Nikolay Troshin

Un simplu amplificator de putere cu germaniu.

Recent, a existat o creștere vizibilă a interesului pentru amplificatoarele de putere bazate pe tranzistoare cu germaniu. Există o părere că sunetul unor astfel de amplificatoare este mai blând, amintește de „sunetul tubului”.
Vă aduc în atenție două circuite simple de amplificatoare de putere de joasă frecvență folosind tranzistoare cu germaniu, pe care le-am testat cu ceva timp în urmă.

Aici sunt folosite soluții de circuite mai moderne decât cele utilizate în anii 70, când era folosit „germaniul”. Acest lucru a făcut posibilă obținerea unei puteri decente cu o calitate bună a sunetului.
Circuitul din figura de mai jos este o versiune reproiectată a amplificatorului de joasă frecvență pentru „germaniu” din articolul meu din revista Radio nr. 8, 1989 (p. 51-55).

Puterea de ieșire a acestui amplificator este de 30 W cu o impedanță de încărcare a difuzorului de 4 ohmi și de aproximativ 18 W cu o impedanță de sarcină de 8 ohmi.
Tensiunea de alimentare a amplificatorului (alimentarea U) este bipolară ±25 V;

Câteva cuvinte despre detalii:

La asamblarea unui amplificator, este indicat să folosiți condensatori de mica ca condensatori constanti (pe lângă cei electrolitici). De exemplu, tipul CSR, cum ar fi mai jos în figură.

Tranzistoarele MP40A pot fi înlocuite cu tranzistoare MP21, MP25, MP26. Tranzistoare GT402G - pe GT402V; GT404G - la GT404V;
Tranzistoarelor de ieșire GT806 li se pot atribui orice indici de litere. Nu recomand folosirea tranzistoarelor de frecvență joasă precum P210, P216, P217 în acest circuit, deoarece la frecvențe peste 10 kHz funcționează destul de prost aici (distorsiunea este vizibilă), aparent din cauza lipsei de amplificare a curentului la frecvențe înalte.

Suprafața radiatoarelor pentru tranzistoarele de ieșire trebuie să fie de cel puțin 200 cm2, pentru tranzistoarele pre-terminale - cel puțin 10 cm2.
Pentru tranzistoarele de tip GT402, este convenabil să se facă radiatoare dintr-o placă de cupru (alama) sau aluminiu, de 0,5 mm grosime, 44x26,5 mm.

Placa este tăiată de-a lungul liniilor, apoi această piesă de prelucrat este modelată într-un tub, folosind în acest scop orice dorn cilindric adecvat (de exemplu, un burghiu).
După aceasta, piesa de prelucrat (1) este așezată strâns pe corpul tranzistorului (2) și presată cu un inel cu arc (3), având în prealabil îndoite urechile de montare laterale.

Inelul este realizat din sarma de otel cu diametrul de 0,5-1,0 mm. În loc de inel, puteți folosi un bandaj de sârmă de cupru.
Acum tot ce rămâne este să îndoiți urechile laterale de jos pentru a atașa radiatorul de corpul tranzistorului și îndoiți penele tăiate la unghiul dorit.

Un radiator similar poate fi realizat și dintr-un tub de cupru cu diametrul de 8 mm. Tăiați o bucată de 6...7 cm, tăiați tubul pe toată lungimea pe o parte. Apoi, tăiem tubul în 4 părți jumătate din lungime și îndoim aceste părți sub formă de petale și le așezăm strâns pe tranzistor.

Deoarece diametrul corpului tranzistorului este de aproximativ 8,2 mm, datorită fantei de-a lungul întregii lungimi a tubului, acesta se va potrivi strâns pe tranzistor și va fi ținut pe corpul său datorită proprietăților sale elastice.
Rezistoarele din emițătoarele etajului de ieșire sunt fie bobinate cu o putere de 5 W, fie de tip MLT-2 3 Ohm, 3 bucăți în paralel. Nu recomand să folosiți filme importate - se ard instantaneu și imperceptibil, ceea ce duce la defectarea mai multor tranzistori simultan.

Setare:

Configurarea unui amplificator asamblat corect din elemente utile se reduce la setarea curentului de repaus al treptei de ieșire la 100 mA folosind un rezistor de reglare (este convenabil să controlați rezistența emițătorului de 1 Ohm - tensiune 100 mV).
Este recomandabil să lipiți sau să apăsați dioda VD1 pe radiatorul tranzistorului de ieșire, ceea ce promovează o mai bună stabilizare termică. Cu toate acestea, dacă acest lucru nu se face, curentul de repaus al etapei de ieșire de la rece 100mA la cald 300mA se schimbă, în general, nu în mod catastrofal.

Important:Înainte de a porni pentru prima dată, trebuie să setați rezistența de tăiere la rezistența zero.
După reglare, este recomandabil să scoateți rezistența de tăiere din circuit, să măsurați rezistența reală a acestuia și să o înlocuiți cu una constantă.

Cea mai rară parte pentru asamblarea unui amplificator conform diagramei de mai sus este tranzistoarele cu germaniu de ieșire GT806. Chiar și în vremurile sovietice strălucitoare nu a fost atât de ușor să le dobândești, iar acum este probabil și mai dificil. Este mult mai ușor să găsești tranzistoare cu germaniu de tipurile P213-P217, P210.
Dacă dintr-un motiv oarecare nu puteți achiziționa tranzistoare GT806, atunci vă oferim un alt circuit amplificator, unde puteți utiliza ca tranzistoare de ieșire P213-P217, P210 menționate mai sus.

Această schemă este o modernizare a primei scheme. Puterea de ieșire a acestui amplificator este de 50 W la o sarcină de 4 ohmi și de 30 W la o sarcină de 8 ohmi.
Tensiunea de alimentare a acestui amplificator (alimentare U) este de asemenea bipolară și este de ±27 V;
Interval de frecvență de funcționare 20Hz...20kHz:

Ce modificări au fost aduse acestei scheme;
S-au adăugat două surse de curent la „amplificatorul de tensiune” și o altă treaptă la „amplificatorul de curent”.
Utilizarea unei alte etape de amplificare pe tranzistoarele P605 de frecvență destul de înaltă a făcut posibilă descărcarea oarecum a tranzistorilor GT402-GT404 și amplificarea P210-ului foarte lent.

A ieșit destul de bine. Cu un semnal de intrare de 20 kHz și cu o putere de ieșire de 50 W, distorsiunea la sarcină nu este practic vizibilă (pe ecranul osciloscopului).
Distorsiuni minime, abia vizibile, ale formei semnalului de ieșire cu tranzistoarele de tip P210 apar numai la frecvențe de aproximativ 20 kHz la o putere de 50 de wați. La frecvențe sub 20 kHz și puteri sub 50 W, distorsiunea nu este vizibilă.
Într-un semnal muzical real, astfel de puteri la frecvențe atât de înalte nu există de obicei, așa că nu am observat diferențe de sunet (după ureche) la un amplificator cu tranzistoare GT806 și tranzistoare P210.
Cu toate acestea, cu tranzistori precum GT806, dacă te uiți la el cu un osciloscop, amplificatorul încă funcționează mai bine.

Cu o sarcină de 8 ohmi în acest amplificator, este posibil să folosiți și tranzistori de ieșire P216...P217 și chiar P213...P215. În acest din urmă caz, tensiunea de alimentare a amplificatorului va trebui redusă la ±23V. Puterea de ieșire va scădea, desigur.
Creșterea sursei de alimentare duce la o creștere a puterii de ieșire și cred că circuitul amplificatorului din a doua opțiune are un astfel de potențial (rezervă), cu toate acestea, nu am tentat soarta cu experimente.

Următoarele radiatoare sunt necesare pentru acest amplificator - pentru tranzistoarele de ieșire cu o zonă de disipare de cel puțin 300 cm2, pentru pre-ieșire P605 - cel puțin 30 cm2 și chiar pentru GT402, GT404 (cu o rezistență de sarcină de 4 ohmi) sunt de asemenea necesare.
Pentru tranzistoarele GT402-404, o puteți face mai ușor;
Luați sârmă de cupru (fără izolație) cu un diametru de 0,5-0,8, înfășurați firul pentru a porni un dorn rotund (4-6 mm în diametru), îndoiți înfășurarea rezultată într-un inel (cu un diametru interior mai mic decât diametrul a corpului tranzistorului), conectați capetele prin lipire și puneți „gogoșa” rezultată pe corpul tranzistorului.

Va fi mai eficient să înfășurați firul nu pe o rotundă, ci pe un dorn dreptunghiular, deoarece acest lucru crește aria de contact a firului cu corpul tranzistorului și, în consecință, crește eficiența eliminării căldurii.
De asemenea, pentru a crește eficiența de îndepărtare a căldurii pentru întregul amplificator, puteți reduce aria radiatoarelor și puteți utiliza un cooler de 12V de la computer pentru răcire, alimentându-l cu o tensiune de 7...8V.

Tranzistoarele P605 pot fi înlocuite cu P601...P609.
Configurarea celui de-al doilea amplificator este similară cu cea descrisă pentru primul circuit.
Câteva cuvinte despre sistemele acustice. Este clar că pentru a obține un sunet bun trebuie să aibă puterea corespunzătoare. De asemenea, este indicat, folosind un generator de sunet, să parcurgeți întregul interval de frecvență la puteri diferite. Sunetul trebuie să fie clar, fără șuierături sau zgârieturi. În special, după cum a arătat experiența mea, acest lucru este valabil mai ales pentru difuzoarele de înaltă frecvență ale difuzoarelor precum S-90.

Dacă cineva are întrebări despre proiectarea și asamblarea amplificatoarelor, întrebați, voi încerca să răspund dacă este posibil.

Mult succes tuturor în creativitate și toate cele bune!

– 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.

Circuitul unui amplificator audio cu tranzistor simplu, care este implementat pe două tranzistoare compozite puternice TIP142-TIP147 instalate în treapta de ieșire, două BC556B de putere redusă în calea diferențială și un BD241C în circuitul de pre-amplificare a semnalului - un total de cinci tranzistoare pentru întregul circuit! Acest design al UMZCH poate fi folosit în mod liber, de exemplu, ca parte a unui centru de muzică acasă sau pentru a conduce un subwoofer instalat într-o mașină sau la o discotecă.

Principala atracție a acestui amplificator de putere audio constă în ușurința de asamblare chiar și de către radioamatorii începători; nu este nevoie de nicio configurație specială și nu există probleme în achiziționarea de componente la un preț accesibil. Circuitul PA prezentat aici are caracteristici electrice cu liniaritate ridicată de funcționare în intervalul de frecvență de la 20Hz la 20000Hz. p>

Atunci când alegeți sau fabricați independent un transformator pentru o sursă de alimentare, trebuie să luați în considerare următorul factor: - transformatorul trebuie să aibă o rezervă de putere suficientă, de exemplu: 300 W pe un canal, în cazul unei versiuni cu două canale , atunci în mod natural puterea se dublează. Puteți folosi un transformator separat pentru fiecare, iar dacă utilizați o versiune stereo a amplificatorului, atunci veți obține în general un dispozitiv de tip „dual mono”, care va crește în mod natural eficiența amplificării sunetului.

Tensiunea efectivă în înfășurările secundare ale transformatorului ar trebui să fie de ~ 34v AC, apoi tensiunea constantă după redresor va fi în regiunea 48v - 50v. În fiecare braț de alimentare, este necesar să instalați o siguranță proiectată pentru un curent de funcționare de 6A, respectiv, pentru stereo atunci când funcționează pe o sursă de alimentare - 12A.

Acum, pe internet puteți găsi un număr mare de circuite ale diferitelor amplificatoare pe microcircuite, în principal seria TDA. Au caracteristici destul de bune, eficiență bună și nu sunt atât de scumpe, motiv pentru care sunt atât de populare. Cu toate acestea, pe fondul lor, amplificatoarele cu tranzistori, care, deși greu de configurat, nu sunt mai puțin interesante, rămân uitate nemeritat.

Circuit amplificator

Selectarea ratingurilor amplificatorului

Placa de amplificare:

(descărcări: 605)

Amplificatorul pe care l-am construit

Editorii site-ului web „Two Schemes” prezintă un amplificator de joasă frecvență simplu, dar de înaltă calitate, bazat pe tranzistori MOSFET. Circuitul său ar trebui să fie bine cunoscut radioamatorilor și audiofililor, deoarece are deja aproximativ 20 de ani.Circuitul a fost dezvoltat de celebrul Anthony Holton, motiv pentru care uneori este numit ULF Holton. Sistemul de amplificare a sunetului are o distorsiune armonică scăzută, care nu depășește 0,1%, cu o putere de încărcare de aproximativ 100 wați.

Acest amplificator este o alternativă la popularele amplificatoare din seria TDA și la cele pop similare, deoarece la un cost ceva mai mare poți obține un amplificator cu caracteristici net mai bune.

Marele avantaj al sistemului este designul său simplu și treapta de ieșire, constând din 2 tranzistoare MOS ieftine. Amplificatorul poate funcționa cu difuzoare cu impedanță de 4 și 8 ohmi. Singura ajustare care trebuie făcută în timpul pornirii este setarea valorii curentului de repaus a tranzistoarelor de ieșire.

Schema schematică a UMZCH Holton

Circuitul este un amplificator clasic în două trepte; constă dintr-un amplificator de intrare diferențială și un amplificator de putere simetric, în care funcționează o pereche de tranzistoare de putere. Diagrama sistemului este prezentată mai sus.

Placă de circuit imprimat

Iată o arhivă cu fișiere PDF ale plăcii de circuit imprimat - .

Principiul de funcționare a amplificatorului

Tranzistoarele T4 (BC546) și T5 (BC546) funcționează într-o configurație de amplificator diferențial și sunt proiectate pentru a fi alimentate de o sursă de curent construită pe baza tranzistorilor T7 (BC546), T10 (BC546) și a rezistențelor R18 (22 kohm), R20 (680 Ohm) și R12 (22 camere). Semnalul de intrare este alimentat la două filtre: un filtru trece-jos, construit din elementele R6 (470 Ohm) și C6 (1 nf) - limitează componentele de înaltă frecvență ale semnalului și un filtru trece-bandă, format din C5 (1 μF), R6 și R10 (47 kohm), limitând componentele semnalului la frecvențe infra-joase.

Sarcina amplificatorului diferenţial este rezistoarele R2 (4,7 kΩ) şi R3 (4,7 kΩ). Tranzistoarele T1 (MJE350) și T2 (MJE350) reprezintă o altă etapă de câștig, iar sarcina acesteia este tranzistoarele T8 (MJE340), T9 (MJE340) și T6 (BD139).

Condensatorii C3 (33 pf) și C4 (33 pf) contracarează excitația amplificatorului. Condensatorul C8 (10 nf) conectat în paralel cu R13 (10 kom/1 V) îmbunătățește răspunsul tranzitoriu al ULF, care este important pentru semnalele de intrare în creștere rapidă.

Tranzistorul T6, împreună cu elementele R9 (4,7 ohmi), R15 (680 ohmi), R16 (82 ohmi) și PR1 (5 ohmi), vă permite să setați polaritatea corectă a treptelor de ieșire a amplificatorului în repaus. Folosind un potențiometru, este necesar să setați curentul de repaus al tranzistorilor de ieșire în intervalul 90-110 mA, ceea ce corespunde unei căderi de tensiune între R8 (0,22 Ohm/5 W) și R17 (0,22 Ohm/5 W) în intervalul 20-25 mV. Consumul total de curent în modul inactiv al amplificatorului ar trebui să fie în jur de 130 mA.

Elementele de ieșire ale amplificatorului sunt MOSFET-urile T3 (IRFP240) și T11 (IRFP9240). Aceste tranzistoare sunt instalate ca un urmăritor de tensiune cu un curent de ieșire maxim mare, astfel încât primele 2 trepte trebuie să conducă o amplitudine suficient de mare pentru semnalul de ieșire.

Rezistoarele R8 și R17 au fost utilizate în principal pentru măsurarea rapidă a curentului de repaus al tranzistoarelor amplificatoarelor de putere, fără a interfera cu circuitul. Ele pot fi utile și în cazul extinderii sistemului cu o altă pereche de tranzistoare de putere, din cauza diferențelor de rezistență a canalelor deschise ale tranzistorilor.

Rezistoarele R5 (470 Ohm) și R19 (470 Ohm) limitează rata de încărcare a capacității tranzistorului de trecere și, prin urmare, limitează domeniul de frecvență al amplificatorului. Diodele D1-D2 (BZX85-C12V) protejează tranzistoarele puternice. Cu ele, tensiunea la pornire în raport cu sursele de alimentare ale tranzistoarelor nu trebuie să fie mai mare de 12 V.

Placa de amplificare oferă spațiu pentru condensatoarele de filtru de putere C2 (4700 µF/50 V) și C13 (4700 µF/50 V).

Controlul este alimentat printr-un filtru RC suplimentar construit pe elementele R1 (100 Ω/1 V), C1 (220 μF/50 V) și R23 (100 Ω/1 V) și C12 (220 μF/50 V).

Alimentare pentru UMZCH

Circuitul amplificator oferă o putere care ajunge la 100 W real (undă sinusoidală efectivă), cu o tensiune de intrare de aproximativ 600 mV și o rezistență de sarcină de 4 ohmi.

Transformatorul recomandat este un toroid de 200 W cu o tensiune de 2x24 V. După rectificare și netezire, ar trebui să obțineți alimentare bipolară a amplificatoarelor de putere în regiunea de +/-33 volți. Designul prezentat aici este un modul amplificator mono cu parametri foarte buni, construit pe tranzistoare MOSFET, care poate fi folosit ca unitate separată sau ca parte a acestuia.