Shema UMZCH: vrste, opis, uređaj, redoslijed montaže - Tehnološke vijesti i high-tech flipperworld.org

Mnogi ljudi poznaju situaciju kada uređaj reproducira zvuk, ali ne zvuči tako glasno kao što bi bilo poželjno. Što učiniti Možete kupiti drugi hardver za reprodukciju zvuka, ali možete kupiti pojačalo snage zvučne frekvencije (dalje UMZCH). Osim toga, pojačalo se može sastaviti vlastitim rukama. Za to će samo osnovno poznavanje elektronike zahtijevati uzorak sposobnosti razlikovanja emitera, baze i kolektora u bipolarnom tranzistoru, odvoda, odvoda, zatvarača na terenu, kao i drugih elementarnih aspekata. U nastavku su opisani najvažniji parametri pojačala snage, koji bi trebali biti poboljšani kako bi se postigao veći dobitak, kao i najjednostavnije podatkovne strukture uređaja sastavljenih na različitim osnovnim komponentama kao što su elektronske svjetiljke, tranzistori, operativna pojačala i integrirani krugovi.

Osim toga, u članku će se razmotriti shema visokokvalitetnog UMZCH-a. To će utjecati na njegov sastav, parametre i strukturne značajke. Također će se razmotriti shema FMU-a Suhova.

Parametri UMZCH

Najvažniji parametar pojačala snage - dobitak. On predstavlja odnos izlaznog signala prema ulazu i podijeljen je u tri zasebna parametra:

Tekući dobitak. K I = I /I /I

Povećanje napona. K U = U U /U U

Faktor pojačanja snage. K P = P exp /P u.

U slučaju UMZM-a mudrije je razmotriti dobitak na snazi, kaopotrebno je pojačati ovaj parametar, iako nije mudro poricati da veličina snage - i ulazna i izlazna - ovisi o vrijednostima struje i napona.

Naravno, pojačala imaju i druge parametre poput koeficijenta izobličenja signala amplitude, ali nisu svi toliko važni u usporedbi s faktorima pojačanja. Ne zaboravite da nema savršenih uređaja. Nema UMZCH s velikim dobitkom, lišenim drugih nedostataka. Uvijek morate žrtvovati neke parametre da biste zadovoljili druge.

UMZCH na električnim vakuumskim uređajima

Elektro-vakuumski uređaji su uređaji koji u svojoj konstrukciji sadrže tikvicu u kojoj je ili vakuum ili određeni plin, kao i najmanje dvije elektrode - katoda i anoda. Unutar žarulje može biti tri i pet, pa čak i osam dodatnih elektroda. Svjetiljka s dvije elektrode naziva se dioda (koja se ne smije miješati s poluvodičkom diodom), s tri - trioda, s pet - pentodom. Pojačala snage na elektronskim svjetiljkama vrlo su cijenjena kako među običnim ljubiteljima glazbe tako i među profesionalnim glazbenicima, jer svjetiljke daju "čistu" dobit. To je djelomično zbog činjenice da elektroni ubrizgani iz katode ne zadovoljavaju otpor na putu do anode i postižu cilj u nepromijenjenom stanju - oni se ne moduliraju ni gustoćom ni brzinom. Pojačala svjetiljki su najskuplja od svega što je na tržištu. To je zbog činjenice da su se usisivači u prošlosti prestali masovno koristitistoljeća, odnosno oslobađanje njihovih velikih serija postalo je neprofitabilno. To je umjetni proizvod. No, takav UMZCH jedinstveno vrijedan njihov novac: u usporedbi s popularnim analozima, čak i na integriranim krugovima, razlika je jasno čuo. I ne u korist čipsa.
Naravno, nije potrebno sami skupljati pojačala svjetla, možete ih kupiti u specijaliziranim prodavaonicama. Cijena pojačala na električnim vakuumskim uređajima počinje na 50.000. Možete pronaći relativno jeftine korištene varijante (čak i do 10.000), ali one mogu biti inferiorne. Koliko su dobra svjetla pojačala? Od 100000. Koliko su jako dobri pojačala? Od nekoliko stotina tisuća rubalja. Sheme UMZCH na puno svjetiljki, u ovom odjeljku će se smatrati elementarni primjer. Najjednostavnije pojačalo može se sastaviti na triodu. Pripada klasi krugova, u jednom koraku UMZCH. U triodu, treća elektroda je kontrolna rešetka koja regulira anodnu struju. Njemu se povezuje izmjenični napon i uz pomoć veličine i polariteta signala izvora moguće je smanjiti ili povećati anodnu struju. Ako na mrežu povežete negativan visoki potencijal, onda će se elektroni na njemu smiriti, a struja u krugu je nula. Ako se primijeni neto potencijal, tada će elektroni od katode do anode nesmetano proći. Podešavanjem anodne struje moguće je mijenjati radnu točku trioda za voltno-ampernu karakteristiku. To vam omogućuje podešavanje veličine pojačanja struje i napona (na kraju - snage) ovog vakuumskog vakuumskog uređaja.
Kako bi se spojilo najjednostavnije pojačalo u triodu, potrebno je spojiti napajanje na promjenjivu upravljačku mrežu, kako bi se katodi nula potencijala, a anodi - pozitivna. Anoda obično povezuje otpor balasta. Opterećenje treba ukloniti između otpora balasta i anode. Kako bi se poboljšala kvaliteta pojačanog signala moguće je spajanje na opterećenje sukcesivno ili paralelno (ovisno o konkretnom slučaju) filtarskog kondenzatora, kako bi se paralelno spojio kondenzator i otpornik koji je spojen katodom, te spojiti jednostavni djelitelj napona dvaju otpornika na kontrolnu mrežu. Teoretski, pojačalo snage može se sklopiti na klistronu prema UMZCH shemi na svjetiljkama. Clistron je elektrovakuumski uređaj koji je po dizajnu sličan diodi, ali ima dva dodatna nalaza, zaposlenike za ulaz i izlaz signala. Dobitak u ovom uređaju rezultat je modulacije protoka elektrona proizvedenih katodom prema kolektoru (analog anode), najprije brzinom, a zatim gustoćom.

UMZCH na bipolarnim tranzistorima

Bipolarni tranzistor - sinteza dviju dioda. To je ili p-n-p ili n-p-n element koji ima sljedeće sastavne dijelove:

odašiljač;

baza;

kolektor.

Brzina i pouzdanost tranzistora općenito su više od brzine električnih vakuumskih uređaja. Nije tajna da su elektronska računala najprije radila na svjetiljkama, ali čim su se pojavili tranzistori, potonji su brzo zamijenili svoje pretpotopne konkurente i uspješno su se koristili do danas.

Zatim ćemo razmotriti primjer korištenja n-p-n tranzistora u krugu pojačala snage. Važno je napomenuti da su elektroni (n) nešto brži od rupa (p), odnosno brzina n-p-n i p-n-p tranzistora ne razlikuje se u korist potonjih. Druga važna nijansa je da postoji nekoliko shema uključivanja u bipolarnim tranzistorima:

Sa zajedničkim emiterom (najpopularnijim).

Opća osnova.

S općim kolektorom.

Sve sheme imaju različite postavke dobitka. Sljedeći dijagram UMZCH uključen je u opći odašiljač. Za sastavljanje najjednostavnijeg pojačala na n-p-n tranzistoru, potrebno je spojiti izmjenični napon na njegovu bazu, na kolektor - pozitivan potencijal, a na emiter - negativan. I prije baze, i ispred kolektora, a ispred odašiljača treba postaviti granični otpor. Opterećenje se uklanja između otpora kolektora balasta i samog kolektora. Kao iu slučaju elektromotornog pojačala u triodu, kako bi se poboljšala kvaliteta pojačanja u ovoj shemi, moguće je:

uspostaviti djelitelj napona i filtarski kondenzator ispred baze;

instalirati paralelno spojeni kondenzator i otpornik na emiter;

Uključite filtarski kondenzator na teret kako bi se uklonili šumovi i smjernice.

Ako se sukcesivno kombiniraju dvije takve kaskade za pojačanje, njihovi faktori pojačanja mogu se množiti jedan po jedan. To će, naravno, zamjetno komplicirati dizajn uređaja, ali će omogućiti veće pojačanje. Istina, beskonačno povezati ove kaskade neće raditi: više pojedinačnoPojačala su spojena u seriju, što je vjerojatnije da će preći u zasićenje.
Ako je tranzistor u načinu zasićenja, onda ni svojstva pojačanja ni jezik ne mogu ići. To se može vidjeti ako pogledate karakteristiku napon-amper: radna točka tranzistora je u horizontalnom dijelu, ako radi u načinu zasićenja.

UMZCH na tranzistoru polja

Slijedi shematski dijagram UMZCH na tranzistorima tipa MES (metalni oksid-poluvodič - standardna struktura tranzistora s efektom polja). Struktura polja tranzistora ima malo veze s bipolarnim tranzistorima. Štoviše, njihovo načelo djelovanja nije isto što i načelo bipolarnih kolega. Polje tranzistora kontrolira električno polje (bipolarna struja). Oni ne troše struju i otporni su na gama zračenje, koje se također naziva radioaktivno zračenje. Potonju činjenicu teško da će ikada biti potrebno glazbenicima koji žele izgraditi pojačalo zvuka, ali u industriji, ova značajka terenskih tranzistora je visoko cijenjena. Njihov glavni nedostatak je to što loše komuniciraju sa statičkim elektricitetom. Punjenje takve prirode podrijetla može poremetiti tranzistore ovog tipa. Bilo koji nepažljiv dodir na dodir s elementom može oštetiti tranzistor. Te bi se značajke trebale uzeti u obzir prilikom sastavljanja pojačala snage na ovim elektroničkim komponentama. Kako prikupiti UMZCH shemu na polju tranzistora vlastitim rukama? priličnoslijedite upute u nastavku. Shema jednostavnog UMZCH-a na poljskom tranzistoru može se prikupiti pomoću poljskog tranzistora s p-n-spojem s kanalom n-kanala. Konstrukcija je slična onoj opisanoj pri sastavljanju pojačala na bipolarnom tranzistoru, samo je baza bila zauzeta zatvaračem, kolektor - odvod, emiter - curenje.

UMZCH na operativnom pojačalu

Operativno pojačalo (u daljnjem tekstu OP) je elektronička komponenta koja ima dva ulaza - invertirana (mijenja signal u fazi za 180 stupnjeva) i neinvertira (ne mijenja fazu signala) - jedan izlaz i par pinova za napajanje. Ima malu vrijednost nultog napona i ulazne struje. Ovaj uređaj ima vrlo visok dobitak. Optički pogon može raditi na dva načina:

u modu pojačala;

u načinu rada generatora.

Da bi SO funkcionirao u modu pojačanja, potrebno je na njega spojiti negativnu petlju povratne veze. Predstavlja otpornik, koji je spojen na izlaz op amp, a drugi na invertirajući ulaz. Ako spojite isti krug na neinvertirajući ulaz, pozitivna povratna sprega će izlaz i OU će početi raditi kao generator signala. Postoji nekoliko vrsta pojačala prikupljenih na op amp:

Inverting - pojačava signal i mijenja svoju fazu za 180 stupnjeva. Za primanje invertirajućeg pojačala na OP-u, potrebno je uzemljiti neinvertirajući ulazni OP i invertirajući signal, kako bi se pojačalo. U isto vrijeme ne možemo zaboraviti na lanacnegativne povratne informacije.

Neinverzija - pojačava signal bez promjene faze. Za prikupljanje ne-inverting pojačalo, morate spojiti negativne povratne petlje na OUT, tlo inverting ulaz, i poslati signal ne-inverting OO kontakt.

Diferencijal - pojačava diferencijalne signale (signali koji se razlikuju u fazi, ali isti su amplituda i frekvencija). Da biste dobili diferencijalno pojačalo morate spojiti ulaze OP ograničavajućih otpornika, nemojte zaboraviti negativni povratni krug i dati dva signala ulaznim kontaktima: signal pozitivnog polariteta mora se primijeniti na neinvertirajući ulaz, negativan - za invertiranje.

Mjerenje - modificirana verzija diferencijalnog pojačala. Mjerno pojačalo obavlja istu funkciju kao i diferencijalna, ima samo mogućnost kontrole pojačanja pomoću potenciometra koji povezuje ulaze dva opa pojačala. Dizajn takvog pojačala primjetno je složeniji i ne uključuje samo jedan, već tri op-pojačala.

Koja je složena operacija operacijskih pojačala? Kod strujnih krugova s OC ponekad je teško pokupiti odgovarajuće komponente uzorka otpornika i kondenzatora, jer zahtijeva pažljivo usklađivanje elemenata ne samo za nazivne vrijednosti, nego i za materijale.

UMZCH na integriranim krugovima

Integrirani sklopovi - uređaji posebno izrađeni za ispunjenje tog ili onog zadatka. U slučaju UMZCH-a, jedan mali čip zamjenjuje veliku kaskadu tranzistora,operativna pojačala ili električni vakuumski uređaji. Trenutno su TDA čipovi s različitim serijskim brojevima, kao što su TDA7057Q ili TDA2030, vrlo popularni. Sheme UMZCH na čipovima postoji ogromna količina. U njihovom sastavu imaju veliki broj otpornika, kondenzatora i operativnih pojačala, u vrlo malom tijelu čija veličina ne prelazi 1 ili 2 rubalja.

Projektiranje UMZCH

Prije nego kupite potrebne dijelove i pokosite vodiče na tekstolitnoj ploči, potrebno je odrediti nazivne vrijednosti otpornika i kondenzatora, kao i pronaći model tranzistora, operativnih pojačala ili integriranih krugova. To se može učiniti na računalu pomoću posebnog softvera kao što je NI Multisim. Ovaj program ima veliku bazu elektroničkih komponenti. Uz njegovu pomoć možete simulirati rad bilo kojeg elektroničkog uređaja, čak i uzimajući u obzir pogreške, provjerite učinkovitost kruga. Uz pomoć takvog softvera posebno je prikladno testirati sheme moćnog UMZCH-a.

Shema integriranog stereo pojačala na tranzistorima 200 W

Shema o kojoj se govori u ovom odjeljku mnogo je složenija od gore opisanih. Međutim, njegova poboljšanja su bolja nego u strukturama na bipolarnim, poljskim tranzistorima, kao i kod operacijskih pojačala i integriranih krugova, koji su već spomenuti u članku. Uređaj se sastoji od sljedećih elemenata:

Otpornici.

Kondenzatori (i polarni, i. \ Tnepolarni).

Diode.

Stabilizator.

Osigurači.

Bipolarni tranzistori tipa n-p-n.

Bipolarni tranzistori p-n-p-tipa.

Polje tranzistora s izoliranim zatvaračem s kanalom p-tipa.

Polje tranzistora s izoliranim vratima s kanalom n-kanala.

Parametri ovog pojačala snage:

P nominalni učin = 200 W (za svaki kanal).

U izlazna snaga stupnja = 50 (dopušta lagano odstupanje).

Smirujem izlazni stupanj = 200 mA.

Odmaram jedan izlazni tranzistor = 50 mA.

U osjetljivost = 075 Čl.

Svi glavni dijelovi ovog uređaja (transformator, sustav hlađenja u obliku radijatora i sama ploča) nalaze se na anodiziranom podvozju izrađenom od lima duraluminija, čija je debljina 5 mm. Prednja ploča uređaja i podešavanje glasnoće gumba izrađeni su od istog materijala. Transformator s dva namotaja od 35 može se kupiti spreman. Jezgra je poželjno odabrati toroidni oblik (njegova izvedba u ovoj shemi je provjerena), a snaga bi trebala biti 300 W. Napajanje strujnog kruga također će se morati samostalno prikupljati pomoću UMZCH napajanja. Za njegovu konstrukciju bit će potreban osigurač, transformator, diodni most i četiri polarna kondenzatora. Dijagram strujnog kruga napajanja UPS-a prikazan je u istom odjeljku. Tri jednostavne istine koje treba imati na umu prilikom sastavljanja bilo kojeg električnog kruga:

Važno je promatrati polaritet polarnih kondenzatora. Ako zbuniti plus i minus u maloj shemipojačalo neće učiniti ništa strašno, UMZCH sklop jednostavno neće raditi, ali upravo zbog takvih beznačajnih, na prvi pogled grešaka koje padaju rakete s opremom i posadom na brodu.

Svakako promatrajte polaritet dioda: katoda s anodom je također zabranjena za promjenu mjesta. Za stabilizator je ovo pravilo također relevantno.

Glavna stvar - potrebno je samo napisati dijelove gdje je kontaktna točka na shemi. Većina neispravnih strujnih krugova ne radi upravo zato što instalater nije montirao dijelove ili ih nije izradio tamo gdje nisu potrebni.

Je li ovaj sklop uključen u neke od najboljih UMLS programa? Možda. Sve ovisi o željama potrošača.

Sukhovljeva shema

Ako se prethodna shema pojačala snage može prikupiti neovisno, jer uključuje relativno malo elemenata, bolje je da se Suhovin krug pojačala ne prikuplja ručno. Zašto? Zbog velikog broja elemenata i spojeva velika je šansa da napravite pogrešku, koja će morati reciklirati sve značajne količine posla. Zapravo, shema u ovom odjeljku se pogrešno naziva Sukhovljeva shema. To je UMLM visoke vjernosti modelu Air Force-2011 (osnovna shema UMZCH-a ovog tipa data je u ovom odjeljku). U svom sastavu ne sadrži terenske tranzistore, ali uključuje:

Stabilizatore.

Nelinearni otpornici.

Konvencionalni otpornici.

Polarni i nepolarni kondenzatori.

Diode.

Bipolarni tranzistori oba tipa.

Operativna pojačala.

Mogućnosti za ovo uključivanje:

P = 150W pri R opterećenju = 8 ohma.

Linearnost: od 00002 do 00003% pri frekvenciji od 20 kHz, P = 100 W i R opterećenje = 4 ohma.

Prisutnost stalne podrške U = 0 čl.

Prisutnost kompenzacije otpora žica s izmjeničnom strujom.

Prisutnost trenutne zaštite.

Prisutnost zaštite sheme UMZCH od U izlaza = const.

Dostupnost lakog pokretanja.

Takva shema je sastavljena u industrijskom mjerilu i nalazi se na maloj ploči. Razrjeđivanje vodiča i položaj elemenata mogu se naći na internetu, gdje su ti materijali slobodno dostupni. Serije serija Sukhov jedna su od najboljih UMLM shema.

Sažetak

Pojačalo zvučne snage vrlo je traženo sredstvo među profesionalnim glazbenicima i među običnim ljubiteljima glazbe. UMZCH se izvode i na temelju elektrovakuumskih uređaja i tranzistora te na temelju operativnih pojačala, integriranih krugova. Takve uređaje možete kupiti u specijaliziranim prodavaonicama, ali to možete i sami. Što se tiče cijene, najskuplje su pojačala na svjetiljkama, najjeftinije - na integriranim krugovima. LAMP sklopovi UMZCH imaju veću kvalitetu pojačanja od integralnog ili tranzistora UMZCH. Zbog toga su ljudi spremni kupiti takve uređaje za 50000 i za 100000 i za 450.000 eura. Uz odvojeno sastavljanje pojačala, valja se sjetiti sljedećih pravila:

Strogo je zabranjeno brkati polarnost dioda, stabilizatora i drugih anodno-katodnih uređaja, kao i polarnih kondenzatora. Prijeti joj činjenica da se kao rezultat prikupljaUMMC shema neće raditi.

Prilikom sastavljanja kruga, potrebno je umetnuti dijelove na mjestu gdje se kontakt nalazi na crtežu. Zvuči kao očigledno pravilo. To je istina, ali mnogi instalateri to zaboravljaju.

Ako koristite sve gore navedene preporuke, možete sami izgraditi dobro pojačalo snage na MOSFET shemi primopredajnika ili drugim elementima.