เครื่องขยายเสียงเบสเจอร์เมเนียมสากล เครื่องขยายเสียงแบบโฮมเมดโดยใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม สั้น ๆ เกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟ

สำหรับผู้ที่ยังมีทรานซิสเตอร์ซีรีย์ GT และ P อยู่ในที่เก็บฉันขอเสนอให้ตรวจสอบการออกแบบ ULF ของฉันโดยใช้ทรานซิสเตอร์ P210 ฉันเอาแผนภาพมาจากโบรชัวร์จำไม่ได้ว่าปีไหน เพื่อช่วยนักวิทยุสมัครเล่น วงจรเดิมใช้ทรานซิสเตอร์ MP42, MP37 และ P217

ด้วยชุดอุปกรณ์นี้ กำลังไฟพิกัดที่ระบุคือ 15W มีทรานซิสเตอร์ P210 ประมาณครึ่งร้อยตัวอยู่ในห้องเก็บของของฉัน เป็นเวลานานย้ายพวกเขาจากมุมหนึ่งไปอีกมุมหนึ่ง วันหนึ่ง หลังจากที่อ่านฟอรั่มและบทความทุกประเภทเกี่ยวกับแอมพลิฟายเออร์จากเยอรมนี ในที่สุดฉันก็ตัดสินใจประกอบ ULF บน P210 รุ่นเดียวกันนี้

มากมาย ข้อเสนอแนะในเชิงบวกแต่ไม่มีการอ่านคำวิจารณ์เกี่ยวกับการใช้ทรานซิสเตอร์ซีรีย์ GT ในแอมพลิฟายเออร์ เพื่อตรวจสอบสิ่งที่เขียนและประเมิน ฉันจึงเริ่มประกอบมัน มีการประกอบวงจรสองเวอร์ชัน: มีทรานซิสเตอร์ห้าตัวตามโทโพโลยีแบบคลาสสิกและวงจรที่มีน้ำตกแบบดิฟเฟอเรนเชียล ท้ายที่สุดแล้ว มีการให้ความสำคัญกับโครงการที่มีน้ำตกที่แตกต่างกัน

คำไม่กี่คำเกี่ยวกับโครงร่างแรก: แทบไม่ต้องมีการตั้งค่าใด ๆ หากทุกส่วนอยู่ในสภาพดีก็จะใช้งานได้ทันที การตั้งค่าจะลดลงเหลือครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต โครงการนี้ค่อนข้างน่าเชื่อถือ

ในกรณีที่ไม่มีพื้นหลังกระแสสลับโดยสมบูรณ์ ความจุ 4700 ไมโครฟารัดในวงจรเรียงกระแสก็เพียงพอแล้ว ด้วยแรงดันไฟฟ้า 42V Pmax ถึง 38W ฉันไม่ได้วัดให้แม่นยำกว่านี้ ข้อดีประการหนึ่งคือไม่มีการบิดเบือนแบบขั้นตอน ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมในวงจรดังกล่าวมีข้อได้เปรียบนี้

ในบรรดาข้อเสีย - โหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์เทอร์มินัลอยู่ใกล้กับค่าสูงสุดที่อนุญาตซึ่งจะลดความน่าเชื่อถือของทรานซิสเตอร์ลงอย่างมาก เมื่อทำงานเป็นเวลานานประมาณร้อยละ 75 ของกำลังสูงสุด ทรานซิสเตอร์ขั้นสุดท้ายจะค่อนข้างร้อน

หม้อน้ำในภาพทำความร้อนได้สูงถึง 60 องศา ก็ควรสังเกตว่า อุณหภูมิสูงสุดก่อนถึงทางแยก P210 ตามหนังสือเดินทางจะมีอุณหภูมิ 85 องศา (สำหรับซิลิคอน เช่น ขีดจำกัดนี้คือ 125 องศา)

วงจรที่สองที่มีดิฟเฟอเรนเชียลคาสเคด มีข้อดีมากกว่าวงจรแรกหลายประการ กล่าวคือ: การตั้งค่ากระแสนิ่ง (ฉันตั้งไว้ที่ 200mA) ระบอบการปกครองของอุณหภูมินุ่มนวลขึ้น เมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟแบบไบโพลาร์ 35V Pmax = 50 วัตต์

การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้สูงกว่า 35 โวลต์นั้นไม่สมเหตุสมผล เนื่องจากการกระจายพลังงานสูงสุดของตัวสะสม P210 ที่มีตัวอักษร B และ C คือ 45 วัตต์

หากคุณมี P210 ที่มีตัวอักษร Ш การเพิ่มกำลังเป็น 42 โวลต์ก็สมเหตุสมผลแล้วคุณจะได้เอาต์พุต 60 -65 วัตต์ ในระหว่างกระบวนการประกอบ ฉันทดสอบตัวเลือกกับทรานซิสเตอร์เอาท์พุต P210B สองคู่และรับ 80 วัตต์!!

สำหรับเจอร์เมเนียมนี่เป็นตัวเลขที่ค่อนข้างสำคัญ แต่เนื่องจากข้อเสียหลายประการ - หม้อน้ำขนาดใหญ่, ความร้อนที่ดี, ตัวอย่างนี้ยังคงเป็นการทดสอบและเหตุใดจึงมีผลผลิตจำนวนมากสำหรับบ้าน

โครงการนี้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมาเป็นเวลาสองปีแล้ว ฉันคำนวณค่าตัวต้านทานบางตัวใหม่สำหรับทรานซิสเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ฉันแนะนำให้ติดตั้งตัวต้านทานในขั้นตอนสุดท้ายด้วยกำลังอย่างน้อย 5 วัตต์ มันอาจจะแรงกว่านี้ก็ได้ และจะดีกว่านี้อีกถ้าคุณใช้อะคูสติก 100 วัตต์ งั้น 5 วัตต์ก็เพียงพอแล้ว

ตัวอย่างเช่นหากคุณใส่ไว้ในสามวัตต์พลังงานเพียงครึ่งหนึ่งก็จะระเบิดหรือเผาเป็นถ่านหินซึ่งจะนำไปสู่การพังของทรานซิสเตอร์ GT404 ในตอนแรกและหนึ่งในทรานซิสเตอร์เอาท์พุตอาจจะบินออกไป . ดังนั้นเราจึงไม่หวงพลังของตัวต้านทาน - ตัวพันลวดจะดีที่สุด

ท่ามกลางข้อบกพร่อง: ฉันพบปัญหาพื้นหลัง AC มันยังคงเป็นปริศนาสำหรับฉันว่าทำไมในวงจรแรกความจุ 4700 ถึงเพียงพอ แต่ในวงจรนี้เห็นได้ชัดว่าไม่เพียงพอ ฉันต้องพังและซื้อตัวเก็บประจุสองตัวราคา 15,000x63 โวลต์ รายละเอียดที่ดูเรียบง่ายเหล่านี้ทำให้ฉันเสียเงิน 1,500 รูเบิล แน่นอนว่ามันเป็นไปได้ที่จะประกอบแบตเตอรี่จากคอนเดนเซอร์2000μFx50V ซึ่งมีกล่องเต็ม แต่เป็นแบตเตอรี่โซเวียตเก่าและใหญ่กว่าแบตเตอรี่นำเข้าหลายเท่าขนาดจะพอดีกับพื้นของกล่องเครื่องขยายเสียงเอง

นั่นเป็นเหตุผลที่เราซื้อของนำเข้า แต่แน่นอนว่าทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการยัดเข้าไปในเคสประเภทใด เป็นผลให้ภาชนะสองใบจำนวน 15,000 ใบก็เพียงพอที่จะลบพื้นหลังของกระแสสลับได้อย่างสมบูรณ์

ทั้งสองรูปแบบทำงานในคลาส AB เพื่อการกำจัดความร้อนที่ดีขึ้น ฉันจึงติดตั้งตัวทำความเย็นขนาดกลางจากคอมพิวเตอร์ จ่ายไฟผ่านตัวต้านทานการดับ เพื่อให้ตัวทำความเย็นได้รับ 8 โวลต์ ไม่มีเสียงรบกวนจากเครื่องทำความเย็น นี่เกินพอ - ที่กำลังไฟสูงสุดเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงหม้อน้ำจะไม่ร้อนเกิน 45 องศา หากหน่วยความจำทำงานถูกต้อง พื้นที่หม้อน้ำในภาพถ่ายจะเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส 200 ซม.

การตั้งค่าวงจรนี้ยังขึ้นอยู่กับการตั้งค่าครึ่งหนึ่งของกำลังเอาต์พุตด้วยตัวต้านทานทริมเมอร์ในดิฟเฟอเรนเชียลคาสเคด และกระแสนิ่งด้วยทริมเมอร์ในฐาน MP26B

ต่อไปนี้เป็นคำไม่กี่คำเกี่ยวกับปรีแอมพลิฟายเออร์ ฉันได้แนบไดอะแกรมที่ผู้เขียนเสนอมาจากโบรชัวร์แล้ว แต่ดูเหมือนว่าฉันจะสงสัย ดังนั้นน้ำตกที่ง่ายที่สุดจึงถูกประกอบโดยใช้ทรานซิสเตอร์ MP39b ตัวเดียว (สัญญาณรบกวนต่ำ) น้ำตกนี้มองเห็นได้เล็กน้อยในภาพถ่ายทางด้านซ้ายของเคส ฉันไม่ได้ให้ไดอะแกรมของอันหลังเนื่องจากไม่มีประเด็นที่จะแนะนำ - ขอแนะนำให้สร้างน้ำตกนี้สำหรับแหล่งสัญญาณที่มีอยู่

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับ ปรีแอมป์- วงจรต้องมีตัวปล่อยร่วม แน่นอนคุณสามารถใช้วงจรขนาดเล็กได้ แต่ฉันยังไม่ได้ตรวจสอบว่ามันจะทำงานร่วมกันอย่างไร เนื่องจากไมโครวงจรมีเครื่องหมายลบร่วมกันและในวงจร UCH นั้นมีข้อดีร่วมกันจึงมีความเป็นไปได้สูงที่ขั้นตอนสุดท้ายและขั้นตอนเบื้องต้นจะทำงานไม่ถูกต้องจากแหล่งเดียวกัน

หม้อแปลง TS-160 แบบธรรมดาที่มีการกรอย้อนกลับถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟ หนึ่งช่องดึงกระแสสูงสุด 3.5 แอมแปร์ ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์สำรองจะต้องมีอย่างน้อย 6 แอมแปร์ วงจรเรียงกระแสใช้ไดโอด D242 เนื่องจากไม่มีไดโอดอื่น แต่ KD202 ก็เพียงพอแล้ว

ที่นี่ฉันพูดคุยสั้น ๆ เกี่ยวกับประเด็นหลักของการประกอบและปรับแต่งเครื่องขยายเสียง ในตอนท้ายฉันจะเพิ่มคำสองสามคำเกี่ยวกับคุณภาพและสีของเสียง โดยทั่วไปแล้ว ฉันพอใจกับผลลัพธ์ที่ได้! และผลลัพธ์ก็ไม่คาดคิด - เสียงน่าฟังมากและควรสังเกตว่าสเปกตรัมความถี่ต่ำของทรานซิสเตอร์เหล่านี้ค่อนข้างลึกและแข็งแกร่ง คุณสามารถฟังได้ตลอดเวลาเพื่อเปรียบเทียบการบันทึกแบบเดียวกันที่รวบรวมไว้ แต่เฉพาะในทรานซิสเตอร์ซีรีย์ KT - และเสียงดูเหมือนจะเหมือนกัน แต่ก็ยังมีบางสิ่งที่เป็นกลไกและแห้งในเสียงบนทรานซิสเตอร์ซิลิคอน ทางด้านเคทีชกี้ ความถี่ต่ำดูเหมือนพวกมันจะไม่แย่เหมือนกัน แต่บางสิ่งที่หูมองไม่เห็นยังคงขาดหายไป

โดยทั่วไปแล้ว สำหรับผู้ที่มีอาการทางการได้ยินเฉียบพลันและผู้ที่มีอาการทางหูที่บอบบาง ความแตกต่างจะชัดเจน ด้วยข้อบกพร่องทั้งหมด เสียงเจอร์เมเนียมจึงเป็นธรรมชาติและนุ่มนวลกว่าเสียงซิลิคอนมาก ฉันไม่ได้จัดตัวเองว่าเป็นคนชอบฟังเพลง ซึ่งในจำนวนนี้มีคนไม่กี่คนที่มีความคิดและความเชื่อแบบคลั่งไคล้ แต่ในฐานะคนรักดนตรีธรรมดาๆ ที่มีหูแหลมคมในการฟังเพลง ฉันจึงเลือกเวอร์ชันภาษาเยอรมัน

ในบทความก่อนหน้าของฉัน ฉันโพสต์ตารางคุณสมบัติของเจอร์เมเนียมและซิลิคอน ซึ่งจะเห็นได้ว่าแม้จะมีข้อเสียทั้งหมด เจอร์เมเนียมก็มีข้อได้เปรียบเหนือซิลิคอนอย่างเห็นได้ชัด และโดยสรุป ฉันจะพูดว่า: ใครอยากออกแบบซ้ำก็ไปเลย... คุ้ม!

“ฉันรับหมากฮอสมานานแล้ว...” หรือมากกว่านั้น ฉันอยากจะบอกว่าฉันไม่ได้ประกอบแอมป์ทรานซิสเตอร์มานานแล้ว ตะเกียงทั้งหมด ใช่ตะเกียง คุณก็รู้ จากนั้น ต้องขอบคุณทีมงานที่เป็นมิตรและการมีส่วนร่วมของเรา ฉันจึงซื้อบอร์ดสองสามตัวมาประกอบ การชำระเงินจะแยกจากกัน

การชำระเงินมาถึงอย่างรวดเร็ว Igor (Datagor) ส่งเอกสารพร้อมไดอะแกรมคำอธิบายการประกอบและการกำหนดค่าของเครื่องขยายเสียงทันที ชุดนี้เหมาะสำหรับทุกคน รูปแบบเป็นแบบคลาสสิก ผ่านการทดสอบแล้ว แต่ฉันก็ถูกครอบงำด้วยความโลภ 4.5 วัตต์ต่อแชนเนลคงไม่เพียงพอ ฉันต้องการอย่างน้อย 10 W และไม่ใช่เพราะฉันฟังเพลงเสียงดัง (ด้วยความไวเสียงของฉันที่ 90 dB และ 2 W ก็เพียงพอแล้ว) แต่... เพื่อให้เป็นเช่นนั้น

วงจรขยายกำลัง

ไม่ใช่ทนายความคนเดียวที่สามารถหลีกเลี่ยงกฎหมายของ Ohm และ Joule-Lenz ได้และเพื่อเพิ่มกำลังขับของ UMZCH จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ลองทำอย่างน้อยสองครั้ง สูงสุด 30 โวลต์ คุณจะไม่สามารถทำได้ทันที ทรานซิสเตอร์ P416 และ MP39B ซึ่งใช้ในวงจรดั้งเดิมมีแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตสูงสุด 15 โวลต์

ฉันต้องนำคู่มือวิทยุสมัครเล่นฉบับเก่าปี 1978 ออกจากชั้นวางและเจาะลึกการศึกษาพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมของซีรีส์ MP และ GT ในขณะเดียวกันก็ขุดกล่องพร้อมชิ้นส่วนต่างๆ ไปพร้อมๆ กัน

ฉันกำลังมองหาทรานซิสเตอร์ที่มีพารามิเตอร์ใกล้เคียงกับที่ใช้ในวงจร แต่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตอย่างน้อย 30 โวลต์

หลังจากดำเนินงานวิจัยที่น่าตื่นเต้นนี้ ก็พบผู้สมัครที่จำเป็น สำหรับอินพุตแทนที่จะเป็น P416 คู่แข่งหลักคือทรานซิสเตอร์ GT321D
มีการตัดสินใจที่จะแทนที่คู่ MP39B + MP37A ด้วยคู่ MP14A + MP10B ที่คล้ายกัน ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมของซีรีย์ MP ที่มีตัวเลขตั้งแต่ 9 ถึง 16 นั้นเป็น "อุปกรณ์ทางทหาร" ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์สำหรับอุปกรณ์วัตถุประสงค์พิเศษ ตรงกันข้ามกับอะนาล็อกที่มีตัวเลขตั้งแต่ 35 ถึง 42 ซึ่งมีไว้สำหรับอุปกรณ์ที่มีการใช้งานหลากหลาย

ที่เอาต์พุตฉันตัดสินใจใช้ทรานซิสเตอร์ GT906A ความถี่สูง มีสาเหตุหลายประการสำหรับเรื่องนี้ เหตุผลหลักคือการมีทรานซิสเตอร์เหล่านี้อยู่บนโต๊ะข้างเตียงของฉัน เหตุผลที่สองคือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสสูง ในระหว่างการทำงานทรานซิสเตอร์ในระยะเบื้องต้นจะ "เครียด" น้อยลงเพื่อขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์เอาท์พุตซึ่งควรลดความร้อนลงและส่งผลเชิงบวกต่อระดับความผิดเพี้ยนของแอมพลิฟายเออร์

ขั้นตอนต่อไปซึ่งมีความสำคัญเช่นกันคือการเลือกทรานซิสเตอร์เป็นคู่ตามค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบัน h21e ตอนแรกฉันพยายามทำเช่นนี้โดยใช้เครื่องมือทดสอบภาษาจีนทั่วไป แต่ผลการวัดดูค่อนข้างแปลกและประเมินสูงเกินไปอย่างชัดเจน นอกจากนี้ผู้ทดสอบชาวจีนไม่สามารถรับมือกับการวัดพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังได้อย่างชัดเจน

ฉันต้องนำอุปกรณ์ PPT ยุคโซเวียตที่ดีออกจากชั้นวาง

หลังจากเลือกทรานซิสเตอร์แล้วให้ประกอบ แผงวงจรพิมพ์ตามคำแนะนำของ Datagor มันไม่ได้ใช้เวลามากนัก เราต้องใส่ใจกับแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าด้วย จะต้องไม่น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องขยายเสียงที่เลือก
ฉันใช้ตัวเก็บประจุขนาด 35 โวลต์

เนื่องจากฉันวางแผนที่จะรับพลังงานเพิ่มเติมจากแอมพลิฟายเออร์ จึงจำเป็นต้องเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุคัปปลิ้งเอาต์พุตอย่างน้อยสองครั้ง ตัวเก็บประจุระดับนี้ไม่สามารถวางบนบอร์ดได้อีกต่อไป แต่ฉันบัดกรีขั้วต่อสกรูสองสามตัวเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุที่ฉันชอบเข้ากับสายไฟได้ โดยไม่คำนึงถึงขนาดของมัน

อื่น ปัญหาสำคัญมีองค์กรระบายความร้อนของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต ฉันพบหม้อน้ำที่เหมือนกันและมีขนาดค่อนข้างใหญ่คู่หนึ่ง แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับทรานซิสเตอร์สมัยใหม่ในตัวเรือน TO-220
ฉันพบทางออกในเปลวเพลิงเก่า หน่วยคอมพิวเตอร์โภชนาการ หม้อน้ำคู่หนึ่งทำจากอลูมิเนียมหนา 4 มม. ซึ่งฉันติดทรานซิสเตอร์ GT906 ผ่านปะเก็นฉนวนและหม้อน้ำเหล่านี้เองที่มีปลายกว้างถูกขันผ่านแผ่นระบายความร้อนกับหม้อน้ำขนาดใหญ่

แผงเครื่องขยายเสียงยังติดอยู่กับหม้อน้ำตัวเดียวกันโดยใช้มุมโลหะ ระหว่างครีบของฮีทซิงค์ของคอมพิวเตอร์ใกล้กับทรานซิสเตอร์เอาต์พุตจะมีการวางไดโอด D310 ไว้อย่างสะดวกซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงเสถียรภาพทางความร้อนของเครื่องขยายเสียง ฉันก็เติมกาวร้อนละลายของจีนลงไปโดยไม่ลังเลใจ

ขั้นแรกให้เปิดการตั้งค่าเครื่องขยายเสียง

ตอนแรกฉันตั้งค่าที่แรงดันไฟฟ้า 15 โวลต์ ฉันตั้งค่ากระแสนิ่งของแอมพลิฟายเออร์เป็น 100 mA ปรับสมดุลเอาต์พุตเพื่อให้มีแรงดันไฟจ่ายเพียงครึ่งหนึ่งจากนั้นค่อย ๆ เริ่มเพิ่มแรงดันไฟจ่ายเป็น 30 โวลต์ที่ต้องการ

ในระหว่างการดำเนินการนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานบางตัวเล็กน้อยเนื่องจาก... เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กระแสนิ่งก็เริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หากไม่มีแหล่งจ่ายไฟที่จำกัดกระแส ฉันอาจจะสูญเสียทรานซิสเตอร์เอาท์พุตมากกว่าหนึ่งคู่ แต่ทุกอย่างเป็นไปด้วยดี

วัดบาง

คลื่นความถี่ฉันก็ยินดีเช่นกัน แทบไม่มีการโรลโอเวอร์จาก 15 Hz ถึง 60 kHz ถ้าเราถอดตัวเก็บประจุ 100 pF ออกจากวงจรป้อนกลับและที่อินพุต มันอาจจะกว้างกว่านี้อีก

สิ่งที่คุณต้องการ! ซึ่งสอดคล้องกับระดับสัญญาณเอาท์พุตทุกประการ การ์ดเสียงคอมพิวเตอร์ซึ่งจะใช้เป็นแหล่งสัญญาณหลัก

ฉันตรวจสอบว่าแอมพลิฟายเออร์กินกระแสสูงสุดเท่าใด เมื่อใช้สัญญาณสี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 10 kHz และแอมพลิจูด 1.5 V กับอินพุต แอมพลิฟายเออร์จะดึงกระแสไฟฟ้าน้อยกว่า 2 A จากแหล่งจ่ายไฟเล็กน้อย

การประกอบเครื่องขยายเสียงทั่วไป

หม้อแปลงไฟฟ้าวงแหวน ด้วยชื่อที่น่ากลัว BY5.702.010-02 ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อสร้างความสับสนให้กับศัตรูที่อาจเกิดขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าจะผลิตกระแสไฟฟ้า 20 โวลต์ที่เอาต์พุต ฉันไม่พบพารามิเตอร์ปัจจุบันของการพันนี้ แต่สามารถเก็บความร้อนของหลอดไฟ GM-70 (ซึ่งก็คือ 3.5 A) ไว้ได้โดยไม่ทำให้ตึงหรือร้อนเกินไป ดังนั้นในการจ่ายไฟให้แอมพลิฟายเออร์นี้สองช่องสัญญาณ จึงมีกำลังเพียงพอแม้จะมีการสำรองไว้ก็ตาม

ฉันยังใช้ไดโอดเรียงกระแสเจอร์เมเนียม D305 (10 A, 50 V) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะประกอบแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีชิ้นส่วนซิลิคอนเพียงชิ้นเดียว ทุกอย่างเป็นไปตามฮวงจุ้ย

ตัวเก็บประจุกรอง - 2 ชิ้น ตัวละ 10,000 µF อย่างเดียวก็น่าจะเพียงพอแล้ว แต่อย่างที่ฉันเขียนไว้ตอนต้น ความโลภเข้าครอบงำ และยิ่งไปกว่านั้น ในอาคารยังมีพื้นที่ว่างอีกด้วย

ฉันติดตั้งตัวเก็บประจุ 1,000 μF 63 V สามตัวที่เชื่อมต่อแบบขนานกับเอาต์พุต ตัวเก็บประจุมีคุณภาพสูงจากบริษัท Matsushita ของญี่ปุ่น

หลังจากที่ส่วนประกอบทั้งหมดได้รับการยึดอย่างแน่นหนาในเคสแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่ก็แค่เชื่อมต่อส่วนประกอบเหล่านั้นเข้าด้วยกันด้วยสายไฟโดยไม่ให้มีอะไรปะปนกัน ฉันติดตั้งโดยใช้แกนทองแดงที่มีหน้าตัดขนาด 0.5 ตร.มม. ในฉนวนซิลิโคนทนความร้อน ฉันเอาสายไฟนี้มาจากสายเคเบิลที่ใช้สำหรับสัญญาณแจ้งเตือนเหตุเพลิงไหม้ ฉันแนะนำให้ใช้ เนื่องจากลวดมีความแข็งจึงสามารถวางในตัวเครื่องได้อย่างสม่ำเสมอและเรียบร้อยโดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก

จากเพื่อนของฉันบางคน ฉันได้ยินคำวิจารณ์ที่ดีเกี่ยวกับเสียงของ ULF บนทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม และฉันตัดสินใจประกอบวงจรคลาสสิกตามปกติโดยใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมเสริม GT703/705 สำหรับการต่อเติม - คาสเคด SRPP บน 6N30P เพื่อให้ได้อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำที่สุดที่เป็นไปได้

โครงการมีดังนี้:

ตัวต้านทาน VR2 ตั้งค่าเป็นศูนย์ที่เอาต์พุต ตัวต้านทาน VR1 ตั้งค่ากระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต จำเป็นต้องใช้ซีเนอร์ไดโอดเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายสำหรับทรานซิสเตอร์ระหว่างพื้นของ SRPP ในกรณีที่หลอดไฟครึ่งหนึ่งเสียหาย การฟังต้นแบบเบื้องต้นแสดงเสียงที่ดีมาก กำลังไซน์ซอยด์สูงสุด - 8 วัตต์ แบนด์วิดท์ที่ลบ 1 dB จาก 20 Hz ถึง 80 kHz ความไวแสง – 0.6 โวลต์ ต้นแบบเล่นเป็นเวลาประมาณ 10 นาทีในระดับเสียงสูงสุด (ตราบใดที่หูสามารถจับได้) และหม้อน้ำของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตไม่ได้ให้ความร้อนสูงถึง 50 องศา มีเพียงกระแสนิ่งเท่านั้นที่เพิ่มขึ้นจากเริ่มต้น 40 mA เป็น 100 กำลัง จัดหา:

สำหรับผู้ทดลองเพิ่มเติม ได้มีการประกอบแบบจำลองขึ้นในรูปแบบสเตอริโอ การทดสอบครั้งแรกเสร็จสิ้นโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก การเพิ่มองค์ประกอบนี้ทำให้เสียงที่ชัดเจนในแอมพลิฟายเออร์แบบหลอดกลับมาอีกครั้ง โดยทั่วไปแล้ว แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ 2A3 แต่ด้วยความเรียบง่ายที่น่าดึงดูดของการออกแบบ เสียงจึงดีมาก ความประทับใจโดยทั่วไปก็คือ โดยทั่วไปจะเป็นไตรโอด กล่าวคือ สะอาด มีรายละเอียด แม่นยำ แต่จึงค่อนข้างไม่แสดงอารมณ์และเรียบง่าย เป็นการยากที่จะบอกว่าสาเหตุของสิ่งนี้คือส่วนของหลอดหรือทรานซิสเตอร์ของวงจรหรือตัววงจรเองซึ่งจะแสดงโดยการทดลองเพิ่มเติม - พวกเขาจะดำเนินต่อไปอย่างแน่นอน

และสุดท้ายก็มีรูปภาพสองสามภาพที่มีลักษณะดังนี้:

อัปเดตเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2556 เห็นได้ชัดว่าเป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟให้กับสเตจเอาท์พุตโดยใช้ LM7812 และ LM7912 ที่ติดตั้งบนหม้อน้ำ

วงจรแอมพลิฟายเออร์นั้นเรียบง่ายมีรายละเอียดขั้นต่ำซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับการทำซ้ำโดยผู้เริ่มต้นข้อความด้านล่างก็มีไว้สำหรับพวกเขาเช่นกัน องค์ประกอบการขยายของวงจร - ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม - ถูกใช้อย่างแข็งขันเมื่อสามสิบปีก่อน วงจรดังกล่าวทำให้นึกถึงวงจรทั่วไปหลายๆ วงจรในสมัยนั้น เช่น แอมพลิฟายเออร์ Electron 20 มีความแตกต่างบางประการ โดยส่วนใหญ่เป็นลักษณะทางเทคโนโลยี
แหล่งพลังงานเป็นแบบขั้วเดียว ไม่เสถียร โช้คดูค่อนข้างผิดปกติ ระยะเอาท์พุตทำงานในโหมดคลาส AB

กำลังขับ 10W, THD รวมสูงสุด 3%, โหลด - ลำโพง 8 โอห์ม

การทำงานของเครื่องขยายเสียงโดยใช้ตัวอย่างหนึ่งช่องสัญญาณ:
สัญญาณอินพุตมาถึงที่ฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 และแรงดันไฟฟ้าคงที่มาจากตัวแบ่ง R5, R9 ซึ่งตั้งค่าศักยภาพไบแอสของทรานซิสเตอร์และในเวลาเดียวกันกับแรงดันสมมาตรเอาต์พุต สัญญาณ VT1 ที่ขยายจะถูกป้อนไปที่ฐาน VT3 จากนั้นไปยังสเตจเอาต์พุต VT5,VT6,VT9,VT10 แรงดันไฟฟ้าจากเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง (จุด + C9) มาที่ตัวส่งสัญญาณ VT1 - สร้างวงจรป้อนกลับเชิงลบทั่วไปทั้งสำหรับกระแสตรงและกระแสสลับพร้อมกัน หากแรงดันไฟฟ้าที่ตัวปล่อย VT1 ที่มาจากเอาต์พุตมากกว่าที่ฐาน ดังนั้น VT1, VT3, VT6, VT9 จะถูกปิด ศักยภาพเอาต์พุตจะลดลงเนื่องจาก VT5, VT10 ที่เปิดพร้อมกัน สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากตัวปล่อยของ VT1 ได้รับแรงดันไฟฟ้าจากเอาต์พุตที่น้อยกว่าที่ฐาน (เฉพาะการปลดล็อค/ล็อคของทรานซิสเตอร์เท่านั้นที่เกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม) เหล่านั้น. แอมพลิฟายเออร์จะรักษาแรงดันเอาต์พุตที่ระบุโดยตัวแบ่ง R5, R9 ในฐาน VT1 โดยอัตโนมัติ วงจรทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยขยายสัญญาณ AC ที่เป็นประโยชน์ ตอนนี้โครงการใช้งานได้แล้ว บี๊บเข้าสู่ฐาน VT1 ผ่าน C2 ความลึกของการกระทำของ OOOS นั้นไม่เท่ากันสำหรับกระแสตรงและกระแสสลับเนื่องจากมีตัวเก็บประจุ C4 สำหรับกระแสสลับโดยใช้ตัวแบ่ง R11 R12 จะมีการตั้งค่า Ku ของแอมพลิฟายเออร์ทั้งหมดสำหรับกระแสตรง OOOS จะทำงาน 100% (ผ่าน R11 ไปยังตัวปล่อย VT1) ซึ่งรักษาความสมมาตรของเอาต์พุต DC ไว้อย่างดี แอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าหลักในแง่ของแอมพลิจูดที่จำเป็นสำหรับ "ขับเคลื่อน" ระยะเอาต์พุตคือทรานซิสเตอร์ VT3 เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของน้ำตกนี้ โหลดของมันคือวงจรตอบรับเชิงบวกซึ่งถูกนำผ่าน R23 จากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์และก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "โหลดแบบไดนามิก" การกระทำของวงจรนี้นำไปสู่กระแสเกือบคงที่ผ่าน VT3 ที่ความกว้างของสัญญาณใด ๆ - ทรานซิสเตอร์ทำงานในโหมดเชิงเส้นมากขึ้นและพัฒนา Ku สูงสุดซึ่งเป็นสิ่งสำคัญจากมุมมองของการลด SOI ทั้งหมดของเครื่องขยายเสียงและ ความกว้างสูงสุดของสัญญาณเอาท์พุต แน่นอนว่าวงจร PIC ซึ่งไม่ได้สมบูรณ์แบบทั้งหมดในฐานะ "โหลดไดนามิก" นั้นถูกนำมาใช้โดยทั่วไปเพื่อทำให้วงจรง่ายขึ้น ขั้นตอนเอาต์พุตค่อนข้างธรรมดาหน้าที่ของมันคือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่มาจากสเตจเป็น VT3 อย่างมีนัยสำคัญและจ่ายให้กับโหลด ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต VT6,VT9 ถูกปลดล็อคที่ศักย์ไฟฟ้าเชิงบวก ส่วนคาสเคด VT5,VT10 ถูกปลดล็อคที่ศักย์ไฟฟ้าลบ ดังนั้นจะขยายสัญญาณกระแสสลับที่จุดสมมาตร +C9 สัญญาณเสียงเข้าสู่โหลดผ่านตัวเก็บประจุ C9 ซึ่งไม่อนุญาตให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงผ่านจากจุดสมมาตรของเครื่องขยายเสียง เพื่อลดการบิดเบือน ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะถูกเปิดเล็กน้อยด้วยกระแสเริ่มต้นที่แน่นอน (กระแสนิ่ง)
กระแสนี้ถูกกำหนดโดยแรงดันตกจากกระแสสะสม VT3 ที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R17, R18 และจ่ายระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์พรีเอาท์พุต เชน R19, C6 ช่วยลดการกระตุ้นตัวเองของแอมพลิฟายเออร์ซึ่งอาจเกิดขึ้นที่ความถี่สูงกว่า 50 kHz เมื่อติดตั้งเครื่องขยายเสียงคุณควรใส่ใจกับการเชื่อมต่อของสายไฟ GND โดยหน้าตัดของสายไฟที่เชื่อมต่อทรานซิสเตอร์เอาต์พุตควรอยู่ที่ 0.75-1 มม. 2 (ยกเว้นสายฐาน)
การตั้งค่าและเปิดเครื่องขยายเสียงเป็นครั้งแรก:
การตั้งค่าควรทำโดยการเชื่อมต่อตัวต้านทาน 15-20 โอห์มที่ทรงพลังแทนฟิวส์ และเชื่อมต่อตัวต้านทาน 8-15 โอห์มที่ทรงพลังแทนการเชื่อมต่อเสียง หากทรานซิสเตอร์ทั้งหมดทำงานอย่างถูกต้องและไม่มีข้อผิดพลาดในวงจร ที่จุดสมมาตร (+C9, +C10) ควรสร้างแรงดันไฟฟ้าเท่ากับครึ่งหนึ่งของแหล่งจ่ายทันที - ควรตรวจสอบสิ่งนี้ก่อน นอกจากนี้ยังปรับด้วยทริมเมอร์ R4 ความไม่สมดุลของสมมาตรภายใน +/-2 โวลต์ค่อนข้างยอมรับได้ จากนั้นกระแสเริ่มต้นของทรานซิสเตอร์เอาต์พุต (กระแสนิ่ง) จะถูกควบคุมโดยการวัดโดยแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R32 และ R34 ซึ่งควรอยู่ในช่วง 40-70 mV หากมีข้อผิดพลาดหรือองค์ประกอบที่ผิดปกติในวงจร ตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแทนฟิวส์อาจร้อนมาก พร้อมกันช่วยประหยัดทรานซิสเตอร์ของวงจร (เอาต์พุตและพรีเอาท์พุต) จากการพัง - คุณควรตรวจสอบวงจรอย่างระมัดระวังและกำจัด ข้อผิดพลาดหรือองค์ประกอบที่ผิดพลาด ขั้นตอนต่อไปของการตรวจสอบคือการไม่มีการกระตุ้นตนเองของ RF - คุณต้องเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปเข้ากับเอาต์พุต การกระตุ้นตนเองจะถูกกำจัดโดยการปรับวงจร R19, C6 หากทุกอย่างเป็นปกติ ให้ติดตั้งฟิวส์เข้าที่ เชื่อมต่อเครื่องกำเนิด AF เข้ากับอินพุต และตรวจสอบเครื่องขยายเสียงด้วยสัญญาณทดสอบ ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบความสมมาตรของขีดจำกัดของแอมพลิจูดสูงสุดของสัญญาณ - ขีดจำกัดควรเกิดขึ้นที่แอมพลิจูดประมาณ 10V ความถี่ 1,000Hz หากไม่เป็นเช่นนั้นคุณจะต้องเลือกความต้านทาน R23 หรือเปลี่ยนใหม่ VT3. สามารถตรวจสอบแอมพลิฟายเออร์ได้ด้วยสัญญาณความถี่ แอมพลิจูด และรูปร่างที่แตกต่างกัน เราจะไม่ให้วิธีการโดยละเอียดในตอนนี้ - แอมพลิฟายเออร์มีไว้สำหรับผู้เริ่มต้น ที่ความถี่สูงกว่า 10 kHz ไม่พึงประสงค์ที่จะจ่ายสัญญาณเล็กน้อยให้กับอินพุต - ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตอาจมีความร้อนมากเกินไป สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นกับสัญญาณเพลงเนื่องจากแอมพลิจูดของสัญญาณเหล่านี้ต่ำ คุณควรตรวจสอบกระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตอีกครั้งโดยควรอยู่ในช่วง 50-70mA ปรับโดยเลือกความต้านทาน R17 หากกระแสสูงกว่า ให้ลดความต้านทาน และในทางกลับกัน จะต้องตรวจสอบกระแสหลังจากใช้งานแอมพลิฟายเออร์อีกประมาณหนึ่งชั่วโมง - ไม่ควรเพิ่มขึ้น
ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่อลำโพงและแหล่งสัญญาณได้แล้ว - แอมพลิฟายเออร์พร้อมใช้งานแล้ว
ตัวอย่างเช่นเอาต์พุตของเครื่องเล่นซีดีที่มีระดับ 0.775-1V เป็นแหล่งกำเนิด

ในภาพ แอมพลิฟายเออร์สำหรับการฟังถูกประกอบบนเขียงหั่นขนม ฉันไม่เคยใส่มันเข้าไปในเคส (นี่คือในปี 2548)

เสียงค่อนข้างโอเค แต่หูที่ได้รับการฝึกจะสังเกตเห็นความลื่นที่ด้านบนสุด ด้านล่างที่หลวมเล็กน้อย แต่ช่วงเสียงฟังดูค่อนข้างน่าพอใจและอบอุ่น ในระหว่างการออดิชั่น มีการใช้ลำโพง OYA ขนาด 160 ลิตร พร้อมด้วยลำโพง 1 คู่ 4A28และ 6GD2ในแต่ละ แอมพลิฟายเออร์ทำงานได้ค่อนข้างดีกับ 10MAS1M ซึ่งเป็นรุ่นแรก โดยที่ยางของวูฟเฟอร์ยังคง “ไม่แข็งตัว”
การเปลี่ยนแปลงบางอย่างสามารถทำได้กับแอมพลิฟายเออร์และวงจรพื้นฐานที่จะปรับปรุงคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็แนะนำให้เลือกทรานซิสเตอร์ การทำงานของเครื่องขยายเสียงจะยังคงอยู่จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเหลือ 12-15V ซึ่งอาจลดลงได้ แต่ต้องปรับความสมมาตรและกระแสนิ่ง แน่นอนว่าลักษณะการทำงานของแอมพลิฟายเออร์จะแย่ลงเมื่อกำลังลดลงก็จะลดลงและ กำลังขับ- ทรานซิสเตอร์สามารถถูกแทนที่ด้วยซีรีย์ MP ที่คล้ายกัน GT404V,G, 402ZH,ไอ. หน้า 214ดีที่สุดกับตัวอักษร A แต่ก็สามารถใช้ตัวอักษรอื่นได้เช่นกัน หน้า 215,16,17แต่เสียงจะแย่ลงบ้างโดยเฉพาะที่ความถี่สูง คุณยังสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ซีรีย์ P213 และแม้แต่ P201, 202 ได้ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าควรลดลงเหลือ 27-30V ใช้ทรานซิสเตอร์ MP37Bมันใช้งานได้ถึงขีดจำกัดตาม Uk-e max แต่ฉันไม่มีข้อผิดพลาดหรือเสียใดๆ เลย

แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แบบธรรมดาสามารถเป็นเครื่องมือที่ดีสำหรับการศึกษาคุณสมบัติของอุปกรณ์ วงจรและการออกแบบค่อนข้างง่ายคุณสามารถสร้างอุปกรณ์ด้วยตัวเองและตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ทำการวัดพารามิเตอร์ทั้งหมด ต้องขอบคุณทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่ทันสมัย ​​จึงสามารถสร้างแอมพลิฟายเออร์ไมโครโฟนขนาดเล็กจากสามองค์ประกอบอย่างแท้จริงได้ และเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์การบันทึกเสียง และคู่สนทนาระหว่างการสนทนาจะได้ยินคำพูดของคุณดีขึ้นและชัดเจนยิ่งขึ้น

ลักษณะความถี่

เครื่องขยายเสียงความถี่ต่ำ (เสียง) พบได้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนเกือบทั้งหมด - ศูนย์ดนตรีโทรทัศน์ วิทยุ วิทยุ และแม้กระทั่ง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล- แต่ก็มีแอมพลิฟายเออร์ RF ที่ใช้ทรานซิสเตอร์, หลอดไฟและไมโครวงจรด้วย ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือ ULF อนุญาตให้คุณขยายสัญญาณเท่านั้น ความถี่เสียงซึ่งหูของมนุษย์รับรู้ได้ เครื่องขยายเสียงแบบทรานซิสเตอร์ช่วยให้คุณสร้างสัญญาณที่มีความถี่ในช่วงตั้งแต่ 20 Hz ถึง 20,000 Hz

ดังนั้นแม้แต่อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดก็สามารถขยายสัญญาณในช่วงนี้ได้ และมันทำสิ่งนี้อย่างเท่าเทียมกันมากที่สุด อัตราขยายจะขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณอินพุตโดยตรง กราฟของปริมาณเหล่านี้แทบจะเป็นเส้นตรง หากสัญญาณที่มีความถี่นอกช่วงถูกนำไปใช้กับอินพุตของเครื่องขยายเสียง คุณภาพการทำงานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์จะลดลงอย่างรวดเร็ว น้ำตก ULFตามกฎแล้วพวกเขาจะประกอบโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในช่วงความถี่ต่ำและกลาง

คลาสการทำงานของเครื่องขยายเสียง

อุปกรณ์ขยายเสียงทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายประเภทขึ้นอยู่กับระดับของกระแสไหลผ่านน้ำตกในระหว่างระยะเวลาการทำงาน:

1. คลาส "A" - กระแสไหลไม่หยุดตลอดระยะเวลาการทำงานของแอมพลิฟายเออร์
2. ในระดับงาน "B" กระแสจะไหลเป็นเวลาครึ่งงวด
3. คลาส “AB” บ่งชี้ว่ากระแสไหลผ่านสเตจแอมพลิฟายเออร์เป็นระยะเวลาเท่ากับ 50-100% ของคาบ
4. ในโหมด "ซี" กระแสไฟฟ้าเวลาใช้งานผ่านไปไม่ถึงครึ่งหนึ่ง
5. โหมด ULF “D” ถูกนำมาใช้ในการฝึกวิทยุสมัครเล่นเมื่อไม่นานมานี้ - เกิน 50 ปีเล็กน้อย ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์เหล่านี้จะมีการใช้งานตาม องค์ประกอบดิจิทัลและมีประสิทธิภาพสูงมาก-มากกว่า 90%

การมีอยู่ของความผิดเพี้ยนในคลาสต่างๆ ของแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ

พื้นที่ทำงานของแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์คลาส "A" นั้นมีลักษณะการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นที่ค่อนข้างเล็ก หากสัญญาณขาเข้าปล่อยพัลส์ออกมามากขึ้น ไฟฟ้าแรงสูงซึ่งจะทำให้ทรานซิสเตอร์อิ่มตัว ในสัญญาณเอาท์พุต สัญญาณที่สูงกว่าจะเริ่มปรากฏใกล้กับฮาร์โมนิคแต่ละตัว (มากถึง 10 หรือ 11) ด้วยเหตุนี้ เสียงโลหะจึงปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ แอมป์ทรานซิสเตอร์.

หากแหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร สัญญาณเอาท์พุตจะถูกจำลองเป็นแอมพลิจูดใกล้กับความถี่เครือข่าย เสียงจะอยู่ทางด้านซ้าย การตอบสนองความถี่ยากมากขึ้น แต่ยิ่งการรักษาเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟของแอมพลิฟายเออร์ดีขึ้นเท่าใด การออกแบบอุปกรณ์ทั้งหมดก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น ULF ที่ทำงานในระดับ "A" มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ - น้อยกว่า 20% เหตุผลก็คือทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ตลอดเวลาและมีกระแสไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง

หากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพ (แม้ว่าจะเล็กน้อย) คุณสามารถใช้วงจรพุชพูลได้ ข้อเสียเปรียบประการหนึ่งคือครึ่งคลื่นของสัญญาณเอาท์พุตจะไม่สมมาตร หากคุณถ่ายโอนจากคลาส "A" ไปยัง "AB" การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นจะเพิ่มขึ้น 3-4 เท่า แต่ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์วงจรทั้งหมดของอุปกรณ์จะยังคงเพิ่มขึ้น คลาส ULF “AB” และ “B” แสดงลักษณะของความผิดเพี้ยนที่เพิ่มขึ้นเมื่อระดับสัญญาณที่อินพุตลดลง แต่แม้ว่าคุณจะเพิ่มระดับเสียง แต่ก็ไม่ได้ช่วยกำจัดข้อบกพร่องได้อย่างสมบูรณ์

ทำงานในชั้นเรียนระดับกลาง

แต่ละชั้นเรียนมีหลายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น มีคลาสของแอมพลิฟายเออร์ “A+” ในนั้นทรานซิสเตอร์อินพุต (แรงดันต่ำ) ทำงานในโหมด "A" แต่อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่ติดตั้งในขั้นตอนเอาท์พุตจะทำงานใน "B" หรือ "AB" แอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวประหยัดกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ทำงานในคลาส "A" มาก จำนวนลดลงอย่างเห็นได้ชัด การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น- ไม่เกิน 0.003% ผลลัพธ์ที่ดีกว่าสามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ หลักการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ตามองค์ประกอบเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

แต่มันก็ยังคงมีอยู่ จำนวนมากฮาร์โมนิคที่สูงขึ้นในสัญญาณเอาท์พุต ทำให้เสียงมีลักษณะเป็นโลหะ นอกจากนี้ยังมีวงจรเครื่องขยายเสียงที่ทำงานในคลาส "AA" ในนั้นการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นจะน้อยกว่า - มากถึง 0.0005% แต่ข้อเสียเปรียบหลักของแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ยังคงมีอยู่ - เสียงโลหะที่มีลักษณะเฉพาะ

การออกแบบ "ทางเลือก"

นี่ไม่ได้หมายความว่าเป็นทางเลือก แต่ผู้เชี่ยวชาญบางคนที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการประกอบแอมพลิฟายเออร์สำหรับการสร้างเสียงคุณภาพสูงชอบการออกแบบหลอดมากขึ้น แอมป์หลอดมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. ระดับความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นในสัญญาณเอาท์พุตต่ำมาก
2. มีฮาร์โมนิคที่สูงกว่าการออกแบบทรานซิสเตอร์น้อยกว่า

แต่มีข้อเสียใหญ่ประการหนึ่งซึ่งมีมากกว่าข้อดีทั้งหมด - คุณต้องติดตั้งอุปกรณ์เพื่อการประสานงานอย่างแน่นอน ความจริงก็คือเวทีหลอดมีความต้านทานสูงมาก - หลายพันโอห์ม แต่ความต้านทานของขดลวดของลำโพงอยู่ที่ 8 หรือ 4 โอห์ม ในการประสานงานคุณต้องติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า

แน่นอนว่ามันไม่มาก ข้อเสียเปรียบใหญ่- นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ที่ใช้หม้อแปลงเพื่อให้ตรงกับสเตจเอาท์พุตและ ระบบลำโพง- ผู้เชี่ยวชาญบางคนแย้งว่าวงจรที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือวงจรไฮบริด ซึ่งใช้แอมพลิฟายเออร์ปลายเดียวที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการตอบรับเชิงลบ ยิ่งไปกว่านั้น การเรียงซ้อนทั้งหมดนี้ทำงานในโหมด ULF คลาส "A" กล่าวอีกนัยหนึ่งคือใช้เพาเวอร์แอมป์บนทรานซิสเตอร์เป็นตัวทวนสัญญาณ

นอกจากนี้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวยังค่อนข้างสูง - ประมาณ 50% แต่คุณไม่ควรมุ่งเน้นไปที่ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพและพลังงานเท่านั้น - พวกเขาไม่ได้พูดถึง คุณภาพสูงการสร้างเสียงโดยเครื่องขยายเสียง ความเป็นเส้นตรงของคุณลักษณะและคุณภาพมีความสำคัญมากกว่ามาก ดังนั้นคุณต้องใส่ใจกับสิ่งเหล่านี้เป็นหลักไม่ใช่ไปที่อำนาจ

วงจร ULF ปลายเดี่ยวบนทรานซิสเตอร์

แอมพลิฟายเออร์ที่ง่ายที่สุดซึ่งสร้างตามวงจรอีซีแอลทั่วไป ทำงานในคลาส "A" วงจรใช้องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่มีโครงสร้าง n-p-n มีการติดตั้งความต้านทาน R3 ในวงจรสะสมเพื่อจำกัดการไหลของกระแส วงจรสะสมเชื่อมต่อกับสายไฟบวก และวงจรตัวส่งเชื่อมต่อกับสายลบ ในกรณีใช้ทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีโครงสร้าง วงจรพีเอ็นพีจะเหมือนกันทุกประการ คุณเพียงแค่ต้องเปลี่ยนขั้ว

การใช้ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน C1 ทำให้สามารถแยกสัญญาณอินพุตกระแสสลับออกจากแหล่งจ่ายกระแสตรงได้ ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุไม่เป็นอุปสรรคต่อการไหลของกระแสสลับตามเส้นทางตัวปล่อยฐาน ความต้านทานภายในของจุดเชื่อมต่อฐานตัวส่งสัญญาณพร้อมกับตัวต้านทาน R1 และ R2 แสดงถึงตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด โดยทั่วไปแล้วตัวต้านทาน R2 จะมีความต้านทาน 1-1.5 kOhm ซึ่งเป็นค่าทั่วไปที่สุดสำหรับวงจรดังกล่าว ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะถูกแบ่งครึ่งอย่างแน่นอน และถ้าคุณจ่ายไฟให้กับวงจรด้วยแรงดันไฟฟ้า 20 โวลต์คุณจะเห็นว่าค่าของเกนปัจจุบัน h21 จะเป็น 150 ควรสังเกตว่าเครื่องขยายเสียง HF บนทรานซิสเตอร์นั้นถูกสร้างขึ้นตามวงจรที่คล้ายกันมีเพียงพวกมันเท่านั้นที่ทำงาน แตกต่างกันเล็กน้อย

ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณคือ 9 V และการลดลงของส่วน "E-B" ของวงจรคือ 0.7 V (ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับทรานซิสเตอร์บนคริสตัลซิลิคอน) หากเราพิจารณาแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียม ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าตกในส่วน "E-B" จะเท่ากับ 0.3 V กระแสไฟฟ้าในวงจรสะสมจะเท่ากับกระแสที่ไหลในตัวส่ง คุณสามารถคำนวณได้โดยการหารแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณด้วยความต้านทาน R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA ในการคำนวณค่าของกระแสฐาน คุณต้องหาร 9 mA ด้วยอัตราขยาย h21 - 9 mA/150 = 60 μA ใน การออกแบบของ ULFมักใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ หลักการทำงานแตกต่างจากภาคสนาม

บนตัวต้านทาน R1 ตอนนี้คุณสามารถคำนวณค่าการตกได้ - นี่คือความแตกต่างระหว่างฐานและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ในกรณีนี้คุณสามารถค้นหาแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานได้โดยใช้สูตร - ผลรวมของคุณสมบัติของตัวปล่อยและการเปลี่ยนแปลง "E-B" เมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟ 20 โวลต์: 20 - 9.7 = 10.3 จากที่นี่ คุณสามารถคำนวณค่าความต้านทาน R1 = 10.3 V/60 μA = 172 kOhm วงจรประกอบด้วยความจุ C2 ซึ่งจำเป็นต่อการใช้วงจรซึ่งส่วนประกอบสลับของกระแสอิมิตเตอร์สามารถผ่านได้

หากคุณไม่ติดตั้งตัวเก็บประจุ C2 ส่วนประกอบตัวแปรจะถูกจำกัดมาก ด้วยเหตุนี้แอมพลิฟายเออร์เสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์จึงมีกระแสเกน h21 ที่ต่ำมาก จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าในการคำนวณข้างต้นถือว่ากระแสฐานและกระแสสะสมเท่ากัน นอกจากนี้กระแสฐานยังถูกนำมาเป็นกระแสที่ไหลเข้าสู่วงจรจากตัวปล่อย มันจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีการจ่ายแรงดันไบแอสกับเอาต์พุตพื้นฐานของทรานซิสเตอร์

แต่ต้องคำนึงว่ากระแสรั่วไหลของตัวสะสมจะไหลผ่านวงจรฐานเสมอไม่ว่าจะมีอคติก็ตาม ในวงจรอีซีแอลทั่วไป กระแสไฟรั่วจะถูกขยายอย่างน้อย 150 เท่า แต่โดยปกติแล้วค่านี้จะถูกนำมาพิจารณาเฉพาะเมื่อคำนวณแอมพลิฟายเออร์โดยใช้ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมเท่านั้น ในกรณีของการใช้ซิลิคอนซึ่งกระแสของวงจร "K-B" น้อยมาก ค่านี้จะถูกละเลยไป

แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ MOS

เปิดเครื่องขยายเสียง ทรานซิสเตอร์สนามผลนำเสนอในแผนภาพมีหลายแอนะล็อก รวมถึงการใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ ดังนั้นเราจึงสามารถพิจารณาตัวอย่างที่คล้ายกันในการออกแบบเครื่องขยายเสียงที่ประกอบขึ้นตามวงจรที่มีตัวปล่อยทั่วไป ภาพถ่ายแสดงวงจรที่สร้างขึ้นตามวงจรแหล่งจ่ายทั่วไป การเชื่อมต่อ R-C ประกอบอยู่ในวงจรอินพุตและเอาต์พุต เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานในโหมดเครื่องขยายเสียงคลาส "A"

กระแสสลับจากแหล่งสัญญาณจะถูกแยกออกจากแรงดันไฟฟ้าจ่ายตรงด้วยตัวเก็บประจุ C1 เครื่องขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์จำเป็นต้องมีศักย์เกตที่จะต่ำกว่าลักษณะเฉพาะของแหล่งกำเนิดเดียวกัน ในแผนภาพที่แสดง เกทเชื่อมต่อกับสายสามัญผ่านตัวต้านทาน R1 ความต้านทานสูงมาก - มักใช้ตัวต้านทาน 100-1,000 kOhm ในการออกแบบ เลือกความต้านทานขนาดใหญ่ดังกล่าวเพื่อไม่ให้สัญญาณอินพุตถูกแบ่ง

ความต้านทานนี้แทบจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เนื่องจากศักย์เกต (ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณที่อินพุต) มีค่าเท่ากับศักย์ของกราวด์ ที่แหล่งกำเนิด ความต่างศักย์จะสูงกว่าพื้นดิน เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทาน R2 เท่านั้น จากนี้เห็นได้ชัดว่าเกตมีศักยภาพต่ำกว่าแหล่งกำเนิด และนี่คือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของทรานซิสเตอร์ จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่า C2 และ R3 ในวงจรแอมพลิฟายเออร์นี้มีวัตถุประสงค์เดียวกันกับในการออกแบบที่กล่าวไว้ข้างต้น และสัญญาณอินพุตจะเลื่อนสัมพันธ์กับสัญญาณเอาท์พุต 180 องศา

ULF พร้อมหม้อแปลงที่เอาต์พุต

คุณสามารถสร้างเครื่องขยายเสียงด้วยมือของคุณเองสำหรับใช้ในบ้าน ดำเนินการตามโครงการที่ทำงานในคลาส "A" การออกแบบเหมือนกับที่กล่าวไว้ข้างต้น - โดยมีตัวปล่อยทั่วไป คุณลักษณะหนึ่งคือคุณต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าในการจับคู่ นี่เป็นข้อเสียของเครื่องขยายเสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์

โหลดวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์แล้ว ขดลวดปฐมภูมิซึ่งพัฒนาสัญญาณเอาท์พุตที่ส่งผ่านอุปกรณ์รองไปยังลำโพง ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าประกอบอยู่บนตัวต้านทาน R1 และ R3 ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเลือกจุดการทำงานของทรานซิสเตอร์ได้ วงจรนี้จ่ายแรงดันไบแอสไปที่ฐาน ส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดมีจุดประสงค์เดียวกันกับวงจรที่กล่าวไว้ข้างต้น

เครื่องขยายเสียงแบบกดดึง

ไม่สามารถพูดได้ว่านี่เป็นแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ธรรมดาเนื่องจากการทำงานของมันซับซ้อนกว่าที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เล็กน้อย ใน ULF แบบพุช-พูล สัญญาณอินพุตจะถูกแบ่งออกเป็นครึ่งคลื่นสองช่วง ซึ่งต่างกันในเฟส และคลื่นครึ่งคลื่นแต่ละคลื่นเหล่านี้ถูกขยายโดยน้ำตกของมันเอง ซึ่งสร้างจากทรานซิสเตอร์ หลังจากที่แต่ละครึ่งคลื่นถูกขยายแล้ว สัญญาณทั้งสองจะถูกรวมเข้าด้วยกันและถูกส่งไปยังลำโพง การแปลงที่ซับซ้อนดังกล่าวอาจทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของสัญญาณได้ เนื่องจากคุณสมบัติไดนามิกและความถี่ของทรานซิสเตอร์สองตัวแม้จะเป็นประเภทเดียวกันก็จะแตกต่างกัน

ส่งผลให้คุณภาพเสียงที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ลดลงอย่างมาก เมื่อแอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลทำงานในคลาส "A" จะไม่สามารถสร้างสัญญาณที่ซับซ้อนและมีคุณภาพสูงได้ เหตุผลก็คือกระแสที่เพิ่มขึ้นจะไหลผ่านไหล่ของแอมพลิฟายเออร์อย่างต่อเนื่อง ครึ่งคลื่นไม่สมมาตร และเกิดการบิดเบือนเฟส เสียงจะเข้าใจได้น้อยลง และเมื่อถูกความร้อน ความบิดเบี้ยวของสัญญาณก็จะเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะที่ความถี่ต่ำและต่ำมาก

ULF แบบไม่มีหม้อแปลง

แอมพลิฟายเออร์เบสที่ใช้ทรานซิสเตอร์ซึ่งสร้างโดยใช้หม้อแปลง แม้ว่าการออกแบบอาจมีขนาดเล็ก แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์ หม้อแปลงไฟฟ้ายังหนักและเทอะทะ ดังนั้นจึงควรกำจัดทิ้งจะดีกว่า วงจรที่สร้างขึ้นจากองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์เสริมด้วย ประเภทต่างๆการนำไฟฟ้า ULF สมัยใหม่ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นตามรูปแบบดังกล่าวทุกประการและใช้งานในคลาส "B"

สอง ทรานซิสเตอร์อันทรงพลังใช้ในการออกแบบทำงานตามวงจรตัวติดตามตัวส่งสัญญาณ (ตัวสะสมทั่วไป) ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะถูกส่งไปยังเอาต์พุตโดยไม่มีการสูญเสียหรือได้รับ หากไม่มีสัญญาณที่อินพุตแสดงว่าทรานซิสเตอร์ใกล้จะเปิดแล้ว แต่ยังคงปิดอยู่ เมื่อใช้สัญญาณฮาร์มอนิกกับอินพุต ทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะเปิดขึ้นพร้อมกับครึ่งคลื่นบวก และตัวที่สองจะอยู่ในโหมดคัตออฟในเวลานี้

ดังนั้นเฉพาะคลื่นครึ่งคลื่นบวกเท่านั้นที่สามารถผ่านโหลดได้ แต่ขั้วลบจะเปิดทรานซิสเตอร์ตัวที่สองและปิดทรานซิสเตอร์ตัวแรกโดยสมบูรณ์ ในกรณีนี้ มีเพียงครึ่งคลื่นลบเท่านั้นที่ปรากฏในโหลด เป็นผลให้สัญญาณที่ขยายกำลังปรากฏที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ วงจรขยายเสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์นั้นค่อนข้างมีประสิทธิภาพและสามารถให้การทำงานที่เสถียรและสร้างเสียงคุณภาพสูงได้

วงจร ULF บนทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

เมื่อศึกษาคุณสมบัติทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว คุณสามารถประกอบเครื่องขยายเสียงด้วยมือของคุณเองได้โดยใช้ฐานองค์ประกอบที่เรียบง่าย ทรานซิสเตอร์สามารถใช้ในประเทศ KT315 หรืออะนาล็อกต่างประเทศใด ๆ เช่น BC107 คุณต้องใช้หูฟังที่มีความต้านทาน 2,000-3,000 โอห์มในการโหลด ต้องใช้แรงดันไบแอสกับฐานของทรานซิสเตอร์ผ่านตัวต้านทาน 1 MΩ และตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน 10 μF วงจรสามารถจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 4.5-9 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.3-0.5 A.

หากไม่ได้ต่อความต้านทาน R1 จะไม่มีกระแสในฐานและตัวสะสม แต่เมื่อเชื่อมต่อแล้วแรงดันไฟฟ้าจะถึงระดับ 0.7 V และปล่อยให้กระแสไหลประมาณ 4 μA ในกรณีนี้อัตราขยายปัจจุบันจะอยู่ที่ประมาณ 250 จากที่นี่คุณสามารถคำนวณแอมพลิฟายเออร์อย่างง่าย ๆ โดยใช้ทรานซิสเตอร์และค้นหากระแสของตัวสะสม - ปรากฎว่าเท่ากับ 1 mA เมื่อประกอบวงจรแอมป์ทรานซิสเตอร์นี้แล้วคุณสามารถทดสอบได้ เชื่อมต่อโหลดเข้ากับเอาต์พุต - หูฟัง

แตะอินพุตของเครื่องขยายเสียงด้วยนิ้วของคุณ - ควรมีเสียงรบกวนที่มีลักษณะเฉพาะ หากไม่มีอยู่ แสดงว่าโครงสร้างประกอบไม่ถูกต้อง ตรวจสอบการเชื่อมต่อและการจัดอันดับองค์ประกอบทั้งหมดอีกครั้ง เพื่อให้การสาธิตชัดเจนยิ่งขึ้น ให้เชื่อมต่อแหล่งกำเนิดเสียงเข้ากับอินพุต ULF ซึ่งเป็นเอาต์พุตจากเครื่องเล่นหรือโทรศัพท์ ฟังเพลงและประเมินคุณภาพเสียง