Shema UMZCH: vrste, opis, naprava, vrstni red montaže

Veliko ljudi pozna situacijo, ko naprava predvaja zvok, vendar ne zveni tako glasno, kot bi bilo zaželeno. Kaj storiti? Lahko kupite še eno strojno opremo za reprodukcijo zvoka, lahko pa kupite ojačevalnik moči zvočne frekvence (dodatno UMZCH). Poleg tega lahko ojačevalnik sestavite z lastnimi rokami. Za to bo za osnovno znanje elektronike potreben vzorec zmožnosti razlikovanja med oddajnikom, bazo in kolektorjem v bipolarnem tranzistorju, odtokom, odtokom, zaklopom na polju in drugim elementarnim vidikom. V nadaljevanju so opisani najpomembnejši parametri močnostnih ojačevalnikov, ki jih je treba izboljšati, da bi dosegli večji dobiček, in najpreprostejše podatkovne strukture naprav, sestavljene na različnih osnovnih komponentah, kot so elektronske žarnice, tranzistorji, operacijski ojačevalniki in integrirana vezja.


Poleg tega bo članek obravnaval shemo visokokakovostnega UMZCH. To bo vplivalo na njegovo sestavo, parametre in strukturne lastnosti. Obravnavana bo tudi shema FMU v Sukhovi.

Parametri UMZCH

Najpomembnejši parameter ojačevalnika moči - dobiček. Predstavlja razmerje med izhodnim signalom in vhodom in je razdeljeno na tri ločene parametre:
  • Current gain. K I = I /I /I
  • Povečanje napetosti. K U = U U /U U
  • Faktor povečanja moči. K P = P exp /P v.
  • V primeru UMZM je smiselno upoštevati dobiček na moči, kot jeta parameter je treba povečati, čeprav je nespametno zanikati, da je moč - tako vhodna kot izhodna - odvisna od vrednosti toka in napetosti.


    Seveda imajo ojačevalci druge parametre, kot je koeficient amplitudnega izkrivljanja signala, vendar pa niso vsi tako pomembni v primerjavi s faktorji dobička. Ne pozabite, da ni popolnih naprav. Št UMZCH z velikim dobičkom, brez drugih pomanjkljivosti. Vedno morate žrtvovati nekaj parametrov, da bi zadovoljili druge.

    UMZCH na električnih vakuumskih napravah

    Elektro-vakuumske naprave so naprave, ki v svoji konstrukciji vsebujejo bučko, v kateri je vakuum ali določen plin, kakor tudi vsaj dve elektrodi - katodi in anodi. V notranjosti žarnice so lahko tri in pet, in celo osem dodatnih elektrod. Svetilka z dvema elektrodama se imenuje dioda (ne sme se zamenjati s polprevodniško diodo), s tremi - triodo, s petimi - s pentodo. Ojačevalci moči na elektronskih svetilkah so zelo cenjeni tako med navadnimi ljubitelji glasbe kot tudi med profesionalnimi glasbeniki, saj svetilke dajejo "čisto" dobiček. To je deloma posledica dejstva, da elektroni, vbrizgani iz katode, ne izpolnjujejo upora na poti do anode in dosežejo cilj v nespremenjenem stanju - niso modulirani z gostoto ali hitrostjo. Ojačevalniki svetilk so najdražji od vseh, ki so na trgu. To je posledica dejstva, da se sesalniki v preteklosti niso več množično uporabljalistoletja, oziroma sprostitev njihovih velikih serij je postala nedonosna. To je umetni izdelek. Ampak tako UMZCH edinstveno vredno svojega denarja: v primerjavi s priljubljenimi analogi, tudi na integriranih vezjih, razlika je jasno slišati. In ne v korist čipov.
    Seveda ni nujno, da sami zbirate ojačevalnike svetilk, lahko jih kupite v specializiranih trgovinah. Stroški ojačevalnikov na električnih vakuumskih napravah se začnejo pri 50.000. Lahko najdete primerjalno poceni uporabljene variante (celo do 10.000), vendar so lahko slabše. Koliko so dobri ojačevalniki žarnice? Od 100000. Koliko so zelo dobri ojačevalci? Od več sto tisoč rubljev. Sheme UMZCH na veliko svetilk, v tem razdelku se šteje za osnovni primer. Najenostavnejši ojačevalnik je mogoče sestaviti na triodu. Spada v razred vezij, enostopenjski UMZCH. V triodi je tretja elektroda kontrolna mreža, ki uravnava anodni tok. Na to je priključena izmenična napetost in s pomočjo velikosti in polarnosti izvornega signala je mogoče zmanjšati ali povečati anodni tok. Če na mrežo priključite negativen visok potencial, se bodo elektroni na njem usedli, tok v tokokrogu pa bo nič. Če se uporabi neto potencial, potem bodo elektroni od katode do anode neovirano. S prilagajanjem anodnega toka je mogoče spremeniti delovno točko triode z voltno-amperno karakteristiko. To vam omogoča, da prilagodite velikost ojačanja toka in napetosti (na koncu - moč) te vakuumske naprave.
    Da bi sestavili najpreprostejši ojačevalnik v triodu, je potrebno napajalno enoto priključiti na spremenljivo krmilno mrežo, da se katodi brez potenciala, da anoda - pozitivna. Anoda običajno povezuje upornost balasta. Obremenitev je treba odstraniti med uporom balasta in anodo. Za izboljšanje kakovosti ojačanega signala je možno zaporedno ali vzporedno (odvisno od posameznega primera) povezati obremenitev s filtrirnim kondenzatorjem, da bi vzporedno s katodo priključili kondenzator in upor ter priključili preprost napetostni delilnik dveh uporov na krmilno mrežo. Teoretično je močnostni ojačevalnik na klystronu sestavljen po UMZCH shemi na svetilkah. Clistron je elektrovakuumska naprava, ki je po zasnovi podobna diodi, ima pa še dve dodatni ugotovitvi, zaposlene za vhod in izhod signala. Dobiček v tej napravi je posledica modulacije toka elektronov, ki jih katoda proizvaja proti kolektorju (analogni anodi), najprej s hitrostjo in nato z gostoto.

    UMZCH na bipolarnih tranzistorjih

    Bipolarni tranzistor - sinteza dveh diod. Je bodisi p-n-p ali n-p-n element, ki ima naslednje sestavine:
  • oddajnik;
  • baza;
  • zbiralnik.
  • Hitrost in zanesljivost tranzistorjev sta na splošno višji od hitrosti električnih vakuumskih naprav. Ni skrivnost, da so elektronski računalniki najprej delali na svetilkah, toda takoj, ko so se pojavili tranzistorji, je slednji hitro zamenjal svoje protikaturne tekmece in so se do danes uspešno uporabljali.

    Nato bomo preučili primer uporabe n-p-n tranzistorja v vezju ojačevalnika moči. Pomembno je omeniti, da so elektroni (n) nekoliko hitrejši od lukenj (p), hitrost n-p-n in p-n-p tranzistorjev pa se ne razlikuje v prid slednjim. Še en pomemben odtenek je, da obstaja več shem vključevanja v bipolarnih tranzistorjih:
  • s skupnim oddajnikom (najbolj priljubljen).
  • S splošno osnovo.
  • S splošnim zbiralcem.
  • Vse sheme imajo različne nastavitve dobička. Naslednji diagram UMZCH je vključen v splošni oddajnik. Da bi sestavili najenostavnejši ojačevalnik na n-p-n tranzistorju, morate na njegovo bazo priključiti izmenično napetost, na kolektor - pozitiven potencial, in na oddajnik - negativno. In pred bazo, in pred kolektorjem, in pred oddajnikom je treba nastaviti mejo odpornost. Obremenitev se odstrani med uporom zbiralnika balasta in samim kolektorjem. Kot v primeru elektromotornega ojačevalnika v triodu, da bi izboljšali kakovost ojačenja v tej shemi, je možno:
  • vzpostaviti napetostni delilnik in filtrirni kondenzator pred bazo;
  • namestite vzporedno povezan kondenzator in upor na oddajnik;
  • Vključite filter kondenzator na obremenitev, da odpravite hrup in vodenje.
  • Če zaporedoma združimo dve taki ojačevalni kaskadi, lahko njihove pomnoževalne faktorje pomnožimo eno za drugo. To bo seveda precej otežilo zasnovo naprave, vendar bo omogočilo večjo ojačitev. Res je, neskončno povezati teh kaskade ne bo delovalo: bolj samskiOjačevalniki so povezani v zaporedju, bolj verjetno, da bodo šli v nasičenost.
    Če je tranzistor v načinu zasičenosti, potem ne morejo iti niti ojačevalne lastnosti niti jezik. To je mogoče videti, če pogledamo napetostno-amperno karakteristiko: obratovalna točka tranzistorja je v horizontalnem prerezu, če deluje v načinu zasičenosti.

    UMZCH na poljskem tranzistorju

    Sledi shematski diagram UMZCH na tranzistorjih tipa MES (kovinski oksid-polprevodnik - standardna struktura tranzistorja z efektom polja). Struktura poljskih tranzistorjev ima malo skupnega z bipolarnimi tranzistorji. Poleg tega njihovo načelo delovanja ni enako načelu bipolarnih protipostavk. Polje tranzistorji se krmilijo z električnim poljem (bipolarni tok). Ne porabijo toka in so odporne na gama sevanje, ki se imenuje tudi radioaktivno sevanje. Slednje dejstvo je komaj kdaj potrebno za glasbenike, ki želijo zgraditi zvočni ojačevalnik, v industriji pa je ta značilnost poljskih tranzistorjev zelo cenjena. Njihova glavna pomanjkljivost je, da slabo vplivajo na statično elektriko. Stroški takšne narave izvora lahko motijo ​​tovrstne tranzistorje. Vsak nepreviden prstni dotik elementa lahko poškoduje tranzistor. Te značilnosti je treba upoštevati pri sestavljanju ojačevalnikov moči na teh elektronskih komponentah. Kako zbrati shemo UMZCH na poljskem tranzistorju z lastnimi rokami? Dovoljsledite spodnjim navodilom. Shema enostavnega UMZCH na poljskem tranzistorju se lahko zbere z uporabo poljskega tranzistorja s p-n-stičiščem z n-kanalnim kanalom. Konstrukcija je podobna tisti, ki je opisana pri sestavljanju ojačevalnika na bipolarnem tranzistorju, le osnovna lokacija je zasedla zaklop, zbiralec - odvod, emiter - puščanje.
    UMZCH na operacijskem ojačevalniku
    Operativni ojačevalnik (v nadaljevanju OP) je elektronska komponenta, ki ima dva vhoda - obrnjena (spremeni signal v fazi za 180 stopinj) in neinvertira (ne spremeni faze signala) - in en izhod in par nožic za napajanje. Ima majhno vrednost ničelne napetosti in vhodnih tokov. Ta naprava ima zelo velik dobiček. Optični pogon lahko deluje na dva načina:
  • v načinu ojačevalnika;
  • v načinu generatorja.
  • Da bi SO deloval v povišanem načinu, je treba nanj povezati negativno povratno zanko. Predstavlja upor, ki je povezan z izhodom op amp, drugi pa na invertni vhod. Če povežete isti tokokrog z neinvertirnim vhodom, bo izhodni pozitivni krog povratnega toka in OU bo začela delovati kot generator signala. Obstaja več vrst ojačevalcev, zbranih na op amp:
  • Inverting - ojača signal in spremeni svojo fazo za 180 stopinj. Da bi na OP-u prejeli obračalni ojačevalnik, je potrebno ozemljiti neinvertirni vhod OP in preusmeritveni signal, ki ga je treba ojačati. Hkrati ne smemo pozabiti na verigonegativne povratne informacije.
  • Neinvertiranje - poveča signal brez spreminjanja njegove faze. Za zbiranje neinvertirajočega ojačevalnika, morate povezati negativno povratno zanko z OUT, ozemljiti invertirni vhod in poslati signal neobvezujočemu OO kontaktu.
  • Diferencial - ojača diferenčne signale (signali, ki se razlikujejo v fazi, vendar enaki v amplitudi in frekvenci). Da bi dobili diferencialni ojačevalnik morate povezati vhodi OP omejevalnih uporov, ne pozabite na negativne povratne vezje in dajte dva signala na vhodne kontakte: signal pozitivne polarnosti je treba uporabiti za neinvertirni vhod, negativen - za obračanje.
  • Meritev - spremenjena različica diferencialnega ojačevalnika. Merilni ojačevalnik opravlja enako funkcijo kot diferencial, ima samo zmožnost krmiliti ojačenje s potenciometrom, ki povezuje vhode obeh op. Zasnova takšnega ojačevalnika je opazno bolj zapletena in vključuje ne enega, ampak tri op-ampere.
  • Kaj je zapleteno delovanje operacijskih ojačevalnikov? Za tokokroge z OC je včasih težko pobrati ustrezne komponente vzorca uporov in kondenzatorjev, ker zahteva skrbno ujemanje elementov ne le za nazivne vrednosti, ampak tudi za materiale.

    UMZCH na integriranih vezjih

    Integrirana vezja - naprave, posebej izdelane za izpolnitev te ali tiste naloge. V primeru UMZCH en majhen čip nadomesti veliko kaskado tranzistorjev,operacijski ojačevalniki ali električne vakuumske naprave. Trenutno so zelo priljubljeni čipi TDA z različnimi serijskimi številkami, kot so TDA7057Q ali TDA2030. Sheme UMZCH na čipih je ogromna količina. V svoji sestavi imajo veliko število uporov, kondenzatorjev in operacijskih ojačevalcev, ki so opremljeni z zelo majhnim telesom, katerega velikost ne presega vrednosti 1 ali 2 rubljev.

    Oblikovanje UMZCH

    Preden kupite potrebne dele in pokosite vodnike na tekstolitni plošči, je treba določiti nominalne vrednosti uporov in kondenzatorjev ter poiskati model tranzistorjev, operacijskih ojačevalnikov ali integriranih vezij. To lahko storite na računalniku s posebno programsko opremo, kot je NI Multisim. Ta program ima veliko bazo elektronskih komponent. Z njegovo pomočjo lahko simulirate delo katerekoli elektronske naprave, tudi ob upoštevanju napak, preverite učinkovitost vezja. S pomočjo takšne programske opreme je še posebej priročno testirati sheme zmogljivega UMZCH.
    ​​

    Shema integriranega stereo ojačevalnika na tranzistorjih 200 W

    Shema, obravnavana v tem oddelku, je veliko bolj zapletena od zgoraj opisanih. Vendar so njegove izboljševalne lastnosti boljše kot v strukturah na bipolarnih, poljskih tranzistorjih, pa tudi v operacijskih ojačevalnikih in integriranih vezjih, ki so že omenjena v članku. Naprava je sestavljena iz naslednjih elementov:
  • Upori.
  • Kondenzatorji (polarni in. \ Tnepolar)
  • Diode.
  • Stabilizator.
  • Varovalke.
  • Bipolarni tranzistorji n-p-n-tipa.
  • Bipolarni tranzistorji p-n-p-tipa.
  • Polje tranzistorji z izoliranim zaklopom s kanalom tipa p.
  • Polje tranzistorji z izoliranimi vrati z n-kanalnim kanalom.
  • Parametri tega ojačevalnika:
  • P nazivna moč = 200 W (za vsak kanal).
  • U izhodna stopnja = 50 (dopušča rahlo odstopanje).
  • Umirjam izhodno stopnjo = 200 mA.
  • Preostali izhodni tranzistor = 50 mA.
  • U občutljivost = 075 čl.
  • Vsi glavni deli te naprave (transformatorja, hladilnega sistema v obliki radiatorjev in same plošče) so nameščeni na anodiziranem podvozju, izdelanem iz plošče duraluminij, debeline 5 mm. Sprednja plošča naprave in nastavitev glasnosti gumbov sta izdelana iz istega materiala. Pripravite lahko transformator z dvema navitjema 35. Jedro je zaželeno izbrati toroidno obliko (preverjena je njena zmogljivost v tej shemi) in moč je 300 W. Oskrba z električno energijo za tokokrog mora biti tudi neodvisno zbrana z napajalnikom UMZCH. Za njegovo konstrukcijo bo potrebna varovalka, transformator, diodni mostiček in štirje polarni kondenzatorji. Diagram vezja napajalnika UPS je prikazan v istem razdelku. Pri sestavljanju kateregakoli električnega tokokroga je treba upoštevati tri preproste resnice:
  • Nujno je treba upoštevati polarnost polarnih kondenzatorjev. Če zamenjati plus in minus v majhni shemiojačevalnik ne bo naredil nič strašnega, UMZCH vezje preprosto ne bo delovalo, ampak ravno zaradi takšnih nepomembnih, na prvi pogled napak, ki se spuščajo z raketami z opremo in posadko na krovu.
  • Pazite na polarnost diod: katoda z anodo je prepovedana tudi za zamenjavo mest. Za stabilizator je to pravilo tudi pomembno.
  • Glavna stvar je, da je treba samo navesti dele, kjer je točka za stike na shemi. Večina okvarjenih električnih tokokrogov ne deluje ravno zato, ker monter ni vgradil delov ali jih je izdelal tam, kjer ni potreben.
  • Ali je to vezje vključeno v nekatere izmed najboljših UMLS shem? Mogoče Vse je odvisno od želja potrošnika.

    Sukhova shema

    Če je mogoče prejšnjo shemo ojačevalnika zbrati neodvisno, ker vključuje relativno malo elementov, je bolje, da se Suhovin ojačevalni krog ročno ne zbira. Zakaj? Zaradi velikega števila elementov in spojin je velika priložnost, da naredimo napako, ki bo morala reciklirati vse pomembne količine dela. Dejansko se shema v tem delu napačno imenuje Sukhova shema. To je UMLM z visoko zanesljivostjo modela Air Force-2011 (osnovna shema te vrste UMZCH je podana v tem poglavju). V svoji sestavi ne vsebuje poljskih tranzistorjev, vendar vključuje:
  • stabilizatorje.
  • Nelinearni upori.
  • Konvencionalni upori.
  • Polarni in nepolarni kondenzatorji.
  • Diode.
  • Bipolarni tranzistorji obeh tipov.
  • Operacijski ojačevalniki.
  • dušilka.
  • Priložnosti za to vključitev:
  • P = 150W pri R obremenitvi = 8 ohmov.
  • Linearnost: od 00002 do 00003% pri frekvenci 20 kHz, P = 100 W in R obremenitvi = 4 ohmov.
  • Prisotnost stalne podpore U = 0 čl.
  • Prisotnost kompenzacije upornosti žic z izmeničnim tokom.
  • Prisotnost sedanje zaščite.
  • Prisotnost zaščite sheme UMZCH od U izhodne = const.
  • Razpoložljivost gladkega zagona.
  • Takšna shema je sestavljena v industrijskem merilu in se nahaja na majhni plošči. Razredčenje vodnikov in lokacija elementov je mogoče najti na internetu, kjer so ti materiali prosto dostopni. Serije serij Sukhov so ena izmed najboljših shem UMLM.

    Povzetek

    Ojačevalnik zvočne moči je zelo iskana naprava med profesionalnimi glasbeniki in med navadnimi ljubitelji glasbe. UMZCH se izvajajo tako na osnovi elektrovakuumskih naprav in tranzistorjev kot na osnovi operacijskih ojačevalnikov, integriranih vezij. Takšne naprave lahko kupite v specializiranih prodajalnah, vendar lahko to storite sami. Kot je za ceno, najdražja so ojačevalniki na svetilke, najcenejši - na integriranih vezjih. LAMP vezja UMZCH imajo višjo kakovost ojačenja kot integralni ali tranzistor UMZCH. Zaradi tega so ljudje pripravljeni kupiti takšne naprave za 50000 in za 100000 in za 450.000. Z ločenim sestavljanjem ojačevalnikov si je treba zapomniti naslednja pravila:
  • Strogo je prepovedano mešati polarnost diod, stabilizatorjev in drugih anodno katodnih naprav, kot tudi polarnih kondenzatorjev. To ogroža dejstvo, da se zbira kot rezultatshema UMMC ne bo delovala.
  • Pri sestavi tokokroga je treba vstaviti dele, kjer je točka dotika na risbi. Sliši se kot očitno pravilo. To je res, toda mnogi monterji ga pozabijo.
  • Če uporabite vsa zgornja priporočila, lahko sami izdelate dober ojačevalec moči na shemi MOSFET ali drugih elementih oddajno-sprejemne enote.

    Sorodne publikacije