5 egyszerű előerősítő áramkör magyarázata

Ahogy a neve is sugallja, az előerősítő áramkör előre erősít egy nagyon kicsi jelet egy meghatározott szintre, amelyet tovább erősíthet egy csatlakoztatott teljesítményerősítő áramkör. Alapvetően puffer szakaszként működik a bemeneti kis jelforrás és a teljesítményerősítő között. Az előerősítőt olyan alkalmazásokban használják, ahol a bemeneti jel túl kicsi, és a teljesítményerősítő nem képes észlelni ezt a kis jelet előerősítő fokozat nélkül.

A bejegyzés 5 előerősítő áramkört ismertet, amelyek gyorsan elkészíthetők pár tranzisztor (BJT) és néhány ellenállás használatával. Az első ötlet Mr. Raveesh által előterjesztett kérésen alapul.

Az áramkör céljai és követelményei

1. Az elektronika a hobbim annyi év óta. Gyakran böngészem a webhelyét, és sok hasznos projektet találtam. Szívességet kérek tőled.
2. Van egy FM adómodulom, amely 5 voltos egyenfeszültségen működik, feltéve, hogy a számítógépről USB-n keresztül vagy bármely más eszközről érkező hangkimenetről 3,5 mm-es audio csatlakozón keresztül tudok csatlakozni.
3. A modul kiválóan működik számítógépes USB módban, nagy jelerősséggel, minőséggel és lefedettséggel. De amikor ugyanezt a DTH set top box audio bemeneti csatlakozóján keresztül csatlakoztatom, akkor a jelerősség még a teljes hangerő mellett is gyenge lesz mind a set top boxban, mind az FM modulban. Úgy gondolom, hogy a set-top box audio jelszintje nem elegendő az FM modul számára.
4. Kérjük, javasoljon nekem egy jó minőségű sztereó audio kis jelű előerősítő áramkört, amely 5 vagy 6 voltos egyszeri tápfeszültségről tud működni, és amely nem tölti be a set top boxot, lehetőleg jó alacsony zajszintű, erős áramkörrel és alkatrészekkel ellátott címkével ellátott erősítőt használva.

1) Két tranzisztort használó előerősítő

Egy egyszerű előerősítő áramkör nagyon könnyen felépíthető egy pár tranzisztor és néhány ellenállás összeszerelésével, az alábbi ábra szerint:

Az áramkör egy egyszerű két tranzisztoros előerősítő, amely visszacsatoló hurkot használ az erősítés fokozásához.

Bármelyik zene, amiről tudjuk, folyamatosan változó frekvencia formájában van, ezért amikor ilyen változó bemenetet alkalmazunk a jelzett C1 végs terminálokon, akkor ugyanez kerül a T1 alap és a föld felé.

A nagyobb amplitúdókat normálisan dolgozzuk fel, és körülbelül olyan potenciállal reprodukáljuk, amely megközelítőleg megegyezik a tápfeszültséggel, azonban az alacsonyabb hibás amplitúdók esetén a T2 nagyobb arányban vezethet, amely átengedhető az emitterének.

Ebben az időben, amikor a zene tényleges fokozása úgy valósul meg, hogy ezt a felgyülemlett nagyobb potenciált visszahelyezzük a T1 bázisába, amely ennek megfelelően telítődik sokkal optimálisabb sebességgel.

Ez a push pull művelet végső soron egy jelentéktelenül kicsi zene vagy adatbevitel általános erősítését eredményezi lényegesen nagyobb kimenetre.

Ez az egyszerű áramkör lehetővé teszi a rendkívül kicsi vagy minimális frekvenciák jelentősen nagyobb kimenetekké emelését, amelyek aztán felhasználhatók a lager erősítők táplálására.

A tárgyalt áramkört valójában népszerûen használták a régi kazettás lejátszókban az elõzetes fokozatukban a szalagfej percjeleinek fokozására, így e kis erõsítõ kimenete kompatibilis lett a csatlakoztatott nagy teljesítményû erõsítõvel.

Alkatrész lista

• R1 = 22K
• R2 = 220 ohm
• R3 = 100k
• R4 = 4K7
• R5 = 1K
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Állítható előerősítő áramkör

Ez a hasznos előerősítő áramkör a fenti kialakítás továbbfejlesztett változata. Feszültség-erősítéssel rendelkezik, amelyet a megfelelő értékű visszacsatolási ellenállás segítségével bármilyen szinten öt és százszor beállíthatunk. A bemeneti impedancia magas, tipikusan kb. 800K, és alacsony kimeneti impedancia, körülbelül 120 ohm.

Az áramkör által keltett zaj és torzítás egyaránt nagyon alacsony.

A maximális kimeneti jelszint körülbelül 6 volt csúcsról csúcsra kezelhető, mielőtt a vágás megtörténne.

Az ábra az egység áramkörét mutatja, és ez egyenes, előre kapcsolt két tranzisztor, közvetlen összekapcsolt elrendezéssel, mindkét tranzisztort közös emitter módban használják. R2 helyi negatív visszacsatolást biztosít a Tr1 felett, és egy kényelmes tn pontot biztosít, amely átfogó negatív visszacsatolást alkalmazhat az áramkörre.

Ez a visszacsatolás a Tr2 kollektorától származik a DC C3 blokkoló kondenzátoron keresztül. és az RF értéke meghatározza az erősítőre alkalmazott visszacsatolás mértékét. Minél alacsonyabb ennek a komponensnek az értéke, annál több visszacsatolás történik, és annál alacsonyabb az egység zárt hurkú feszültség-erősítése.

Az Rf szükséges értékét úgy kapjuk meg, hogy a szükséges feszültségerősítést megszorozzuk 560-mal. Így például tíz mész feszültségerősítéshez Rf értéke 5,6 k. Javasoljuk, hogy a feszültségerősítést a korábban megadott határokon belül tartsák. A C2 tekeri az erősítő nagyfrekvenciás válaszát, és ez szükséges, mivel egyébként instabilitás léphet fel.

Az egység felső -3dB válasza még mindig körülbelül 200 kHz-en van, még akkor is, ha az erősítőt százszoros feszültségerősítéssel használják. Alacsonyabb erősítésként a felső -3dB pontot arányosan magasabbra tolják. Az alsó -3dB pont egyébként hozzávetőlegesen 20 Hertz.

Egy másik tranzisztorizált előerősítő kivitel

Ez egy nagy impedanciájú, kétfokozatú előerősítő, amely beállítható feszültségerősítéssel rendelkezik, 1,5-től 10-ig. Ez az erősítés a VRI beállításával változtatható, és hasznos lesz ott, ahol a MIC érzékenységét gyakran meg kell változtatni.

Amint a fentiekből látható, az áramkört valójában kristálymikrofonokhoz vagy kerámiapatronokhoz tervezték.

Alkatrész lista

2) FET használata

A második előerősítő kialakítás még egyszerűbbnek tűnik, mivel egyetlen olcsó JFET használatával működik. A kapcsolási rajz alább látható.
Az áramkör magától értetődő, és bármilyen további erősítővel integrálható a további erősítés érdekében.

Gitár előerősítő

Általában szükségessé válik egy elektromos gitár összekapcsolása keverőpanellel, hangfalakkal vagy hordozható stúdióval.

Ami a huzalozást illeti, ez nem jelenthet problémát, azonban kérdéssé válik a gitárkomponens nagy impedanciájának és a keverőpanel vonali bemenetének alacsony impedanciájához való illesztése.

Még ezen egységek gyanútlanul nagy impedanciájú bemenetei sem alkalmasak a gitár kimenetre. Amint a gitárt csatlakoztatják az ilyen típusú bemenethez, aligha látja a panel vagy a fedélzet által feldolgozható jelet.

Valószínűleg a gitárt a (nagy impedanciájú) mikrofon bemenethez fogja rögzíteni, azonban ez általában túl érzékeny a funkcióra, ami túlságosan könnyen gitárjelhez vezet.

Az ebben a cikkben bemutatott illesztőerősítő megválaszolja ezeket a nehézségeket: nagy impedanciájú (1M) bemenettel rendelkezik, amely 200 V feletti feszültséget is képes ellenállni. A kimeneti impedancia meglehetősen kicsi. Az erősítés X2 (6 dB).

Kettős hangvezérlés, jelenlét-szabályozás és hangerő-szabályozás kínálkozik. Az áramkört legfeljebb 3 V bemeneti szintre tervezték. Ezen a szinten a torzítás növekszik, de ez természetesen megfelelő eredmény lehet gitárzenével.

A bemeneti jel igazi kivágása csak akkor fog megtörténni, ha végül a minimális gitáros specifikációk felett lényegesen nagyobb szinteket alkalmaznak. Az áramkört egy 9 V-os (PP3) akkumulátor táplálja, amelyen keresztül az áramkör 3 mA körüli áramot húz.

3) Sztereó előerősítő az IC LM382 használatával

Itt van még egy jó kis előerősítő áramkör egy kettős opamp IC LM382 segítségével. Mivel az IC kettős opamp csomagot biztosít, két előerősítőt lehet létrehozni a sztereó alkalmazáshoz. Ennek az előerősítőnek a kimenete várhatóan nagyon jó lesz.

Alkatrész lista

R1, R2 = lásd az alábbi táblázatot.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100 nF poliészter
C3 – C10 = lásd a táblázatot
C11-C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Kiegyensúlyozott előerősítő

Ha valami kifinomultabbra vágyik, érdemes kipróbálnia ezt a kiegyensúlyozott előerősítő kialakítást. Az áramkört részletesen elmagyarázzák ebben a cikkben amelyre az olvasási öröm kedvéért hivatkozhat.

5) Előerősítő hangvezérléssel

A hangvezérlés általában magában foglalja a mély és magas hangmagasság funkciókat a zene dinamikus minőségének módosítása érdekében. Mivel azonban a hangvezérlés képes a bejövő hang erősítésére is, hatékonyan használható, mint egy kiemelkedő Hi-Fi előerősítő áramkör. Ez egy olyan rendszer, amely kétféleképpen működik: ellenség javítja a zene hangminőségét, és előerősíti a zenét a következő erősítő szakaszhoz.

Az ötödik előerősítő teljes áramköre az alábbiakban látható:

FRISSÍTÉS

Íme még néhány előerősítő áramkör, amely érdekelhet.

6) Alacsony Z (impedancia) MIC előerősítő áramkör

Az eddig leírt áramkör természetesen csak nagy impedanciájú mikrofonokhoz használható, és alacsony impedanciájú típusok esetén nem biztosít elégséges erősítést. Ezek általában körülbelül 0,2 mV kimeneti jelszintet biztosítanak. R.M.S., ami körülbelül egytizede a nagy impedanciájú mikrofon által generált értéknek.

A kapcsolási rajz egy előerősítőre vonatkozik, amelyet alacsony impedanciájú mikrofonokkal lehet használni, és 500mV körüli kimeneti jelet kell adnia. R.M.S. Megállapították, hogy a prototípus jól működik mind a 200, mind a 600 ohmos impedanciájú dinamikus mikrofonokkal, de jól elektret típusok amelyek beépített FET puffererősítővel rendelkeznek, de nincsenek transzformátorok. Ennek az áramkörnek a súlyozatlan zajteljesítménye nem olyan jó, mint az előző áramköré, de még mindig körülbelül -60dB az 500mV R.M.S.

Ez az áramkör valóban a második terv adaptációja. A FET bemeneti szakasz a közös kapumódot használja, nem pedig a közös forrásmódot. A közös kapu konfigurációja meglehetősen jó feszültségnövekedést eredményez, alacsony bemeneti impedanciával (néhány száz ohm) együtt, amely meglehetősen jól illeszkedik a mikrofonhoz. Az egyetlen másik változás az áramkörben, hogy a Tr2 emittere közvetlenül csatlakozik a negatív tápvezetékhez, és itt nincs visszacsatolási ellenállás. Ez az áramkör erősítésének növelésére szolgál, amelynek - amint azt korábban kifejtettük - körülbelül tízszer nagyobbnak kell lennie egy alacsony impedanciájú mikrofon esetében.

Nulla zaj-előerősítő áramkör

Számos alkalmazásban (audio, számítástechnikai eszközök, űrhajós erősítők, kommunikáció stb.) Szükségessé válik egy kivételesen alacsony zajszintű előerősítő fokozat, és szinte minden olyan modellstratégia, amely akár 1 dB-rel is minimalizálhatja a zajt, minden érintett ember szenvedélyesen fogadja.

R11 jelentése = 6k8

Az alábbiakban bemutatott áramkör alapvető tervezési koncepciót nyújt, bár nem egészen ideális, az eddigi végeredmények biztatóak. Még a rendkívül érzékeny mérőeszközöket is a kezünk ügyében használva még mindig nem tudtunk semmilyen kimeneti zajjelet meghatározni! Ennek ellenére úgy tűnik, hogy még mindig van egy hátralévő probléma: az áramkör erősítése nulla.

Automatikus erősítésszabályozó előerősítő áramkör

Ez a mikrofon előerősítő automatikus erősítésszabályozással rendelkezik, amely a kimenet minőségét viszonylag állandóan tartja fenn a bemeneti tartományok széles választékán belül. Az áramkör különösen jól alkalmazható a rádió adómodulátor vezetésére, és lehetővé teszi a nagy tipikus modulációs index teljesítését. Ez esetleg alkalmazható erősítő rendszerekben és kaputelefonokban, hogy jobban érthetővé váljon és kompenzálja a hangszórók változatos specifikációit.

A specifikus jelerősítő fokozat a T2, amely közös emitter üzemmódban működik, a kimeneti jelet a kollektorából vonják ki. A kimeneti jel egy részét a T3 emitterkövető segítségével a D1 / D2 és C4 tartalmú csúcsegyenirányító felé továbbítják. A C4 feszültséget a T1 alapáram szabályozására használják, amely a bemeneti csillapító szakasza.

Csökkent jelkoncentrációk esetén a C4 feszültsége minimális, és a T1 nagyon kevés áramot húz. Amikor a bemeneti jelszint emelkedik, a C4 feszültsége nő, a T1 pedig erősebben bekapcsol, ami a bemeneti jel nagyobb elnyomását okozza. Az általános hatás az, hogy amint a bemeneti jel növekszik, fokozottabb csillapításon kell átesnie, és a kimeneti jel így továbbra is ésszerűen állandó a bemeneti jelek széles tartományában. Az áramkör alkalmas olyan bemenetekre, amelyek maximális bemeneti szintje legfeljebb 1 volt. A mikrofont egy apró hangszóróval lehet helyettesíteni, amely átalakítja az áramkört kaputelefonra.

1,5 V előerősítő áramkör

Míg a legtöbb erősítő nem rendelkezik megfelelő bemeneti érzékenységgel, és alig van hely a házukban, a független, kis teljesítményű előerősítők, amelyeket kívülre lehet integrálni, nagyon hasznosak lehetnek.

Ezeknek minimális alkatrészszámmal kell rendelkezniük, és valószínűleg csak egy száraz cellával kell őket táplálni.

Az alábbiakban ismertetett független 1,5 V előerősítő áramkör egyedi erősítő tranzisztorokból áll, amelyek megelőzik az emitterkövetőt. A DC negatív visszacsatolás stabilan tartja az üzemi szintet.

Az erősítés nagyjából x 10-től 20-ig terjed. Ha a jelforrás 100 k ohmnál nagyobb impedanciát biztosít, akkor a P1 révén bizonyos mértékű erősítés-szabályozás lehetséges. Megfelelően hosszú távú akkumulátor-tartalékot lehet szerezni egy pár helyett 1,5 voltos (cellás) száraz cellák használatával.

Ha a teljesítmény 1 volt alá esik, az erősítő leállhat. A tipikus száraz cellák gyakran gyorsan kimerülnek 1 voltig, és később el kell dobni őket, bár hosszabb időbe telhet, amíg a két sejt mindegyike 0,5 voltra csökken. Az áramfelvétel 3 voltos tápfeszültség mellett valószínűleg 450 mikroampamp lesz.