Un simplu amplificator de putere cu germaniu. Descrierea funcționării unui amplificator de putere audio cu tranzistoare MOSFET.Circuit amplificator cu 2 tranzistoare cu poartă.

Ele devin un lucru din trecut, iar acum, pentru a asambla orice amplificator simplu, nu mai trebuie să te lupți cu calculele și să nituiți o placă mare de circuit imprimat.

Acum aproape toate echipamentele ieftine de amplificare sunt realizate pe microcircuite. Cele mai răspândite sunt cipurile TDA pentru amplificarea semnalelor audio. Folosite în prezent în radiouri auto, subwoofer-uri alimentate, difuzoare de acasă și multe alte amplificatoare audio, arată cam așa:

Avantajele cipurilor TDA

1. Pentru a asambla un amplificator pe ele, este suficient să furnizați energie, să conectați difuzoare și mai multe elemente radio.
2. Dimensiunile acestor microcircuite sunt destul de mici, dar vor trebui așezate pe un calorifer, altfel se vor încinge foarte tare.
3. Se vând la orice magazin radio. Există unele lucruri pe Ali care sunt puțin scumpe dacă le cumpărați cu amănuntul.
4. Au încorporate diverse protecții și alte opțiuni, cum ar fi oprirea sunetului etc. Dar, conform observațiilor mele, protecțiile nu funcționează foarte bine, așa că microcircuitele mor adesea fie din cauza supraîncălzirii, fie din cauza. Așadar, este recomandabil să nu scurtcircuitați pinii microcircuitului între ei și să nu supraîncălziți microcircuitul, stoarcând toate sucurile din acesta.
5. Preț. Nu as spune ca sunt foarte scumpe. În ceea ce privește prețul și funcțiile, nu au egal.

Amplificator cu un singur canal pe TDA7396

Să construim un amplificator simplu cu un singur canal folosind cipul TDA7396. La momentul scrierii, l-am luat la un preț de 240 de ruble. Fișa de date pentru cip spunea că acest cip poate produce până la 45 de wați într-o sarcină de 2 ohmi. Adică dacă măsurați rezistența bobinei difuzorului și este de aproximativ 2 ohmi, atunci este destul de posibil să obțineți o putere de vârf de 45 de wați de la difuzor.Această putere este suficientă pentru a aranja o discotecă în cameră nu numai pentru tine, ci și pentru vecinii tăi și, în același timp, pentru a obține un sunet mediocru, care, desigur, nu poate fi comparat cu amplificatoarele hi-fi.

Iată pinout-ul microcircuitului:

Ne vom asambla amplificatorul conform unei diagrame tipice, care a fost atașată în fișa de date:

Aplicăm +V la pasul 8 și nimic la pasul 4. Prin urmare, diagrama va arăta astfel:

Vs este tensiunea de alimentare. Poate fi de la 8 la 18 volți. „IN+” și „IN-” – trimitem aici un semnal sonor slab. Atașăm un difuzor la al 5-lea și al 7-lea picior. Am stabilit al șaselea picior la minus.

Iată ansamblul meu montat pe perete

Nu am folosit condensatori la puterea de intrare de 100nF și 1000uF, deoarece am deja tensiune pură de la sursa de alimentare.

Am agitat difuzorul cu următorii parametri:

După cum puteți vedea, rezistența bobinei este de 4 ohmi. Banda de frecvență indică faptul că este un tip de subwoofer.

Și așa arată submarinul meu într-o carcasă făcută de sine:

Am încercat să fac un videoclip, dar sunetul din videoclip este foarte slab. Dar tot pot spune că telefonul la putere medie bătea deja atât de tare încât urechile îmi întorceau, deși consumul întregului circuit în formă de funcționare a fost de doar aproximativ 10 wați (înmulțiți 14,3 cu 0,73). În acest exemplu, am luat tensiunea ca într-o mașină, adică 14,4 volți, care se încadrează bine în domeniul nostru de funcționare de la 8 la 18 volți.

Dacă nu aveți o sursă de alimentare puternică, atunci o puteți asambla conform acestei diagrame.

Nu vă agățați de acest cip special. Aceste cipuri TDA, așa cum am spus deja, există multe tipuri. Unele dintre ele amplifică semnalul stereo și pot emite sunet la 4 difuzoare simultan, așa cum se face în radiourile auto. Așa că nu fi leneș să cercetezi internetul și să găsești un TDA potrivit. După finalizarea asamblarii, lăsați vecinii să vă verifice amplificatorul, rotind butonul de volum până la balalaika și sprijinind difuzorul puternic de perete).

Dar în articol am asamblat un amplificator folosind un cip TDA2030A

A ieșit foarte bine, deoarece TDA2030A are caracteristici mai bune decât TDA7396

Pentru varietate, voi atașa și o altă diagramă de la un abonat al cărui amplificator TDA 1557Q funcționează corect de mai bine de 10 ani la rând:

Amplificatoare pe Aliexpress

Am găsit truse și pe Ali pe TDA. De exemplu, acest amplificator stereo are 15 wați pe canal și costă 1 USD. Această putere este suficientă pentru a sta în camera ta, ascultând melodiile tale preferate.

Îl poți cumpăra.

Si aici este gata imediat

Și, în general, există o mulțime de aceste module de amplificare pe Aliexpress. Click pe acest link și alegeți orice amplificator vă place.

Circuitele amplificatoarelor de joasă frecvență diferă puțin unele de altele, cu excepția capacității condensatoarelor utilizate. În ciuda faptului că, de obicei, un amplificator de joasă frecvență are cel puțin câteva etape, pentru a câștiga experiență puteți încerca să asamblați un simplu amplificator cu un singur tranzistor (și, în consecință, cu o singură cascadă).

Circuitul amplificator cu o singură treaptă propus mai jos este extrem de simplu și poate fi la fel de bine executat folosind fie instalații montate pe perete (pe baza de fire și cabluri convenționale) fie circuite imprimate (pe baza de fire imprimate, benzi conductoare electric).

Fig. 1: Circuitul tranzistorului cu o singură treaptă

Circuitele pentru asamblarea tranzistoarelor au o serie de simboluri:

• R1 (2, 3, 4...) – rezistențe;
• C1 (2, 3, 4...) – condensatoare;
• B1 (2, 3, 4...) – difuzor, telefon etc.;
• T1 (2, 3, 4…) – .

Fezabilitatea asamblarii unui amplificator cu o singură etapă este justificată doar de necesitatea de a câștiga experiență experimentală, iar utilizarea sa practică va demonstra o calitate a sunetului destul de scăzută, similară cu cea observată în tehnologia chineză modernă.

Pentru a asambla un amplificator simplu, veți avea nevoie de o serie de piese:

• Tranzistor KT 817 (sau similar);
• Rezistor de 5 kOhm, 0,25 Watt;
• Condensator film 0,22 - 1 microfarad;
• Un difuzor care oferă o sarcină de 4-8 ohmi (1 - 3 wați);
• sursa de alimentare de 9 volti;
• Sursă de semnal (1 canal și masă).

Valoarea rezistorului de polarizare R1 atinge zeci de kOhmi și se determină experimental. Faptul este că acest indicator este calculat luând în considerare tensiunea de alimentare a dispozitivului, rezistența capsulei telefonice și coeficientul de transmisie caracteristic tipului de tranzistor selectat. Punctul de pornire poate fi o rezistență la sarcină mărită de cel puțin o sută de ori.

Condensatorul (în diagramă este desemnat ca C1) și nivelul capacității sale variază în intervalul de la 1 la 100 de microfaradi, odată cu creșterea capacității, dispozitivul câștigă capacitatea. Scopul unui condensator (numit și condensator de decuplare) este de a trece curentul alternativ și de a filtra curentul continuu, prevenind scurtcircuitarea circuitului.

Pentru acest circuit, este adecvat să se utilizeze un tranzistor bipolar cu o structură n-p-n și niveluri de putere medii și mari. Este recomandabil să luați un condensator de film. Semnalul primit poate fi primit prin ieșirea playerului MP3. Dispozitivul asamblat conform acestei scheme poate fi echipat cu un potențiometru (50.000 Ohmi), care vă permite să reglați volumul.

Dacă nu există un condensator electrolitic cu o capacitate mare în unitatea de alimentare, va trebui să instalați un electrolit de 1000 - 2200 microfarad, care are o tensiune de funcționare mai mare decât în ​​circuit.

Oricine nu are experiență în lucrul cu electronice ar trebui să știe că la lipire, componentele se pot supraîncălzi foarte ușor. Pentru a preveni acest lucru, cel mai bine este să utilizați fiare de lipit de 25 W și trebuie să opriți lipirea după fiecare 10 secunde de expunere continuă.

În comparație cu circuitul dat al unui amplificator de joasă frecvență cu o singură etapă, unul cu două trepte are caracteristici mult mai bune, dar asamblarea acestuia nu este mult mai complicată. Pentru a-l construi, trebuie doar să conectați două cascade simple în serie. Cu toate acestea, pot fi utilizate diferite tipuri de conexiuni, care, desigur, afectează calitatea și caracteristicile transmisiei semnalului. Dar în cea mai simplă versiune, puteți conecta pur și simplu ieșirea primei etape la intrarea celei de-a doua etape direct sau printr-un rezistor. O conexiune de acest tip se numește, respectiv, directă sau rezistor. Gradul de amplificare a semnalului în acest caz este egal cu factorii de câștig înmulțiți ai fiecărei etape. Din păcate, o creștere ulterioară a numărului de trepte din amplificator nu dă un efect similar. Problema este că valoarea câștigului este determinată într-o manieră complexă și depinde destul de mult de întârzierea, adică de schimbarea de fază.

Modificările moderne ale amplificatoarelor de joasă frecvență, listate de obicei în reviste pentru radioamatori, sunt concepute pentru a reduce nivelul de distorsiune neliniară și pentru a crește puterea de ieșire, precum și pentru a modifica alți parametri pentru a crește eficiența dispozitivului.

Dar, în același timp, dacă sarcina este de a stabili funcționarea anumitor dispozitive, precum și de a rezolva experimental unele probleme controversate, atunci poate fi necesară cea mai simplă versiune a amplificatorului, asamblată literalmente într-un sfert de oră. Principala cerință pentru un astfel de dispozitiv va fi un număr minim de componente rare, precum și capacitatea de a funcționa cu o gamă largă de niveluri de tensiune și rezistență.

Când utilizați un amplificator de joasă frecvență, nu uitați că performanța acestuia depinde foarte mult de condițiile de temperatură, în special pentru dispozitivele de casă.

Scrie comentarii, completări la articol, poate am omis ceva. Uită-te la, mă voi bucura dacă vei găsi altceva util la al meu.

Existau deja publicații pe Habré despre amplificatoarele cu tub DIY, care erau foarte interesante de citit. Nu există nicio îndoială că sunetul lor este minunat, dar pentru utilizarea de zi cu zi este mai ușor să folosești un dispozitiv cu tranzistori. Tranzistoarele sunt mai convenabile deoarece nu necesită încălzire înainte de funcționare și sunt mai durabile. Și nu toată lumea va risca să înceapă o saga de tuburi cu potențiale anodice de 400 V, dar transformatoarele cu tranzistori de câteva zeci de volți sunt mult mai sigure și pur și simplu mai accesibile.

Ca circuit pentru reproducere, am ales un circuit de la John Linsley Hood din 1969, luând parametrii autorului pe baza impedanței difuzoarelor mele de 8 ohmi.

Circuitul clasic de la un inginer britanic, publicat în urmă cu aproape 50 de ani, este încă unul dintre cele mai reproductibile și primește recenzii extrem de pozitive. Există multe explicații pentru asta:
- numărul minim de elemente simplifică instalarea. De asemenea, se crede că cu cât designul este mai simplu, cu atât sunetul este mai bun;
- în ciuda faptului că există două tranzistoare de ieșire, acestea nu trebuie să fie sortate în perechi complementare;
- o ieșire de 10 wați este suficientă pentru locuințele umane obișnuite, iar o sensibilitate de intrare de 0,5-1 volți este de acord foarte bine cu ieșirea celor mai multe plăci de sunet sau playere;
- clasa A - este si clasa A in Africa, daca vorbim de sunet bun. Comparația cu alte clase va fi discutată mai jos.

Design interior

Este posibil cu diode obișnuite sau chiar punți gata făcute, dar apoi trebuie să fie ocolite cu condensatori, iar căderea de tensiune pe ele este mai mare. După poduri există filtre CRC formate din doi condensatori de 33.000 uF și un rezistor de 0,75 Ohm între ele. Dacă luați o capacitate mai mică și un rezistor, filtrul CRC va deveni mai ieftin și se va încălzi mai puțin, dar ondulația va crește, ceea ce nu este comme il faut. Acești parametri, IMHO, sunt rezonabili din punct de vedere al efectului prețului. Pentru filtru este nevoie de un rezistor de ciment puternic; la un curent de repaus de până la 2A, acesta va disipa 3 W de căldură, deci este mai bine să îl luați cu o marjă de 5-10 W. Pentru rezistoarele rămase din circuit, 2 W de putere vor fi destul de suficiente.

Apoi trecem la placa amplificatorului în sine. Magazinele online vând o mulțime de truse gata făcute, dar nu sunt mai puține plângeri cu privire la calitatea componentelor chinezești sau la layout-urile analfabete de pe plăci. Prin urmare, este mai bine să o faci singur, la discreția ta. Am realizat ambele canale pe o singură placă de breadboard, astfel încât să o pot atașa ulterior pe fundul carcasei. Rularea cu elemente de testare:

Totul, cu excepția tranzistorilor de ieșire Tr1/Tr2, este pe placa însăși. Tranzistoarele de ieșire sunt montate pe radiatoare, mai multe despre cele de mai jos. Următoarele observații trebuie făcute la diagrama autorului din articolul original:

Nu totul trebuie lipit strâns deodată. Este mai bine să configurați mai întâi rezistențele R1, R2 și R6 ca trimmere, să le dezlipiți după toate ajustările, să le măsurați rezistența și să lipiți rezistențele constante finale cu aceeași rezistență. Configurarea se reduce la următoarele operații. În primul rând, folosind R6, este setat astfel încât tensiunea dintre X și zero să fie exact jumătate din tensiunea +V și zero. Într-unul dintre canale nu aveam destui 100 kOhm, așa că este mai bine să iau aceste trimmere cu rezervă. Apoi, folosind R1 și R2 (menținând raportul lor aproximativ!) curentul de repaus este setat - setăm testerul să măsoare curentul continuu și să măsoară acest curent în punctul de intrare pozitiv al sursei de alimentare. A trebuit să reduc semnificativ rezistența ambelor rezistențe pentru a obține curentul de repaus necesar. Curentul de repaus al unui amplificator din clasa A este maxim și, de fapt, în absența unui semnal de intrare, totul intră în energie termică. Pentru difuzoarele de 8 ohmi, acest curent, conform recomandării autorului, ar trebui să fie de 1,2 A la o tensiune de 27 Volți, ceea ce înseamnă 32,4 Wați de căldură pe canal. Deoarece setarea curentului poate dura câteva minute, tranzistoarele de ieșire trebuie să fie deja pe radiatoare de răcire, altfel se vor supraîncălzi rapid și vor muri. Pentru că sunt în mare parte încălzite.

Este posibil ca, ca experiment, să doriți să comparați sunetul diferiților tranzistori, astfel încât să puteți lăsa și posibilitatea înlocuirii convenabile a acestora. Am incercat la intrare 2N3906, KT361 si BC557C, a existat o mica diferenta in favoarea acestuia din urma. În pre-weekend am încercat KT630, BD139 și KT801, și ne-am așezat pe cele importate. Deși toate tranzistoarele de mai sus sunt foarte bune, diferența poate fi mai degrabă subiectivă. La ieșire, am instalat imediat 2N3055 (ST Microelectronics), deoarece multor oameni îi plac.

La reglarea și scăderea rezistenței amplificatorului, frecvența de tăiere a frecvenței joase poate crește, așa că pentru condensatorul de intrare este mai bine să folosiți nu 0,5 µF, ci 1 sau chiar 2 µF într-o peliculă polimerică. Există încă o schemă de imagine rusă a unui „amplificator ultraliniar de clasă A” care plutește în jurul internetului, unde acest condensator este în general propus ca 0,1 uF, care este plin de o întrerupere a tuturor basului la 90 Hz:

Ei scriu că acest circuit nu este predispus la autoexcitare, dar pentru orice eventualitate, un circuit Zobel este plasat între punctul X și masă: R 10 Ohm + C 0,1 μF.
- siguranțe, acestea pot și trebuie instalate atât pe transformator, cât și pe intrarea de putere a circuitului.
- ar fi foarte indicat sa folosesti pasta termica pentru contact maxim intre tranzistor si radiator.

Prelucrarea metalelor si tamplarie

Am făcut corpul în sine din plexiglas. Comandam imediat dreptunghiuri tăiate de la geamuri, facem găurile necesare pentru fixarea în ele și le pictăm pe revers cu vopsea neagră.

Plexiglasul pictat pe verso arată foarte frumos. Acum nu mai rămâne decât să asamblați totul și să vă bucurați de muzică... oh, da, în timpul asamblarii finale este, de asemenea, important să distribuiți corect terenul pentru a minimiza fundalul. Așa cum a fost descoperit cu decenii înaintea noastră, C3 trebuie conectat la pământul de semnal, adică. la minusul de intrare-intrare, iar toate celelalte minusuri pot fi trimise la „stea” din apropierea condensatoarelor de filtru. Dacă totul este făcut corect, atunci nu veți putea auzi niciun fundal, chiar dacă aduceți urechea la difuzor la volum maxim. O altă caracteristică „la sol” care este tipică pentru plăcile de sunet care nu sunt izolate galvanic de computer este interferența de la placa de bază, care poate ajunge prin USB și RCA. Judecând după Internet, problema apare frecvent: în difuzoare se aud sunetele HDD-ului, imprimantei, mouse-ului și sursei de alimentare de fundal a unității de sistem. În acest caz, cel mai simplu mod de a rupe bucla de masă este să acoperiți conexiunea de masă de pe mufa amplificatorului cu bandă electrică. Nu este nimic de care să te temi aici, pentru că... Va exista o a doua buclă de masă prin computer.

Nu am făcut un control al volumului pe amplificator, pentru că nu am putut obține niciun ALPS de înaltă calitate și nu mi-a plăcut foșnetul potențiometrelor chinezești. În schimb, a fost instalat un rezistor obișnuit de 47 kOhm între masă și semnalul de intrare. Mai mult, regulatorul de pe o placă de sunet externă este întotdeauna la îndemână și fiecare program are și un glisor. Doar playerul de vinil nu are control de volum, așa că pentru a-l asculta am atașat un potențiometru extern la cablul de conectare.

Pot ghici acest container în 5 secunde...

Costuri materiale

Cititori! Amintiți-vă de porecla acestui autor și nu repeta niciodată schemele sale.
Moderatori! Înainte de a mă interzice pentru că mă jignesc, gândește-te că „ai permis unui gopnik obișnuit la microfon, căruia nici măcar nu ar trebui să fie lăsat aproape de inginerie radio și, mai ales, de predarea începătorilor.

În primul rând, cu o astfel de schemă de conexiune, un curent continuu mare va curge prin tranzistor și difuzor, chiar dacă rezistența variabilă se află în poziția dorită, adică se va auzi muzică. Și cu un curent mare, difuzorul este deteriorat, adică mai devreme sau mai târziu, se va arde.

În al doilea rând, în acest circuit trebuie să existe un limitator de curent, adică un rezistor constant, de cel puțin 1 KOhm, conectat în serie cu unul alternativ. Orice produs de casă va roti butonul de rezistență variabilă până la capăt, va avea rezistență zero și un curent mare va curge la baza tranzistorului. Ca rezultat, tranzistorul sau difuzorul se vor arde.

Este necesar un condensator variabil la intrare pentru a proteja sursa de sunet (autorul ar trebui să explice acest lucru, pentru că a existat imediat un cititor care l-a scos exact așa, considerându-se mai inteligent decât autorul). Fără el, doar acei jucători care au deja protecție similară la ieșire vor funcționa normal. Și dacă nu este acolo, atunci ieșirea playerului poate fi deteriorată, mai ales, așa cum am spus mai sus, dacă întoarceți rezistența variabilă „la zero”. În acest caz, ieșirea laptopului scump va fi alimentată cu tensiune de la sursa de alimentare a acestui bibelou ieftin și se poate arde. Oamenilor de casă le place să îndepărteze rezistențele și condensatorii de protecție, pentru că „funcționează!” Ca urmare, circuitul poate funcționa cu o sursă de sunet, dar nu și cu alta, și chiar și un telefon sau laptop scump poate fi deteriorat.

Rezistorul variabil din acest circuit ar trebui să fie reglat doar, adică ar trebui să fie ajustat o dată și închis în carcasă și nu scos cu un mâner convenabil. Acesta nu este un control al volumului, ci un control al distorsiunii, adică selectează modul de funcționare al tranzistorului astfel încât să existe o distorsiune minimă și să nu iasă fum din difuzor. Prin urmare, nu ar trebui să fie în niciun caz accesibil din exterior. NU POȚI regla volumul schimbând modul. Acesta este ceva pentru care să ucizi. Dacă doriți cu adevărat să reglați volumul, este mai ușor să conectați un alt rezistor variabil în serie cu condensatorul și acum poate fi scos la corpul amplificatorului.

În general, pentru cele mai simple circuite - și pentru a le face să funcționeze imediat și să nu strice nimic, trebuie să cumpărați un microcircuit de tip TDA (de exemplu TDA7052, TDA7056... există multe exemple pe Internet), iar autorul a luat un tranzistor la întâmplare care zăcea pe biroul lui. Drept urmare, amatorii creduli vor căuta doar un astfel de tranzistor, deși câștigul său este de doar 15, iar curentul admis este de până la 8 amperi (va arde orice difuzor fără să observe).

– Vecinul a încetat să mai bată în calorifer. Am ridicat muzica ca să nu-l aud.
(Din folclor audiofil).

Epigraful este ironic, dar audiofilul nu este neapărat „bolnav de cap” cu chipul lui Josh Ernest la un briefing despre relațiile cu Federația Rusă, care este „încântat” pentru că vecinii săi sunt „fericiți”. Cineva vrea să asculte muzică serioasă acasă ca în sală. În acest scop, este nevoie de calitatea echipamentului, care printre iubitorii de volum în decibel ca atare pur și simplu nu se potrivește acolo unde oamenii sănătoși au minte, dar pentru cei din urmă depășește rațiunea de la prețurile amplificatoarelor potrivite (UMZCH, frecvența audio). amplificator de energie electrică). Și cineva de-a lungul drumului are dorința de a se alătura unor domenii de activitate utile și interesante - tehnologia de reproducere a sunetului și electronica în general. Care în era tehnologiei digitale sunt indisolubil legate și pot deveni o profesie foarte profitabilă și prestigioasă. Primul pas optim în această chestiune din toate punctele de vedere este să faceți un amplificator cu propriile mâini: Este UMZCH care permite, cu pregătire inițială pe baza fizicii școlare pe aceeași masă, să se treacă de la cele mai simple modele pentru o jumătate de seară (care, totuși, „cântă” bine) la cele mai complexe unități, prin care un bun trupa rock va cânta cu plăcere. Scopul acestei publicații este evidențiați primele etape ale acestui drum pentru începători și, poate, transmiteți ceva nou celor cu experiență.

Protozoare

Deci, mai întâi, să încercăm să facem un amplificator audio care să funcționeze. Pentru a vă aprofunda în ingineria sunetului, va trebui să stăpâniți treptat destul de mult material teoretic și să nu uitați să vă îmbogățiți baza de cunoștințe pe măsură ce progresați. Dar orice „inteligenta” este mai ușor de asimilat atunci când vezi și simți cum funcționează „în hardware”. În acest articol, de asemenea, nu ne vom lipsi de teorie - despre ceea ce trebuie să știți la început și ce poate fi explicat fără formule și grafice. Între timp, va fi suficient să știi să folosești un multitester.

Notă: Dacă nu ați lipit încă componentele electronice, rețineți că componentele sale nu pot fi supraîncălzite! Fier de lipit - până la 40 W (de preferință 25 W), timp maxim admis de lipit fără întrerupere - 10 s. Pinul lipit pentru radiator este ținut la 0,5-3 cm de punctul de lipit de pe partea laterală a corpului dispozitivului cu pensete medicale. Acizi și alte fluxuri active nu pot fi utilizate! Lipire - POS-61.

În stânga în Fig.- cel mai simplu UMZCH, „care pur și simplu funcționează”. Poate fi asamblat folosind atât tranzistoare cu germaniu, cât și cu siliciu.

Pe acest copil este convenabil să înveți elementele de bază ale instalării unui UMZCH cu conexiuni directe între cascade care oferă cel mai clar sunet:

• Înainte de a porni alimentarea pentru prima dată, opriți încărcătura (difuzorul);
• În loc de R1, lipim un lanț dintr-un rezistor constant de 33 kOhm și un rezistor variabil (potențiometru) de 270 kOhm, adică. prima nota de patru ori mai puțin, iar al doilea cca. de două ori denumirea față de originalul conform schemei;
• Furnăm putere și, prin rotirea potențiometrului, în punctul marcat cu cruce, setăm curentul de colector indicat VT1;
• Scoatem puterea, dezlipim rezistentele temporare si masuram rezistenta totala a acestora;
• Ca R1 setăm un rezistor cu o valoare din seria standard cea mai apropiată de cea măsurată;
• Inlocuim R3 cu un lant constant de 470 Ohm + potentiometru de 3,3 kOhm;
• La fel ca conform paragrafelor. 3-5, V. Și setăm tensiunea egală cu jumătate din tensiunea de alimentare.

Punctul a, de unde semnalul este îndepărtat la sarcină, este așa-numitul. punctul de mijloc al amplificatorului. În UMZCH cu sursă de alimentare unipolară, este setat la jumătate din valoarea sa, iar în UMZCH cu sursă de alimentare bipolară - zero în raport cu firul comun. Aceasta se numește reglarea echilibrului amplificatorului. În UMZCH-urile unipolare cu decuplarea capacitivă a sarcinii, nu este necesar să o opriți în timpul configurării, dar este mai bine să vă obișnuiți să faceți acest lucru în mod reflex: un amplificator 2-polar dezechilibrat cu o sarcină conectată își poate arde propria putere și tranzistori de ieșire scumpi sau chiar un difuzor puternic „nou, bun” și foarte scump.

Notă: componentele care necesită selecție la configurarea dispozitivului în aspect sunt indicate pe diagrame fie cu un asterisc (*), fie cu un apostrof (‘).

În centrul aceleiași fig.- un simplu UMZCH pe tranzistori, dezvoltand deja putere de pana la 4-6 W la o sarcina de 4 ohmi. Deși funcționează ca și precedentul, în așa-numitul. clasa AB1, nu este destinat sunetului Hi-Fi, dar dacă înlocuiți o pereche din aceste amplificatoare de clasă D (vezi mai jos) în difuzoarele ieftine pentru computere chinezești, sunetul acestora se îmbunătățește considerabil. Aici învățăm un alt truc: tranzistorii puternici de ieșire trebuie plasați pe radiatoare. Componentele care necesită răcire suplimentară sunt subliniate în linii punctate în diagrame; cu toate acestea, nu întotdeauna; uneori - indicând zona disipativă necesară a radiatorului. Configurarea acestui UMZCH este echilibrarea folosind R2.

În dreapta în Fig.- nu este încă un monstru de 350 W (cum s-a arătat la începutul articolului), dar deja o bestie destul de solidă: un amplificator simplu cu tranzistori de 100 W. Puteți asculta muzică prin intermediul acestuia, dar nu Hi-Fi, clasa de operare este AB2. Cu toate acestea, este destul de potrivit pentru a puncta o zonă de picnic sau o întâlnire în aer liber, o sală de adunări școlare sau o mică sală de cumpărături. O trupă rock amator, având un astfel de UMZCH pe instrument, poate cânta cu succes.

Există încă 2 trucuri în acest UMZCH: în primul rând, în amplificatoarele foarte puternice, treapta de antrenare a ieșirii puternice trebuie, de asemenea, răcită, astfel încât VT3 este plasat pe un radiator de 100 kW sau mai mult. vezi. Pentru ieșire sunt necesare calorifere VT4 și VT5 de la 400 mp. vezi. În al doilea rând, UMZCH-urile cu alimentare bipolară nu sunt echilibrate deloc fără sarcină. Mai întâi unul sau celălalt tranzistor de ieșire intră în cutoff, iar cel asociat intră în saturație. Apoi, la tensiunea de alimentare completă, supratensiunile de curent în timpul echilibrării pot deteriora tranzistoarele de ieșire. Prin urmare, pentru echilibrare (R6, ați ghicit?), amplificatorul este alimentat de la +/–24 V și, în loc de sarcină, este pornit un rezistor bobinat de 100...200 ohmi. Apropo, squiggles-urile din unele rezistențe din diagramă sunt cifre romane, indicând puterea lor necesară de disipare a căldurii.

Notă: O sursă de alimentare pentru acest UMZCH are nevoie de o putere de 600 W sau mai mult. Condensatoare cu filtru anti-aliasing - de la 6800 µF la 160 V. În paralel cu condensatoarele electrolitice ale IP, sunt incluse condensatoare ceramice de 0,01 µF pentru a preveni autoexcitarea la frecvențele ultrasonice, care pot arde instantaneu tranzistoarele de ieșire.

Pe câmp muncitori

Pe traseu. orez. - o altă opțiune pentru un UMZCH destul de puternic (30 W și cu o tensiune de alimentare de 35 V - 60 W) pe tranzistoare puternice cu efect de câmp:

Sunetul de la acesta îndeplinește deja cerințele pentru Hi-Fi entry-level (dacă, desigur, UMZCH funcționează pe sistemele acustice corespunzătoare, difuzoare). Driverele puternice de câmp nu necesită multă putere pentru a conduce, deci nu există o cascadă pre-putere. Tranzistoarele cu efect de câmp și mai puternice nu ard difuzoarele în cazul oricărei defecțiuni - ei înșiși se ard mai repede. De asemenea, neplăcut, dar totuși mai ieftin decât înlocuirea unui cap de bas scump (GB). Acest UMZCH nu necesită echilibrare sau ajustare în general. Ca proiectare pentru începători, are un singur dezavantaj: tranzistoarele puternice cu efect de câmp sunt mult mai scumpe decât tranzistoarele bipolare pentru un amplificator cu aceiași parametri. Cerințele pentru antreprenorii individuali sunt similare cu cele anterioare. caz, dar puterea sa este necesară de la 450 W. Radiatoare – de la 200 mp. cm.

Notă: nu este nevoie să construiți UMZCH-uri puternice pe tranzistoare cu efect de câmp pentru comutarea surselor de alimentare, de exemplu. calculator Când încercați să le „conduceți” în modul activ necesar pentru UMZCH, fie pur și simplu se sting, fie sunetul este slab și „nu este deloc calitate”. Același lucru este valabil și pentru tranzistoarele bipolare puternice de înaltă tensiune, de exemplu. de la scanarea liniilor de televizoare vechi.

Drept în sus

Dacă ai făcut deja primii pași, atunci este destul de firesc să vrei să construiești Clasa Hi-Fi UMZCH, fără a intra prea adânc în jungla teoretică. Pentru a face acest lucru, va trebui să vă extindeți instrumentația - aveți nevoie de un osciloscop, un generator de frecvență audio (AFG) și un milivoltmetru AC cu capacitatea de a măsura componenta DC. Este mai bine să luați ca prototip pentru repetare E. Gumeli UMZCH, descris în detaliu în Radio No. 1, 1989. Pentru a-l construi, veți avea nevoie de câteva componente disponibile ieftine, dar calitatea îndeplinește cerințe foarte înalte: pornire până la 60 W, bandă 20-20.000 Hz, neuniformitate a răspunsului în frecvență 2 dB, factor de distorsiune neliniară (THD) 0,01%, nivel de zgomot propriu –86 dB. Cu toate acestea, configurarea amplificatorului Gumeli este destul de dificilă; dacă te descurci, poți să te ocupi de oricare altul. Cu toate acestea, unele dintre circumstanțele cunoscute în prezent simplifică foarte mult înființarea acestui UMZCH, vezi mai jos. Ținând cont de acest lucru și de faptul că nu toată lumea poate intra în arhivele Radio, ar fi oportun să repetăm ​​punctele principale.

Scheme ale unui UMZCH simplu de înaltă calitate

Circuitele Gumeli UMZCH și specificațiile pentru acestea sunt prezentate în ilustrație. Radiatoare de tranzistoare de ieșire – de la 250 mp. vezi pentru UMZCH în Fig. 1 și de la 150 mp. vezi opțiunea conform fig. 3 (numerotare originală). Tranzistoarele etapei de pre-ieșire (KT814/KT815) sunt instalate pe radiatoare îndoite din plăci de aluminiu de 75x35 mm cu o grosime de 3 mm. Nu este nevoie să înlocuiți KT814/KT815 cu KT626/KT961; sunetul nu se îmbunătățește semnificativ, dar configurarea devine serios dificilă.

Acest UMZCH este foarte critic pentru alimentarea cu energie, topologia instalării și general, așa că trebuie instalat într-o formă completă din punct de vedere structural și numai cu o sursă de alimentare standard. Când încercați să-l alimentați de la o sursă de alimentare stabilizată, tranzistoarele de ieșire se ard imediat. Prin urmare, în fig. Sunt furnizate desene ale plăcilor cu circuite imprimate originale și instrucțiuni de instalare. Putem adăuga la ei că, în primul rând, dacă „excitarea” este vizibilă atunci când îl porniți pentru prima dată, ei luptă prin schimbarea inductanței L1. În al doilea rând, cablurile pieselor instalate pe plăci nu trebuie să fie mai lungi de 10 mm. În al treilea rând, este extrem de nedorit să se schimbe topologia instalării, dar dacă este cu adevărat necesar, trebuie să existe un ecran de cadru pe partea conductorilor (bucla de masă, evidențiată în culoare în figură), iar căile de alimentare trebuie să treacă. în afara ei.

Notă: ruperi în pistele la care sunt conectate bazele tranzistoarelor puternice - tehnologice, pentru reglare, după care sunt sigilate cu picături de lipit.

Configurarea acestui UMZCH este mult simplificată, iar riscul de a întâmpina „excitare” în timpul utilizării este redus la zero dacă:

• Minimizați instalarea de interconectare prin plasarea plăcilor pe radiatoarele tranzistoarelor puternice.
• Abandonați complet conectorii din interior, efectuând toată instalarea numai prin lipire. Atunci nu va fi nevoie de R12, R13 într-o versiune puternică sau R10 R11 într-o versiune mai puțin puternică (sunt punctate în diagrame).
• Utilizați fire audio din cupru fără oxigen de lungime minimă pentru instalarea internă.

Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, nu există probleme cu excitația, iar configurarea UMZCH se reduce la procedura de rutină descrisă în Fig.

Fire pentru sunet

Firele audio nu sunt o invenție inactivă. Necesitatea utilizării lor în prezent este incontestabilă. În cupru cu un amestec de oxigen, pe fețele cristalitelor metalice se formează o peliculă subțire de oxid. Oxizii metalici sunt semiconductori și dacă curentul din fir este slab fără o componentă constantă, forma acestuia este distorsionată. În teorie, distorsiunile pe miriade de cristalite ar trebui să se compenseze reciproc, dar rămâne foarte puțin (aparent din cauza incertitudinilor cuantice). Suficient pentru a fi remarcat de ascultătorii cu discernământ pe fundalul celui mai pur sunet al UMZCH-ului modern.

Producătorii și comercianții înlocuiesc fără rușine cuprul electric obișnuit în locul cuprului fără oxigen - este imposibil să distingem unul de celălalt cu ochii. Cu toate acestea, există un domeniu de aplicare în care contrafacerea nu este clară: cablul cu perechi răsucite pentru rețelele de calculatoare. Dacă puneți o grilă cu segmente lungi în stânga, fie nu va începe deloc, fie se va defecta constant. Dispersia impulsului, știi.

Autorul, când s-a vorbit doar despre firele audio, și-a dat seama că, în principiu, nu era vorba de discuții inactive, mai ales că firele fără oxigen până atunci erau folosite de mult timp în echipamente speciale, pe care le cunoștea bine de către linia lui de lucru. Apoi am luat și am înlocuit cablul standard al căștilor mele TDS-7 cu unul de casă făcut din „vitukha” cu fire multi-core flexibile. Sunetul, auditiv, s-a îmbunătățit constant pentru piesele analogice end-to-end, de exemplu. pe drum de la microfonul de studio la disc, niciodată digitalizat. Înregistrările de vinil realizate folosind tehnologia DMM (Direct Metal Mastering) au sunat deosebit de strălucitor. După aceasta, instalația de interconectare a întregului sunet de acasă a fost convertită în „vitushka”. Apoi, oameni complet aleatoriu, indiferenți la muzică și neanunțați în prealabil, au început să observe îmbunătățirea sunetului.

Cum să faci fire de interconectare din pereche răsucită, vezi în continuare. video.

Video: fire de interconexiune cu perechi răsucite făcut-o singur

Din păcate, „vitha” flexibilă a dispărut curând de la vânzare - nu s-a ținut bine în conectorii sertați. Cu toate acestea, pentru informarea cititorilor, firele flexibile „militare” MGTF și MGTFE (ecranate) sunt fabricate numai din cupru fără oxigen. Falsul este imposibil, pentru că Pe cuprul obișnuit, izolația cu bandă fluoroplastică se răspândește destul de repede. MGTF este acum disponibil pe scară largă și costă mult mai puțin decât cablurile audio de marcă cu garanție. Are un dezavantaj: nu se poate face color, dar poate fi corectat cu etichete. Există, de asemenea, fire de înfășurare fără oxigen, vezi mai jos.

Interludiu teoretic

După cum putem vedea, deja în fazele incipiente ale stăpânirii tehnologiei audio, a trebuit să ne ocupăm de conceptul de Hi-Fi (High Fidelity), reproducerea sunetului de înaltă fidelitate. Hi-Fi vine în diferite niveluri, care sunt clasificate în funcție de următoarele. parametri principali:

1. Banda de frecventa reproductibila.
2. Interval dinamic - raportul în decibeli (dB) dintre puterea maximă (de vârf) de ieșire și nivelul de zgomot.
3. Nivelul de zgomot propriu în dB.
4. Factorul de distorsiune neliniară (THD) la puterea de ieșire nominală (pe termen lung). Se presupune că SOI la puterea de vârf este de 1% sau 2%, în funcție de tehnica de măsurare.
5. Neuniformitate a răspunsului amplitudine-frecvență (AFC) în banda de frecvență reproductibilă. Pentru difuzoare - separat la frecvențe de sunet joase (LF, 20-300 Hz), medii (MF, 300-5000 Hz) și înalte (HF, 5000-20.000 Hz).

Notă: raportul nivelurilor absolute ale oricăror valori ale lui I în (dB) este definit ca P(dB) = 20log(I1/I2). Dacă I1

Trebuie să cunoașteți toate subtilitățile și nuanțele Hi-Fi atunci când proiectați și construiți difuzoare, iar în ceea ce privește un Hi-Fi UMZCH de casă pentru casă, înainte de a trece la acestea, trebuie să înțelegeți clar cerințele pentru puterea lor necesară pentru sunet într-o cameră dată, interval dinamic (dinamică), nivel de zgomot și SOI. Nu este foarte dificil să se obțină o bandă de frecvență de 20-20.000 Hz de la UMZCH cu o deplasare la marginile de 3 dB și un răspuns de frecvență inegal în gama medie de 2 dB pe o bază de element modern.

Volum

Puterea UMZCH nu este un scop în sine; trebuie să asigure volumul optim de reproducere a sunetului într-o cameră dată. Poate fi determinată prin curbe de volum egal, vezi fig. Nu există zgomote naturale în zonele rezidențiale mai silențioase de 20 dB; 20 dB este sălbăticia într-un calm deplin. Un nivel de volum de 20 dB raportat la pragul de audibilitate este pragul de inteligibilitate - o șoaptă se aude în continuare, dar muzica este percepută doar ca un fapt al prezenței sale. Un muzician experimentat poate spune ce instrument este cântat, dar nu exact ce.

40 dB - zgomotul normal al unui apartament de oraș bine izolat într-o zonă liniștită sau o casă de țară - reprezintă pragul de inteligibilitate. Muzica de la pragul de inteligibilitate la pragul de inteligibilitate poate fi ascultată cu o corecție profundă a răspunsului în frecvență, în primul rând în bas. Pentru a face acest lucru, funcția MUTE (mut, mutație, nu mutație!) este introdusă în UMZCH-urile moderne, inclusiv, respectiv. circuite de corecție în UMZCH.

90 dB este nivelul de volum al unei orchestre simfonice într-o sală de concert foarte bună. 110 dB poate fi produs de o orchestră extinsă într-o sală cu acustică unică, dintre care nu există mai mult de 10 în lume, acesta este pragul de percepție: sunetele mai puternice sunt încă percepute ca fiind distincte în sens cu un efort de voință, dar deja zgomot enervant. Zona de volum din spațiile rezidențiale de 20-110 dB constituie zona de audibilitate completă, iar 40-90 dB este zona de cea mai bună audibilitate, în care ascultătorii neînvățați și neexperimentați percep pe deplin sensul sunetului. Dacă, desigur, este în ea.

Putere

Calcularea puterii echipamentului la un anumit volum din zona de ascultare este poate sarcina principală și cea mai dificilă a electroacusticii. Pentru dvs., în condiții, este mai bine să treceți de la sistemele acustice (AS): calculați puterea acestora folosind o metodă simplificată și luați puterea nominală (pe termen lung) a UMZCH egală cu difuzorul de vârf (muzical). În acest caz, UMZCH nu își va adăuga în mod vizibil distorsiunile la cele ale difuzoarelor; ele sunt deja principala sursă de neliniaritate în calea audio. Dar UMZCH nu ar trebui să fie prea puternic: în acest caz, nivelul propriului zgomot poate fi mai mare decât pragul audibilității, deoarece Se calculează pe baza nivelului de tensiune al semnalului de ieșire la putere maximă. Dacă o considerăm foarte simplu, atunci pentru o cameră dintr-un apartament sau o casă obișnuită și difuzoare cu sensibilitate caracteristică normală (ieșire de sunet) putem lua urma. Valori optime de putere UMZCH:

• Până la 8 mp. m – 15-20 W.
• 8-12 mp m – 20-30 W.
• 12-26 mp m – 30-50 W.
• 26-50 mp m – 50-60 W.
• 50-70 mp m – 60-100 W.
• 70-100 mp m – 100-150 W.
• 100-120 mp m – 150-200 W.
• Mai mult de 120 mp. m – determinat prin calcul bazat pe măsurători acustice la fața locului.

Dinamica

Gama dinamică a UMZCH este determinată de curbe de intensitate egală și valori de prag pentru diferite grade de percepție:

1. Muzică simfonică și jazz cu acompaniament simfonic - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideal, 70 dB (90 dB - 20 dB) acceptabil. Niciun expert nu poate distinge un sunet cu o dinamică de 80-85 dB într-un apartament de oraș de ideal.
2. Alte genuri muzicale serioase – 75 dB excelent, 80 dB „prin acoperiș”.
3. Muzică pop de orice fel și coloane sonore de film - 66 dB este suficient pentru ochi, pentru că... Aceste opuse sunt deja comprimate în timpul înregistrării la niveluri de până la 66 dB și chiar până la 40 dB, astfel încât să le puteți asculta pe orice.

Intervalul dinamic al UMZCH, selectat corect pentru o cameră dată, este considerat egal cu propriul nivel de zgomot, luat cu semnul +, acesta este așa-numitul. raportul semnal-zgomot.

SOI

Distorsiunile neliniare (ND) ale UMZCH sunt componente ale spectrului semnalului de ieșire care nu au fost prezente în semnalul de intrare. Teoretic, cel mai bine este să „împingeți” NI-ul sub nivelul propriului zgomot, dar din punct de vedere tehnic, acest lucru este foarte dificil de implementat. În practică, ei țin cont de așa-numitele. efect de mascare: la niveluri de volum sub aprox. La 30 dB, gama de frecvențe percepute de urechea umană se îngustează, la fel ca și capacitatea de a distinge sunetele după frecvență. Muzicienii aud note, dar le este greu să evalueze timbrul sunetului. La persoanele fără auz pentru muzică, efectul de mascare este observat deja la 45-40 dB de volum. Prin urmare, un UMZCH cu un THD de 0,1% (–60 dB de la un nivel de volum de 110 dB) va fi evaluat ca Hi-Fi de către ascultătorul mediu, iar cu un THD de 0,01% (–80 dB) poate fi considerat că nu distorsionând sunetul.

lămpi

Ultima afirmație va provoca probabil respingere, chiar furie, în rândul adepților circuitelor cu tuburi: ei spun că sunetul real este produs doar de tuburi, și nu doar de unele, ci de anumite tipuri de tuburi octale. Calmează-te, domnilor - sunetul special al tubului nu este o ficțiune. Motivul este spectrele de distorsiune fundamental diferite ale tuburilor și tranzistoarelor electronice. Care, la rândul lor, se datorează faptului că în lampă fluxul de electroni se mișcă în vid și nu apar efecte cuantice în ea. Un tranzistor este un dispozitiv cuantic, în care purtătorii de sarcină minoritari (electroni și găuri) se mișcă în cristal, ceea ce este complet imposibil fără efecte cuantice. Prin urmare, spectrul distorsiunilor tubului este scurt și curat: numai armonicile până la 3-4 sunt clar vizibile în el și există foarte puține componente combinaționale (sume și diferențe în frecvențele semnalului de intrare și armonicile lor). Prin urmare, în zilele circuitelor de vid, SOI era numită distorsiune armonică (CHD). În tranzistoare, spectrul de distorsiuni (dacă sunt măsurabile, rezervarea este aleatorie, vezi mai jos) poate fi urmărit până la componentele a 15-a și mai mari și există mai mult decât suficiente frecvențe combinate în el.

La începutul electronicii cu stare solidă, proiectanții de tranzistori UMZCH au folosit SOI „tub” obișnuit de 1-2% pentru ei; Sunetul cu un spectru de distorsiune a tubului de această amploare este perceput de ascultătorii obișnuiți ca pur. Apropo, însuși conceptul de Hi-Fi nu exista încă. S-a dovedit că sună plictisitor și plictisitor. În procesul de dezvoltare a tehnologiei tranzistorilor, a fost dezvoltată o înțelegere a ce este Hi-Fi și ce este necesar pentru aceasta.

În prezent, durerile tot mai mari ale tehnologiei tranzistorilor au fost depășite cu succes, iar frecvențele laterale la ieșirea unui UMZCH bun sunt greu de detectat folosind metode speciale de măsurare. Și circuitul lămpii poate fi considerat a fi devenit o artă. Baza sa poate fi orice, de ce electronicele nu pot merge acolo? O analogie cu fotografia ar fi potrivită aici. Nimeni nu poate nega că o cameră digitală SLR modernă produce o imagine nemăsurat mai clară, mai detaliată și mai profundă în gama de luminozitate și culoare decât o cutie de placaj cu acordeon. Dar cineva, cu cel mai tare Nikon, „face clic pe poze” de genul „aceasta este pisica mea grasă, s-a îmbătat ca un nenorocit și doarme cu labele întinse”, iar cineva, folosind Smena-8M, folosește filmul alb/b al lui Svemov pentru a fă o poză în fața căreia se află o mulțime de oameni la o expoziție prestigioasă.

Notă:și calmează-te din nou - nu totul este atât de rău. Astăzi, UMZCH-urile cu lămpi cu putere redusă au cel puțin o aplicație rămasă, și nu cea mai puțin importantă, pentru care sunt necesare din punct de vedere tehnic.

Stand experimental

Mulți iubitori de sunet, după ce abia au învățat să lipeze, „intra imediat în tuburi”. Acest lucru nu merită în niciun caz cenzură, dimpotrivă. Interesul pentru origini este întotdeauna justificat și util, iar electronica a devenit așa cu tuburile. Primele calculatoare erau bazate pe tuburi, iar echipamentele electronice de bord ale primei nave spațiale erau, de asemenea, bazate pe tuburi: existau deja tranzistori atunci, dar nu puteau rezista la radiațiile extraterestre. Apropo, la vremea aceea, microcircuitele lămpilor erau create și sub cel mai strict secret! Pe microlampi cu catod rece. Singura mențiune cunoscută a acestora în sursele deschise este în cartea rară a lui Mitrofanov și Pickersgil „Tube de recepție și amplificare moderne”.

Dar destule versuri, să trecem la subiect. Pentru cei cărora le place să joace cu lămpile din Fig. – schema unei lămpi de banc UMZCH, destinată special experimentelor: SA1 comută modul de funcționare al lămpii de ieșire, iar SA2 comută tensiunea de alimentare. Circuitul este bine cunoscut în Federația Rusă, o modificare minoră a afectat doar transformatorul de ieșire: acum nu puteți doar să „conduceți” 6P7S nativ în diferite moduri, ci și să selectați factorul de comutare al grilei ecranului pentru alte lămpi în modul ultra-liniar. ; pentru marea majoritate a pentodelor de ieșire și tetrodelor fasciculului este fie 0,22-0,25, fie 0,42-0,45. Pentru fabricarea transformatorului de ieșire, vezi mai jos.

Chitariști și rockeri

Acesta este chiar cazul în care nu te poți descurca fără lămpi. După cum știți, chitara electrică a devenit un instrument solo cu drepturi depline după ce semnalul preamplificat de la pickup a început să fie trecut printr-un atașament special - un fuzor - care i-a distorsionat în mod deliberat spectrul. Fără aceasta, sunetul corzii era prea ascuțit și scurt, pentru că pickup-ul electromagnetic reacționează numai la modurile vibrațiilor sale mecanice în planul tablei de sunet al instrumentului.

Curând a apărut o circumstanță neplăcută: sunetul unei chitare electrice cu un fuzor dobândește putere și luminozitate deplină doar la volume ridicate. Acest lucru este valabil mai ales pentru chitarele cu un pickup de tip humbucker, care oferă cel mai „furios” sunet. Dar ce zici de un începător care este obligat să repete acasă? Nu poți merge în sală pentru a cânta fără să știi exact cum va suna instrumentul acolo. Iar fanii rock-ului vor doar să-și asculte lucrurile preferate în plin, iar rockerii sunt, în general, oameni cumsecade și fără conflicte. Cel puțin cei care sunt interesați de muzica rock și nu de împrejurimile șocante.

Deci, s-a dovedit că sunetul fatal apare la niveluri de volum acceptabile pentru spațiile rezidențiale, dacă UMZCH este bazat pe tub. Motivul este interacțiunea specifică a spectrului semnalului de la cuptor cu spectrul pur și scurt al armonicilor tubului. Din nou aici este potrivită o analogie: o fotografie alb/n poate fi mult mai expresivă decât una color, deoarece lasă doar conturul și lumina pentru vizualizare.

Cei care au nevoie de un amplificator cu tub nu pentru experimente, ci din cauza necesității tehnice, nu au timp să stăpânească subtilitățile electronicii cu tuburi de mult timp, sunt pasionați de altceva. În acest caz, este mai bine să faceți UMZCH fără transformator. Mai precis, cu un transformator de ieșire cu un singur capăt care funcționează fără magnetizare constantă. Această abordare simplifică și accelerează foarte mult producția celei mai complexe și critice componente ale unei lămpi UMZCH.

Etapa de ieșire cu tub „fără transformator” a UMZCH și pre-amplificatoare pentru acesta

În dreapta în Fig. este prezentată o diagramă a unui etaj de ieșire fără transformator al unui tub UMZCH, iar în stânga sunt opțiuni de preamplificare pentru acesta. În partea de sus - cu un control al tonului conform schemei clasice Baxandal, care oferă o reglare destul de profundă, dar introduce o ușoară distorsiune de fază în semnal, care poate fi semnificativă atunci când se operează un UMZCH pe un difuzor cu 2 căi. Mai jos este un preamplificator cu control de ton mai simplu, care nu distorsionează semnalul.

Dar să revenim la final. Într-o serie de surse străine, această schemă este considerată o revelație, dar una identică, cu excepția capacității condensatoarelor electrolitice, se găsește în „Manualul radioamatorilor” sovietic din 1966. O carte groasă de 1060 de pagini. Pe atunci nu existau baze de date pe internet și pe disc.

În același loc, în partea dreaptă a figurii, dezavantajele acestei scheme sunt descrise pe scurt, dar clar. Unul îmbunătățit, din aceeași sursă, este dat pe traseu. orez. pe dreapta. În ea, rețeaua de ecran L2 este alimentată de la mijlocul redresorului anodic (înfășurarea anodului transformatorului de putere este simetrică), iar rețeaua de ecran L1 este alimentată prin sarcină. Dacă, în loc de difuzoare de impedanță mare, porniți un transformator potrivit cu difuzoare obișnuite, ca în cea precedentă. circuit, puterea de ieșire este de aprox. 12 W, pentru că rezistența activă a înfășurării primare a transformatorului este mult mai mică de 800 ohmi. SOI a acestei etape finale cu ieșire transformator - aprox. 0,5%

Cum se face un transformator?

Principalii inamici ai calității unui transformator puternic de joasă frecvență (sunet) de semnal sunt câmpul magnetic de scurgere, ale cărui linii de forță sunt închise, ocolind circuitul magnetic (miezul), curenții turbionari în circuitul magnetic (curenții Foucault) și, într-o măsură mai mică, magnetostricție în miez. Din cauza acestui fenomen, un transformator asamblat neglijent „cântă”, fredonează sau emite un bip. Curenții Foucault sunt combateți prin reducerea grosimii plăcilor de circuit magnetic și izolarea suplimentară cu lac în timpul asamblarii. Pentru transformatoarele de ieșire, grosimea optimă a plăcii este de 0,15 mm, maximul admis este de 0,25 mm. Nu trebuie să luați plăci mai subțiri pentru transformatorul de ieșire: factorul de umplere al miezului (tija centrală a circuitului magnetic) cu oțel va scădea, secțiunea transversală a circuitului magnetic va trebui să fie mărită pentru a obține o putere dată, ceea ce nu va face decât să crească distorsiunile și pierderile în ea.

În miezul unui transformator audio care funcționează cu polarizare constantă (de exemplu, curentul anodic al unei trepte de ieșire cu un singur capăt) trebuie să existe un spațiu nemagnetic mic (determinat prin calcul). Prezența unui interval nemagnetic, pe de o parte, reduce distorsiunea semnalului de la magnetizarea constantă; pe de altă parte, într-un circuit magnetic convențional, crește câmpul parazit și necesită un miez cu o secțiune transversală mai mare. Prin urmare, decalajul nemagnetic trebuie calculat la optim și realizat cât mai precis posibil.

Pentru transformatoarele care funcționează cu magnetizare, tipul optim de miez este format din plăci Shp (tăiate), poz. 1 din fig. În ele, se formează un spațiu nemagnetic în timpul tăierii miezului și, prin urmare, este stabil; valoarea acestuia este indicată în pașaportul pentru plăcuțe sau măsurată cu un set de sonde. Câmpul rătăcit este minim, pentru că ramurile laterale prin care este închis fluxul magnetic sunt solide. Miezurile transformatoarelor fără polarizare sunt adesea asamblate din plăci Shp, deoarece Plăcile Shp sunt fabricate din oțel transformator de înaltă calitate. În acest caz, miezul este asamblat peste acoperiș (plăcile sunt așezate cu o tăietură într-o direcție sau alta), iar secțiunea sa transversală este mărită cu 10% față de cea calculată.

Este mai bine să înfășurați transformatoare fără magnetizare pe miezuri USH (înălțime redusă cu ferestre largi), poz. 2. La acestea se realizează o scădere a câmpului parazit prin reducerea lungimii căii magnetice. Deoarece plăcile USh sunt mai accesibile decât Shp, nucleele transformatoarelor cu magnetizare sunt adesea făcute din ele. Apoi, ansamblul miezului este tăiat în bucăți: este asamblat un pachet de plăci în W, este plasată o bandă de material neconductor nemagnetic cu o grosime egală cu dimensiunea spațiului nemagnetic, acoperită cu un jug. dintr-un pachet de jumperi și trase împreună cu o clemă.

Notă: Circuitele magnetice de semnal „sunet” de tip ShLM sunt de puțin folos pentru transformatoarele de ieșire ale amplificatoarelor cu tuburi de înaltă calitate; au un câmp parazit mare.

La poz. 3 prezintă o diagramă a dimensiunilor miezului pentru calculul transformatorului, la poz. 4 proiectarea cadrului de înfăşurare, iar la poz. 5 – modele ale părților sale. În ceea ce privește transformatorul pentru treapta de ieșire „fără transformator”, este mai bine să îl faceți pe ShLMm peste acoperiș, deoarece polarizarea este neglijabilă (curentul de polarizare este egal cu curentul grilei ecranului). Sarcina principală aici este de a face înfășurările cât mai compacte posibil pentru a reduce câmpul rătăcit; rezistența lor activă va fi în continuare mult mai mică de 800 ohmi. Cu cât rămâne mai mult spațiu liber în ferestre, cu atât transformatorul a ieșit mai bine. Prin urmare, înfășurările sunt înfășurate tură în tură (dacă nu există o mașină de înfășurare, aceasta este o sarcină groaznică) din cel mai subțire fir posibil; coeficientul de așezare al înfășurării anodului pentru calculul mecanic al transformatorului este luat de 0,6. Firul de înfășurare este PETV sau PEMM, au un miez fără oxigen. Nu este nevoie să luați PETV-2 sau PEMM-2; datorită lăcuirii duble, au un diametru exterior crescut și un câmp de împrăștiere mai mare. Înfășurarea primară este înfășurată mai întâi, deoarece câmpul său de împrăștiere este cel care afectează cel mai mult sunetul.

Trebuie să căutați fier pentru acest transformator cu găuri în colțurile plăcilor și suporturi de prindere (vezi figura din dreapta), deoarece „pentru fericire deplină”, circuitul magnetic este asamblat după cum urmează. comanda (desigur, înfășurările cu cabluri și izolația exterioară ar trebui să fie deja pe cadru):

1. Se prepară lac acrilic diluat în jumătate sau, la modă veche, șelac;
2. Plăcile cu jumperi sunt acoperite rapid cu lac pe o parte și plasate în cadru cât mai repede posibil, fără a apăsa prea tare. Prima farfurie se aseaza cu latura lacuita spre interior, urmatoarea cu latura nelacuita spre primul lacuit etc.;
3. Când fereastra cadrului este umplută, se aplică capse și se înșurubează bine;
4. După 1-3 minute, când strângerea lacului din goluri aparent încetează, adăugați din nou farfurii până când fereastra este umplută;
5. Repetați paragrafele. 2-4 până când fereastra este strânsă cu oțel;
6. Miezul este tras din nou strâns și uscat pe o baterie etc. 3-5 zile.

Miezul asamblat folosind această tehnologie are o izolație foarte bună din plăci și umplutură din oțel. Pierderile de magnetostricție nu sunt detectate deloc. Dar rețineți că această tehnică nu este aplicabilă pentru miezurile de permalloy, deoarece Sub influențe mecanice puternice, proprietățile magnetice ale permalloy se deteriorează ireversibil!

Pe microcircuite

UMZCH-urile pe circuite integrate (CI) sunt cel mai adesea realizate de cei care sunt mulțumiți de calitatea sunetului până la media Hi-Fi, dar sunt mai atrași de costul scăzut, viteza, ușurința de asamblare și absența completă a oricăror proceduri de configurare care necesită cunoștințe speciale. Pur și simplu, un amplificator pe microcircuite este cea mai bună opțiune pentru manechini. Clasicul genului de aici este UMZCH de pe TDA2004 IC, care se află în serie, dacă Dumnezeu vrea, de vreo 20 de ani încoace, în stânga din Fig. Putere – până la 12 W pe canal, tensiune de alimentare – 3-18 V unipolar. Suprafata caloriferului – de la 200 mp. vezi pentru putere maxima. Avantajul este capacitatea de a lucra cu o sarcină cu rezistență foarte scăzută, de până la 1,6 ohmi, ceea ce vă permite să extrageți puterea maximă atunci când sunt alimentate de la o rețea de bord de 12 V și 7-8 W când sunt furnizate cu un 6- alimentare de volți, de exemplu, pe o motocicletă. Cu toate acestea, ieșirea lui TDA2004 în clasa B nu este complementară (pe tranzistoare de aceeași conductivitate), așa că sunetul cu siguranță nu este Hi-Fi: THD 1%, dinamică 45 dB.

TDA7261, mai modern, nu produce un sunet mai bun, dar este mai puternic, de până la 25 W, deoarece Limita superioară a tensiunii de alimentare a fost mărită la 25 V. Limita inferioară, 4,5 V, permite încă să fie alimentată de la o rețea de bord de 6 V, adică. TDA7261 poate fi pornit din aproape toate rețelele de bord, cu excepția aeronavei 27 V. Folosind componente atașate (legare, în dreapta în figură), TDA7261 poate funcționa în modul mutație și cu St-By (Stand By). ), care comută UMZCH în modul de consum minim de energie atunci când nu există semnal de intrare pentru un anumit timp. Comoditatea costă bani, așa că pentru un stereo vei avea nevoie de o pereche de TDA7261 cu calorifere de la 250 mp. vezi pentru fiecare.

Notă: Dacă sunteți cumva atras de amplificatoarele cu funcția St-By, rețineți că nu trebuie să vă așteptați la difuzoare mai largi de 66 dB de la acestea.

„Super economic” în ceea ce privește sursa de alimentare TDA7482, în stânga în figură, funcționând în așa-numita. clasa D. Astfel de UMZCH sunt uneori numite amplificatoare digitale, ceea ce este incorect. Pentru digitizarea reală, probele de nivel sunt prelevate dintr-un semnal analog cu o frecvență de cuantizare care nu este mai mică de două ori cea mai mare dintre frecvențele reproduse, valoarea fiecărei probe este înregistrată într-un cod rezistent la zgomot și stocată pentru utilizare ulterioară. UMZCH clasa D – puls. În ele, analogul este convertit direct într-o secvență de frecvență înaltă modulată pe lățime a impulsurilor (PWM), care este alimentată la difuzor printr-un filtru trece-jos (LPF).

Sunetul de clasa D nu are nimic în comun cu Hi-Fi: SOI de 2% și dinamica de 55 dB pentru clasa D UMZCH sunt considerate indicatori foarte buni. Și TDA7482 aici, trebuie spus, nu este alegerea optimă: alte companii specializate în clasa D produc circuite integrate UMZCH care sunt mai ieftine și necesită mai puține cablaje, de exemplu, D-UMZCH din seria Paxx, în dreapta în Fig.

Dintre TDA-uri trebuie remarcat si TDA7385 cu 4 canale, vezi figura, pe care se poate asambla un amplificator bun pentru boxe pana la Hi-Fi mediu inclusiv, cu impartire in frecventa in 2 benzi sau pentru un sistem cu subwoofer. În ambele cazuri, filtrarea trece-jos și a frecvenței medii-înalte se face la intrare pe un semnal slab, ceea ce simplifică designul filtrelor și permite separarea mai profundă a benzilor. Și dacă acustica este subwoofer, atunci 2 canale ale TDA7385 pot fi alocate pentru circuitul de punte sub-ULF (vezi mai jos), iar restul de 2 pot fi folosite pentru MF-HF.

UMZCH pentru subwoofer

Un subwoofer, care poate fi tradus ca „subwoofer” sau, literalmente, „boomer”, reproduce frecvențe de până la 150-200 Hz; în acest interval, urechile umane sunt practic incapabile să determine direcția sursei de sunet. În boxele cu subwoofer, difuzorul „sub-bas” este plasat într-un design acustic separat, acesta este subwooferul ca atare. Subwoofer-ul este amplasat, în principiu, cât se poate de convenabil, iar efectul stereo este asigurat de canale MF-HF separate cu difuzoare proprii de dimensiuni reduse, pentru al căror design acustic nu există cerințe deosebit de serioase. Experții sunt de acord că este mai bine să ascultați stereo cu separare completă a canalelor, dar sistemele de subwoofer economisesc semnificativ bani sau forță de muncă pe calea basului și facilitează plasarea acusticii în camere mici, motiv pentru care sunt populare printre consumatorii cu auz normal și nu deosebit de solicitante.

„Scurgerea” frecvențelor mijlocii-înalte în subwoofer și din acesta în aer strică foarte mult stereo, dar dacă „tai” brusc sub-basul, care, apropo, este foarte dificil și costisitor, atunci va apărea un efect de săritură a sunetului foarte neplăcut. Prin urmare, canalele din sistemele de subwoofer sunt filtrate de două ori. La intrare, filtrele electrice evidențiază frecvențele medii-înalte cu „cozi” de bas care nu supraîncarcă calea de frecvență medie-înaltă, dar asigură o tranziție lină la sub-bas. Basurile cu „cozi” medii sunt combinate și alimentate la un UMZCH separat pentru subwoofer. Gama medie este filtrată suplimentar, astfel încât stereo să nu se deterioreze; în subwoofer este deja acustic: un difuzor sub-bas este plasat, de exemplu, în partiția dintre camerele rezonatoare ale subwooferului, care nu lasă mediul să iasă. , vezi în dreapta în Fig.

Un UMZCH pentru un subwoofer este supus unui număr de cerințe specifice, dintre care „manichinii” consideră că cel mai important este o putere cât mai mare posibil. Acest lucru este complet greșit, dacă, să zicem, calculul acusticii pentru cameră a dat o putere de vârf W pentru un difuzor, atunci puterea subwooferului are nevoie de 0,8 (2W) sau 1,6W. De exemplu, dacă difuzoarele S-30 sunt potrivite pentru cameră, atunci un subwoofer are nevoie de 1,6x30 = 48 W.

Este mult mai important să se asigure absența distorsiunilor de fază și tranzitorii: dacă acestea apar, cu siguranță va exista un salt în sunet. În ceea ce privește SOI, este permisă până la 1%. Distorsiunea basului intrinsecă a acestui nivel nu este audibilă (vezi curbele de volum egal), iar „cozile” spectrului lor în cea mai bună regiune audibilă de mediu nu vor ieși din subwoofer. .

Pentru a evita distorsiunile de fază și tranzitorii, amplificatorul pentru subwoofer este construit conform așa-numitului. circuit bridge: ieșirile a 2 UMZCH identice sunt pornite spate la spate printr-un difuzor; semnalele către intrări sunt furnizate în antifază. Absența distorsiunilor de fază și tranzitorii în circuitul podului se datorează simetriei electrice complete a căilor semnalului de ieșire. Identitatea amplificatoarelor care formează brațele punții este asigurată prin utilizarea UMZCH-urilor pereche pe circuite integrate, realizate pe același cip; Acesta este poate singurul caz în care un amplificator pe microcircuite este mai bun decât unul discret.

Notă: Puterea unei punți UMZCH nu se dublează, așa cum cred unii oameni, este determinată de tensiunea de alimentare.

Un exemplu de circuit UMZCH bridge pentru un subwoofer într-o cameră de până la 20 mp. m (fără filtre de intrare) pe CI TDA2030 este dat în Fig. stânga. Filtrarea suplimentară a gamei medii este realizată de circuitele R5C3 și R’5C’3. Suprafata radiatorului TDA2030 – de la 400 mp. vezi. UMZCH-urile cu punte cu o ieșire deschisă au o caracteristică neplăcută: atunci când puntea este dezechilibrată, apare o componentă constantă în curentul de sarcină, care poate deteriora difuzorul, iar circuitele de protecție a sub-bas se defectează adesea, oprind difuzorul atunci când nu Necesar. Prin urmare, este mai bine să protejați capul de bas scump de stejar cu baterii nepolare de condensatoare electrolitice (evidențiate în culoare, iar diagrama unei baterii este dată în insert.

Puțin despre acustică

Designul acustic al unui subwoofer este un subiect special, dar din moment ce aici este dat un desen, sunt necesare și explicații. Material carcasa – MDF 24 mm. Tuburile rezonatoare sunt fabricate din plastic destul de durabil, care nu sună, de exemplu, polietilenă. Diametrul interior al țevilor este de 60 mm, proeminențele spre interior sunt de 113 mm în camera mare și 61 mm în camera mică. Pentru un anumit cap de difuzor, subwooferul va trebui reconfigurat pentru cel mai bun bas și, în același timp, cel mai mic impact asupra efectului stereo. Pentru a regla țevile, aceștia iau o țeavă care este evident mai lungă și, împingând-o înăuntru și în afară, obțin sunetul necesar. Proeminențele țevilor spre exterior nu afectează sunetul; apoi sunt tăiate. Setările țevilor sunt interdependente, așa că va trebui să modificați.

Amplificator pentru căști

Un amplificator pentru căști este cel mai adesea realizat manual din două motive. Primul este pentru a asculta „din mers”, adică. în afara casei, atunci când puterea ieșirii audio a playerului sau a smartphone-ului nu este suficientă pentru a conduce „butoane” sau „brusture”. Al doilea este pentru căștile de acasă de ultimă generație. Este nevoie de un Hi-Fi UMZCH pentru un living obișnuit, cu o dinamică de până la 70-75 dB, dar gama dinamică a celor mai bune căști stereo moderne depășește 100 dB. Un amplificator cu o astfel de dinamică costă mai mult decât unele mașini, iar puterea lui va fi de la 200 W pe canal, ceea ce este prea mult pentru un apartament obișnuit: ascultarea la o putere mult mai mică decât puterea nominală strică sunetul, vezi mai sus. Prin urmare, are sens să faci un amplificator separat de putere redusă, dar cu dinamică bună, special pentru căști: prețurile pentru UMZCH de uz casnic cu o astfel de greutate suplimentară sunt în mod clar umflate absurd.

Circuitul celui mai simplu amplificator de căști folosind tranzistori este dat în poz. 1 poză. Sunetul este doar pentru „butoane” chinezești, funcționează în clasa B. Nici nu este diferit în ceea ce privește eficiența - bateriile cu litiu de 13 mm durează 3-4 ore la volum maxim. La poz. 2 – Clasicul TDA pentru căștile în mișcare. Sunetul este însă destul de decent, până la Hi-Fi medie în funcție de parametrii de digitizare a piesei. Există nenumărate îmbunătățiri pentru amatori la hamul TDA7050, dar nimeni nu a reușit încă trecerea sunetului la următorul nivel de clasă: „microfonul” în sine nu o permite. TDA7057 (articolul 3) este pur și simplu mai funcțional; puteți conecta controlul volumului la un potențiometru obișnuit, nu dual.

UMZCH pentru căști de pe TDA7350 (articolul 4) este proiectat pentru a genera o acustică individuală bună. Pe acest IC sunt asamblate amplificatoarele pentru căști din majoritatea UMZCH-urilor de uz casnic de clasă medie și înaltă. UMZCH pentru căști de pe KA2206B (articolul 5) este deja considerat profesional: puterea sa maximă de 2,3 W este suficientă pentru a conduce „căni” izodinamice atât de serioase precum TDS-7 și TDS-15.