แอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ (ULF) เป็นอุปกรณ์สำหรับขยายการสั่นทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกับช่วงความถี่ที่ได้ยินจากหูของมนุษย์ นั่นคือ ULF ควรขยายในช่วงความถี่ตั้งแต่ 20 Hz ถึง 20 kHz แต่ ULF บางตัวสามารถมีช่วงได้ถึง 200 กิโลเฮิรตซ์ ULF สามารถประกอบเป็นอุปกรณ์อิสระ หรือใช้ในอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ทีวี วิทยุ วิทยุ ฯลฯ
ลักษณะเฉพาะของวงจรนี้คือเอาต์พุตที่ 11 ของไมโครเซอร์กิต TDA1552 ควบคุมโหมดการทำงาน - ปกติหรือปิดเสียง
C1, C2 - ตัวเก็บประจุบล็อกบายพาสใช้เพื่อตัดส่วนประกอบคงที่ของสัญญาณไซน์ ไม่ควรใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ขอแนะนำให้วางชิป TDA1552 บนฮีทซิงค์โดยใช้สารนำความร้อน
โดยหลักการแล้ว วงจรที่นำเสนอเป็นวงจรบริดจ์ เนื่องจากมี 4 ช่องสัญญาณขยายสัญญาณในเคสไมโครแอสเซมบลี TDA1558Q หนึ่งเคส ดังนั้นหมุด 1 - 2 และ 16 - 17 จึงเชื่อมต่อเป็นคู่ และรับสัญญาณอินพุตจากทั้งสองช่องสัญญาณผ่านตัวเก็บประจุ C1 และ C2 . แต่ถ้าคุณต้องการแอมพลิฟายเออร์สำหรับลำโพงสี่ตัว คุณสามารถใช้ตัวเลือกวงจรด้านล่าง แม้ว่ากำลังจะน้อยกว่า 2 เท่าต่อช่องสัญญาณ
พื้นฐานของการออกแบบคือไมโครแอสเซมบลี TDA1560Q class H กำลังสูงสุดของ ULF ดังกล่าวถึง 40 W พร้อมโหลด 8 โอห์ม พลังงานดังกล่าวมีให้โดยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยประมาณเนื่องจากการทำงานของตัวเก็บประจุ
กำลังขับของเครื่องขยายเสียงในวงจรแรกที่ประกอบบน TDA2030 คือ 60W ที่โหลด 4 โอห์มและ 80W ที่โหลด 2 โอห์ม TDA2030A 80W ที่โหลด 4 โอห์ม และ 120W ที่โหลด 2 โอห์ม วงจรที่สองของ ULF ที่พิจารณาแล้วมีกำลังขับ 14 วัตต์
นี่คือ ULF สองช่องสัญญาณทั่วไป ด้วยส่วนประกอบวิทยุแบบพาสซีฟเพียงเล็กน้อยบนชิปนี้ คุณสามารถประกอบแอมพลิฟายเออร์สเตอริโอที่ยอดเยี่ยมด้วยกำลังขับ 1 วัตต์ต่อช่องสัญญาณ
Microassembly TDA7265 - เป็นแอมพลิฟายเออร์ Hi-Fi คลาส AB สองแชนเนลที่ทรงพลังในแพ็คเกจ Multiwatt ทั่วไป microcircuit พบเฉพาะในเทคโนโลยีสเตอริโอคุณภาพสูงคลาส Hi-Fi วงจรสวิตชิ่งที่ง่ายและพารามิเตอร์ที่ยอดเยี่ยมทำให้ TDA7265 เป็นโซลูชันที่สมดุลและยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างอุปกรณ์วิทยุสมัครเล่นคุณภาพสูง
ไมโครแอสเซมบลีเป็นแอมพลิฟายเออร์คลาส AB ควอดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับใช้ในแอพพลิเคชั่นเครื่องเสียงรถยนต์ จากไมโครเซอร์กิตนี้ สามารถสร้างตัวแปร ULF คุณภาพสูงได้หลายตัวโดยใช้ส่วนประกอบวิทยุขั้นต่ำ ขอแนะนำให้ใช้ไมโครเซอร์กิตสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นระดับเริ่มต้นสำหรับการประกอบระบบเสียงต่างๆ ภายในบ้าน
ข้อได้เปรียบหลักของวงจรแอมพลิฟายเออร์ในไมโครแอสเซมบลีนี้คือการมีแชนเนลอิสระสี่ช่องในนั้น เพาเวอร์แอมป์นี้ทำงานในโหมด AB สามารถใช้ขยายสัญญาณสเตอริโอต่างๆ หากต้องการ คุณสามารถเชื่อมต่อกับระบบลำโพงของรถยนต์หรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้
TDA8560Q เป็นมากกว่านั้น อะนาล็อกที่ทรงพลังชิป TDA1557Q ซึ่งเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น นักพัฒนาได้เสริมความแข็งแกร่งให้กับสเตจเอาต์พุตเท่านั้น ซึ่งต้องขอบคุณ ULF ที่เหมาะสำหรับการโหลดแบบสองโอห์ม
การประกอบไมโคร LM386 เป็นเพาเวอร์แอมป์สำเร็จรูปที่สามารถใช้ในการออกแบบแรงดันต่ำ ตัวอย่างเช่น เมื่อวงจรใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ LM386 มีเกนแรงดันไฟฟ้าประมาณ 20 แต่ด้วยการเชื่อมต่อความต้านทานและความจุภายนอก คุณสามารถปรับเกนได้สูงถึง 200 และแรงดันเอาต์พุตจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟจ่ายโดยอัตโนมัติ
Microassembly LM3886 เป็นเครื่องขยายเสียง คุณภาพสูงด้วยกำลังขับ 68 วัตต์เป็นโหลด 4 โอห์มหรือ 50 วัตต์เป็น 8 โอห์ม ในช่วงเวลาสูงสุด กำลังขับสามารถเข้าถึงค่า 135 วัตต์ ช่วงแรงดันไฟฟ้ากว้างตั้งแต่ 20 ถึง 94 โวลต์ใช้ได้กับไมโครเซอร์กิต นอกจากนี้ คุณสามารถใช้อุปกรณ์จ่ายไฟทั้งแบบไบโพลาร์และยูนิโพลาร์ได้ ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก ULF คือ 0.03% นอกจากนี้ยังครอบคลุมช่วงความถี่ทั้งหมดตั้งแต่ 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์
วงจรนี้ใช้ไอซีสองตัวในการเชื่อมต่อทั่วไป - KR548UH1 เป็นเครื่องขยายเสียงไมโครโฟน (ติดตั้งใน PTT) และ (TDA2005) ในการเชื่อมต่อแบบบริดจ์เป็นเครื่องขยายเสียงเทอร์มินัล (ติดตั้งในกล่องไซเรนแทนบอร์ดเดิม) ในฐานะที่เป็นอิมิตเตอร์แบบอะคูสติก ไซเพนสัญญาณเตือนแบบดัดแปลงที่มีหัวแม่เหล็กถูกใช้ (ตัวปล่อยแบบเพียโซไม่เหมาะสม) การปรับปรุงประกอบด้วยการแยกส่วนไซเรนและโยนทวีตเตอร์ดั้งเดิมด้วยเครื่องขยายเสียง ไมโครโฟน - อิเล็กโทรไดนามิก เมื่อใช้ไมโครโฟนอิเล็กเตรต (เช่น จากโทรศัพท์มือถือจีน) จุดเชื่อมต่อของไมโครโฟนกับตัวเก็บประจุจะต้องเชื่อมต่อกับ + 12V ผ่านตัวต้านทาน ~ 4.7K (หลังปุ่ม!) ตัวต้านทาน 100K ในวงจรป้อนกลับ K548UH1 ดีกว่าที่จะใส่ด้วยความต้านทาน ~ 30-47K ตัวต้านทานนี้ใช้เพื่อปรับระดับเสียง จะดีกว่าถ้าติดตั้งชิป TDA2004 บนหม้อน้ำขนาดเล็ก
เพื่อทดสอบและใช้งาน - มีหม้อน้ำอยู่ใต้ฝากระโปรงหน้าและสัมผัสกันในห้องโดยสาร มิฉะนั้นเสียงแหลมเนื่องจากการกระตุ้นตัวเองเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวต้านทานทริมเมอร์จะกำหนดระดับเสียงเพื่อไม่ให้เสียงผิดเพี้ยนและการกระตุ้นตัวเองอย่างรุนแรง ด้วยระดับเสียงที่ไม่เพียงพอ (เช่น ไมโครโฟนที่ไม่ดี) และระยะขอบที่ชัดเจนของกำลังของอีซีแอล คุณสามารถเพิ่มเกนของเครื่องขยายเสียงไมโครโฟนได้โดยการเพิ่มค่าของทริมเมอร์ในวงจรป้อนกลับหลายๆ ครั้ง (อันที่ 100K ตาม กับโครงการ) ในทางที่ดี เราจำเป็นต้องมีไพรแอมบาสอีกตัวที่ไม่อนุญาตให้วงจรกระตุ้นตัวเอง - ห่วงโซ่การเปลี่ยนเฟสบางประเภทหรือตัวกรองสำหรับความถี่ในการกระตุ้น แม้ว่าโครงงานและไม่มีภาวะแทรกซ้อนจะทำงานได้ดี
วันนี้ไม่ถือว่าเป็นแฟชั่นอีกต่อไปในการประสานชิ้นส่วนที่เป็นประกายบนแผงวงจรแบบโฮมเมดเหมือนเมื่อยี่สิบปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม ในเมืองของเรายังคงมีสโมสรวิทยุสมัครเล่น นิตยสารเฉพาะทางจะเผยแพร่ในโหมดออฟไลน์และออนไลน์
เหตุใดความสนใจในอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์จึงลดลง ความจริงก็คือในร้านค้าสมัยใหม่ทุกอย่างที่จำเป็นจะต้องรับรู้และไม่จำเป็นต้องศึกษาบางสิ่งบางอย่างหรือมองหาวิธีที่จะได้รับมันอีกต่อไป
แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายอย่างที่เราต้องการ มีลำโพงที่ยอดเยี่ยมพร้อมแอมพลิฟายเออร์และซับวูฟเฟอร์แบบแอคทีฟ, ระบบสเตอริโอนำเข้าที่ยอดเยี่ยมและมิกเซอร์แบบหลายช่องสัญญาณที่มีความสามารถหลากหลาย แต่ไม่มีแอมพลิฟายเออร์กำลังต่ำโดยปกติแล้วจะใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ในบ้านดังนั้น เพื่อทำลายจิตใจเพื่อนบ้าน การซื้ออุปกรณ์ที่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ทรงพลังนั้นค่อนข้างแพง วิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลมีดังนี้: กระชับเล็กน้อยและสร้างแอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากภายนอก โชคดีที่วันนี้เป็นไปได้และลุงอินเทอร์เน็ตยินดีที่จะช่วยเหลือในเรื่องนี้
แอมพลิฟายเออร์ "ประกอบที่หัวเข่า" 
ทัศนคติต่ออุปกรณ์ที่ประกอบเองในทุกวันนี้ค่อนข้างเป็นลบ และสำนวน "ประกอบบนเข่า" เป็นเชิงลบมากเกินไป แต่อย่าฟังคนอิจฉา แต่ให้รีบไปที่ด่านแรกทันที 
ก่อนอื่นคุณต้องเลือกรูปแบบ ประเภท ULF แบบโฮมเมดสามารถทำได้บนทรานซิสเตอร์หรือไมโครเซอร์กิต ตัวเลือกแรกไม่แนะนำอย่างมากสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่เนื่องจากจะทำให้บอร์ดรกและการซ่อมแซมอุปกรณ์จะซับซ้อนยิ่งขึ้น ทางที่ดีควรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์หลายสิบตัวด้วยไมโครเซอร์กิตเสาหินก้อนเดียว แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดดังกล่าวจะสร้างความพึงพอใจให้กับดวงตามันจะกลายเป็นขนาดกะทัดรัดและใช้เวลาในการประกอบเล็กน้อย
ในปัจจุบัน ชิปที่ได้รับความนิยมและเชื่อถือได้มากที่สุดคือประเภท TDA2005 มันมีอยู่แล้วในตัวเอง ULF สองช่องก็เพียงพอแล้วที่จะจัดระเบียบแหล่งจ่ายไฟและใช้สัญญาณอินพุตและเอาต์พุต แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดที่เรียบง่ายดังกล่าวจะมีราคาไม่เกินหนึ่งร้อยรูเบิลพร้อมกับชิ้นส่วนและสายไฟอื่น ๆ
กำลังขับของ TDA2005 มีตั้งแต่ 2 ถึง 6 วัตต์ เท่านี้ก็เพียงพอแล้วสำหรับการฟังเพลงที่บ้าน รายชื่อชิ้นส่วนที่ใช้ พารามิเตอร์ และที่จริงแล้ววงจรแสดงไว้ด้านล่าง
เมื่อประกอบอุปกรณ์แล้ว แนะนำให้ขันสกรูตะแกรงอลูมิเนียมขนาดเล็กเข้ากับไมโครเซอร์กิต ดังนั้นเมื่อถูกความร้อนความร้อนจะกระจายตัวได้ดีขึ้น
แอมพลิฟายเออร์แบบโฮมเมดนั้นใช้พลังงาน 12 โวลต์ ในการนำไปใช้นั้น จะต้องซื้อแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กหรืออะแดปเตอร์ไฟฟ้าพร้อมความสามารถในการเปลี่ยนค่าแรงดันเอาต์พุต กระแสของอุปกรณ์ไม่เกิน 2 แอมแปร์
สามารถเชื่อมต่อลำโพงสูงสุด 100 วัตต์กับแอมพลิฟายเออร์ ULF ดังกล่าว สามารถใส่เครื่องขยายเสียงได้จากโทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นดีวีดี หรือคอมพิวเตอร์ ที่เอาต์พุต สัญญาณจะถูกนำผ่านแจ็คหูฟังมาตรฐาน
ดังนั้นเราจึงหาวิธีประกอบเครื่องขยายเสียงในเวลาอันสั้นด้วยเงินเพียงเล็กน้อย การตัดสินใจที่มีเหตุผลของคนภาคปฏิบัติ!
สวัสดีตอนบ่าย habrauser ที่รัก ฉันอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับพื้นฐานของการสร้างเครื่องขยายเสียง ความถี่เสียง. ฉันคิดว่าบทความนี้จะน่าสนใจสำหรับคุณหากคุณไม่เคยจัดการกับอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์และแน่นอนว่ามันจะตลกสำหรับผู้ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมกับหัวแร้ง ดังนั้นฉันจะพยายามพูดคุยเกี่ยวกับหัวข้อนี้ให้เรียบง่ายที่สุดและขออภัยที่ละเว้นความแตกต่างบางอย่างแอมพลิฟายเออร์ความถี่เสียงหรือแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ เพื่อที่จะเข้าใจว่ามันยังคงทำงานอย่างไรและเหตุใดจึงมีทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุจำนวนมาก คุณจำเป็นต้องเข้าใจว่าแต่ละองค์ประกอบทำงานอย่างไร และพยายามค้นหาว่าองค์ประกอบเหล่านี้ทำงานอย่างไร ในการประกอบแอมพลิฟายเออร์ดั้งเดิม เราจำเป็นต้องมีองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์สามประเภท: ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และทรานซิสเตอร์แน่นอน
ตัวต้านทาน
ดังนั้น ตัวต้านทานของเราจึงมีความต้านทานกระแสไฟฟ้า และความต้านทานนี้วัดเป็นโอห์ม โลหะหรือโลหะผสมที่นำไฟฟ้าแต่ละชนิดมีสภาพต้านทานเป็นของตัวเอง หากเราใช้เส้นลวดที่มีความยาวตามที่กำหนดซึ่งมีความต้านทานสูง เราก็จะได้ตัวต้านทานแบบลวดพันจริง เพื่อให้ตัวต้านทานมีขนาดกะทัดรัด ลวดสามารถพันรอบโครงได้ ดังนั้นเราจึงได้ตัวต้านทานแบบลวดพัน แต่มีข้อเสียอยู่หลายประการ ดังนั้นตัวต้านทานมักจะทำจากวัสดุเซอร์เม็ท นี่คือลักษณะของตัวต้านทาน ไดอะแกรมไฟฟ้า:การกำหนดเวอร์ชันบนถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกา เวอร์ชันล่างในรัสเซียและยุโรป
ตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผ่นโลหะสองแผ่นคั่นด้วยอิเล็กทริก ถ้าเรายื่นแผ่นป้ายนี้ ความดันคงที่จากนั้นสนามไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นซึ่งหลังจากปิดเครื่องจะรักษาประจุบวกและลบบนเพลตตามลำดับ
พื้นฐานของการออกแบบตัวเก็บประจุคือแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นซึ่งมีไดอิเล็กตริก
ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงสามารถสะสมได้ ค่าไฟฟ้า. ความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้านี้เรียกว่าความจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นพารามิเตอร์หลักของตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าวัดเป็นฟารัด ที่พิเศษกว่านั้นคือเมื่อเราชาร์จหรือคายประจุตัวเก็บประจุ ไฟฟ้า. แต่ทันทีที่ตัวเก็บประจุถูกชาร์จ มันจะหยุดส่งกระแสไฟฟ้า และนี่เป็นเพราะตัวเก็บประจุได้รับประจุของแหล่งพลังงาน นั่นคือ ศักยภาพของตัวเก็บประจุและแหล่งพลังงานเท่ากัน และถ้ามี ไม่มีความต่างศักย์ (แรงดัน) ไม่มีกระแสไฟฟ้า ดังนั้นตัวเก็บประจุที่มีประจุจะไม่ผ่านกระแสไฟฟ้าโดยตรง แต่จะผ่าน กระแสสลับเนื่องจากเมื่อคุณเชื่อมต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับ มันจะชาร์จและคายประจุอย่างต่อเนื่อง บนไดอะแกรมไฟฟ้ามีการกำหนดดังนี้:
ทรานซิสเตอร์
ในแอมพลิฟายเออร์ของเรา เราจะใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วที่ง่ายที่สุด ทรานซิสเตอร์ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ คุณสมบัติที่เราต้องการสำหรับวัสดุนี้คือการปรากฏตัวของผู้ให้บริการฟรีทั้งประจุบวกและลบ เซมิคอนดักเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทในแง่ของการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประจุที่มากกว่า: น-พิมพ์และ พี-type (n-negative, p-positive) ประจุลบคืออิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเปลือกนอกของอะตอมของตาข่ายคริสตัล และประจุบวกเรียกว่ารู หลุมเป็นตำแหน่งว่างที่ยังคงอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนหลังจากที่อิเล็กตรอนจากไป ให้เราแสดงอะตอมตามอัตภาพที่มีอิเล็กตรอนอยู่บนวงโคจรด้านนอกด้วยวงกลมสีน้ำเงินที่มีเครื่องหมายลบ และอะตอมที่มีที่ว่างด้วยวงกลมว่าง:
ทรานซิสเตอร์สองขั้วแต่ละตัวประกอบด้วยสามโซนของเซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าว โซนเหล่านี้เรียกว่าฐาน ตัวส่ง และตัวสะสม
พิจารณาตัวอย่างการทำงานของทรานซิสเตอร์ ในการทำเช่นนี้ ให้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 1.5 และ 5 โวลต์สองก้อนเข้ากับทรานซิสเตอร์ บวกกับอีซีแอล และลบกับฐานและตัวสะสมตามลำดับ (ดูรูป):
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่หน้าสัมผัสระหว่างฐานกับตัวปล่อย ซึ่งจะดึงอิเล็กตรอนจากวงโคจรด้านนอกของอะตอมฐานและถ่ายโอนไปยังตัวปล่อย อิเล็กตรอนอิสระทิ้งหลุมไว้และครอบครองที่ว่างในตัวปล่อยแล้ว สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกันมีผลเช่นเดียวกันกับอะตอมของตัวสะสม และเนื่องจากฐานในทรานซิสเตอร์ค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับตัวปล่อยและตัวสะสม อิเล็กตรอนของตัวสะสมจึงผ่านไปยังตัวปล่อยได้ค่อนข้างง่าย และในจำนวนที่มากกว่านั้นมาก จากฐาน
ถ้าเราปิดแรงดันไฟฟ้าจากฐานก็จะไม่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและฐานจะทำหน้าที่เป็นไดอิเล็กตริกและทรานซิสเตอร์จะถูกปิด ดังนั้น เมื่อใช้แรงดันไฟขนาดเล็กเพียงพอกับฐาน เราสามารถควบคุมแรงดันไฟขนาดใหญ่ขึ้นกับอีซีแอลและคอลเลคเตอร์ได้
ทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา pnp-ประเภทเนื่องจากเขามีสองคน พี- โซนและหนึ่ง น-โซน. นอกจากนี้ยังมี npn-ทรานซิสเตอร์หลักการทำงานเหมือนกัน แต่กระแสไฟฟ้าไหลเข้าใน ฝั่งตรงข้ามกว่าในทรานซิสเตอร์ที่เราพิจารณา แบบนี้ ทรานซิสเตอร์สองขั้วถูกระบุไว้บนไดอะแกรมไฟฟ้า ลูกศรระบุทิศทางของกระแส: 
ULF
เรามาลองออกแบบแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำกัน อันดับแรก เราต้องการสัญญาณที่เราจะขยายสัญญาณ อาจเป็นการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เสียงอื่นๆ ที่มีเอาต์พุตแบบสาย สมมติว่าสัญญาณของเรามีแอมพลิจูดสูงสุดประมาณ 0.5 โวลต์ที่กระแส 0.2 A ประมาณนี้
และเพื่อให้ลำโพง 4 โอห์ม 10 วัตต์ที่ง่ายที่สุดทำงาน เราต้องเพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณเป็น 6 โวลต์ด้วยกระแสไฟ ฉัน = ยู / R= 6 / 4 = 1.5 ก.
เรามาลองเชื่อมต่อสัญญาณของเรากับทรานซิสเตอร์กัน จำวงจรของเราที่มีทรานซิสเตอร์และแบตเตอรี่สองก้อน ตอนนี้แทนที่จะเป็นแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์ เรามีสัญญาณเอาต์พุตแบบสาย ตัวต้านทาน R1 ทำหน้าที่เป็นโหลดจึงไม่มี ไฟฟ้าลัดวงจรและทรานซิสเตอร์ของเราก็ไม่ไหม้
แต่ที่นี่มีปัญหาสองประการเกิดขึ้นพร้อมกัน ประการแรก ทรานซิสเตอร์ของเรา npn-type และเปิดเฉพาะเมื่อครึ่งคลื่นเป็นค่าบวก และปิดเมื่อเป็นค่าลบ
ประการที่สอง ทรานซิสเตอร์ เช่นเดียวกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ มีลักษณะไม่เป็นเชิงเส้นเมื่อเทียบกับแรงดันและกระแส และยิ่งค่ากระแสและแรงดันต่ำเท่าใด การบิดเบือนเหล่านี้ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น:
ไม่เพียงแต่สัญญาณของเราเหลือเพียงครึ่งคลื่นเท่านั้น แต่สัญญาณยังจะบิดเบี้ยวด้วย:
นี่คือการบิดเบือนแบบขั้นตอนที่เรียกว่า
เพื่อขจัดปัญหาเหล่านี้ เราจำเป็นต้องเปลี่ยนสัญญาณของเราไปยังพื้นที่ทำงานของทรานซิสเตอร์ โดยที่สัญญาณไซนัสอยด์ทั้งหมดจะพอดีและการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นจะเล็กน้อย ในการทำเช่นนี้ แรงดันไบอัสจะถูกนำไปใช้กับฐาน เช่น 1 โวลต์ โดยใช้ตัวแบ่งแรงดันที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน R2 และ R3 สองตัว
และสัญญาณของเราที่เข้าสู่ทรานซิสเตอร์จะมีลักษณะดังนี้:
ตอนนี้เราต้องลบสัญญาณที่มีประโยชน์ของเราออกจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ ในการดำเนินการนี้ ให้ติดตั้งตัวเก็บประจุ C1:
อย่างที่เราจำได้ ตัวเก็บประจุส่งผ่านกระแสสลับและไม่ผ่านกระแสตรง ดังนั้นตัวเก็บประจุจะทำหน้าที่เป็นตัวกรองที่ส่งผ่านเฉพาะสัญญาณที่มีประโยชน์เท่านั้น นั่นคือไซนูซอยด์ของเรา และส่วนประกอบคงที่ที่ไม่ผ่านตัวเก็บประจุจะกระจายโดยตัวต้านทาน R1 กระแสสลับซึ่งเป็นสัญญาณที่มีประโยชน์ของเรามักจะผ่านตัวเก็บประจุ เนื่องจากความต้านทานของตัวเก็บประจุสำหรับมันนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับตัวต้านทาน R1
ดังนั้นเราจึงได้ทรานซิสเตอร์สเตจแรกของแอมพลิฟายเออร์ของเรา แต่มีความแตกต่างเล็ก ๆ อีกสองประการ:
เราไม่ทราบ 100% ว่าสัญญาณใดเข้าสู่เครื่องขยายเสียง ทันใดนั้นแหล่งสัญญาณยังคงผิดพลาด อะไรก็เกิดขึ้นได้ ไฟฟ้าสถิตอีกครั้งหรือแรงดันไฟฟ้าคงที่ส่งผ่านพร้อมกับสัญญาณที่มีประโยชน์ ซึ่งอาจทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานไม่ถูกต้องหรืออาจแตกหักได้ ในการทำเช่นนี้ เราติดตั้งตัวเก็บประจุ C2 ซึ่งเหมือนกับตัวเก็บประจุ C1 จะบล็อกกระแสไฟฟ้าตรง และความจุที่จำกัดของตัวเก็บประจุจะไม่อนุญาตให้มียอดแอมพลิจูดสูงที่สามารถทำลายทรานซิสเตอร์ได้ ไฟกระชากเหล่านี้มักเกิดขึ้นเมื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์
และความแตกต่างที่สอง แหล่งสัญญาณใด ๆ ต้องการโหลดเฉพาะ (ความต้านทาน) ดังนั้นอิมพีแดนซ์อินพุตของน้ำตกจึงมีความสำคัญสำหรับเรา ในการปรับความต้านทานอินพุต ให้เพิ่มตัวต้านทาน R4 ไปที่วงจรอีซีแอล:
ตอนนี้เรารู้จุดประสงค์ของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแต่ละตัวในสเตจทรานซิสเตอร์แล้ว ตอนนี้เรามาลองคำนวณค่าขององค์ประกอบที่คุณต้องใช้สำหรับมัน
ข้อมูลเบื้องต้น:
- ยู= 12 V - แรงดันไฟฟ้า;
- ยูแบ~ 1 V - แรงดันเบสของ Emitter ของจุดทำงานของทรานซิสเตอร์
- Pmax= 200 mW - การกระจายพลังงานสูงสุด
- ไอแมกซ์= 100 mA - สูงสุด กระแสตรง.นักสะสม;
- Umax\u003d 18 V - แรงดันไฟฟ้าสะสมฐาน / ตัวสะสมสูงสุดที่อนุญาต (เรามีแรงดันไฟฟ้า 12 V ดังนั้นจึงมีระยะขอบเพียงพอ)
- คุณเอ้\u003d 5 V - แรงดันไฟฐานอีซีแอลสูงสุดที่อนุญาต (แรงดันของเราคือ 1 โวลต์± 0.5 โวลต์);
- h21\u003d 75-225 - ปัจจัยการขยายฐานปัจจุบันใช้ค่าต่ำสุด - 75;
- เราคำนวณพลังงานสถิตสูงสุดของทรานซิสเตอร์ซึ่งน้อยกว่าพลังงานสูงสุดที่กระจายไป 20% เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ของเราไม่ทำงานที่ขีด จำกัด ของความสามารถ:
P st.max = 0,8*Pmax= 0.8 * 200mW = 160mW;
- ให้เรากำหนดกระแสของตัวสะสมในโหมดคงที่ (ไม่มีสัญญาณ) แม้ว่าจะไม่มีการใช้แรงดันไฟฟ้ากับฐานผ่านทรานซิสเตอร์ แต่กระแสไฟฟ้ายังคงไหลในระดับเล็กน้อย
ฉัน k0 =P st.max / ยูเกะ, ที่ไหน ยูเกะคือแรงดันทางแยกคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ ทรานซิสเตอร์กระจายแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของแหล่งจ่าย ครึ่งหลังจะถูกกระจายโดยตัวต้านทาน:
ยูเกะ = ยู / 2;
ฉัน k0 = P st.max / (ยู/ 2) = 160 mW / (12V / 2) = 26.7 mA;
- ทีนี้ มาคำนวณความต้านทานโหลดกัน ตอนแรกเรามีตัวต้านทาน R1 หนึ่งตัวที่ทำหน้าที่นี้ แต่เนื่องจากเราเพิ่มตัวต้านทาน R4 เพื่อเพิ่มความต้านทานอินพุตของสเตจ ตอนนี้ ความต้านทานโหลดจะเป็นผลรวมของ R1 และ R4:
R n = R1 + R4, ที่ไหน R n- ความต้านทานโหลดทั้งหมด
อัตราส่วนระหว่าง R1 และ R4 มักใช้เป็น 1 ถึง 10:
R1 =R4*10;
คำนวณความต้านทานโหลด:
R1 + R4 = (ยู / 2) / ฉัน k0\u003d (12V / 2) / 26.7 mA \u003d (12V / 2) / 0.0267 A \u003d 224.7 โอห์ม;
ค่าตัวต้านทานที่ใกล้ที่สุดคือ 200 และ 27 โอห์ม R1\u003d 200 โอห์มและ R4= 27 โอห์ม
- ตอนนี้เราพบแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์โดยไม่มีสัญญาณ:
คุณ k0 = (คุณ ke0 + ฉัน k0 * R4) = (ยู - ฉัน k0 * R1) \u003d (12V -0.0267 A * 200 โอห์ม) \u003d 6.7 V;
- ฐานควบคุมทรานซิสเตอร์ในปัจจุบัน:
ฉันข = ฉันถึง / h21, ที่ไหน ฉันถึง- กระแสสะสม;
ฉันถึง = (ยู / R n);
ฉันข = (ยู / R n) / h21\u003d (12V / (200 โอห์ม + 27 โอห์ม)) / 75 \u003d 0.0007 A \u003d 0.07 mA;
- กระแสฐานทั้งหมดถูกกำหนดโดยแรงดันไบอัสฐานซึ่งกำหนดโดยตัวหาร R2และ R3. กระแสที่กำหนดโดยตัวหารควรเป็น 5-10 เท่าของกระแสควบคุมฐาน ( ฉันข) เพื่อให้กระแสควบคุมฐานไม่ส่งผลกระทบต่อแรงดันอคติ ดังนั้นสำหรับค่าของกระแสแบ่ง ( ฉันกรณี) ใช้ 0.7 mA และคำนวณ R2และ R3:
R2 + R3 = ยู / ฉันกรณี= 12V / 0.007 = 1714.3 โอห์ม
- ตอนนี้เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่อีซีแอลในสถานะที่เหลือของทรานซิสเตอร์ ( คุณเอ่อ):
คุณเอ่อ = ฉัน k0 * R4= 0.0267 A * 27 โอห์ม = 0.72 V
ใช่, ฉัน k0กระแสสะสมจะนิ่ง แต่กระแสเดียวกันก็ไหลผ่านอีซีแอลด้วยดังนั้น ฉัน k0พิจารณากระแสนิ่งของทรานซิสเตอร์ทั้งหมด
- เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดที่ฐาน ( คุณบี) โดยคำนึงถึงแรงดันอคติ ( คุณ cm= 1V):
คุณบี = คุณเอ่อ + คุณ cm= 0.72 + 1 = 1.72 V
ตอนนี้โดยใช้สูตรตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า เราพบค่าของตัวต้านทาน R2และ R3:
R3 = (R2 + R3) * คุณบี / ยู= 1714.3 โอห์ม * 1.72V / 12V = 245.7 โอห์ม;
ค่าตัวต้านทานที่ใกล้ที่สุดคือ 250 โอห์ม;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714.3 โอห์ม - 250 โอห์ม = 1464.3 โอห์ม;
เราเลือกค่าของตัวต้านทานในทิศทางที่ลดลงที่ใกล้ที่สุด R2= 1.3 กิโลโอห์ม
- ตัวเก็บประจุ C1และ C2มักจะตั้งไว้อย่างน้อย 5 microfarads เลือกความจุเพื่อให้ตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จใหม่
บทสรุป
ที่เอาต์พุตของแคสเคด เราจะได้สัญญาณขยายตามสัดส่วนทั้งในแง่ของกระแสและแรงดัน กล่าวคือ ในแง่ของกำลัง แต่ขั้นตอนเดียวไม่เพียงพอสำหรับการขยายเสียงที่ต้องการ เราจึงต้องเพิ่มช่วงถัดไปและช่วงถัดไป ... และอื่นๆการคำนวณที่พิจารณาแล้วค่อนข้างผิวเผินและแน่นอนว่าไม่ได้มีการใช้รูปแบบการขยายสัญญาณในโครงสร้างของแอมพลิฟายเออร์ เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับช่วงความถี่ การบิดเบือนและอื่น ๆ อีกมากมาย
หลังจากเรียนรู้พื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์แล้ว นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ก็พร้อมที่จะประสานการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นแรกของเขา เครื่องขยายเสียงพลังเสียงมีแนวโน้มที่จะออกแบบซ้ำได้มากที่สุด มีโครงร่างมากมายแต่ละแบบแตกต่างกันในพารามิเตอร์และการออกแบบ บทความนี้จะกล่าวถึงวงจรแอมพลิฟายเออร์ที่ง่ายและใช้งานได้ดีที่สุดบางส่วนที่สามารถทำซ้ำได้สำเร็จโดยนักวิทยุสมัครเล่น บทความนี้ไม่ได้ใช้คำศัพท์และการคำนวณที่ซับซ้อน ทุกอย่างถูกทำให้ง่ายขึ้นให้มากที่สุดเพื่อไม่ให้มีคำถามเพิ่มเติม
เริ่มจากโครงร่างที่ทรงพลังกว่ากัน
ดังนั้นวงจรแรกจึงถูกสร้างขึ้นบนชิป TDA2003 ที่รู้จักกันดี นี่คือแอมพลิฟายเออร์โมโนที่มีกำลังขับสูงถึง 7 วัตต์ในการโหลด 4 โอห์ม ฉันต้องการจะบอกว่าวงจรสวิตชิ่งมาตรฐานของไมโครเซอร์กิตนี้มีส่วนประกอบจำนวนเล็กน้อย แต่เมื่อสองสามปีก่อน ฉันคิดวงจรที่แตกต่างกันบนไมโครเซอร์กิตนี้ ในรูปแบบนี้จำนวนส่วนประกอบจะลดลง แต่แอมพลิฟายเออร์ไม่ได้สูญเสียพารามิเตอร์เสียง หลังจากการพัฒนาวงจรนี้ ฉันก็เริ่มทำเครื่องขยายเสียงทั้งหมดของฉันสำหรับลำโพงที่ใช้พลังงานต่ำในวงจรนี้
วงจรของแอมพลิฟายเออร์ที่นำเสนอมีช่วงความถี่ที่ทำซ้ำได้หลากหลายช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายอยู่ระหว่าง 4.5 ถึง 18 โวลต์ (ปกติ 12-14 โวลต์) ไมโครเซอร์กิตติดตั้งอยู่บนฮีตซิงก์ขนาดเล็ก เนื่องจากกำลังไฟสูงสุดถึง 10 วัตต์
ไมโครเซอร์กิตสามารถทำงานได้ที่โหลด 2 โอห์ม ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมต่อ 2 หัวที่มีความต้านทาน 4 โอห์มเข้ากับเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงได้
ตัวเก็บประจุอินพุตสามารถเปลี่ยนได้ด้วยความจุ 0.01 ถึง 4.7 uF (ควรเป็น 0.1 ถึง 0.47 uF) คุณสามารถใช้ทั้งฟิล์มและ ตัวเก็บประจุเซรามิก. ไม่ควรเปลี่ยนส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมด
การควบคุมระดับเสียงตั้งแต่ 10 ถึง 47 kOhm
กำลังขับของไมโครเซอร์กิตช่วยให้สามารถใช้กับลำโพง PC ที่ใช้พลังงานต่ำได้ มันสะดวกมากที่จะใช้ชิปสำหรับลำโพงแบบสแตนด์อะโลนเพื่อ โทรศัพท์มือถือเป็นต้น
แอมพลิฟายเออร์ทำงานทันทีหลังจากเปิดเครื่อง ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งเพิ่มเติม ขอแนะนำให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟลบกับตัวระบายความร้อนเพิ่มเติม ทั้งหมด ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเป็นที่พึงปรารถนาที่จะใช้ 25 โวลต์
วงจรที่สองประกอบขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์กำลังต่ำและเหมาะกว่าสำหรับใช้เป็นเครื่องขยายเสียงสำหรับหูฟัง
นี่อาจเป็นวงจรคุณภาพสูงสุดในประเภทเดียวกัน เสียงชัดเจน รู้สึกถึงสเปกตรัมความถี่ทั้งหมด ด้วยหูฟังที่ดี คุณจึงรู้สึกเหมือนมีซับวูฟเฟอร์เต็มตัว
แอมพลิฟายเออร์ประกอบกับทรานซิสเตอร์การนำไฟฟ้าย้อนกลับเพียง 3 ตัวเนื่องจากเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดทรานซิสเตอร์ของซีรีย์ KT315 ถูกนำมาใช้ แต่ตัวเลือกของพวกเขาค่อนข้างกว้าง
แอมพลิฟายเออร์สามารถทำงานบนโหลดอิมพีแดนซ์ต่ำได้ถึง 4 โอห์ม ซึ่งทำให้สามารถใช้วงจรเพื่อขยายสัญญาณของเครื่องเล่น เครื่องรับวิทยุ ฯลฯ ใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์เป็นแหล่งพลังงาน
ทรานซิสเตอร์ KT315 ยังใช้ในขั้นตอนสุดท้าย ในการเพิ่มกำลังขับคุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ KT815 ได้ แต่คุณจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 12 โวลต์ ในกรณีนี้กำลังของเครื่องขยายเสียงจะสูงถึง 1 วัตต์ ตัวเก็บประจุเอาต์พุตสามารถมีความจุได้ตั้งแต่ 220 ถึง 2200 ไมโครฟารัด
ทรานซิสเตอร์ในวงจรนี้ไม่ร้อนขึ้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องระบายความร้อน เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตที่ทรงพลังกว่า คุณอาจต้องใช้ฮีทซิงค์ขนาดเล็กสำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว
และสุดท้าย - โครงการที่สาม มีการนำเสนอโครงสร้างแอมพลิฟายเออร์รุ่นที่เรียบง่าย แต่ผ่านการพิสูจน์แล้ว เครื่องขยายเสียงสามารถทำงานได้ สวนท่งสูงสุด 5 โวลต์ ในกรณีนี้ กำลังขับของ PA จะไม่เกิน 0.5 วัตต์ และกำลังสูงสุดเมื่อขับเคลื่อนด้วย 12 โวลต์จะสูงถึง 2 วัตต์
สเตจเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์สร้างขึ้นจากคู่เสริมภายในประเทศ ปรับเครื่องขยายเสียงโดยเลือกตัวต้านทาน R2 เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ขอแนะนำให้ใช้ทริมเมอร์ 1 kOhm หมุนปุ่มช้าๆ จนกระทั่งกระแสนิ่งของสเตจเอาท์พุตอยู่ที่ 2-5 mA
แอมพลิฟายเออร์ไม่มีความไวอินพุตสูง ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้พรีแอมพลิฟายเออร์ก่อนอินพุต
ไดโอดมีบทบาทสำคัญต่อวงจรซึ่งทำหน้าที่ปรับโหมดสเตจเอาต์พุตให้คงที่
ทรานซิสเตอร์สเตจเอาท์พุตสามารถเปลี่ยนเป็นคู่ของพารามิเตอร์ที่เหมาะสมได้ เช่น KT816/817 แอมพลิฟายเออร์สามารถจ่ายไฟให้กับลำโพงอัตโนมัติกำลังต่ำที่มีความต้านทานโหลด 6-8 โอห์ม