Výkon nízkofrekvenčného (ULF viac) - elektronické zariadenie určené na zvýšenie nízkofrekvenčné vibrácie k tomuto spotrebiteľskej potreby. Oni môžu bežať na rôznych elektronických prvkov údajne tranzistory rôznych typov svetelných zdrojov alebo operačných zosilňovačov. Všetky UHF majú niekoľko parametrov, ktoré charakterizujú účinnosť ich práce. Tento článok bude vysvetliť použitie takéhoto zariadenia, jeho parametrov, metódy konštrukcie prostredníctvom rôznych elektronických súčiastok. Takisto sa bude brať do úvahy obvod nízkofrekvenčných zosilňovačov.

Použitie ULF

Väčšina ULF použitý v zariadení pre prehrávanie, pretože umenie je často nutné zvýšiť frekvenciu signálu na to, čo môže vnímať ľudské telo (od 20 Hz do 20 kHz).


Ďalšie oblasti použitia UFR:

meracie zariadenia;

defektoskopia;

analógové výpočty.

Všeobecne možno povedať, basové zosilňovače, ako existujú rôzne prvky elektronických obvodov, ako sú rádiá, akustických zariadení, televízory a rádioprijímače.

Parametre

Najdôležitejším parametrom pre zosilňovač je zisk. Vypočíta sa ako pomer výstupného signálu k vstupu. V závislosti na uvažovaných množstva sa rozlišujú:

, prúdový zisk = výstupný prúd /vstupný prúd;

zosilnenie napätia = výstupné napätie /vstupné napätie;

účinník = výstupný výkon /vstupný výkon.

U niektorých zariadení, ako sú napríklad operačné zosilňovače hodnota tohto pomeru je veľmi veľký, ale pracujú s veľkými (i veľmi malé), čísla v výpočtoch nepohodlné, pretože zisk je často vyjadrená v logaritmických jednotiek. Za týmto účelom, tento vzorec:

na získanie energie v logaritmických jednotiek = 10 * logaritmus požadovaný zisk kapacity;

prúdové zosilnenie v logaritmických jednotiek = 20 * logaritmus požadovaný prúd zisk;

, napäťový zisk v logaritmických jednotiek = 20 * logaritmus požadované zosilnenie napätia.

Takto vypočítané sú koeficienty merané v decibeloch. Skratka - dB. Ďalším dôležitým parametrom zosilňovača je faktor narušenia signálu. Je dôležité pochopiť, že zosilnenie signálu nastáva v dôsledku jeho transformácií a zmien. Nie je to skutočnosť, že tieto transformácie budú vždy správne. Z tohto dôvodu, je výstupný signál sa môže líšiť od vstupu, ako je napríklad vo forme. Ideálne zosilňovače neexistujú, takže sa vždy deformuje. V niektorých prípadoch však nepresahujú prípustné limity, zatiaľ čo v iných ide. Ak sa harmonické signály na výstupe zosilňovača zhodujú s harmonickými vstupných signálov, potomlineárne deformácie a sú redukované iba na zmeny amplitúdy a fázy. Ak na výstupe sú nové harmonické, potom nelineárne deformácie, pretože vedú k zmene tvaru signálu.
Jednoducho povedané, ak je lineárne skreslenie a vstup zosilňovača "a", potom bude výstupom signál "A" a ak je nelineárny, potom bude výstupom signál "B". Posledným dôležitým parametrom, ktorý charakterizuje prácu zosilňovača, je výstupný výkon. Varianty sily:

Nominálne.

Hluk v pasoch.

Maximálna hodnota je krátkodobá.

Maximálna trvanlivosť.

Všetky štyri typy sú štandardizované rôznymi GOST a normami.

Zosilňovače na svietidlách

Historicky boli prvé zosilňovače vytvorené na elektronických rúrach, ktoré patria do triedy elektrických vákuových zariadení. V závislosti od vnútornej časti utesnenej banky sa rozlišujú žiarovky elektród:

diódy;

triódy;

tetrody;

pentódy.

Maximálny počet elektród je osem. Existujú aj také elektrovakuové zariadenia ako klystrony.

Triodový zosilňovač

Najprv by ste mali zvážiť schému zahrnutia. Opis zosilňovača s nízkymi frekvenciami v trióde je uvedený nižšie. Na horiacej nite, ktorá ohrieva katódu, pôsobí napätie. Napätie sa tiež privádza do anódy. Z katódy sú pod vplyvom teploty odtiahnuté elektróny, ktoré smerujú k anóde, ktorá má kladný potenciál (v elektrónovom potenciáli je negatívny). Časť elektrónov je zachytená treťou elektródou, do ktorej je pridaná aj mriežkanapätie len premenlivé. Pomocou mriežky je regulovaný anódový prúd (prúd v obvode ako celku). Ak odošlete veľký čistý negatívny potenciál, všetky elektróny z katódy ho usadiť, a cez lampy prúd potečie, pretože prúd - orientovaný pohyb elektrónov, a mriežka prekrýva pohyb.
Zisk žiarovky upravuje odpor pripojený medzi napájací zdroj a anódu. Určuje požadovanú polohu pracovného bodu pre charakteristiku napätia a prúdu, na ktorej závisia parametre zisku. Prečo je postavenie pracovnej stanice tak dôležité? Pretože záleží na tom, koľko bude prúd a napätie (a teda aj výkon) zosilnené v obvode zosilňovača nízkej frekvencie. Výstupný signál na triódovom zosilňovači je odstránený z oblasti medzi anódou a odporom, ktorý je pred ním umiestnený.

zosilňovače klystróny

Princíp nízkofrekvenčného zosilňovača klystróny založené na moduláciu rýchlosti ako prvý, potom je hustota. Klaristron je usporiadaný nasledujúcim spôsobom: v banke sa nachádza katóda zohrievaná zapaľovacím vláknom a kolektor (analóg anódy). Medzi nimi sú vstupné a výstupné rezonátory. Elektróny emitované z katódy sa urýchľujú napätím privedeným k katóde a nasmerovaným do zberača. Niektoré elektróny sa budú pohybovať rýchlejšie, iné budú pomalšie - to vyzerá ako modulácia rýchlosťou. Kvôli rozdielom v rýchlosti elektrónov sú elektróny zoskupené do zväzkov - takto je zobrazená modulácia hustoty. Signál modulovaný hustotou vstupuje do výstupného rezonátora, kdegeneruje signál rovnakej frekvencie, ale väčší výkon ako vstupný rezonátor. Ukazuje sa, že kinetická energia elektrónov sa premení na energiu mikrovlnných kmitov elektromagnetického poľa výstupného rezonátora. Takto sa signál zosilňuje v klystronu.

predstavuje vákuové zosilňovače

Ak porovnáme kvalitu rovnaké signálne svetlo zvýšenú zariadením a Ulf tranzistory, rozdiel bude viditeľná voľným okom, a to druhé.

Každý profesionálny hudobník povedie, že zosilňovače žiariviek sú oveľa lepšie ako ich pokročilí náprotivníci. Vákuové zariadenie už dávno opustil spotrebiteľa, boli nahradené tranzistory a obvody, ale to je nepodstatné oblasti reprodukcie zvuku. Vzhľadom na teplotnú stabilitu a vákuum vo vnútri svetelných zariadení je signál lepšie zosilnený. Jedinou nevýhodou lampy ULF je vysoká cena, čo je logické: je drahé vyrábať položky, ktoré nie sú v populárnom dopyte.

napájanie bipolárne tranzistory

Často sa deje zosilňovací stupeň s použitím tranzistorov. Jednoduché nízkofrekvenčné zosilňovač môžu byť zhromažďované iba tri hlavné prvky: kondenzátor, odpor a n-p-n tranzistor. Na účely tohto zosilňovača uzemnený emitor tranzistora potreby pripojený k svojej základnej rady kondenzátora a paralelné - odpor. Zátka by mala byť umiestnená pred kolektorom. Kolektor v tomto okruhu je vhodné pripojiť obmedzujúci odpor. Prípustné napájacie napätie tohto obvoduNízkofrekvenčný zosilňovač sa pohybuje od 3 do 12 voltov. Menovitá hodnota odporu by sa mala vybrať experimentálne, berúc do úvahy, že jeho hodnota by mala byť aspoň 100-násobok odporu zaťaženia. Menovitý kondenzátor sa môže pohybovať od 1 do 100 μF. Jeho kapacita ovplyvňuje frekvenciu, s akou môže zosilňovač fungovať. Čím väčšia je kapacita, tým je frekvencia nižšia, ktorú možno zosilniť tranzistorom.
Vstup nízkofrekvenčného zosilňovača na bipolárnom tranzistore je privádzaný do kondenzátora. Pozitívny výkonový pól by mal byť pripojený k spojovaciemu bodu odporu zaťaženia a paralelne pripojený k základňu a ku kondenzátoru. Aby sa zlepšila kvalita tohto signálu, je možné pripojiť kondenzátor a odpor rovnobežný s emitorom, ktorý hrá negatívnu spätnú väzbu.

Zosilňovač na dvoch bipolárnych tranzistoroch

Na zvýšenie zisku môžete kombinovať dva samostatné ULF do tranzistorov do jedného. Potom môže byť zvýšený zisk týchto zariadení. Ak však naďalej zvyšujete počet stupňov zosilňovača, zvyšuje sa šanca na samovzrušené zosilňovače.

Zosilňovač na poli tranzistor

Nízkofrekvenčné zosilňovače sa tiež zhromažďujú na poľných tranzistoroch (ďalej len PA). Obvody takýchto zariadení nie sú veľmi odlišné od obvodov, ktoré sa zhromažďujú na bipolárnych tranzistoroch. Ako príklad bude zvážený zosilňovač na poľnom tranzistore s izolovanou bránou s n-kanálom (typ TIR). Na substrát tohtotranzistor je zapojený do sériového kondenzátora, paralelne - rozdeľovač napätia. K úniku PA je pripojený odpor (môžete tiež použiť paralelné spojenie medzi kondenzátorom a odporom, ako je opísané vyššie). Na odtok je pripojený obmedzujúci odpor a napájanie a medzi rezistorom a odtokom sa vyvodzuje záver. Vstup do nízkofrekvenčných zosilňovačov na poľných tranzistoroch sa privádza k bráne. Toto sa tiež vykonáva cez kondenzátor. Ako je zrejmé z vysvetlenia, schéma najjednoduchšieho zosilňovača v poľnom tranzistore sa nelíši od zosilňovača s nízkymi frekvenciami na bipolárnom tranzistore. Je pravda, že pri práci s PT je potrebné zvážiť nasledujúce vlastnosti týchto prvkov:

V PT high input R = I /U shutter-leak. Polné tranzistory sú riadené elektrickým poľom, ktoré je generované napätím. Takže PT sú riadené napätím, nie je aktuálne.

FT takmer nekonzumuje prúd, čo vedie k slabému skresleniu výstupného signálu.

​​

V polných tranzistoroch nie je žiadna nabíjacia záťaž, takže hladina hluku týchto prvkov je veľmi nízka.

Sú odolné voči teplotným zmenám.

Hlavnou nevýhodou poľných tranzistorov je vysoká citlivosť na statickú elektrinu. Mnohí ľudia sú oboznámení so situáciou, keď sa zdanlivo nevodivé veci dotýkajú ľudského prúdu. Je to prejav statickej elektriny. Ak sa tento impulz aplikuje na jeden z kontaktov poľa tranzistora, je možné prvok vypnúť. Takže pri práci s PT je lepšie nerobiť ruky pre kontaktyNenechajte náhodne poškodiť predmet.

Zariadenie na operačnom zosilňovači

Operačný zosilňovač (ďalej len OP) - zariadenie s diferencovanými vstupmi, ktoré má veľmi vysoký zisk. Zosilnenie signálu nie je jedinou funkciou tohto prvku. Môže fungovať ako generátor signálov. Avšak práve jeho vylepšovacie vlastnosti sú zaujímavé pre prácu s nízkymi frekvenciami. Aby bolo možné zosilňovač signálov z operačného zosilňovača, je potrebné správne pripojiť spätnoväzbový obvod, ktorý predstavuje normálny rezistor. Ako pochopiť, kde sa má tento reťazec pripojiť? Aby ste to mohli urobiť, musíte sa pozrieť na prenosové charakteristiky operačného systému. Má dve horizontálne a jednu lineárnu časť. Ak je pracovný bod zariadenia umiestnený na jednej z horizontálnych častí, potom OP pracuje v režime generátora (impulzný režim), ak je v lineárnej oblasti, potom OA zosilní signál. Aby ste preniesli OD do lineárneho režimu, musíte prepojiť odporový odpor s jedným kontaktom na výstup zariadenia a druhý na invertujúci vstup. Takéto zahrnutie sa nazýva negatívna spätná väzba (OOS). Ak je žiaduce, aby signál nízkej frekvencie zosilňoval a nemenil vo fáze, invertujúci vstup z EOS by mal byť uzemnený a na neinvertujúci vstup by sa mal použiť signál zosilňovača. Ak potrebujete zosilniť signál a zmeniť jeho fázu o 180 stupňov, musí byť neinvertujúci vstup uzemňovaný a musí sa použiť invertujúci vstupný signál. Zároveň by sme nemali zabúdať, že operačný zosilňovač musí byť odoslanýsilu opačnej polarity. K tomu má osobitné kontaktné miesta. Je dôležité poznamenať, že práca s takýmito zariadeniami je niekedy ťažké získať prvky pre obvod zosilňovača nízkej frekvencie. Musí byť opatrní, koordinácia, a to nielen v nominálnej hodnote, ale materiály, z ktorých sú vyrobené tak, aby bolo dosiahnuté požadované parametre zisk.

, zosilňovač na čipe

ULF môžu byť zhromažďované a vákuové prvky a tranzistory a operačné zosilňovače, tak elektrónky - minulosť vek a ďalšie systémy nie sú bez nevýhod, ktorého náprava nevyhnutne spôsobuje komplikácie zosilňovač, design , Je to nepohodlné. Inžinieri už dávno našiel pohodlnejšiu možnosť vytvoriť ULF Industry vyrába hotové čipy, ktoré pôsobia ako zosilňovače. Každý z týchto systémov - sada OC, tranzistory a ďalších prvkov spojených nejakým spôsobom. Príklady niektorých sériách ULF vo forme integrovaných obvodov:

TDA7057Q.

K174UN7.

TDA1518BQ.

TDA2050.

Všetky vyššie uvedené série sa používajú vo videoprístroji. Každý z modelov má rôzne charakteristiky: napájacie napätie, výstupný výkon, faktor zosilnenia. Sú vyrobené vo forme malých prvkov s množstvom záverov, ktoré sú pohodlne umiestnené na doske a namontované. Ak chcete pracovať s nízkofrekvenčného zosilňovača na čipe je užitočné poznať základy algebry logiky a princípy logických prvkov AND NOT, alebo nie. Na logických prvkoch môžete zbierať takmer všetkyelektronických zariadení, ale v tomto prípade sa mnohé obvody stanú objemnými a nevhodnými pre inštaláciu. Preto je použitie vyrobených integrovaných obvodov, ktoré vykonávajú funkciu ULF zdá najpohodlnejšie praktickú možnosť.

, schémy zlepšenie

Vyššie bol príklad toho, ako zlepšiť signál zosilneného pri rokovaní s bipolárnou a tranzistory riadené poľom (pripojením paralelného pripojenie kondenzátora a rezistora). Takáto štrukturálna modernizácia sa dá vykonať takmer akýmkoľvek systémom. Samozrejme, že nové prvky zvyšuje pokles napätia (strata), ale tiež to môže zlepšiť vlastnosti rôznych systémov. Napríklad kondenzátory sú vynikajúce frekvencie filtrov. V odporové, kapacitné alebo indukčné prvky vyzývajú, aby zbierať jednoduché filtre odfiltrovať frekvenciu, ktorá by nemala spadať do vzoru. Kombináciou odporové a kapacitné prvky operačného zosilňovača môže byť zhromažďované účinnejšia filtre (integrátory, dyfferentsyatorы schéma Sallena-ki, rezhektornye a pásmových prepustí).

Záver

Najdôležitejšími parametrami zosilňovačov sú:

zisk;

koeficient skreslenia signálu;

výstupný výkon.

Nízkofrekvenčné zosilňovače sa najčastejšie používajú v zvukových zariadeniach. Collect tieto zariadenia môžu byť v podstate nasledujúce prvky:

na vákuové trubice;

o tranzistoch;

na operačných zosilňovačoch;

na koncičipy.

Charakteristiky nízkofrekvenčných zosilňovačov možno zlepšiť zavedením odporových, kapacitných alebo indukčných prvkov. Každý z režimov uvedených vyššie má svoje výhody a nevýhody: niektoré zosilňovače sú nákladné na zber, ktoré môžu ísť do sýtosti, niektoré ťažké zladiť použité položky. Vždy existujú zvláštnosti, s ktorými sa musí počítať s osobou zaoberajúcou sa konštrukciou zosilňovačov. S využitím všetkých odporúčanie uvedené v tomto článku možno zbierať svoj vlastný výkon pre domáce použitie, skôr než musieť kúpiť zariadenie, ktoré môže stáť veľa peňazí, pokiaľ ide o vysoko kvalitné zariadenia.