramkör eléggé lecsökkenti a kimeneti teljesítményt, így a tranzisztorok nem égnek ki azonnal, túlmelegedés miatt. Az áramkör is teljesen közömbös a terhelés nélküli bekapcsoláshoz, ellentétben néhány erősítővel. Így az áramkör megbízhatósága megnövekedett.

Még egyszer a jellemzőkről

Az alábbi grafikonon ezeknek a besorolásoknak a frekvenciatartománya látható sík területen 30Hz-25kHz, vagy 20Hz-40kHz, legfeljebb 1 dB eltéréssel.

Az elfordulási sebességet úgy számítottuk ki, hogy a műveleti erősítő elfordulási sebességét megszoroztuk a feszültségerősítő és a kimeneti fokozat erősítésével. És ellentétben néhány szerzővel, ez valós (a szerző ezt az értéket 228 V/µs-ra növelte), a legtöbb soros erősítőknél ez a szám nem haladja meg a 15-20 V/µs-ot a gyártók szerint.

Minden adatot modellezéssel és matematikai számítással szereztünk be. A gyakorlatban az erősítő tiszta, részletes hanggal és rugalmas mélypontokkal rendelkezik.

Beállítások

A megfelelően összeállított erősítő nem igényel hangolást. De még mindig. A nyugalmi áramot az R5 és R6 ellenállások aránya választja ki, és eléri a 200 mA-t (végül is A osztály), bemeneti jel nélkül (továbbá, ahogy fentebb is mondtuk - az áram OOS működik). A műveleti erősítőnek stabil +-15V-nak kell lennie. Az erősítés a bemeneti osztótól és a visszacsatoló ellenállás értékétől függ.

Tervezési követelmények

Az összes erősítőtranzisztort egy legalább 1600 cm2 területű radiátorra kell felszerelni. Erősítő tápellátása: minimum +-30V, maximum +-60V. Névleges +-35V.

A tranzisztorokat szigetelő hőhordozó és hőpaszta felhasználásával radiátorra kell szerelni. Legyen óvatos, amikor a táblát szabványos lyukakon keresztül rögzíti - egy személy már rövidre zárta és megégette a síneket.

Nyomtatott áramkör

A nyomtatott áramköri lap mérete 50x100 mm. A tábla kétoldalas. Erősen ajánlott a gyári nyomtatott áramköri lapok használata a szoros beépítés miatt, amely nem teszi lehetővé a csapok kiváló minőségű forrasztását a felső réteghez, valamint a tápáramkörökben lévő átmenetek jelenlétét.

Fotó a készülékről

A fenti képen az erősítő 1.1-es verziója látható. Az alábbiakban az erősítő 1.2-es verziója látható

A zöld táblákat az oldal által nyújtott szolgáltatáson keresztül rendelték meg, melynek gombját lent találja.

Továbbá az erősítő egyik változata kész megoldásként házba volt csomagolva.

A cikket egy tervezet kíséri. A szimuláció futtatásával részletesebben tanulmányozhatja az áramkörben lezajló folyamatokat, és azt is láthatja, hogy az áramkör hogyan fog viselkedni más névleges értékeknél.

Radioelemek listája

Kijelölés	típus	Megnevezés	Mennyiség	jegyzet	Üzlet	A jegyzettömböm
OP1	Műveleti erősítő	TL081	1			Jegyzettömbhöz
VT1	Bipoláris tranzisztor	BD139	1			Jegyzettömbhöz
VT2	Bipoláris tranzisztor	MJE15032	1			Jegyzettömbhöz
VT3	Bipoláris tranzisztor	MJE15033	1			Jegyzettömbhöz
VT4	Bipoláris tranzisztor	2SA1943	1			Jegyzettömbhöz
VT5	Bipoláris tranzisztor	2SC5200	1			Jegyzettömbhöz
R1, R2	Ellenállás	22 kOhm	2	0,25W		Jegyzettömbhöz
R3, R8, R9	Ellenállás	20 kOhm	3	0,25W		Jegyzettömbhöz
R4	Ellenállás	1 kOhm	1	0,25W		Jegyzettömbhöz
R5	Ellenállás	6,8 kOhm	1	0,25W		Jegyzettömbhöz
R13, R16	Ellenállás	51 Ohm	2	0,25W		Jegyzettömbhöz
R6	Ellenállás	10 kOhm	1	0,25W		Jegyzettömbhöz
R7, R10	Ellenállás	1,2 kOhm	2	1W		Jegyzettömbhöz
R11, R12	Ellenállás	68 ohm	2	2W		Jegyzettömbhöz
R14, R15	Ellenállás	630 Ohm	2	2W		Jegyzettömbhöz
R17, R18	Ellenállás	0,22 Ohm	2	2W		Jegyzettömbhöz
R19	Ellenállás

– A szomszéd abbahagyta a radiátor kopogását. Felhangosítottam a zenét, hogy ne halljam.
(Audiofil folklórból).

Az epigráf ironikus, de az audiofilnek nem feltétlenül „beteg a feje” Josh Ernest arcával az Orosz Föderációval való kapcsolatokról szóló tájékoztatón, aki „izgalommal tölti el”, mert szomszédai „boldogok”. Valaki komoly zenét szeretne hallgatni otthon, mint az előszobában. Ehhez a berendezés minőségére van szükség, ami a decibel hangerő kedvelőinek, mint olyanoknak egyszerűen nem illik oda, ahol épeszű embernek eszük van, utóbbinál viszont túlmegy a megfelelő erősítők (UMZCH, hangfrekvencia) árán. erősítő). És valakinek az a vágya, hogy csatlakozzon a hasznos és izgalmas tevékenységi területekhez - a hangvisszaadási technológiához és általában az elektronikához. Amelyek a digitális technológia korában elválaszthatatlanul összefüggenek, és rendkívül jövedelmező és tekintélyes szakmává válhatnak. Az optimális első lépés ebben a kérdésben minden tekintetben az, hogy saját kezűleg készítsen erősítőt: Ez az UMZCH, amely lehetővé teszi, hogy az iskolai fizika alapú kezdeti képzéssel ugyanazon az asztalon, hogy a legegyszerűbb tervektől fél estén át (amelyek mégis jól „énekelnek”) a legbonyolultabb egységekhez juthassanak, amelyeken keresztül jó rockzenekar örömmel fog játszani. A kiadvány célja az emelje ki ennek az útnak az első szakaszait a kezdők számára, és esetleg közvetítsen valami újat a tapasztalattal rendelkezőknek.

Protozoa

Tehát először próbáljunk meg olyan hangerősítőt készíteni, amely egyszerűen működik. Ahhoz, hogy alaposan elmélyüljön a hangtechnikában, fokozatosan elég sok elméleti anyagot kell elsajátítania, és ne felejtse el gazdagítani tudásbázisát a fejlődés során. De minden „okosság” könnyebben beépíthető, ha látja és érzi, hogyan működik „hardveren”. Ebben a cikkben sem nélkülözzük az elméletet - arról, hogy mit kell először tudni, és mit lehet megmagyarázni képletek és grafikonok nélkül. Addig is elég lesz tudni a multitesztert.

Jegyzet: Ha még nem forrasztotta az elektronikát, ne feledje, hogy alkatrészeit nem lehet túlmelegíteni! Forrasztópáka - 40 W-ig (lehetőleg 25 W), a maximális megengedett forrasztási idő megszakítás nélkül - 10 s. A hűtőborda forrasztott csapját a forrasztási ponttól 0,5-3 cm-re a készüléktest oldalán tartják orvosi csipesszel. Sav és egyéb aktív folyasztószer nem használható! Forrasztás - POS-61.

ábra bal oldalán.- a legegyszerűbb UMZCH, „ami csak működik”. Germánium és szilícium tranzisztorokkal is összeszerelhető.

Ezzel a babával kényelmesen elsajátíthatja az UMZCH beállításának alapjait a kaszkádok közötti közvetlen kapcsolatokkal, amelyek a legtisztább hangot adják:

• Az áramellátás első bekapcsolása előtt kapcsolja ki a terhelést (hangszórót);
• R1 helyett 33 kOhm állandó ellenállású láncot és 270 kOhm változó ellenállást (potenciométert) forrasztunk, i.e. első megjegyzés négyszer kevesebb, a második pedig kb. a séma szerinti eredetihez képest kétszeres címlet;
• Tápellátást biztosítunk, és a potenciométer forgatásával a kereszttel jelölt pontban beállítjuk a jelzett VT1 kollektoráramot;
• Eltávolítjuk a tápfeszültséget, kiforrasztjuk az ideiglenes ellenállásokat és megmérjük a teljes ellenállásukat;
• R1-ként egy olyan ellenállást állítunk be, amelynek értéke a mérthez legközelebb eső standard sorozatból van;
• Az R3-at egy állandó 470 ohmos láncra + 3,3 kOhm potenciométerre cseréljük;
• Ugyanaz, mint a bekezdések szerint. 3-5, V. És beállítjuk a feszültséget a tápfeszültség felével.

Az a pont, ahonnan a jel a terhelésre kerül, az ún. az erősítő felezőpontja. Az unipoláris tápegységgel rendelkező UMZCH esetén az érték felére van állítva, a bipoláris tápegységgel rendelkező UMZCH-ban pedig nullára a közös vezetékhez képest. Ezt nevezzük az erősítő egyensúlyának beállításának. A terhelés kapacitív leválasztásával rendelkező unipoláris UMZCH-knál nem szükséges kikapcsolni a beállítás során, de jobb, ha ezt reflexszerűen meg kell szokni: egy aszimmetrikus 2-pólusú erősítő csatlakoztatott terheléssel kiégetheti saját erős és drága kimeneti tranzisztorok, vagy akár egy „új, jó” és nagyon drága erős hangszóró.

Jegyzet: az elrendezésben az eszköz beállításakor kiválasztandó alkatrészeket a diagramokon vagy csillaggal (*) vagy aposztrófpal (') jelöljük.

Ugyanezen ábra közepén.- egy egyszerű UMZCH a tranzisztoron, amely már 4-6 W teljesítményt fejleszt 4 ohmos terhelés mellett. Bár úgy működik, mint az előző, az ún. AB1 osztályú, nem Hi-Fi hangzásra szánták, de ha lecserélünk egy pár ilyen D osztályú erősítőt (lásd lent) az olcsó kínai számítógépes hangszórókba, akkor a hangzásuk érezhetően javul. Itt megtanulunk egy másik trükköt: erős kimeneti tranzisztorokat kell elhelyezni a radiátorokon. A további hűtést igénylő alkatrészek szaggatott vonallal vannak jelölve az ábrákon; azonban nem mindig; néha - jelezve a hűtőborda szükséges disszipatív területét. Ennek az UMZCH-nak a beállítása az R2 használatával történő egyensúlyozás.

ábra jobb oldalán.- még nem egy 350 W-os szörnyeteg (ahogy a cikk elején mutatták), de már elég masszív vadállat: egy egyszerű erősítő 100 W-os tranzisztorokkal. Zenét lehet hallgatni rajta, de Hi-Fi-t nem, az AB2-es működési osztály. Mindazonáltal kiválóan alkalmas piknikezőhely vagy szabadtéri találkozó, iskolai gyülekezeti terem vagy egy kis bevásárlóterem pontozására. Egy amatőr rockzenekar, amelynek hangszerenként ilyen UMZCH-ja van, sikeresen tud fellépni.

Ebben az UMZCH-ban van még 2 trükk: először is, a nagyon erős erősítőkben a nagy teljesítményű kimenet meghajtó fokozatát is le kell hűteni, így a VT3-at egy 100 kW vagy annál nagyobb radiátorra kell helyezni. lásd VT4 és VT5 radiátorok 400 négyzetmétertől. Másodszor, a bipoláris tápegységgel rendelkező UMZCH-k terhelés nélkül egyáltalán nem kiegyensúlyozottak. Először az egyik vagy másik kimeneti tranzisztor leállásba, a hozzá tartozó tranzisztor telítésbe megy. Ekkor teljes tápfeszültségnél a kiegyenlítés során fellépő áramlökések károsíthatják a kimeneti tranzisztorokat. Ezért a kiegyenlítéshez (R6, kitaláltad?) +/–24 V-ról táplálják az erősítőt, és terhelés helyett 100...200 Ohmos huzalellenállást kapcsolnak be. Mellesleg, az ábrán egyes ellenállásokon a görcsök római számok, jelezve a szükséges hőelvezetési teljesítményüket.

Jegyzet: Ennek az UMZCH-nak az áramforrásához legalább 600 W teljesítményre van szükség. Anti-aliasing szűrőkondenzátorok - 6800 µF-tól 160 V-on. Az IP elektrolit kondenzátorokkal párhuzamosan 0,01 µF-os kerámia kondenzátorokat is tartalmaznak, hogy megakadályozzák az ultrahangfrekvencián történő öngerjesztést, amely azonnal kiégetheti a kimeneti tranzisztorokat.

A mezei munkásokon

Nyomon van. rizs. - egy másik lehetőség egy meglehetősen erős UMZCH-hoz (30 W és 35 V - 60 W tápfeszültség) erős térhatású tranzisztorokon:

A belőle származó hang már megfelel a belépő szintű Hi-Fi követelményeinek (ha természetesen az UMZCH működik a megfelelő akusztikus rendszereken, hangszórókon). Az erőteljes terepi meghajtók nem igényelnek nagy teljesítményt a vezetéshez, így nincs elő-teljesítmény-kaszkád. Még az erősebb térhatású tranzisztorok sem égetik ki a hangszórókat bármilyen meghibásodás esetén - maguk is gyorsabban égnek ki. Szintén kellemetlen, de még mindig olcsóbb, mint egy drága hangszóró basszusfej (GB) cseréje. Ez az UMZCH általában nem igényel kiegyensúlyozást vagy beállítást. Kezdők számára készült kialakításként egyetlen hátránya van: az erős térhatású tranzisztorok sokkal drágábbak, mint az azonos paraméterekkel rendelkező erősítő bipoláris tranzisztorai. Az egyéni vállalkozókra vonatkozó követelmények hasonlóak a korábbiakhoz. tokban, de teljesítménye 450 W-tól szükséges. Radiátorok - 200 négyzetmétertől cm.

Jegyzet: például nem kell erős UMZCH-kat építeni térhatású tranzisztorokra, például kapcsolóüzemű tápegységek kapcsolásához. számítógép Amikor megpróbálják az UMZCH-hoz szükséges aktív módba „terelni” őket, vagy egyszerűen kiégnek, vagy a hang gyenge hangot produkál, és „nincs minőség”. Ugyanez vonatkozik például az erős, nagyfeszültségű bipoláris tranzisztorokra is. a régi tévék vonalkereséséből.

Egyenesen felfelé

Ha már megtetted az első lépéseket, akkor teljesen természetes az építkezés Hi-Fi osztályú UMZCH, anélkül, hogy túlságosan belemennénk az elméleti dzsungelbe. Ehhez bővítenie kell műszerparkját - szüksége van egy oszcilloszkópra, egy hangfrekvencia-generátorra (AFG) és egy AC millivoltméterre, amely képes mérni az egyenáramú komponenst. Érdemesebb E. Gumeli UMZCH-ját prototípusnak venni az ismétléshez, amelyet az 1989-es „Radio” 1. számában részletesen leírnak. Megépítéséhez szükség lesz néhány olcsón elérhető alkatrészre, de a minőség nagyon magas követelményeknek megfelel: bekapcsolás 60 W-ig, 20-20 000 Hz-es sáv, a frekvenciamenet egyenetlensége 2 dB, nemlineáris torzítási tényező (THD) 0,01%, önzajszint –86 dB. A Gumeli erősítő beállítása azonban meglehetősen nehéz; ha bírod, mást is bevállalhatsz. Néhány jelenleg ismert körülmény azonban nagyban leegyszerűsíti ennek az UMZCH-nak a létrehozását, lásd alább. Ezt szem előtt tartva, és azt, hogy nem mindenki tud bejutni a Rádió archívumába, érdemes lenne megismételni a főbb pontokat.

Egy egyszerű, kiváló minőségű UMZCH sémái

A Gumeli UMZCH áramkörök és a hozzájuk tartozó műszaki adatok az ábrán láthatók. Kimeneti tranzisztorok radiátorai - 250 négyzetmétertől. lásd az UMZCH-t az ábrán. 1 és 150 nm-től. ábra szerinti opciót lásd. 3 (eredeti számozás). Az előkimeneti fokozat (KT814/KT815) tranzisztorait 75x35 mm-es alumíniumlemezekből hajlított, 3 mm vastag radiátorokra szerelik fel. A KT814/KT815-öt nem kell KT626/KT961-re cserélni, a hangzás nem javul észrevehetően, de a beállítás komoly nehézségeket okoz.

Ez az UMZCH nagyon kritikus az áramellátás, a telepítési topológia és az általánosság szempontjából, ezért szerkezetileg teljes formában és csak szabványos tápforrással kell telepíteni. Ha stabilizált tápegységről próbálják táplálni, a kimeneti tranzisztorok azonnal kiégnek. Ezért az ábrán. Az eredeti nyomtatott áramköri lapok rajzai és a beállítási utasítások mellékelve vannak. Hozzátehetjük, hogy először is, ha az első bekapcsoláskor „izgalom” érezhető, akkor az L1 induktivitás változtatásával küzdenek ellene. Másodszor, a táblákra szerelt alkatrészek vezetékei nem lehetnek hosszabbak 10 mm-nél. Harmadszor, rendkívül nem kívánatos a telepítési topológia megváltoztatása, de ha valóban szükséges, akkor a vezetékek oldalán egy keretpajzsnak kell lennie (földhurok, az ábrán színnel kiemelve), és a tápellátási útvonalaknak át kell haladniuk azon kívül.

Jegyzet: szakadások a pályákon, amelyekhez az erős tranzisztorok alapjai csatlakoznak - technológiai, beállításhoz, majd forrasztóanyagcseppekkel lezárják.

Ennek az UMZCH-nak a beállítása nagymértékben leegyszerűsödik, és a használat közbeni „izgalom” kockázata nullára csökken, ha:

• Minimalizálja az összeköttetések telepítését, ha a táblákat erős tranzisztorok radiátoraira helyezi.
• Teljesen hagyja el a belső csatlakozókat, és minden telepítést csak forrasztással végezzen. Akkor nem lesz szükség az R12-re, az R13-ra az erős verzióban vagy az R10 R11-re egy kevésbé erős változatban (az ábrákon pontozottak).
• A belső telepítéshez minimális hosszúságú oxigénmentes réz audiovezetékeket használjon.

Ha ezek a feltételek teljesülnek, akkor nincs probléma a gerjesztéssel, és az UMZCH beállítása az 1. ábrán bemutatott rutin eljárásnak felel meg.

Vezetékek a hanghoz

Az audiovezetékek nem tétlen találmány. Használatuk jelenlegi igénye tagadhatatlan. A rézben oxigénkeverékkel vékony oxidfilm képződik a fémkristályok felületén. A fém-oxidok félvezetők, és ha a vezetékben állandó komponens nélkül gyenge az áram, akkor az alakja eltorzul. Elméletileg a krisztallitok számtalan torzulása kompenzálja egymást, de nagyon kevés marad (nyilván a kvantumbizonytalanság miatt). Elegendő ahhoz, hogy az igényes hallgatók észrevegyék a modern UMZCH legtisztább hangzásának hátterében.

A gyártók és kereskedők szégyentelenül hagyományos elektromos rézzel helyettesítik az oxigénmentes rézt – szemmel lehetetlen megkülönböztetni egyiket a másiktól. Van azonban egy olyan alkalmazási terület, ahol a hamisítás nem egyértelmű: sodrott érpárú kábel számítógépes hálózatokhoz. Ha hosszú szegmensekkel rendelkező rácsot helyez el a bal oldalon, akkor vagy egyáltalán nem indul el, vagy folyamatosan meghibásodik. A lendület szétszóródása, tudod.

A szerző, amikor éppen hangvezetékekről volt szó, rájött, hogy ez elvileg nem üres fecsegés, főleg, hogy az oxigénmentes vezetékeket addigra már régóta használták a speciális célú berendezésekben, amelyeket jól ismert a munkája. Aztán fogtam és kicseréltem a TDS-7 fejhallgatóm szabványos vezetékét egy házilag készített „vitukha”-ra, rugalmas többmagos vezetékekkel. A hangzás, hangzásban, folyamatosan javult a végpontok közötti analóg számok esetében, pl. útközben a stúdiómikrofontól a lemezig, soha nem digitalizálva. A DMM (Direct Metal Mastering) technológiával készült bakelitfelvételek különösen fényesen szóltak. Ezt követően az összes otthoni audio összekapcsolási telepítése „vitushka”-ra lett konvertálva. Aztán teljesen véletlenszerű emberek, akik közömbösek voltak a zene iránt, és nem értesítették őket előre, elkezdték észrevenni a hangzás javulását.

Hogyan készítsünk összekötő vezetékeket sodrott érpárból, lásd a következőt. videó.

Videó: csináld magad, csavart érpárú összekötő vezetékek

Sajnos a flexibilis „vitha” hamar eltűnt az értékesítésből – nem tartotta jól a préselt csatlakozókban. Az olvasók tájékoztatása érdekében azonban a rugalmas „katonai” huzal MGTF és MGTFE (árnyékolt) csak oxigénmentes rézből készül. A hamisítvány lehetetlen, mert A közönséges rézen a szalagos fluoroplasztikus szigetelés meglehetősen gyorsan terjed. Az MGTF ma már széles körben elérhető, és sokkal olcsóbb, mint a márkás audiokábelek garanciával. Egy hátránya van: színesben nem lehet megcsinálni, de ez címkékkel javítható. Vannak oxigénmentes tekercsvezetékek is, lásd alább.

Elméleti közjáték

Amint látjuk, már az audiotechnológia elsajátításának kezdeti szakaszában meg kellett küzdenünk a Hi-Fi (High Fidelity), nagy hűségű hangvisszaadás koncepciójával. A Hi-Fi különböző szinteken érhető el, amelyek az alábbiak szerint vannak rangsorolva. fő paraméterei:

1. Reprodukálható frekvenciasáv.
2. Dinamikus tartomány - a maximális (csúcs) kimeneti teljesítmény és a zajszint aránya decibelben (dB).
3. Önzajszint dB-ben.
4. Nemlineáris torzítási tényező (THD) névleges (hosszú távú) kimeneti teljesítményen. A csúcsteljesítményen a SOI 1% vagy 2% a mérési technikától függően.
5. Az amplitúdó-frekvencia válasz (AFC) egyenetlensége a reprodukálható frekvenciasávban. Hangszórókhoz - külön-külön alacsony (LF, 20-300 Hz), közepes (MF, 300-5000 Hz) és magas (HF, 5000-20 000 Hz) hangfrekvenciákon.

Jegyzet: az I (dB) bármely érték abszolút szintjének aránya P(dB) = 20log(I1/I2). Ha I1

A hangsugárzók tervezése és építése során ismernie kell a Hi-Fi minden finomságát és árnyalatát, és ami a házi készítésű Hi-Fi UMZCH-t illeti, mielőtt rátérne ezekre, világosan meg kell értenie a hangsugárzókhoz szükséges teljesítmény követelményeit. adott helyiség hangzása, dinamikatartománya (dinamikája), zajszintje és SOI-ja. Nem túl nehéz 20-20 000 Hz-es frekvenciasávot elérni az UMZCH-ból 3 dB széleken való legurulással és 2 dB középtartományban egyenetlen frekvencia-átvitellel egy modern elemalapon.

Hangerő

Az UMZCH teljesítménye nem öncél, biztosítania kell az adott helyiségben az optimális hangreprodukciót. Egyenlő hangerősségű görbék alapján határozható meg, lásd az ábrát. A lakott területeken nincsenek 20 dB-nél halkabb természetes zajok; 20 dB a vadon teljes nyugalomban. A hallhatósági küszöbhöz képest 20 dB-es hangerő az érthetőség küszöbe - a suttogás továbbra is hallható, de a zene csak a jelenléte tényeként érzékelhető. Egy tapasztalt zenész meg tudja mondani, melyik hangszeren játszik, de azt nem, hogy pontosan mit.

A 40 dB - egy jól szigetelt városi lakás normál zaja csendes környéken vagy egy vidéki házban - jelenti az érthetőségi küszöböt. Az érthetőség küszöbétől az érthetőség küszöbéig tartó zene mély frekvenciamenet korrekcióval hallgatható, elsősorban a basszusban. Ehhez a MUTE funkciót (némítás, mutáció, nem mutáció!) vezetik be a modern UMZCH-kba, beleértve, ill. korrekciós áramkörök az UMZCH-ban.

A 90 dB egy szimfonikus zenekar hangereje egy nagyon jó koncertteremben. 110 dB-t egy kibővített zenekar tud produkálni egy egyedi akusztikájú teremben, amiből 10-nél több nincs a világon, ez az érzékelés küszöbe: a hangosabb hangokat akaraterőfeszítéssel továbbra is jelentésben megkülönböztethetőnek érzékeljük, de már idegesítő zaj. Lakóhelyiségekben a 20-110 dB hangerő zóna a teljes hallhatóság, a 40-90 dB pedig a legjobb hallhatóság zónája, amelyben a képzetlen és tapasztalatlan hallgatók teljes mértékben érzékelik a hang jelentését. Ha persze benne van.

Erő

A hallgatási területen adott hangerőn lévő berendezések teljesítményének kiszámítása talán az elektroakusztika fő és legnehezebb feladata. Magának, adott körülmények között, jobb, ha az akusztikus rendszerekről (AS) indul: számítsa ki azok teljesítményét egyszerűsített módszerrel, és vegye ki az UMZCH névleges (hosszú távú) teljesítményét a csúcs (zenei) hangszóróval. Ebben az esetben az UMZCH nem fogja észrevehetően hozzáadni a hangszórók torzításait, ezek már a nemlinearitás fő forrásai a hangútban. De az UMZCH-t nem szabad túl erőssé tenni: ebben az esetben a saját zajszintje magasabb lehet, mint a hallhatósági küszöb, mert Kiszámítása a kimeneti jel feszültségszintje alapján történik maximális teljesítmény mellett. Ha nagyon leegyszerűsítjük, akkor egy közönséges lakásban vagy házban lévő szoba és normál karakterisztikus érzékenységű (hangkimenet) hangsugárzók esetében vehetjük a nyomot. UMZCH optimális teljesítményértékek:

• Akár 8 négyzetméter m – 15-20 W.
• 8-12 négyzetméter m – 20-30 W.
• 12-26 négyzetméter m – 30-50 W.
• 26-50 négyzetméter m – 50-60 W.
• 50-70 négyzetméter m – 60-100 W.
• 70-100 négyzetméter m – 100-150 W.
• 100-120 négyzetméter m – 150-200 W.
• Több mint 120 négyzetméter. m – helyszíni akusztikai méréseken alapuló számítással meghatározva.

Dinamika

Az UMZCH dinamikus tartományát egyenlő hangerő-görbék és küszöbértékek határozzák meg a különböző érzékelési fokokhoz:

1. Szimfonikus zene és jazz szimfonikus kísérettel - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideális, 70 dB (90 dB - 20 dB) elfogadható. Egyetlen szakember sem tudja megkülönböztetni a 80-85 dB dinamikájú hangot egy városi lakásban az ideálistól.
2. Egyéb komoly zenei műfajok – 75 dB kiváló, 80 dB „tetőn át”.
3. Bármilyen popzene és filmzene - 66 dB elég a szemnek, mert... Ezeket az opuszokat már rögzítés közben akár 66 dB-ig, sőt akár 40 dB-ig is tömörítik, így bármiről hallgathatod őket.

Az UMZCH adott helyiségre helyesen kiválasztott dinamikatartományát a + jellel vett saját zajszinttel egyenlőnek tekintjük, ez az ún. jel-zaj arány.

SZÓVAL ÉN

Az UMZCH nemlineáris torzításai (ND) a kimeneti jel spektrumának olyan összetevői, amelyek nem voltak jelen a bemeneti jelben. Elméletileg a legjobb az NI-t a saját zajszintje alá „nyomni”, de technikailag ezt nagyon nehéz megvalósítani. A gyakorlatban figyelembe veszik az ún. maszkoló hatás: kb. 30 dB-nél az emberi fül által érzékelt frekvenciatartomány szűkül, ahogy a hangok frekvencia szerinti megkülönböztetésének képessége is. A zenészek hallanak hangjegyeket, de nehezen tudják felmérni a hangszínt. Zenei fül nélküli embereknél a maszkoló hatás már 45-40 dB hangerőnél megfigyelhető. Ezért a 0,1%-os (–60 dB 110 dB-es hangerőszintről) THD-vel rendelkező UMZCH-t az átlagos hallgató Hi-Fi-nek értékeli, a 0,01%-os (-80 dB) THD-vel pedig nem. torzítva a hangot.

Lámpák

Az utolsó állítás valószínűleg elutasítást, sőt dühöt vált ki a csőáramkör hívei között: azt mondják, igazi hangot csak a csövek adnak ki, és nem csak néhány, hanem bizonyos típusú oktális. Nyugodjanak meg uraim – a különleges csöves hangzás nem kitaláció. Ennek oka az elektronikus csövek és tranzisztorok alapvetően eltérő torzítási spektruma. Ami viszont annak köszönhető, hogy a lámpában az elektronok áramlása vákuumban mozog, és nem jelennek meg benne kvantumeffektusok. A tranzisztor egy kvantumeszköz, ahol kisebbségi töltéshordozók (elektronok és lyukak) mozognak a kristályban, ami kvantumhatások nélkül teljesen lehetetlen. Ezért a csőtorzítások spektruma rövid és tiszta: csak a 3-4-ig terjedő harmonikusok látszanak benne jól, és nagyon kevés a kombinációs komponens (a bemeneti jel frekvenciáinak és azok harmonikusainak összege és különbsége). Ezért a vákuumáramkörök idejében a SOI-t harmonikus torzításnak (CHD) hívták. A tranzisztorokban a torzítások spektruma (ha mérhető, a foglalás véletlenszerű, lásd alább) egészen a 15. és magasabb komponensekig követhető, és több mint elegendő kombinációs frekvencia van benne.

A szilárdtest-elektronika kezdetén a tranzisztoros UMZCH-k tervezői a szokásos 1-2%-os „csöves” SOI-t használták számukra; Az ilyen nagyságú csőtorzítási spektrummal rendelkező hangot a hétköznapi hallgatók tisztán érzékelik. Egyébként a Hi-Fi fogalma még nem létezett. Kiderült, hogy unalmasan és tompán hangzanak. A tranzisztortechnológia fejlesztése során kialakult annak megértése, hogy mi az a Hi-Fi, és mi szükséges hozzá.

Jelenleg a tranzisztortechnika növekvő fájdalmait sikeresen leküzdötték, és a jó UMZCH kimenetén lévő mellékfrekvenciákat nehéz speciális mérési módszerekkel kimutatni. A lámpaáramkör pedig művészetté vált. Az alapja bármi lehet, miért nem mehet oda az elektronika? Itt helyénvaló lenne egy analógia a fényképezéssel. Senki sem tagadhatja, hogy egy modern digitális tükörreflexes fényképezőgép mérhetetlenül tisztább, részletgazdagabb, fényerő- és színtartományában mélyebb képet produkál, mint egy harmonikás rétegelt lemezdoboz. De valaki a legmenőbb Nikonnal olyan képeket „kattint”, mint „ez az én kövér macskám, részeg volt, mint egy barom, és kinyújtott mancsokkal alszik”, és valaki a Smena-8M segítségével Szvemov fekete-fehér filmjét használja. készíts egy képet, amely előtt egy rangos kiállításon emberek tömege van.

Jegyzet:és nyugodj meg újra – nem minden olyan rossz. Mára az alacsony fogyasztású UMZCH-lámpáknak legalább egy olyan alkalmazásuk maradt, és nem utolsósorban, amihez műszakilag szükségesek.

Kísérleti állvány

Sok audiokedvelő, aki alig tanult meg forrasztani, azonnal „csövekbe megy”. Ez semmiképpen nem érdemel bírálatot, éppen ellenkezőleg. Az eredet iránti érdeklődés mindig indokolt és hasznos, az elektronika pedig a csöveknél azzá vált. Az első számítógépek csőalapúak voltak, és az első űrszonda fedélzeti elektronikai berendezései is csőalapúak: akkor már voltak tranzisztorok, de azok nem bírták a földönkívüli sugárzást. Egyébként akkoriban a lámpa mikroáramkörök is a legszigorúbb titoktartás mellett készültek! Hidegkatódos mikrolámpákon. Az egyetlen ismert említés nyílt forrásokból Mitrofanov és Pickersgil „Modern vevő és erősítő csövek” című ritka könyvében található.

De elég a szövegből, térjünk a lényegre. Azok számára, akik szeretnek bíbelődni az ábrán látható lámpákkal. – egy UMZCH asztali lámpa rajza, kifejezetten kísérletezésre: SA1 a kimeneti lámpa üzemmódját, SA2 pedig a tápfeszültséget kapcsolja. Az áramkör jól ismert az Orosz Föderációban, egy kisebb módosítás csak a kimeneti transzformátort érintette: mostantól nemcsak a natív 6P7S-t „hajthatja” különböző módokban, hanem kiválaszthatja a képernyőrács kapcsolási tényezőjét más lámpákhoz ultralineáris módban. ; a kimeneti pentódok és sugártetódák túlnyomó többségénél ez vagy 0,22-0,25 vagy 0,42-0,45. A kimeneti transzformátor gyártását lásd alább.

Gitárosok és rockerek

Ez az a helyzet, amikor nem tudsz lámpák nélkül meglenni. Mint ismeretes, az elektromos gitár teljes értékű szólóhangszerré vált, miután a hangszedő előerősített jelét egy speciális csatolón - egy beégetőn - kezdték átvezetni, amely szándékosan torzította a spektrumát. E nélkül a húr hangja túl éles és rövid volt, mert az elektromágneses hangszedő csak mechanikai rezgésének módozataira reagál a hangszer hangtábla síkjában.

Hamarosan kiderült egy kellemetlen körülmény: a beégetővel ellátott elektromos gitár hangja csak nagy hangerőn nyeri el teljes erejét és fényerejét. Ez különösen igaz a humbucker típusú hangszedővel ellátott gitárokra, amelyek a leginkább „dühös” hangzást adják. De mi a helyzet egy kezdővel, aki kénytelen otthon próbálni? Nem mehet be a terembe fellépni anélkül, hogy nem tudná pontosan, hogyan szól majd ott a hangszer. A rockrajongók pedig csak a kedvenc dolgaikat akarják teljes lében hallgatni, a rockerek pedig általában tisztességes és konfliktusmentes emberek. Legalábbis akit érdekel a rockzene, és nem a sokkoló környezet.

Tehát kiderült, hogy a végzetes hang a lakóhelyiségek számára elfogadható hangerőn jelenik meg, ha az UMZCH csőalapú. Ennek oka a beégetőből érkező jel spektrumának sajátos kölcsönhatása a csőharmonikusok tiszta és rövid spektrumával. Itt is helyénvaló egy hasonlat: egy fekete-fehér fotó sokkal kifejezőbb lehet, mint a színes, mert csak a körvonalat és a fényt hagyja megtekintésre.

Akinek nem kísérletezéshez, hanem technikai szükségszerűség miatt van szüksége csöves erősítőre, annak nincs ideje sokáig elsajátítani a csöves elektronika fortélyait, másért rajong. Ebben az esetben jobb az UMZCH transzformátor nélkülivé tenni. Pontosabban egyvégű illesztő kimeneti transzformátorral, amely állandó mágnesezés nélkül működik. Ez a megközelítés nagyban leegyszerűsíti és felgyorsítja az UMZCH lámpa legösszetettebb és legkritikusabb alkatrészének előállítását.

Az UMZCH „transzformátor nélküli” csöves kimeneti fokozata és a hozzá tartozó előerősítők

ábra jobb oldalán. egy UMZCH cső transzformátor nélküli kimeneti fokozatának diagramja látható, és a bal oldalon az előerősítő opciók találhatók. Felül - a klasszikus Baxandal-séma szerinti hangszínszabályzóval, amely meglehetősen mély beállítást biztosít, de enyhe fázistorzítást vezet be a jelbe, ami jelentős lehet, ha az UMZCH kétutas hangszórón működik. Az alábbiakban egy előerősítő található egyszerűbb hangszínszabályozással, amely nem torzítja a jelet.

De térjünk vissza a végére. Számos külföldi forrásban ezt a sémát kinyilatkoztatásnak tekintik, de az elektrolitkondenzátorok kapacitását leszámítva azonosat találunk az 1966-os szovjet „rádióamatőr kézikönyvben”. Egy vastag, 1060 oldalas könyv. Akkor még nem volt internet és lemez alapú adatbázis.

Ugyanitt, az ábra jobb oldalán röviden, de egyértelműen leírjuk ennek a sémának a hátrányait. A nyomvonalon egy javított, ugyanabból a forrásból származó. rizs. jobb oldalon. Ebben az L2 árnyékoló rács az anód egyenirányító felezőpontjáról kap táplálást (a teljesítménytranszformátor anódtekercse szimmetrikus), az L1 árnyékoló rács pedig a terhelésen keresztül kap táplálást. Ha a nagy impedanciájú hangszórók helyett egy megfelelő transzformátort kapcsol be normál hangszórókkal, mint az előzőnél. áramkör, a kimeneti teljesítmény kb. 12 W, mert a transzformátor primer tekercsének aktív ellenállása sokkal kisebb, mint 800 Ohm. Ennek az utolsó fokozatnak a SOI transzformátor kimenettel - kb. 0,5%

Hogyan készítsünk transzformátort?

Az erős jelű, alacsony frekvenciájú (hang) transzformátor minőségének fő ellenségei a mágneses szivárgási mező, amelynek erővonalai zárva vannak, megkerülve a mágneses áramkört (magot), örvényáramok a mágneses áramkörben (Foucault-áramok) és kisebb mértékben a magban lévő magnetostrikció. Emiatt a jelenség miatt egy hanyagul összerakott transzformátor „énekel”, dúdol vagy sípol. A Foucault-áramok ellen a mágneses áramköri lemezek vastagságának csökkentésével és az összeszerelés során további lakkal történő szigeteléssel küzdenek. A kimeneti transzformátorok esetében az optimális lemezvastagság 0,15 mm, a megengedett legnagyobb 0,25 mm. A kimeneti transzformátorhoz nem szabad vékonyabb lemezeket venni: a mag (a mágneses kör központi magja) acél kitöltési tényezője leesik, a mágneses kör keresztmetszetét növelni kell az adott teljesítmény eléréséhez, ami csak növeli benne a torzulásokat és a veszteségeket.

Az állandó előfeszítéssel (például egy végű végfokozat anódáramával) működő audiotranszformátor magjában kis (számítással meghatározott) nem mágneses résnek kell lennie. A nem mágneses rés jelenléte egyrészt csökkenti az állandó mágnesezésből eredő jeltorzulást; másrészt a hagyományos mágneses áramkörben növeli a szórt teret és nagyobb keresztmetszetű magot igényel. Ezért a nem mágneses rést optimálisan kell kiszámítani, és a lehető legpontosabban kell végrehajtani.

A mágnesezéssel működő transzformátorokhoz az optimális magtípus Shp lemezekből készül (vágott), poz. ábrán látható 1. Bennük a magvágás során nem mágneses rés képződik, ezért stabil; értékét a lemezek útlevelében tüntetik fel, vagy szondakészlettel mérik. A kóbor mező minimális, mert az oldalágak, amelyeken keresztül a mágneses fluxus zárva van, tömörek. A torzítás nélküli transzformátormagokat gyakran Shp-lemezekből állítják össze, mert Az Shp lemezek kiváló minőségű transzformátoracélból készülnek. Ebben az esetben a magot a tetőn keresztül szerelik össze (a lemezeket egyik vagy másik irányban vágással helyezik el), és a keresztmetszete 10% -kal nő a számítotthoz képest.

A transzformátorokat jobb az USH magokra torzítás nélkül felcsavarni (csökkentett magasság kiszélesített ablakokkal), poz. 2. Ezekben a mágneses út hosszának csökkentésével érhető el a szórt tér csökkenése. Mivel az USh lemezek könnyebben hozzáférhetők, mint az Shp, gyakran mágnesezett transzformátormagokat készítenek belőlük. Ezután a mag összeszerelését darabokra vágva hajtják végre: egy csomag W-lemezt összeállítanak, egy nem vezető, nem mágneses anyagból készült csíkot helyeznek el, amelynek vastagsága megegyezik a nem mágneses rés méretével, és egy járomfedezi. egy csomag pulóverből és egy klipsszel összehúzva.

Jegyzet: Az ShLM típusú „hang” jelű mágneses áramkörök jó minőségű csöves erősítők kimeneti transzformátoraihoz alig használhatók, nagy szórt mezővel rendelkeznek.

A poz. A 3. ábra a magméretek diagramját mutatja a transzformátor kiszámításához, a poz. 4 tekercskeret kialakítása, és a poz. 5 – alkatrészeinek mintái. Ami a „transzformátor nélküli” kimeneti fokozat transzformátorát illeti, jobb, ha a tetőn keresztüli ShLMm-re készíti, mert az előfeszítés elhanyagolható (az előfeszítési áram egyenlő a képernyő rácsáramával). A fő feladat itt a tekercsek minél tömörebbé tétele a szórt mező csökkentése érdekében; aktív ellenállásuk továbbra is jóval kisebb lesz, mint 800 Ohm. Minél több szabad hely maradt az ablakokban, annál jobb lett a transzformátor. Ezért a tekercseket a lehető legvékonyabb huzalról tekercseljük (ha nincs tekercselő gép) a transzformátor mechanikai kiszámításához az anód tekercselési együtthatója 0,6; A tekercshuzal PETV vagy PEMM, oxigénmentes maggal rendelkeznek. A dupla lakkozás miatt nem kell PETV-2-t vagy PEMM-2-t venni, megnövelt külső átmérővel és nagyobb szórásmezővel rendelkeznek. A primer tekercset először feltekerjük, mert a szóródási tere az, ami leginkább befolyásolja a hangot.

Ehhez a transzformátorhoz vasat kell keresni, a lemezek sarkaiban lyukak és a rögzítőkonzolok (lásd a jobb oldali ábrát), mert „a teljes boldogság érdekében” a mágneses áramkör a következőképpen van összeállítva. sorrend (természetesen a tekercseknek vezetékekkel és külső szigeteléssel már a kereten kell lenniük):

1. Készítsen félbe hígított akril lakkot vagy a régi módon sellakot;
2. A jumperekkel ellátott lemezeket az egyik oldalon gyorsan bevonják lakkal, és a lehető leggyorsabban, anélkül helyezik a keretbe, hogy túl erősen megnyomnák. Az első lemezt a lakkozott oldalával befelé helyezzük, a következőt a lakkozatlan oldalával az első lakkozotthoz stb.;
3. Amikor a keretes ablak megtelt, kapcsokat helyeznek fel és szorosan csavarozzák be;
4. 1-3 perc elteltével, amikor a lakk kinyomódása a résekből látszólag megszűnik, ismét adjon hozzá lemezeket, amíg az ablak meg nem telik;
5. Ismételje meg a bekezdéseket. 2-4, amíg az ablak szorosan meg nem tömődik acéllal;
6. A magot ismét szorosan meghúzzuk, és akkumulátoron szárítjuk stb. 3-5 nap.

Az ezzel a technológiával összeállított mag nagyon jó lemezszigeteléssel és acél kitöltéssel rendelkezik. A magnetostrikciós veszteségeket egyáltalán nem észlelik. De ne feledje, hogy ez a technika nem alkalmazható permalloy magokhoz, mert Erős mechanikai hatások hatására a permalloy mágneses tulajdonságai visszafordíthatatlanul romlanak!

A mikroáramkörökön

Az integrált áramkörök (IC) UMZCH-jait leggyakrabban azok készítik, akik elégedettek a hangminőséggel egészen az átlagos Hi-Fi-ig, de jobban vonzza őket az alacsony költség, a sebesség, az egyszerű összeszerelés és az olyan beállítási eljárások teljes hiánya. speciális ismereteket igényelnek. Egyszerűen, egy erősítő a mikroáramkörökön a legjobb megoldás a próbababák számára. A műfaj klasszikusa itt a TDA2004 IC-n lévő UMZCH, amely, ha Isten is úgy akarja, már körülbelül 20 éve szerepel a sorozatban, a bal oldalon az ábrán. Teljesítmény – csatornánként 12 W-ig, tápfeszültség – 3-18 V unipoláris. Radiátor terület - 200 négyzetmétertől. lásd a maximális teljesítményt. Előnye, hogy nagyon alacsony ellenállású, akár 1,6 Ohm-os terhelés mellett is dolgozhat, ami lehetővé teszi a teljes teljesítmény kinyerését, ha 12 V-os fedélzeti hálózatról táplálja, és 7-8 W-ot, ha 6-os hálózatról táplálja. voltos tápegység, például egy motorkerékpáron. A B osztályú TDA2004 kimenete azonban nem komplementer (azonos vezetőképességű tranzisztorokon), így a hangzás biztosan nem Hi-Fi: THD 1%, dinamika 45 dB.

A modernebb TDA7261 nem produkál jobb hangzást, de erősebb, akár 25 W-ig, mert A tápfeszültség felső határa 25 V-ra nőtt. Az alsó, 4,5 V-os határ továbbra is lehetővé teszi, hogy 6 V-os fedélzeti hálózatról táplálják, pl. A TDA7261 szinte minden fedélzeti hálózatról indítható, kivéve a repülőgép 27 V-os. A csatlakoztatott alkatrészek (pánt, az ábrán jobb oldalon) segítségével a TDA7261 mutációs üzemmódban és St-By-vel (Stand By) is működhet. ) funkció, amely az UMZCH-t minimális energiafogyasztási módba kapcsolja, ha egy bizonyos ideig nincs bemeneti jel. A kényelem pénzbe kerül, ezért sztereóhoz egy pár TDA7261-re lesz szüksége 250 négyzetméteres radiátorral. lásd mindegyiknél.

Jegyzet: Ha valamiért vonzódsz az St-By funkcióval ellátott erősítőkhöz, ne feledd, hogy 66 dB-nél szélesebb hangszórókat ne várj tőlük.

„Szuper gazdaságos” tápellátás szempontjából TDA7482, az ábrán bal oldalon, az ún. Az ilyen UMZCH-okat néha digitális erősítőknek is nevezik, ami helytelen. Valódi digitalizáláshoz egy analóg jelből szintmintákat vesznek, amelynek kvantálási frekvenciája nem kevesebb, mint a reprodukált frekvenciák legmagasabbjának kétszerese, az egyes minták értékét egy zajálló kódban rögzítik és tárolják további felhasználás céljából. UMZCH D osztály – impulzus. Ezekben az analóg közvetlenül egy nagyfrekvenciás impulzusszélesség-modulált (PWM) szekvenciává alakul, amelyet egy aluláteresztő szűrőn (LPF) keresztül táplálnak a hangszóróba.

A D osztályú hangzásnak semmi köze a Hi-Fi-hez: a D osztályú UMZCH 2%-os SOI-ja és 55 dB-es dinamikája nagyon jó mutatónak tekinthető. És itt a TDA7482, azt kell mondanunk, nem az optimális választás: más, a D osztályra szakosodott cégek olcsóbb és kevesebb huzalozást igénylő UMZCH IC-ket gyártanak, például a Paxx sorozatú D-UMZCH, a jobb oldalon az ábrán.

A TDA-k közül érdemes megemlíteni a 4 csatornás TDA7385-öt, lásd az ábrát, amelyre egy jó erősítőt lehet összeszerelni a közepes Hi-Fi-ig terjedő hangszórókhoz, 2 sávra való frekvenciaosztással vagy mélysugárzós rendszerhez. Mindkét esetben aluláteresztő és közép-nagyfrekvenciás szűrés történik a gyenge jel bemenetén, ami leegyszerűsíti a szűrők kialakítását és lehetővé teszi a sávok mélyebb elválasztását. És ha az akusztika mélysugárzó, akkor a TDA7385 2 csatornája allokálható egy sub-ULF hídáramkörre (lásd alább), a maradék 2 pedig MF-HF-re használható.

UMZCH mélynyomóhoz

A mélynyomó, amelyet „mélynyomónak” vagy szó szerint „boomernek” fordíthatunk, 150-200 Hz-ig reprodukál, az emberi fül gyakorlatilag nem képes meghatározni a hangforrás irányát. A mélynyomóval rendelkező hangsugárzókban a „sub-bass” hangszóró külön akusztikus kialakításban van elhelyezve, ez a mélynyomó. A mélysugárzó elvileg a lehető legkényelmesebben van elhelyezve, a sztereó hatást pedig külön MF-HF csatornák biztosítják saját kis méretű hangszórókkal, amelyek akusztikai kialakítására nincs különösebben komoly igény. A szakértők egyetértenek abban, hogy jobb sztereót hallgatni teljes csatornaleválasztással, de a mélynyomó rendszerek jelentősen megtakarítanak pénzt vagy munkát a basszus pályán, és megkönnyítik az akusztika elhelyezését kis helyiségekben, ezért népszerűek a normál hallású és hallású fogyasztók körében. nem különösebben igényesek.

A középmagas frekvenciák „szivárgása” a mélynyomóba, és onnan a levegőbe nagymértékben elrontja a sztereót, de ha élesen „levágja” a mélyhangot, ami egyébként nagyon nehéz és drága, akkor nagyon kellemetlen hangugró hatás keletkezik. Ezért a mélysugárzó rendszerek csatornáit kétszer szűrik. A bemeneten elektromos szűrők emelik ki a közép-magas frekvenciákat basszus „farokkal”, amelyek nem terhelik túl a közép-magas frekvencia útvonalat, de zökkenőmentesen áttérnek a mélyhangokra. A középső „farokkal” rendelkező mélyhangokat kombinálják, és egy külön UMZF-re táplálják a mélynyomó számára. A középtartományt ráadásul szűrik, hogy a sztereó ne romoljon a mélysugárzóban már akusztikus: például a mélysugárzó rezonátorkamrái közötti partícióba egy mélyhangsugárzót helyeznek el, ami nem engedi ki a középtartományt; , lásd a jobb oldalon az ábrán.

A mélynyomó UMZCH-jára számos speciális követelmény vonatkozik, amelyek közül a „bambák” a legfontosabbnak a lehető legnagyobb teljesítményt tartják. Ez teljesen téves, ha mondjuk a szoba akusztikája számítása W csúcsteljesítményt adott egy hangszóróra, akkor a mélynyomó teljesítményéhez 0,8 (2W) vagy 1,6W kell. Például, ha az S-30 hangszórók alkalmasak a helyiségbe, akkor egy mélysugárzónak 1,6x30 = 48 W-ra van szüksége.

Sokkal fontosabb a fázis- és tranziens torzítások hiánya: ha ezek előfordulnak, akkor minden bizonnyal ugrás lesz a hangban. Ami a SOI-t illeti, az ilyen szintű belső mélyhang torzítás nem hallható (lásd az azonos hangerős görbéket), és a spektrum „farok” a legjobban hallható középtartományban nem jönnek ki a mélysugárzóból. .

A fázis- és tranziens torzítások elkerülése érdekében a mélynyomó erősítőjét az ún. áthidaló áramkör: 2 egyforma UMZCH kimenete egymás mellett van bekapcsolva egy hangszórón keresztül; a bemenetekre érkező jelek ellenfázisban kerülnek továbbításra. A fázis- és tranziens torzítások hiánya a hídáramkörben a kimeneti jelutak teljes elektromos szimmetriájának köszönhető. A híd karjait képező erősítők azonosságát az IC-ken, ugyanazon a chipen készült párosított UMZCH-ok használata biztosítja; Talán ez az egyetlen eset, amikor a mikroáramkörök erősítője jobb, mint egy különálló.

Jegyzet: Az UMZCH híd teljesítménye nem duplázódik meg, ahogy egyesek gondolják, hanem a tápfeszültség határozza meg.

Példa egy híd UMZCH áramkörre egy mélysugárzóhoz legfeljebb 20 négyzetméteres helyiségben. m (bemeneti szűrők nélkül) a TDA2030 IC-n az ábrán látható. bal. További középtartomány szűrést az R5C3 és R’5C’3 áramkörök hajtanak végre. A fűtőtest területe TDA2030 - 400 négyzetmétertől. lásd a nyitott kimenetű áthidalt UMZCH-nak van egy kellemetlen tulajdonsága: a híd kiegyensúlyozatlansága esetén állandó komponens jelenik meg a terhelési áramban, ami károsíthatja a hangszórót, és a mélyhangvédő áramkörök gyakran meghibásodnak, kikapcsolva a hangszórót, ha nem. szükséges. Ezért jobb, ha a drága tölgyfa basszusfejet nem poláris elektrolitkondenzátorokkal védjük (színnel kiemelve, és az egyik akkumulátor diagramja a betétben található).

Egy kicsit az akusztikáról

A mélynyomó akusztikai kialakítása külön téma, de mivel itt egy rajz is szerepel, ezért magyarázatokra is szükség van. A ház anyaga – MDF 24 mm. A rezonátorcsövek meglehetősen tartós, nem csengető műanyagból, például polietilénből készülnek. A csövek belső átmérője 60 mm, a befelé nyúló kiemelkedések a nagykamrában 113 mm, a kiskamrában 61 mm. Egy adott hangszórófej esetében a mélysugárzót át kell konfigurálni a legjobb basszus érdekében, és ezzel egyidejűleg a sztereó hatást a legkisebb mértékben befolyásolni. A csövek hangolásához nyilvánvalóan hosszabb csövet vesznek, és ki-be nyomva érik el a kívánt hangzást. A csövek kiálló részei nem befolyásolják a hangot, majd levágják őket. A csőbeállítások kölcsönösen függenek egymástól, ezért trükközni kell.

Fejhallgató erősítő

A fejhallgató-erősítőt leggyakrabban kézzel készítik két okból. Az első az „útközbeni” hallgatáshoz, azaz. otthonon kívül, amikor a lejátszó vagy okostelefon hangkimenetének teljesítménye nem elegendő a „gombok” vagy „bojtorján” meghajtásához. A második a csúcskategóriás otthoni fejhallgatókhoz való. Egy közönséges nappaliba való Hi-Fi UMZCH-ra van szükség akár 70-75 dB dinamikával, de a legjobb modern sztereó fejhallgatók dinamikatartománya meghaladja a 100 dB-t. Egy ilyen dinamikájú erősítő többe kerül, mint egyes autók, teljesítménye pedig csatornánként 200 W-tól lesz, ami túl sok egy közönséges lakáshoz: a névleges teljesítménynél jóval alacsonyabb teljesítménnyel hallgatva elrontja a hangot, lásd fent. Ezért célszerű kis teljesítményű, de jó dinamikájú külön erősítőt készíteni kifejezetten fejhallgatókhoz: az ilyen plusz súllyal rendelkező háztartási UMZCH-k árai egyértelműen abszurd módon fel vannak duzzogva.

A tranzisztorokat használó legegyszerűbb fejhallgató-erősítő áramkörét a poz. 1 kép. A hang csak a kínai „gombokhoz” szól, B osztályban működik. Nincs ez másként a hatásfok tekintetében sem - a 13 mm-es lítium akkumulátorok teljes hangerőn 3-4 órát bírnak. A poz. 2 – A TDA klasszikusa útközbeni fejhallgatókhoz. A hangzás viszont egészen tisztességes, a sáv digitalizálási paramétereitől függően átlagos Hi-Fi-ig terjed. Számtalan amatőr fejlesztés létezik a TDA7050 kábelkötegben, de még senki sem érte el a hangzás átmenetét az osztály következő szintjére: maga a „mikrofon” ezt nem teszi lehetővé. A TDA7057 (3. tétel) egyszerűen funkcionálisabb, a hangerőszabályzót normál, nem kettős potenciométerhez csatlakoztathatja.

A TDA7350 fejhallgatóhoz való UMZCH-ját (4. tétel) úgy tervezték, hogy jó egyéni akusztikát biztosítson. Ezen az IC-n szerelik össze a legtöbb közép- és felsőkategóriás háztartási UMZCH fejhallgató-erősítőit. A KA2206B fejhallgatóhoz való UMZCH (5. tétel) már professzionálisnak számít: 2,3 W-os maximális teljesítménye elegendő olyan komoly izodinamikai „bögrék” meghajtásához, mint a TDS-7 és a TDS-15.

Az erősítő 2 kW csúcsteljesítményt és 1,5 kW folyamatos teljesítményt képes leadni, ami azt jelenti, hogy ez az erősítő a legtöbb ismert hangszóró kiégetésére képes. Ahhoz, hogy egy ilyen teljesítményt működés közben képzeljen el, csatlakoztathat (amit határozottan nem javaslok) két 8 ohmos hangszórót, amelyek sorba vannak kapcsolva egy 220 V-os váltóáramú hálózathoz. Ebben az esetben az egyik hangszóró 110 V effektív feszültséggel rendelkezik 8 ohmos terhelés mellett - 1500 W. Mit gondolsz, meddig fog működni az akusztika ebben a módban? Ha még mindig szeretne dolgozni ezen az erősítőn, lépjen tovább...

Erősítő leírása

Először nézzük meg az 1,5 kW-os 4 ohmos teljesítmény eléréséhez szükséges követelményeket. 77,5 V effektív feszültségre van szükségünk, de legyen némi tartalékunk, mert a tápfeszültség terhelés alatt leesik, és mindig lesz némi feszültségesés a kollektor-emitter csomópontokon és az emitter ellenállásokon.

Tehát a tápfeszültségnek...

VDC = VRMS * 1,414
VDC = 77,5 * 1,414 = ±109,6 V DC feszültség

Mivel a veszteségekkel nem számoltunk, kb. 3-5 V-ot kell hozzáadnunk az erősítő csúcsához, és további 10 V-ot a tápfeszültség eséshez teljes terhelés mellett.

A 2 x 90 V-os transzformátor ±130 V üresjárati feszültséget hoz létre (260 V az egyenirányító végei között), ezért a tápellátást rendkívül óvatosan kell kezelni

A bipoláris tranzisztorokat választották a legalkalmasabbnak az erősítő végső szakaszához. Ezt elsősorban a tápfeszültség diktálja, amely meghaladja a legtöbb MOSFET tranzisztor határfeszültségét. Ez is sok a bipoláris tranzisztoroknál, de az MJ15004/5 vagy az MJ21193/4 teljesíti a maximális feszültségigényt, vagyis ezekre fogunk koncentrálni.

P=V? / R = 65 ? / 4 = 1056 W

Vagyis megegyezik az átlagos elektromos fűtéssel...
Ne feledje, hogy 45°-os fáziseltolódású rezisztív terhelés meghajtásakor a teljesítmény disszipáció majdnem megduplázódik. Ebből az következik, hogy a jó hűtés elengedhetetlen ehhez az erősítőhöz. A kényszerhűtéshez jó radiátorokra és ventilátorokra lesz szükség (a természetes konvekció nem segít).

MJ15024/5 (vagy MJ21193/4) tranzisztorok K-3 csomagban (vasaló két kivezetéssel, például KT825/827), és 250 W-ot 25°C-os hőmérsékleten oszlatnak el. A K-3 tranzisztorcsomagot azért választottuk, mert ennek a legnagyobb a teljesítménydisszipációja, mivel a hőellenállás kisebb, mint bármely más műanyag csomagolású tranzisztornak.

Az MJE340/350 a feszültségerősítő fokozatban jó linearitást garantál. De még 12 mA-es áramerősség mellett is 0,72 W a teljesítmény, tehát a Q4-nek, Q6-nak, Q9-nek és Q10-nek hűtőbordákkal kell rendelkeznie. A tranzisztort (Q5), amely meghatározza a végső fokozat előfeszítését, a terminállal közös radiátorra kell felszerelni, és megbízható hőérintkezővel kell rendelkeznie.

A rövidzárlatvédelmi áramkör (Q7, Q8) az áramerősséget 12A-re, az egyik tranzisztor által kibocsátott teljesítményt pedig körülbelül 175 W-ra korlátozza, míg az erősítő hosszú távú működése ebben az üzemmódban nem megengedett.
1500 W-os professzionális erősítő áramkör.

A további visszacsatoló elemek (R6a és C3a, pontozva) opcionálisak. Szükség lehet rájuk, ha az erősítő öngerjesztése történik. A fordított diódák (D9 és D10) védik az erősítőtranzisztorokat a hátsó EMF-től aktív terhelés esetén. Az 1N5404 sorozatú diódák 200A-ig képesek ellenállni a csúcsáramnak. A névleges feszültségnek legalább 400 V-nak kell lennie.

A VR1 100 ohmos ellenállás az erősítő egyenáramú kiegyensúlyozására szolgál. Az ábrán látható alkatrészek névleges értékeivel a kezdeti eltolásnak ±25 mV-on belül kell lennie a hangolás előtt. A VR2 ellenállás az utolsó fokozat nyugalmi áramának beállítására szolgál. A nyugalmi áramot az R19 vagy R20 ellenálláson mért feszültség mérésével lehet beállítani, amelynek 150 mV-on belül kell lennie.
A bemeneti fokozat érzékenysége 1,77 V 900 W 8 ohm mellett vagy 1800 W 4 ohm esetén.

Tápegység:

Az erősítőhöz szükséges tápegység komoly tervezési megközelítést igényel. Először is szüksége van egy legalább 2 kW teljesítményű leléptető transzformátorra. A teljesítményszűrő kondenzátorok névleges feszültsége 150 V, és akár 10 A hullámos áramot is kibírhatnak. Azok a kondenzátorok, amelyek nem felelnek meg ezeknek a követelményeknek, egyszerűen felrobbanhatnak, amikor az erősítő teljes teljesítménnyel működik.

Fontos részlet a híd egyenirányító. Bár a 35A-es hidak úgy tűnik, képesek megbirkózni a feladattal, az ismétlődő áram csúcsértéke meghaladja a hidak névleges értékét. Azt javaslom, hogy két párhuzamosan kapcsolt hidat használjunk a diagramon látható módon. A híd egyenirányítók névleges feszültsége minimum 400V kell legyen, és a hűtéshez megfelelő hűtőbordára kell őket felszerelni.
Tápfeszültség áramkör 1500 W-os erősítőhöz.

Az ábrán négy kisfeszültségű kondenzátorból álló kondenzátorok láthatók, mivel könnyebben megtalálhatóak, és az egyenirányító is két párhuzamosan kapcsolt hídból áll.

A további 5V-os feszültségforrások kiküszöbölhetők, míg a csúcsteljesítmény 2048W-ról 1920W-ra csökken, ami elenyésző.
A P39 modul egy lágyindító rendszer, és egy reléből áll, amelynek érintkezőivel párhuzamosan 150 W összteljesítményű és 33 Ohm ellenállású ellenállások vannak csatlakoztatva.