Un semplice amplificatore di potenza al germanio. Descrizione del funzionamento di un amplificatore di potenza audio che utilizza transistor MOSFET. Circuito amplificatore che utilizza 2 transistor di gate.

Stanno diventando un ricordo del passato e ora, per assemblare qualsiasi semplice amplificatore, non devi più lottare con i calcoli e rivettare un grande circuito stampato.

Ora quasi tutte le apparecchiature di amplificazione economiche sono realizzate su microcircuiti. I più diffusi sono i chip TDA per l'amplificazione dei segnali audio. Attualmente utilizzati nelle autoradio, nei subwoofer alimentati, negli altoparlanti domestici e in molti altri amplificatori audio, assomigliano a questo:

Pro dei chip TDA

1. Per assemblare un amplificatore su di essi, è sufficiente fornire alimentazione, collegare altoparlanti e diversi elementi radio.
2. Le dimensioni di questi microcircuiti sono piuttosto ridotte, ma dovranno essere posizionate su un radiatore, altrimenti diventeranno molto calde.
3. Sono venduti in qualsiasi negozio di radio. Ci sono alcune cose su Ali che sono un po' costose se le compri al dettaglio.
4. Hanno varie protezioni integrate e altre opzioni, come la disattivazione dell'audio, ecc. Ma secondo le mie osservazioni, le protezioni non funzionano molto bene, quindi i microcircuiti spesso muoiono per surriscaldamento o per. Quindi è consigliabile non cortocircuitare tra loro i pin del microcircuito e non surriscaldare il microcircuito, spremendone tutti i succhi.
5. Prezzo. Non direi che sono molto costosi. In termini di prezzo e funzioni, non hanno eguali.

Amplificatore monocanale su TDA7396

Costruiamo un semplice amplificatore a canale singolo utilizzando il chip TDA7396. Al momento in cui scrivo l'ho preso al prezzo di 240 rubli. La scheda tecnica del chip afferma che questo chip può produrre fino a 45 Watt con un carico di 2 Ohm. Cioè, se si misura la resistenza della bobina dell'altoparlante ed è di circa 2 ohm, è del tutto possibile ottenere una potenza di picco dall'altoparlante di 45 watt.Questa potenza è sufficiente per organizzare una discoteca nella stanza non solo per te, ma anche per i tuoi vicini e allo stesso tempo ottenere un suono mediocre, che, ovviamente, non può essere paragonato agli amplificatori hi-fi.

Ecco la piedinatura del microcircuito:

Assembleremo il nostro amplificatore secondo uno schema tipico, allegato nella scheda tecnica stessa:

Applichiamo +V alla gamba 8 e niente alla gamba 4. Pertanto, il diagramma sarà simile a questo:

Vs è la tensione di alimentazione. Può essere da 8 a 18 Volt. “IN+” e “IN-” – qui inviamo un segnale sonoro debole. Fissiamo un altoparlante alla 5a e alla 7a gamba. Impostiamo la sesta tappa su meno.

Ecco il mio montaggio a parete

Non ho utilizzato condensatori all'ingresso di potenza da 100nF e 1000uF, poiché ho già tensione pura proveniente dall'alimentatore.

Ho scosso l'altoparlante con i seguenti parametri:

Come puoi vedere, la resistenza della bobina è di 4 ohm. La banda di frequenza indica che si tratta di un tipo di subwoofer.

Ed ecco come appare il mio sottomarino in un alloggio autocostruito:

Ho provato a fare un video, ma l'audio del video è molto scarso. Ma posso ancora dire che il telefono a media potenza martellava già così forte da farmi girare le orecchie, anche se il consumo dell'intero circuito funzionante era di soli circa 10 watt (moltiplicare 14,3 per 0,73). In questo esempio, ho preso la tensione di un'auto, cioè 14,4 Volt, che rientra ampiamente nel nostro range operativo da 8 a 18 Volt.

Se non disponi di una potente fonte di alimentazione, puoi assemblarla secondo questo diagramma.

Non rimanere bloccato su questo particolare chip. Di questi chip TDA, come ho già detto, ne esistono di molti tipi. Alcuni amplificano il segnale stereo e possono emettere il suono a 4 altoparlanti contemporaneamente, come avviene nelle autoradio. Quindi non essere pigro nel setacciare Internet e trovare un TDA adatto. Dopo aver completato l'assemblaggio, lascia che i tuoi vicini controllino il tuo amplificatore ruotando la manopola del volume fino alla balalaika e appoggiando il potente altoparlante contro il muro).

Ma nell'articolo ho assemblato un amplificatore utilizzando il chip TDA2030A

Il risultato è stato molto buono, poiché il TDA2030A ha caratteristiche migliori del TDA7396

Per varietà, allegherò anche un altro diagramma di un abbonato il cui amplificatore TDA 1557Q funziona correttamente da più di 10 anni consecutivi:

Amplificatori su Aliexpress

Ho trovato anche i kit kit su Ali su TDA. Ad esempio, questo amplificatore stereo è di 15 watt per canale e costa $ 1. Questa potenza è sufficiente per restare nella tua stanza ascoltando i tuoi brani preferiti.

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I circuiti degli amplificatori a bassa frequenza differiscono poco tra loro, tranne che per la capacità dei condensatori utilizzati. Nonostante di solito un amplificatore a bassa frequenza abbia almeno un paio di stadi, per acquisire esperienza si può provare ad assemblare un semplice amplificatore con un solo transistor (e, di conseguenza, con una cascata).

Il circuito dell'amplificatore a stadio singolo proposto di seguito è estremamente semplice e può essere ugualmente ben eseguito utilizzando l'installazione a parete (basata su cavi e conduttori convenzionali) o su circuito stampato (basata su fili stampati, strisce elettricamente conduttrici).

Fig. 1: Circuito a transistor a stadio singolo

I circuiti per l'assemblaggio dei transistor hanno una serie di simboli:

• R1 (2, 3, 4...) – resistori;
• C1 (2, 3, 4...) – condensatori;
• B1 (2, 3, 4...) – altoparlante, telefono, ecc.;
• T1 (2, 3, 4…) – .

La fattibilità dell'assemblaggio di un amplificatore a stadio singolo è giustificata esclusivamente dalla necessità di acquisire esperienza sperimentale e il suo uso pratico dimostrerà una qualità del suono piuttosto bassa, simile a quella osservata nella moderna tecnologia cinese.

Per assemblare un semplice amplificatore avrai bisogno di una serie di parti:

• Transistor KT 817 (o simile);
• Resistenza da 5 kOhm, 0,25 Watt;
• Condensatore a film 0,22 - 1 microfarad;
• Un altoparlante che eroga un carico di 4-8 Ohm (1 - 3 Watt);
• Alimentazione 9 Volt;
• Sorgente del segnale (1 canale e terra).

Il valore del resistore di polarizzazione R1 raggiunge le decine di kOhm e viene determinato sperimentalmente. Il fatto è che questo indicatore viene calcolato tenendo conto della tensione di alimentazione del dispositivo, della resistenza della capsula telefonica e del coefficiente di trasmissione caratteristico del tipo di transistor selezionato. Il punto di partenza può essere una resistenza al carico aumentata di almeno cento volte.

Il condensatore (nel diagramma è indicato come C1) e il livello della sua capacità varia nell'intervallo da 1 a 100 microfarad, con l'aumentare della capacità il dispositivo acquisisce capacità. Lo scopo di un condensatore (chiamato anche condensatore di disaccoppiamento) è quello di far passare la corrente alternata e filtrare la corrente continua, impedendo il cortocircuito del circuito.

Per questo circuito è opportuno utilizzare un transistor bipolare con struttura n-p-n e potenze medie e alte. Si consiglia di prendere un condensatore a film. Il segnale ricevuto può essere ricevuto attraverso l'uscita del lettore MP3. Il dispositivo assemblato secondo questo schema può essere dotato di un potenziometro (50.000 Ohm), che consente di regolare il volume.

Se nell'alimentatore non è presente un condensatore elettrolitico di grande capacità, sarà necessario installare un elettrolita di 1000 - 2200 microfarad, che ha una tensione operativa maggiore rispetto a quella del circuito.

Chi non ha esperienza con l'elettronica dovrebbe sapere che durante la saldatura i componenti possono surriscaldarsi molto facilmente. Per evitare che ciò accada, è meglio utilizzare saldatori da 25 Watt e interrompere la saldatura ogni 10 secondi di esposizione continua.

Rispetto al circuito dato di un amplificatore a bassa frequenza a stadio singolo, quello a due stadi ha caratteristiche molto migliori, ma il suo assemblaggio non è molto più complicato. Per realizzarlo è sufficiente collegare in serie due semplici cascate. Tuttavia, è possibile utilizzare diversi tipi di connessioni che, ovviamente, influiscono sulla qualità e sulle caratteristiche della trasmissione del segnale. Ma nella versione più semplice, puoi semplicemente collegare l'uscita del primo stadio all'ingresso del secondo stadio direttamente o tramite un resistore. Un collegamento di questo tipo viene chiamato rispettivamente diretto o resistore. Il grado di amplificazione del segnale in questo caso è uguale ai fattori di guadagno moltiplicati di ciascuno degli stadi. Sfortunatamente, il successivo aumento del numero di stadi dell'amplificatore non dà un effetto simile. Il problema è che il valore del guadagno è determinato in modo complesso e dipende fortemente dal ritardo temporale, cioè dal cambiamento di fase.

Le moderne modifiche degli amplificatori a bassa frequenza, solitamente elencate nelle riviste per radioamatori, sono progettate per ridurre il livello di distorsione non lineare e aumentare la potenza di uscita, nonché modificare altri parametri per aumentare l'efficienza del dispositivo.

Ma allo stesso tempo, se il compito è stabilire il funzionamento di determinati dispositivi, nonché risolvere sperimentalmente alcune questioni controverse, potrebbe essere necessaria la versione più semplice dell'amplificatore, assemblata letteralmente in un quarto d'ora. Il requisito principale per un tale dispositivo sarà un numero minimo di componenti scarsi, nonché la capacità di funzionare con un'ampia gamma di livelli di tensione e resistenza.

Quando si utilizza un amplificatore a bassa frequenza, non dimenticare che le sue prestazioni dipendono fortemente dalle condizioni di temperatura, soprattutto per i dispositivi fatti in casa.

Scrivi commenti, aggiunte all'articolo, forse mi sono perso qualcosa. Dai un'occhiata, sarò felice se trovi qualcos'altro di utile sul mio.

Su Habré c'erano già pubblicazioni sugli amplificatori a valvole autocostruiti, che erano molto interessanti da leggere. Non c'è dubbio che il loro suono sia meraviglioso, ma per l'uso quotidiano è più semplice utilizzare un dispositivo con transistor. I transistor sono più convenienti perché non richiedono riscaldamento prima del funzionamento e sono più durevoli. E non tutti rischieranno di iniziare una saga valvolare con potenziali anodici di 400 V, ma i trasformatori a transistor da un paio di decine di volt sono molto più sicuri e semplicemente più accessibili.

Come circuito per la riproduzione ho scelto un circuito di John Linsley Hood del 1969, prendendo i parametri dell'autore in base all'impedenza dei miei altoparlanti da 8 Ohm.

Il circuito classico di un ingegnere britannico, pubblicato quasi 50 anni fa, è ancora uno dei più riproducibili e riceve recensioni estremamente positive. Ci sono molte spiegazioni per questo:
- il numero minimo di elementi semplifica l'installazione. Si ritiene inoltre che quanto più semplice è il design, migliore sarà il suono;
- nonostante siano presenti due transistor di uscita, non è necessario ordinarli in coppie complementari;
- un'uscita di 10 Watt è sufficiente per le normali abitazioni umane e una sensibilità di ingresso di 0,5-1 Volt si adatta molto bene all'uscita della maggior parte delle schede audio o dei lettori;
- classe A - è anche la classe A in Africa, se parliamo di un buon suono. Il confronto con altre classi sarà discusso di seguito.

Interior design

È possibile con diodi ordinari o anche con ponti già pronti, ma poi devono essere bypassati con condensatori e la caduta di tensione ai loro capi è maggiore. Dopo i ponti ci sono filtri CRC costituiti da due condensatori da 33.000 uF e un resistore da 0,75 Ohm tra di loro. Se prendi una capacità più piccola e un resistore, il filtro CRC diventerà più economico e si scalderà meno, ma l'ondulazione aumenterà, il che non è comme il faut. Questi parametri, secondo me, sono ragionevoli dal punto di vista dell’effetto prezzo. Per il filtro è necessaria una potente resistenza di cemento, con una corrente di riposo fino a 2 A dissiperà 3 W di calore, quindi è meglio prenderlo con un margine di 5-10 W. Per i restanti resistori nel circuito, 2 W di potenza saranno sufficienti.

Successivamente passiamo alla scheda dell'amplificatore stessa. I negozi online vendono molti kit già pronti, ma non ci sono meno lamentele sulla qualità dei componenti cinesi o sui layout analfabeti sulle schede. Pertanto, è meglio farlo da solo, a tua discrezione. Ho realizzato entrambi i canali su un'unica breadboard in modo da poterla successivamente fissare sul fondo del case. Esecuzione con elementi di test:

Tutto tranne i transistor di uscita Tr1/Tr2 si trova sulla scheda stessa. I transistor di uscita sono montati su radiatori, ne parleremo più avanti. Le seguenti osservazioni dovrebbero essere fatte al diagramma dell’autore dell’articolo originale:

Non tutto deve essere saldato saldamente in una volta. È meglio impostare prima i resistori R1, R2 e R6 come trimmer, dissaldarli dopo tutte le regolazioni, misurare la loro resistenza e saldare i resistori costanti finali con la stessa resistenza. La configurazione si riduce alle seguenti operazioni. Innanzitutto, utilizzando R6, viene impostato in modo che la tensione tra X e zero sia esattamente la metà della tensione +V e zero. In uno dei canali non avevo abbastanza 100 kOhm, quindi è meglio prendere questi trimmer con una riserva. Quindi, utilizzando R1 e R2 (mantenendo il loro rapporto approssimativo!) viene impostata la corrente di riposo: impostiamo il tester per misurare la corrente continua e misuriamo proprio questa corrente nel punto di ingresso positivo dell'alimentatore. Ho dovuto ridurre significativamente la resistenza di entrambi i resistori per ottenere la corrente di riposo richiesta. La corrente di riposo di un amplificatore in classe A è massima e, infatti, in assenza di segnale in ingresso va tutta in energia termica. Per gli altoparlanti da 8 ohm, questa corrente, secondo la raccomandazione dell'autore, dovrebbe essere di 1,2 A con una tensione di 27 Volt, il che significa 32,4 Watt di calore per canale. Poiché l'impostazione della corrente può richiedere diversi minuti, i transistor di uscita devono già trovarsi sui radiatori di raffreddamento, altrimenti si surriscalderanno rapidamente e moriranno. Perché sono per lo più riscaldati.

È possibile che tu voglia confrontare, a titolo di esperimento, il suono di diversi transistor, in modo da lasciare anche la possibilità di una comoda sostituzione. Ho provato in ingresso 2N3906, KT361 e BC557C, c'era una leggera differenza a favore di quest'ultimo. Nel pre-fine settimana abbiamo provato KT630, BD139 e KT801 e abbiamo optato per quelli importati. Sebbene tutti i transistor sopra menzionati siano molto buoni, la differenza potrebbe essere piuttosto soggettiva. All'uscita ho immediatamente installato 2N3055 (ST Microelectronics), poiché piacciono a molte persone.

Quando si regola e si abbassa la resistenza dell'amplificatore, la frequenza di taglio a bassa frequenza può aumentare, quindi per il condensatore di ingresso è meglio utilizzare non 0,5 µF, ma 1 o anche 2 µF in un film polimerico. Su Internet circola ancora l'immagine russa di un "amplificatore ultralineare di classe A", in cui questo condensatore viene generalmente proposto come 0,1 uF, che è irto di un taglio di tutti i bassi a 90 Hz:

Scrivono che questo circuito non è soggetto ad autoeccitazione, ma per ogni evenienza tra il punto X e la terra è posizionato un circuito Zobel: R 10 Ohm + C 0,1 μF.
- fusibili, possono e devono essere installati sia sul trasformatore che sull'ingresso di potenza del circuito.
- sarebbe molto opportuno utilizzare la pasta termica per il massimo contatto tra transistor e dissipatore di calore.

Lavorazione dei metalli e carpenteria

Ho realizzato il corpo stesso in plexiglass. Ordiniamo immediatamente dai vetrai rettangoli tagliati, realizziamo i fori necessari per i fissaggi e li dipingiamo sul retro con vernice nera.

Molto bello il plexiglass dipinto sul retro. Adesso non resta che montare il tutto e godersi la musica... eh sì, durante il montaggio finale è importante anche distribuire bene il terreno per ridurre al minimo il sottofondo. Come è stato scoperto decenni prima di noi, C3 deve essere collegato alla massa del segnale, cioè al meno dell'ingresso-ingresso e tutti gli altri meno possono essere inviati alla "stella" vicino ai condensatori del filtro. Se tutto è fatto correttamente, non sarai in grado di sentire alcun sottofondo, anche se avvicini l'orecchio all'altoparlante al massimo volume. Un'altra caratteristica "massa" tipica delle schede audio non isolate galvanicamente dal computer è l'interferenza della scheda madre, che può passare attraverso USB e RCA. A giudicare da Internet, il problema si verifica spesso: negli altoparlanti si sentono i suoni dell'HDD, della stampante, del mouse e dell'alimentazione di sottofondo dell'unità di sistema. In questo caso, il modo più semplice per interrompere il circuito di terra è coprire la connessione di terra sulla spina dell'amplificatore con del nastro isolante. Non c'è nulla da temere qui, perché... Ci sarà un secondo circuito di terra attraverso il computer.

Non ho effettuato il controllo del volume sull'amplificatore, perché non sono riuscito a ottenere ALPS di alta qualità e non mi piaceva il fruscio dei potenziometri cinesi. Invece, tra la terra e il segnale di ingresso è stata installata una normale resistenza da 47 kOhm. Inoltre il regolatore della scheda audio esterna è sempre a portata di mano e ogni programma dispone anche di uno slider. Solo il lettore di vinili non ha il controllo del volume, quindi per ascoltarlo ho collegato un potenziometro esterno al cavo di collegamento.

Posso indovinare questo contenitore in 5 secondi...

Costi materiali

Lettori! Ricorda il soprannome di questo autore e non ripetere mai i suoi schemi.
Moderatori! Prima di bannarmi per avermi insultato, pensa che hai “permesso al microfono un normale gopnik, a cui non dovrebbe nemmeno essere permesso di avvicinarsi all'ingegneria radiofonica e, soprattutto, all'insegnamento ai principianti.

In primo luogo, con un tale schema di connessione, una grande corrente continua scorrerà attraverso il transistor e l'altoparlante, anche se il resistore variabile si trova nella posizione desiderata, ovvero si sentirà la musica. E con una corrente elevata, l'altoparlante viene danneggiato, cioè prima o poi si brucerà.

In secondo luogo, in questo circuito deve essere presente un limitatore di corrente, cioè un resistore costante, almeno 1 KOhm, collegato in serie ad uno alternato. Qualsiasi prodotto fatto in casa ruoterà completamente la manopola del resistore variabile, avrà resistenza zero e una grande corrente scorrerà alla base del transistor. Di conseguenza, il transistor o l'altoparlante si bruceranno.

Per proteggere la sorgente sonora è necessario un condensatore variabile all'ingresso (l'autore dovrebbe spiegarlo, perché c'è stato subito un lettore che lo ha rimosso proprio così, ritenendosi più intelligente dell'autore). Senza di essa, solo i lettori che hanno già una protezione simile in uscita funzioneranno normalmente. E se non è presente, l'uscita del lettore potrebbe essere danneggiata, soprattutto, come ho detto sopra, se si gira il resistore variabile “a zero”. In questo caso, l'uscita del costoso laptop verrà alimentata con tensione dalla fonte di alimentazione di questo gingillo economico e potrebbe bruciarsi. Le persone fatte in casa adorano rimuovere resistori e condensatori di protezione, perché "funziona!" Di conseguenza, il circuito potrebbe funzionare con una sorgente sonora, ma non con un'altra, e persino un telefono o un laptop costoso possono essere danneggiati.

Il resistore variabile in questo circuito dovrebbe essere solo sintonizzato, cioè dovrebbe essere regolato una volta e chiuso nell'alloggiamento e non estratto con una comoda maniglia. Questo non è un controllo del volume, ma un controllo della distorsione, cioè seleziona la modalità operativa del transistor in modo che la distorsione sia minima e che dall'altoparlante non esca fumo. Pertanto non dovrebbe in nessun caso essere accessibile dall'esterno. NON È POSSIBILE regolare il volume cambiando la modalità. Questo è qualcosa per cui uccidere. Se vuoi davvero regolare il volume, è più semplice collegare un altro resistore variabile in serie al condensatore e ora può essere inviato al corpo dell'amplificatore.

In generale, per i circuiti più semplici - e affinché funzioni subito e non danneggi nulla, è necessario acquistare un microcircuito di tipo TDA (ad esempio TDA7052, TDA7056... ci sono molti esempi su Internet), e l'autore prese un transistor a caso che giaceva sulla sua scrivania. Di conseguenza, i dilettanti ingenui cercheranno proprio un transistor del genere, sebbene il suo guadagno sia solo 15 e la corrente consentita sia fino a 8 ampere (brucerà qualsiasi altoparlante senza nemmeno accorgersene).

– Il vicino ha smesso di bussare al termosifone. Ho alzato il volume della musica in modo da non poterlo sentire.
(Dal folklore audiofilo).

L'epigrafe è ironica, ma l'audiofilo non è necessariamente “malato di testa” con il volto di Josh Ernest durante un briefing sui rapporti con la Federazione Russa, che è “elettrizzato” perché i suoi vicini sono “felici”. Qualcuno vuole ascoltare musica seria a casa come in sala. A questo scopo è necessaria la qualità dell'attrezzatura, che tra gli amanti del volume dei decibel in quanto tale semplicemente non si adatta dove le persone sane di mente hanno una mente, ma per quest'ultima va oltre la ragione dai prezzi degli amplificatori adatti (UMZCH, frequenza audio amplificatore di potenza). E qualcuno lungo la strada ha il desiderio di unirsi ad aree di attività utili ed entusiasmanti: la tecnologia di riproduzione del suono e l'elettronica in generale. Che nell’era del digitale sono indissolubilmente legate e possono diventare una professione altamente redditizia e prestigiosa. Il primo passo ottimale in questa materia sotto tutti gli aspetti è realizzare un amplificatore con le tue mani: È l'UMZCH che permette, con una formazione iniziale basata sulla fisica scolastica sullo stesso tavolo, di passare dai progetti più semplici per mezza serata (che però “cantano” bene) alle unità più complesse, attraverso le quali una buona la rock band suonerà con piacere. Lo scopo di questa pubblicazione è evidenziare le prime tappe di questo percorso per principianti e, magari, trasmettere qualcosa di nuovo a chi ha esperienza.

Protozoi

Quindi, per prima cosa, proviamo a creare un amplificatore audio che funzioni. Per approfondire a fondo l'ingegneria del suono, dovrai padroneggiare gradualmente molto materiale teorico e non dimenticare di arricchire la tua base di conoscenze man mano che avanzi. Ma qualsiasi “intelligenza” è più facile da assimilare quando vedi e senti come funziona “nell’hardware”. Anche in questo articolo non faremo a meno della teoria: cosa devi sapere prima e cosa può essere spiegato senza formule e grafici. Nel frattempo basterà saper usare un multitester.

Nota: Se non hai ancora saldato i componenti elettronici, tieni presente che i suoi componenti non possono surriscaldarsi! Saldatore - fino a 40 W (preferibilmente 25 W), tempo di saldatura massimo consentito senza interruzione - 10 s. Il perno saldato per il dissipatore di calore viene tenuto a 0,5-3 cm dal punto di saldatura sul lato del corpo del dispositivo con una pinzetta medica. Non è possibile utilizzare acidi e altri flussi attivi! Saldatura - POS-61.

A sinistra nella Fig.- il più semplice UMZCH, "che funziona e basta". Può essere assemblato utilizzando transistor sia al germanio che al silicio.

Su questo bambino è conveniente apprendere le basi per impostare un UMZCH con collegamenti diretti tra cascate che danno il suono più chiaro:

• Prima di accendere l'alimentazione per la prima volta, spegnere il carico (altoparlante);
• Invece di R1, saldiamo una catena di un resistore costante da 33 kOhm e un resistore variabile (potenziometro) da 270 kOhm, ad es. prima nota quattro volte meno, e il secondo ca. il doppio del taglio rispetto all'originale secondo lo schema;
• Forniamo alimentazione e, ruotando il potenziometro, nel punto contrassegnato da una croce, impostiamo la corrente di collettore indicata VT1;
• Togliamo l'alimentazione, dissaldiamo i resistori temporanei e misuriamo la loro resistenza totale;
• Impostiamo come R1 un resistore con valore della serie standard più vicino a quello misurato;
• Sostituiamo R3 con una catena da 470 Ohm costanti + potenziometro da 3,3 kOhm;
• Come secondo i paragrafi. 3-5, V. E impostiamo la tensione pari alla metà della tensione di alimentazione.

Il punto a, da dove viene rimosso il segnale al carico, è il cosiddetto. punto medio dell'amplificatore. In UMZCH con alimentazione unipolare, è impostato sulla metà del suo valore e in UMZCH con alimentazione bipolare - zero rispetto al filo comune. Questa operazione si chiama regolazione del bilanciamento dell'amplificatore. Negli UMZCH unipolari con disaccoppiamento capacitivo del carico, non è necessario spegnerlo durante la configurazione, ma è meglio abituarsi a farlo di riflesso: un amplificatore bipolare sbilanciato con un carico collegato può bruciare la propria potenza e costosi transistor di uscita o anche un potente altoparlante "nuovo, buono" e molto costoso.

Nota: i componenti che richiedono selezione in fase di impostazione del dispositivo nel layout sono indicati negli schemi o con un asterisco (*) o con un apostrofo (').

Al centro della stessa fig.- un semplice UMZCH su transistor, che sviluppa già potenza fino a 4-6 W con un carico di 4 ohm. Sebbene funzioni come il precedente, nel cosiddetto. classe AB1, non destinata al suono Hi-Fi, ma se sostituisci un paio di questi amplificatori di classe D (vedi sotto) in altoparlanti per computer cinesi economici, il loro suono migliora notevolmente. Qui impariamo un altro trucco: è necessario posizionare potenti transistor di uscita sui radiatori. I componenti che richiedono un raffreddamento aggiuntivo sono delineati con linee tratteggiate nei diagrammi; tuttavia, non sempre; a volte - indicando l'area dissipativa richiesta del dissipatore di calore. L'impostazione di questo UMZCH sta bilanciando utilizzando R2.

A destra nella Fig.- non ancora un mostro da 350 W (come mostrato all'inizio dell'articolo), ma già una bestia abbastanza solida: un semplice amplificatore con transistor da 100 W. Puoi ascoltare la musica attraverso di esso, ma non l'Hi-Fi, la classe operativa è AB2. Tuttavia, è abbastanza adatto per allestire un'area picnic o una riunione all'aperto, un'aula magna scolastica o un piccolo centro commerciale. Un gruppo rock amatoriale, con un tale UMZCH per strumento, può esibirsi con successo.

Ci sono altri 2 trucchi in questo UMZCH: in primo luogo, in amplificatori molto potenti, anche lo stadio di pilotaggio dell'uscita potente deve essere raffreddato, quindi VT3 viene posizionato su un radiatore da 100 kW o più. vedi Per l'uscita sono necessari radiatori VT4 e VT5 da 400 mq. vedere In secondo luogo, gli UMZCH con alimentazione bipolare non sono affatto bilanciati senza carico. Prima l'uno o l'altro transistor di uscita va in interdizione e quello associato va in saturazione. Quindi, alla massima tensione di alimentazione, i picchi di corrente durante il bilanciamento possono danneggiare i transistor di uscita. Pertanto, per il bilanciamento (R6, avete indovinato?), l'amplificatore è alimentato da +/–24 V e, invece del carico, è accesa una resistenza a filo avvolto da 100...200 Ohm. A proposito, gli scarabocchi in alcuni resistori nel diagramma sono numeri romani, che indicano la potenza di dissipazione del calore richiesta.

Nota: Una fonte di alimentazione per questo UMZCH necessita di una potenza di 600 W o più. Condensatori di filtro anti-aliasing - da 6800 µF a 160 V. Parallelamente ai condensatori elettrolitici dell'IP, sono inclusi condensatori ceramici da 0,01 µF per prevenire l'autoeccitazione alle frequenze ultrasoniche, che possono bruciare istantaneamente i transistor di uscita.

Sui lavoratori sul campo

Sul sentiero. riso. - un'altra opzione per un UMZCH abbastanza potente (30 W e con una tensione di alimentazione di 35 V - 60 W) su potenti transistor ad effetto di campo:

Il suono che ne deriva soddisfa già i requisiti per l'Hi-Fi entry-level (a meno che, ovviamente, l'UMZCH funzioni sui corrispondenti sistemi acustici e altoparlanti). I potenti driver da campo non richiedono molta potenza per funzionare, quindi non esiste una cascata di pre-alimentazione. Anche i transistor ad effetto di campo più potenti non bruciano gli altoparlanti in caso di malfunzionamento: si bruciano essi stessi più velocemente. Anche sgradevole, ma comunque più economico rispetto alla sostituzione di una costosa testata per basso (GB). Questo UMZCH non richiede bilanciamento o aggiustamento in generale. Come progetto per principianti, ha un solo inconveniente: i potenti transistor ad effetto di campo sono molto più costosi dei transistor bipolari per un amplificatore con gli stessi parametri. I requisiti per i singoli imprenditori sono simili a quelli precedenti. case, ma la sua potenza necessaria è di 450 W. Radiatori – da 200 mq. cm.

Nota: ad esempio, non è necessario costruire potenti UMZCH su transistor ad effetto di campo per la commutazione degli alimentatori. computer Quando si tenta di "guidarli" nella modalità attiva richiesta per UMZCH, semplicemente si bruciano oppure il suono è debole e "nessuna qualità". Lo stesso vale, ad esempio, per i potenti transistor bipolari ad alta tensione. dalla scansione della linea dei vecchi televisori.

Dritto

Se hai già mosso i primi passi, allora è del tutto naturale voler costruire Classe Hi-Fi UMZCH, senza addentrarsi troppo nella giungla teorica. Per fare ciò, dovrai espandere la tua strumentazione: avrai bisogno di un oscilloscopio, un generatore di frequenze audio (AFG) e un millivoltmetro CA con la capacità di misurare la componente CC. È meglio prendere come prototipo per la ripetizione l'UMZCH di E. Gumeli, descritto in dettaglio in Radio n. 1, 1989. Per costruirlo avrete bisogno di alcuni componenti disponibili poco costosi, ma la qualità soddisfa requisiti molto elevati: accensione fino a 60 W, banda 20-20.000 Hz, irregolarità della risposta in frequenza 2 dB, fattore di distorsione non lineare (THD) 0,01%, livello di rumore proprio –86 dB. Tuttavia, la configurazione dell'amplificatore Gumeli è piuttosto difficile; se riesci a gestirlo, puoi affrontarne qualsiasi altro. Tuttavia, alcune delle circostanze attualmente note semplificano notevolmente la creazione di questo UMZCH, vedi sotto. Tenuto conto di ciò e del fatto che non tutti riescono ad accedere agli archivi della Radio, è opportuno ripeterne i punti principali.

Schemi di un semplice UMZCH di alta qualità

I circuiti Gumeli UMZCH e le relative specifiche sono mostrati nell'illustrazione. Radiatori di transistor di uscita – da 250 mq. vedere per UMZCH in Fig. 1 e da 150 mq. vedere l'opzione secondo la fig. 3 (numerazione originaria). I transistor dello stadio pre-uscita (KT814/KT815) sono installati su radiatori piegati da piastre di alluminio 75x35 mm con uno spessore di 3 mm. Non è necessario sostituire KT814/KT815 con KT626/KT961; il suono non migliora sensibilmente, ma la configurazione diventa seriamente difficile.

Questo UMZCH è molto critico per l'alimentazione, la topologia di installazione e in generale, quindi deve essere installato in una forma strutturalmente completa e solo con una fonte di alimentazione standard. Quando si tenta di alimentarlo da un alimentatore stabilizzato, i transistor di uscita si bruciano immediatamente. Pertanto, nella Fig. Vengono forniti i disegni dei circuiti stampati originali e le istruzioni di installazione. A loro possiamo aggiungere che, in primo luogo, se alla prima accensione si avverte "eccitazione", la combattono modificando l'induttanza L1. In secondo luogo, i cavi delle parti installate sulle schede non devono essere più lunghi di 10 mm. In terzo luogo, è estremamente indesiderabile modificare la topologia dell'installazione, ma se è veramente necessario, deve essere presente uno schermo del telaio sul lato dei conduttori (anello di terra, evidenziato a colori nella figura), e i percorsi di alimentazione devono passare fuori di esso.

Nota: interruzioni nei binari a cui sono collegate le basi di potenti transistor - tecnologici, per la regolazione, dopo di che vengono sigillati con gocce di saldatura.

L'impostazione di questo UMZCH è notevolmente semplificata e il rischio di incontrare "eccitazione" durante l'uso è ridotto a zero se:

• Ridurre al minimo l'installazione di interconnessione posizionando le schede su radiatori di transistor potenti.
• Abbandonare completamente i connettori all'interno, eseguendo tutta l'installazione solo tramite saldatura. Quindi non ci sarà bisogno di R12, R13 in versione potente o R10 R11 in versione meno potente (sono punteggiati nei diagrammi).
• Utilizzare cavi audio in rame privi di ossigeno di lunghezza minima per l'installazione interna.

Se queste condizioni sono soddisfatte, non ci sono problemi con l'eccitazione e la configurazione dell'UMZCH si riduce alla procedura di routine descritta in Fig.

Fili per il suono

I cavi audio non sono un'invenzione inutile. La necessità del loro utilizzo attualmente è innegabile. Nel rame con una miscela di ossigeno, sulle facce dei cristalliti metallici si forma una sottile pellicola di ossido. Gli ossidi metallici sono semiconduttori e se la corrente nel filo è debole senza una componente costante, la sua forma risulta distorta. In teoria, le distorsioni su miriadi di cristalliti dovrebbero compensarsi a vicenda, ma rimane molto poco (apparentemente a causa delle incertezze quantistiche). Sufficiente per farsi notare dagli ascoltatori più esigenti sullo sfondo del suono più puro del moderno UMZCH.

Produttori e commercianti sostituiscono spudoratamente il normale rame elettrico al rame privo di ossigeno: è impossibile distinguere a occhio. Esiste tuttavia un campo di applicazione in cui la contraffazione non è chiara: i cavi a doppino intrecciato per reti informatiche. Se metti una griglia con segmenti lunghi a sinistra, non si avvierà affatto o si bloccherà costantemente. Dispersione del momento, lo sai.

L'autore, quando si parlava solo di cavi audio, si rese conto che, in linea di principio, non si trattava di chiacchiere inutili, soprattutto perché a quel tempo i cavi privi di ossigeno erano stati a lungo utilizzati in apparecchiature speciali, che conosceva bene da il suo lavoro. Poi ho preso e sostituito il cavo standard delle mie cuffie TDS-7 con uno fatto in casa in "vitukha" con fili multi-core flessibili. Il suono, dal punto di vista uditivo, è costantemente migliorato per le tracce analogiche end-to-end, ad es. nel percorso dal microfono dello studio al disco, mai digitalizzato. Le registrazioni in vinile realizzate utilizzando la tecnologia DMM (Direct Metal Mastering) suonavano particolarmente brillanti. Successivamente, l'installazione di interconnessione di tutto l'audio domestico è stata convertita in "vitushka". Quindi persone del tutto casuali, indifferenti alla musica e non informate in anticipo, hanno iniziato a notare il miglioramento del suono.

Come realizzare cavi di interconnessione da doppini intrecciati, vedere dopo. video.

Video: cavi di interconnessione a doppino intrecciato fai-da-te

Sfortunatamente, il flessibile "Vitha" scomparve presto dalla vendita: non reggeva bene nei connettori crimpati. Tuttavia, per informazione dei lettori, i cavi flessibili “militari” MGTF e MGTFE (schermati) sono realizzati solo in rame privo di ossigeno. Il falso è impossibile, perché Sul rame normale, l'isolamento fluoroplastico del nastro si diffonde abbastanza rapidamente. MGTF è ora ampiamente disponibile e costa molto meno dei cavi audio di marca con garanzia. Ha uno svantaggio: non può essere fatto a colori, ma può essere corretto con i tag. Esistono anche fili di avvolgimento privi di ossigeno, vedere di seguito.

Intermezzo teorico

Come possiamo vedere, già nelle prime fasi della padronanza della tecnologia audio, abbiamo dovuto affrontare il concetto di Hi-Fi (High Fidelity), riproduzione del suono ad alta fedeltà. L'Hi-Fi è disponibile in diversi livelli, classificati in base a quanto segue. parametri principali:

1. Banda di frequenza riproducibile.
2. Gamma dinamica: il rapporto in decibel (dB) tra la potenza di uscita massima (picco) e il livello di rumore.
3. Livello di rumore proprio in dB.
4. Fattore di distorsione non lineare (THD) alla potenza di uscita nominale (a lungo termine). Si presuppone che il SOI alla potenza di picco sia pari all'1% o al 2% a seconda della tecnica di misurazione.
5. Irregolarità della risposta in ampiezza-frequenza (AFC) nella banda di frequenza riproducibile. Per gli altoparlanti: separatamente alle frequenze sonore basse (LF, 20-300 Hz), medie (MF, 300-5000 Hz) e alte (HF, 5000-20.000 Hz).

Nota: il rapporto tra i livelli assoluti di qualsiasi valore di I in (dB) è definito come P(dB) = 20log(I1/I2). Se I1

È necessario conoscere tutte le sottigliezze e le sfumature dell'Hi-Fi durante la progettazione e la costruzione di altoparlanti e, per quanto riguarda un UMZCH Hi-Fi fatto in casa per la casa, prima di passare a questi, è necessario comprendere chiaramente i requisiti per la loro potenza richiesta per suono di una determinata stanza, gamma dinamica (dinamica), livello di rumore e SOI. Non è molto difficile ottenere una banda di frequenza di 20-20.000 Hz dall'UMZCH con un'attenuazione ai bordi di 3 dB e una risposta in frequenza irregolare nella gamma media di 2 dB su una base di elementi moderna.

Volume

La potenza dell'UMZCH non è fine a se stessa, deve fornire il volume ottimale di riproduzione del suono in una determinata stanza. Può essere determinato da curve di uguale volume, vedere fig. Nelle zone residenziali non sono presenti rumori naturali inferiori a 20 dB; 20 dB è la natura selvaggia in completa calma. Un livello di volume di 20 dB rispetto alla soglia di udibilità è la soglia di intelligibilità: si può ancora sentire un sussurro, ma la musica viene percepita solo come il fatto della sua presenza. Un musicista esperto può dire quale strumento viene suonato, ma non cosa esattamente.

40 dB - il rumore normale di un appartamento di città ben isolato in una zona tranquilla o di una casa di campagna - rappresenta la soglia di intelligibilità. La musica dalla soglia dell'intelligibilità alla soglia dell'intelligibilità può essere ascoltata con una profonda correzione della risposta in frequenza, principalmente nei bassi. Per fare ciò, la funzione MUTE (silenziamento, mutazione, non mutazione!) viene introdotta nei moderni UMZCH, inclusi, rispettivamente. circuiti di correzione in UMZCH.

90 dB è il livello del volume di un'orchestra sinfonica in un'ottima sala da concerto. 110 dB possono essere prodotti da un'orchestra estesa in una sala dall'acustica unica, di cui non ce ne sono più di 10 al mondo, questa è la soglia della percezione: i suoni più forti vengono ancora percepiti come distinguibili nel significato con uno sforzo di volontà, ma già rumore fastidioso. La zona del volume nei locali residenziali di 20-110 dB costituisce la zona di completa udibilità, e 40-90 dB è la zona di migliore udibilità, in cui ascoltatori inesperti e inesperti percepiscono pienamente il significato del suono. Se, ovviamente, è presente.

Energia

Calcolare la potenza dell'apparecchiatura a un dato volume nell'area di ascolto è forse il compito principale e più difficile dell'elettroacustica. Per te, in condizioni, è meglio passare dai sistemi acustici (AS): calcola la loro potenza utilizzando un metodo semplificato e prendi la potenza nominale (a lungo termine) dell'UMZCH pari all'altoparlante di picco (musicale). In questo caso, l'UMZCH non aggiungerà in modo evidente le sue distorsioni a quelle degli altoparlanti, che sono già la principale fonte di non linearità nel percorso audio. Ma l'UMZCH non dovrebbe essere reso troppo potente: in questo caso, il livello del proprio rumore potrebbe essere superiore alla soglia di udibilità, perché Viene calcolato in base al livello di tensione del segnale di uscita alla massima potenza. Se lo consideriamo in modo molto semplice, allora per una stanza in un normale appartamento o casa e altoparlanti con sensibilità caratteristica normale (uscita audio) possiamo prendere la traccia. Valori di potenza ottimali UMZCH:

• Fino a 8 mq. m – 15-20 W.
• 8-12 mq. m – 20-30 W.
• 12-26 mq. m – 30-50 W.
• 26-50 mq. m – 50-60 W.
• 50-70 mq. m – 60-100 W.
• 70-100 mq. m – 100-150 W.
• 100-120 mq. m – 150-200 W.
• Più di 120 mq. m – determinato mediante calcolo basato su misurazioni acustiche in loco.

Dinamica

La gamma dinamica dell'UMZCH è determinata da curve di uguale volume e valori di soglia per diversi gradi di percezione:

1. Musica sinfonica e jazz con accompagnamento sinfonico - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideale, 70 dB (90 dB - 20 dB) accettabile. Nessun esperto può distinguere un suono con una dinamica di 80-85 dB in un appartamento di città da quello ideale.
2. Altri generi musicali seri – 75 dB eccellenti, 80 dB “alle stelle”.
3. Musica pop di ogni genere e colonne sonore di film: 66 dB sono sufficienti per gli occhi, perché... Queste opere vengono compresse già durante la registrazione a livelli fino a 66 dB e anche fino a 40 dB, in modo da poterle ascoltare su qualsiasi cosa.

La gamma dinamica dell'UMZCH, correttamente selezionata per una determinata stanza, è considerata uguale al proprio livello di rumore, preso con il segno +, questo è il cosiddetto. rapporto segnale-rumore.

COSÌ IO

Le distorsioni non lineari (ND) di UMZCH sono componenti dello spettro del segnale di uscita che non erano presenti nel segnale di ingresso. In teoria, è meglio "spingere" l'NI sotto il livello del proprio rumore, ma tecnicamente è molto difficile da implementare. In pratica, tengono conto del cosiddetto. effetto mascherante: a livelli di volume inferiori a ca. A 30 dB, la gamma di frequenze percepite dall'orecchio umano si restringe, così come la capacità di distinguere i suoni in base alla frequenza. I musicisti sentono le note, ma hanno difficoltà a valutare il timbro del suono. Nelle persone che non sentono la musica, l'effetto di mascheramento si osserva già a 45-40 dB di volume. Pertanto, un UMZCH con un THD dello 0,1% (–60 dB da un livello di volume di 110 dB) verrà valutato come Hi-Fi dall'ascoltatore medio, mentre con un THD dello 0,01% (–80 dB) può essere considerato non distorcendo il suono.

Lampade

L'ultima affermazione probabilmente causerà il rifiuto, persino la furia, tra gli aderenti ai circuiti valvolari: dicono, il suono reale è prodotto solo dai tubi, e non solo da alcuni, ma da certi tipi di ottali. Calmatevi, signori: il suono speciale del tubo non è una finzione. Il motivo è lo spettro di distorsione fondamentalmente diverso dei tubi elettronici e dei transistor. Che, a loro volta, sono dovuti al fatto che nella lampada il flusso di elettroni si muove nel vuoto e in essa non compaiono effetti quantistici. Un transistor è un dispositivo quantistico, in cui i portatori di carica minoritari (elettroni e lacune) si muovono nel cristallo, il che è completamente impossibile senza effetti quantistici. Pertanto, lo spettro delle distorsioni valvolari è breve e pulito: in esso sono chiaramente visibili solo le armoniche fino alla 3a - 4a e ci sono pochissime componenti combinatorie (somme e differenze nelle frequenze del segnale di ingresso e nelle loro armoniche). Pertanto, ai tempi dei circuiti del vuoto, la SOI era chiamata distorsione armonica (CHD). Nei transistor, lo spettro delle distorsioni (se sono misurabili, la prenotazione è casuale, vedi sotto) può essere tracciato fino al quindicesimo e ai componenti superiori, e contiene frequenze di combinazione più che sufficienti.

All'inizio dell'elettronica a stato solido, i progettisti di transistor UMZCH utilizzavano per loro il solito SOI "tubo" dell'1-2%; Il suono con uno spettro di distorsione valvolare di questa portata è percepito dagli ascoltatori ordinari come puro. A proposito, il concetto stesso di Hi-Fi non esisteva ancora. Si è scoperto che suonano noiosi e noiosi. Nel processo di sviluppo della tecnologia a transistor, è stata sviluppata la comprensione di cosa sia l'Hi-Fi e di cosa sia necessario.

Attualmente, i crescenti problemi della tecnologia a transistor sono stati superati con successo e le frequenze laterali all'uscita di un buon UMZCH sono difficili da rilevare utilizzando metodi di misurazione speciali. E si può considerare che i circuiti delle lampade siano diventati un'arte. La sua base può essere qualsiasi cosa, perché l’elettronica non può arrivarci? Qui sarebbe appropriata un’analogia con la fotografia. Nessuno può negare che una moderna fotocamera reflex digitale produca un'immagine incommensurabilmente più chiara, più dettagliata e più profonda nella gamma di luminosità e colore rispetto a una scatola di compensato con una fisarmonica. Ma qualcuno, con la Nikon più bella, “scatta foto” del tipo “questo è il mio gatto grasso, si è ubriacato come un bastardo e dorme con le zampe tese”, e qualcuno, usando Smena-8M, usa la pellicola in bianco e nero di Svemov per scatta una foto davanti alla quale c'è una folla di persone ad una mostra prestigiosa.

Nota: e calmati di nuovo: non tutto è così brutto. Oggi, alle lampade UMZCH a basso consumo è rimasta almeno un'applicazione, e non la meno importante, per la quale sono tecnicamente necessarie.

Stand sperimentale

Molti amanti dell'audio, avendo appena imparato a saldare, "entrano immediatamente nei tubi". Ciò non merita assolutamente alcuna censura, anzi. L'interesse per le origini è sempre giustificato e utile, e l'elettronica lo è diventata con le valvole. I primi computer erano a tubi, e anche l'apparecchiatura elettronica di bordo della prima navicella spaziale era a tubi: allora c'erano già i transistor, ma non potevano resistere alle radiazioni extraterrestri. A proposito, a quel tempo anche i microcircuiti delle lampade venivano creati con la massima segretezza! Su microlampade con catodo freddo. L'unica menzione conosciuta di loro in fonti aperte è nel raro libro di Mitrofanov e Pickersgil "Modern receiver and amplifyingtubes".

Ma basta con i testi, arriviamo al punto. Per coloro a cui piace armeggiare con le lampade in Fig. – schema di una lampada da banco UMZCH, destinata specificamente agli esperimenti: SA1 commuta la modalità operativa della lampada di uscita e SA2 commuta la tensione di alimentazione. Il circuito è ben noto nella Federazione Russa, una piccola modifica ha interessato solo il trasformatore di uscita: ora non solo puoi “guidare” il 6P7S nativo in diverse modalità, ma anche selezionare il fattore di commutazione della griglia dello schermo per altre lampade in modalità ultralineare ; per la stragrande maggioranza dei pentodi di uscita e dei tetrodi a fascio è 0,22-0,25 o 0,42-0,45. Per la fabbricazione del trasformatore di uscita, vedere sotto.

Chitarristi e rocker

Questo è proprio il caso in cui non puoi fare a meno delle lampade. Come sapete, la chitarra elettrica è diventata uno strumento solista a tutti gli effetti dopo che il segnale preamplificato dal pickup ha iniziato a passare attraverso un accessorio speciale - un fusore - che ne ha deliberatamente distorto lo spettro. Senza questo, il suono della corda sarebbe troppo acuto e corto, perché il pickup elettromagnetico reagisce solo ai modi delle sue vibrazioni meccaniche nel piano della tavola armonica dello strumento.

Ben presto è emersa una circostanza spiacevole: il suono di una chitarra elettrica con fusore acquisisce piena forza e brillantezza solo ad alti volumi. Ciò è particolarmente vero per le chitarre con pickup di tipo humbucker, che producono il suono più "arrabbiato". Ma che dire di un principiante costretto a provare a casa? Non puoi andare in sala per esibirti senza sapere esattamente come suonerà lo strumento lì. E i fan del rock vogliono solo ascoltare le loro cose preferite a pieno ritmo, e i rocker sono generalmente persone rispettabili e non conflittuali. Almeno quelli che sono interessati alla musica rock e non ai dintorni scioccanti.

Quindi, si è scoperto che il suono fatale appare a livelli di volume accettabili per i locali residenziali, se l'UMZCH è basato su tubi. Il motivo è l'interazione specifica dello spettro del segnale proveniente dal fusore con lo spettro puro e breve delle armoniche del tubo. Anche in questo caso è opportuna un'analogia: una foto in bianco e nero può essere molto più espressiva di una a colori, perché lascia solo il contorno e la luce per la visione.

Coloro che hanno bisogno di un amplificatore a valvole non per esperimenti, ma per necessità tecniche, non hanno il tempo di padroneggiare a lungo le complessità dell'elettronica a valvole, sono appassionati di qualcos'altro. In questo caso, è meglio rendere UMZCH senza trasformatore. Più precisamente, con un trasformatore di uscita di adattamento single-ended che funziona senza magnetizzazione costante. Questo approccio semplifica e accelera notevolmente la produzione del componente più complesso e critico di una lampada UMZCH.

Stadio di uscita a valvole "transformerless" dell'UMZCH e relativi preamplificatori

A destra nella Fig. viene fornito un diagramma di uno stadio di uscita senza trasformatore di un tubo UMZCH e sulla sinistra ci sono le opzioni del preamplificatore per esso. In alto - con un controllo del tono secondo il classico schema Baxandal, che fornisce una regolazione abbastanza profonda, ma introduce una leggera distorsione di fase nel segnale, che può essere significativa quando si utilizza un UMZCH su un altoparlante a 2 vie. Di seguito è riportato un preamplificatore con controllo del tono più semplice che non distorce il segnale.

Ma torniamo alla fine. In numerose fonti straniere, questo schema è considerato una rivelazione, ma uno identico, ad eccezione della capacità dei condensatori elettrolitici, si trova nel Manuale del radioamatore sovietico del 1966. Un grosso libro di 1060 pagine. Allora non esistevano database su Internet e su disco.

Nello stesso punto, a destra nella figura, gli svantaggi di questo schema sono descritti brevemente ma chiaramente. Sul sentiero ne viene fornito uno migliorato, proveniente dalla stessa fonte. riso. sulla destra. In esso, la griglia schermante L2 è alimentata dal punto medio del raddrizzatore anodico (l'avvolgimento anodico del trasformatore di potenza è simmetrico) e la griglia schermante L1 è alimentata attraverso il carico. Se, invece degli altoparlanti ad alta impedenza, accendi un trasformatore corrispondente con altoparlanti normali, come nel precedente. circuito, la potenza di uscita è di ca. 12 W, perché la resistenza attiva dell'avvolgimento primario del trasformatore è molto inferiore a 800 Ohm. SOI di questo stadio finale con uscita del trasformatore - ca. 0,5%

Come realizzare un trasformatore?

I principali nemici della qualità di un potente trasformatore di segnale a bassa frequenza (suono) sono il campo di dispersione magnetica, le cui linee di forza sono chiuse, bypassando il circuito magnetico (nucleo), correnti parassite nel circuito magnetico (correnti di Foucault) e, in misura minore, magnetostrizione nel nucleo. A causa di questo fenomeno, un trasformatore assemblato con noncuranza “canta”, ronza o emette un segnale acustico. Le correnti di Foucault vengono combattute riducendo lo spessore delle piastre del circuito magnetico e isolandole inoltre con vernice durante il montaggio. Per i trasformatori di uscita, lo spessore ottimale della piastra è 0,15 mm, il massimo consentito è 0,25 mm. Non bisogna prendere piastre più sottili per il trasformatore di uscita: il fattore di riempimento del nucleo (l'asta centrale del circuito magnetico) con l'acciaio diminuirà, la sezione del circuito magnetico dovrà essere aumentata per ottenere una determinata potenza, il che non farà altro che aumentare le distorsioni e le perdite in esso.

Nel nucleo di un trasformatore audio che funziona con polarizzazione costante (ad esempio, la corrente anodica di uno stadio di uscita single-ended) deve esserci un piccolo spazio non magnetico (determinato dal calcolo). La presenza di un traferro non magnetico, da un lato, riduce la distorsione del segnale dovuta alla magnetizzazione costante; in un circuito magnetico convenzionale, invece, aumenta il campo disperso e richiede un nucleo di sezione maggiore. Pertanto, il traferro non magnetico deve essere calcolato in modo ottimale ed eseguito nel modo più accurato possibile.

Per i trasformatori che funzionano con magnetizzazione, il tipo ottimale di nucleo è costituito da piastre Shp (tagliate), pos. 1 nella fig. In essi durante il taglio del nucleo si forma uno spazio non magnetico che è quindi stabile; il suo valore è indicato nel passaporto delle targhe o misurato con un set di sonde. Il campo vagante è minimo, perché i rami laterali attraverso i quali è chiuso il flusso magnetico sono solidi. I nuclei dei trasformatori senza polarizzazione sono spesso assemblati da piastre Shp, perché Le piastre Shp sono realizzate in acciaio per trasformatori di alta qualità. In questo caso il nucleo viene assemblato trasversalmente al tetto (le piastre vengono posate con un taglio in una direzione o nell'altra) e la sua sezione trasversale viene aumentata del 10% rispetto a quella calcolata.

È preferibile avvolgere i trasformatori senza magnetizzazione sui nuclei USH (altezza ridotta con finestre allargate), pos. 2. In essi, una diminuzione del campo disperso si ottiene riducendo la lunghezza del percorso magnetico. Poiché le piastre USh sono più accessibili di Shp, spesso vengono realizzati nuclei di trasformatori con magnetizzazione. Successivamente viene effettuato l'assemblaggio del nucleo tagliato a pezzi: viene assemblato un pacchetto di piastre a W, viene posizionata una striscia di materiale non conduttore non magnetico con uno spessore pari alla dimensione dello spazio non magnetico, coperta con un giogo da un pacchetto di maglioni e uniti con una clip.

Nota: I circuiti magnetici del segnale "suono" del tipo ShLM sono di scarsa utilità per i trasformatori di uscita di amplificatori a valvole di alta qualità; hanno un grande campo disperso.

Alla pos. 3 mostra uno schema delle dimensioni del nucleo per il calcolo del trasformatore, in pos. 4 disegno del telaio di avvolgimento, e in pos. 5 – modelli delle sue parti. Per quanto riguarda il trasformatore per lo stadio di uscita "senza trasformatore", è meglio realizzarlo sullo ShLMm sul tetto, perché la polarizzazione è trascurabile (la corrente di polarizzazione è uguale alla corrente della griglia dello schermo). Il compito principale qui è rendere gli avvolgimenti il ​​più compatti possibile per ridurre il campo disperso; la loro resistenza attiva sarà comunque molto inferiore a 800 Ohm. Maggiore è lo spazio libero rimasto nelle finestre, migliore è il risultato del trasformatore. Pertanto, gli avvolgimenti vengono avvolti giro per giro (se non c'è una macchina avvolgitrice, questo è un compito terribile) dal filo più sottile possibile; il coefficiente di posa dell'avvolgimento anodico per il calcolo meccanico del trasformatore è preso 0,6. Il filo di avvolgimento è PETV o PEMM, hanno un nucleo privo di ossigeno. Non è necessario prendere PETV-2 o PEMM-2; grazie alla doppia verniciatura, hanno un diametro esterno maggiore e un campo di diffusione più ampio. L'avvolgimento primario viene avvolto per primo, perché è il suo campo di diffusione che influenza maggiormente il suono.

Per questo trasformatore è necessario cercare del ferro con fori negli angoli delle piastre e staffe di fissaggio (vedi figura a destra), perché "per la completa felicità", il circuito magnetico è assemblato come segue. ordine (ovviamente gli avvolgimenti con conduttori e isolamento esterno dovrebbero essere già sul telaio):

1. Preparare la vernice acrilica diluita a metà o, alla vecchia maniera, la gommalacca;
2. Le piastre con ponticelli vengono rapidamente rivestite con vernice su un lato e inserite nel telaio il più rapidamente possibile, senza premere troppo forte. Si mette la prima lastra con la parte verniciata verso l'interno, la successiva con la parte non verniciata alla prima verniciata, ecc.;
3. Quando la finestra del telaio è piena, vengono applicate le graffette e serrate saldamente;
4. Dopo 1-3 minuti, quando apparentemente la spremitura della vernice dagli spazi vuoti si ferma, aggiungere nuovamente le piastre fino a riempire la finestra;
5. Ripeti i paragrafi. 2-4 finché la finestra non sarà ben imballata con l'acciaio;
6. Il nucleo viene nuovamente tirato saldamente e asciugato su una batteria, ecc. 3-5 giorni.

Il nucleo assemblato con questa tecnologia presenta un ottimo isolamento delle piastre e un ottimo riempimento in acciaio. Le perdite di magnetostrizione non vengono rilevate affatto. Ma tieni presente che questa tecnica non è applicabile ai nuclei di permalloy, perché Sotto forti influenze meccaniche, le proprietà magnetiche del permalloy si deteriorano irreversibilmente!

Sui microcircuiti

Gli UMZCH su circuiti integrati (IC) sono spesso realizzati da coloro che sono soddisfatti della qualità del suono fino all'Hi-Fi medio, ma sono più attratti dal basso costo, dalla velocità, dalla facilità di assemblaggio e dalla completa assenza di procedure di installazione che richiedono conoscenze speciali. Semplicemente, un amplificatore su microcircuiti è l'opzione migliore per i manichini. Il classico del genere qui è l'UMZCH sull'IC TDA2004, che è presente nella serie, a Dio piacendo, da circa 20 anni, a sinistra in Fig. Potenza – fino a 12 W per canale, tensione di alimentazione – 3-18 V unipolare. Superficie radiatore – da 200 mq. vedere per la massima potenza. Il vantaggio è la possibilità di lavorare con un carico a bassissima resistenza, fino a 1,6 Ohm, che permette di estrarre tutta la potenza se alimentato da rete di bordo a 12 V, e 7-8 W se alimentato da 6- alimentazione da volt, ad esempio, su una motocicletta. Tuttavia, l'uscita del TDA2004 in classe B non è complementare (su transistor della stessa conduttività), quindi il suono decisamente non è Hi-Fi: THD 1%, dinamica 45 dB.

Il più moderno TDA7261 non produce un suono migliore, ma è più potente, fino a 25 W, perché Il limite superiore della tensione di alimentazione è stato aumentato a 25 V. Il limite inferiore, 4,5 V, consente ancora l'alimentazione da una rete di bordo a 6 V, ovvero Il TDA7261 può essere avviato da quasi tutte le reti di bordo, ad eccezione della 27 V dell'aereo. Utilizzando i componenti allegati (strapping, a destra nella figura), il TDA7261 può funzionare in modalità mutazione e con lo St-By (Stand By ), che commuta l'UMZCH alla modalità di consumo energetico minimo quando non è presente alcun segnale in ingresso per un certo periodo. La comodità costa, quindi per uno stereo avrai bisogno di una coppia di TDA7261 con radiatori da 250 mq. vedere per ciascuno.

Nota: Se sei in qualche modo attratto dagli amplificatori con la funzione St-By, tieni presente che non dovresti aspettarti da loro altoparlanti più larghi di 66 dB.

“Super economico” in termini di alimentatore TDA7482, a sinistra nella figura, funzionante nel cosiddetto. classe D. Tali UMZCH sono talvolta chiamati amplificatori digitali, il che non è corretto. Per la digitalizzazione vera e propria, i campioni di livello vengono prelevati da un segnale analogico con una frequenza di quantizzazione non inferiore al doppio della più alta delle frequenze riprodotte, il valore di ciascun campione viene registrato in un codice resistente al rumore e memorizzato per un ulteriore utilizzo. UMZCH classe D – impulso. In essi, l'analogico viene convertito direttamente in una sequenza di modulazione di larghezza di impulso ad alta frequenza (PWM), che viene alimentata all'altoparlante attraverso un filtro passa-basso (LPF).

Il suono di classe D non ha nulla in comune con l'Hi-Fi: SOI del 2% e dinamica di 55 dB per la classe D UMZCH sono considerati ottimi indicatori. E qui TDA7482, va detto, non è la scelta ottimale: altre aziende specializzate in classe D producono circuiti integrati UMZCH che sono più economici e richiedono meno cablaggio, ad esempio D-UMZCH della serie Paxx, a destra in Fig.

Tra i TDA da segnalare il TDA7385 a 4 canali, vedi figura, sul quale è possibile montare un buon amplificatore per altoparlanti fino all'Hi-Fi medio compreso, con divisione di frequenza in 2 bande o per un sistema con subwoofer. In entrambi i casi, il filtraggio delle frequenze medio-alte e passa-basso viene effettuato all'ingresso su un segnale debole, il che semplifica la progettazione dei filtri e consente una separazione più profonda delle bande. E se l'acustica è un subwoofer, è possibile allocare 2 canali del TDA7385 per il circuito a ponte sub-ULF (vedi sotto) e i restanti 2 possono essere utilizzati per MF-HF.

UMZCH per subwoofer

Un subwoofer, che può essere tradotto come "subwoofer" o, letteralmente, "boomer", riproduce frequenze fino a 150-200 Hz; in questa gamma l'orecchio umano non è praticamente in grado di determinare la direzione della sorgente sonora. Negli altoparlanti con subwoofer, l'altoparlante "sub-bass" è posizionato in una struttura acustica separata, questo è il subwoofer in quanto tale. Il subwoofer è posizionato, in linea di principio, nel modo più comodo possibile, e l'effetto stereo è fornito da canali MF-HF separati con i propri altoparlanti di piccole dimensioni, per la cui progettazione acustica non esistono requisiti particolarmente seri. Gli esperti concordano sul fatto che è meglio ascoltare lo stereo con la separazione completa dei canali, ma i sistemi subwoofer fanno risparmiare significativamente denaro e manodopera sul percorso dei bassi e rendono più facile posizionare l'acustica in stanze piccole, motivo per cui sono popolari tra i consumatori con udito normale e non particolarmente impegnativi.

La "perdita" delle frequenze medio-alte nel subwoofer, e da esso nell'aria, rovina notevolmente lo stereo, ma se si "taglia" bruscamente il sub-basso, il che, tra l'altro, è molto difficile e costoso, si verificherà un effetto di salto sonoro molto sgradevole. Pertanto, i canali nei sistemi subwoofer vengono filtrati due volte. All'ingresso, i filtri elettrici evidenziano le frequenze medio-alte con "code" dei bassi che non sovraccaricano il percorso delle frequenze medie-alte, ma forniscono una transizione graduale ai sub-bassi. I bassi con le "code" dei medi vengono combinati e inviati a un UMZCH separato per il subwoofer. La gamma media viene ulteriormente filtrata in modo che l'impianto stereo non si deteriori; nel subwoofer è già acustico: nella partizione tra le camere di risonanza del subwoofer, ad esempio, è posizionato un altoparlante sub-basso, che non lascia uscire la gamma media , vedere a destra in Fig.

Un UMZCH per un subwoofer è soggetto a una serie di requisiti specifici, di cui i "manichini" considerano il più importante la massima potenza possibile. Questo è completamente sbagliato, se, ad esempio, il calcolo dell'acustica della stanza fornisce una potenza di picco W per un altoparlante, allora la potenza del subwoofer richiede 0,8 (2 W) o 1,6 W. Ad esempio, se gli altoparlanti S-30 sono adatti alla stanza, un subwoofer necessita di 1,6x30 = 48 W.

È molto più importante garantire l'assenza di distorsioni di fase e transitorie: se si verificano, si verificherà sicuramente un salto nel suono. Per quanto riguarda il SOI, è consentito fino all'1%.La distorsione intrinseca dei bassi di questo livello non è udibile (vedere curve di uguale volume) e le "code" del loro spettro nella regione dei medi più udibili non usciranno dal subwoofer. .

Per evitare distorsioni di fase e transitorie, l'amplificatore per il subwoofer è costruito secondo il cosiddetto. circuito a ponte: le uscite di 2 UMZCH identici vengono attivate una dopo l'altra tramite un altoparlante; i segnali agli ingressi sono forniti in controfase. L'assenza di distorsioni di fase e transitorie nel circuito a ponte è dovuta alla completa simmetria elettrica dei percorsi del segnale di uscita. L'identità degli amplificatori che formano i bracci del ponte è garantita dall'uso di UMZCH accoppiati su circuiti integrati, realizzati sullo stesso chip; Questo è forse l'unico caso in cui un amplificatore su microcircuiti è migliore di uno discreto.

Nota: La potenza di un ponte UMZCH non raddoppia, come alcuni pensano, è determinata dalla tensione di alimentazione.

Un esempio di circuito UMZCH a ponte per un subwoofer in una stanza fino a 20 mq. m (senza filtri di ingresso) sull'IC TDA2030 è riportato in Fig. Sinistra. Un ulteriore filtraggio della gamma media viene effettuato dai circuiti R5C3 e R'5C'3. Superficie radiatore TDA2030 – da 400 mq. vedere Gli UMZCH a ponte con un'uscita aperta hanno una caratteristica spiacevole: quando il ponte è sbilanciato, nella corrente di carico appare una componente costante, che può danneggiare l'altoparlante, e i circuiti di protezione dei sub-bassi spesso si guastano, spegnendo l'altoparlante quando non necessario. Pertanto, è meglio proteggere la costosa testata del basso in quercia con batterie non polari di condensatori elettrolitici (evidenziate a colori e lo schema di una batteria è riportato nel riquadro).

Un po' di acustica

La progettazione acustica di un subwoofer è un argomento speciale, ma poiché qui viene fornito un disegno, sono necessarie anche delle spiegazioni. Materiale della custodia: MDF 24 mm. I tubi del risonatore sono realizzati in plastica abbastanza resistente e senza squilli, ad esempio il polietilene. Il diametro interno dei tubi è di 60 mm, le sporgenze verso l'interno sono di 113 mm nella camera grande e 61 nella camera piccola. Per una determinata testata di altoparlante, il subwoofer dovrà essere riconfigurato per ottenere i migliori bassi e, allo stesso tempo, il minimo impatto sull'effetto stereo. Per accordare le canne si prende una canna ovviamente più lunga e, spingendola dentro e fuori, si ottiene il suono richiesto. Le sporgenze dei tubi verso l'esterno non influiscono sul suono; vengono quindi tagliati. Le impostazioni del tubo sono interdipendenti, quindi dovrai armeggiare.

Amplificatore per cuffie

Un amplificatore per cuffie viene spesso realizzato a mano per due motivi. Il primo è per l'ascolto “in movimento”, cioè fuori casa, quando la potenza dell'uscita audio del lettore o dello smartphone non è sufficiente per azionare “pulsanti” o “bardane”. Il secondo è per le cuffie domestiche di fascia alta. È necessario un UMZCH Hi-Fi per un normale soggiorno con una dinamica fino a 70-75 dB, ma la gamma dinamica delle migliori cuffie stereo moderne supera i 100 dB. Un amplificatore con tale dinamica costa più di alcune auto e la sua potenza sarà di 200 W per canale, che è troppo per un normale appartamento: l'ascolto a una potenza molto inferiore alla potenza nominale rovina il suono, vedi sopra. Pertanto, ha senso realizzare un amplificatore separato a bassa potenza, ma con una buona dinamica, specifico per le cuffie: i prezzi per gli UMZCH domestici con un peso così aggiuntivo sono chiaramente gonfiati in modo assurdo.

Il circuito dell'amplificatore per cuffie più semplice che utilizza transistor è riportato in pos. 1 foto. Il suono è solo per i "pulsanti" cinesi, funziona in classe B. Anche in termini di efficienza non è diverso: le batterie al litio da 13 mm durano 3-4 ore a tutto volume. Alla pos. 2 – Il classico di TDA per le cuffie in movimento. Il suono, tuttavia, è abbastanza decente, fino all'Hi-Fi medio, a seconda dei parametri di digitalizzazione della traccia. Ci sono innumerevoli miglioramenti amatoriali al cablaggio TDA7050, ma nessuno è ancora riuscito a trasferire il suono al livello successivo di classe: il "microfono" stesso non lo consente. TDA7057 (elemento 3) è semplicemente più funzionale; puoi collegare il controllo del volume a un potenziometro normale, non doppio.

L'UMZCH per le cuffie del TDA7350 (articolo 4) è progettato per garantire una buona acustica individuale. È su questo circuito integrato che vengono assemblati gli amplificatori per cuffie nella maggior parte degli UMZCH domestici di classe media e alta. L'UMZCH per cuffie su KA2206B (articolo 5) è già considerato professionale: la sua potenza massima di 2,3 W è sufficiente per pilotare "tazze" isodinamiche serie come TDS-7 e TDS-15.