معلومات عامة عن مكبرات الصوت الإلكترونية. مكبرات الصوت الإلكترونية في الإلكترونيات الصناعية

مضخم الإشارة الكهربائية - هذا جهاز إلكتروني مصمم لزيادة الطاقة أو الجهد أو التيار لإشارة متصلة بمدخلها دون تشويه شكلها بشكل كبير. يمكن أن تكون الإشارات الكهربائية اهتزازات توافقية للمجال الكهرومغناطيسي ، أو التيار أو الطاقة ، أو الإشارات المستطيلة ، أو المثلثة ، أو أي شكل آخر. التردد وشكل الموجة عوامل مهمة في تحديد نوع مكبر الصوت. نظرًا لأن قوة الإشارة عند خرج مكبر الصوت أكبر منها عند الإدخال ، فوفقًا لقانون حفظ الطاقة جهاز تضخيميجب أن يتضمن مصدر طاقة. وبالتالي ، يتم توفير الطاقة لتشغيل مكبر الصوت والحمل من مزود الطاقة. ثم يمكن تصوير مخطط الكتلة المعمم لجهاز التضخيم كما هو موضح في الشكل. واحد.

الشكل 1. مخطط كتلة معمم لمكبر الصوت

تأتي التذبذبات الكهربائية من مصدر الإشارة إلى مدخلات مكبر الصوت , إلى الناتج الذي يتم توصيل الحمل به ، الطاقة لتشغيل مكبر الصوت ويتم توفير الحمل من مزود الطاقة. يستمد مكبر الصوت الطاقة من مصدر الطاقة رو - ضروري لتضخيم إشارة الدخل. يوفر مصدر الإشارة الطاقة لمدخلات مكبر الصوت R في انتاج الطاقة ف المخصصة للجزء النشط من الحمل. في مضخم القدرة ، تحمل المتباينة التالية: R في < ف< Ро . وبالتالي، المضخم- يتم التحكم في المدخلات محولطاقة مصدر الطاقة في طاقة إشارة الخرج. يتم تحويل الطاقة باستخدام عناصر التضخيم (UE): الترانزستورات ثنائية القطب ، تأثير الترانزستور الميدانوالمصابيح الإلكترونية والدوائر المتكاملة. دوالي وغيرها.

أبسط مكبر للصوت يحتوي على عنصر تقوية واحد. في معظم الحالات ، لا يكفي عنصر واحد ويتم استخدام العديد من العناصر النشطة في مكبر الصوت ، والتي يتم توصيلها في مخطط تدريجي: يتم تغذية التذبذبات التي يتم تضخيمها بواسطة العنصر الأول إلى مدخلات العنصر الثاني ، ثم العنصر الثالث ، وما إلى ذلك. يسمى جزء من مكبر الصوت الذي يشكل مرحلة تضخيم واحدةتتالي. يتكون مكبر الصوت منالإيجابي والسلبيالعناصر: ك العناصر النشطةتشمل الترانزستورات ، el. الدوائر الدقيقة والعناصر غير الخطية الأخرى التي لديها القدرة على تغيير التوصيل الكهربائي بين أقطاب الخرج تحت تأثير إشارة التحكم في أقطاب الإدخال.العناصر السلبيةرجال الشرطةهي المقاومات والمكثفات والمحاثات والعناصر الأخرى التي تشكل نطاق التذبذب الضروري وتحولات الطور ومعلمات الكسب الأخرى.وبالتالي ، تتكون كل مرحلة من مراحل مكبر الصوت من الحد الأدنى المطلوب من مجموعة العناصر النشطة والسلبية.

يظهر الرسم التخطيطي لمكبر صوت نموذجي متعدد المراحل في الشكل. 2.

الشكل 2. رسم تخطيطي لمكبر الصوت متعدد المراحل

مرحلة الإدخال و المضخممصممة لتضخيم الإشارة إلى القيمة المطلوبة لتغذية مضخم الطاقة (مرحلة الإخراج) إلى المدخلات. يتم تحديد عدد مراحل التضخيم المسبق من خلال التضخيم المطلوب. توفر مرحلة الإدخال ، إذا لزم الأمر ، المطابقة مع مصدر الإشارة ومعلمات ضوضاء مكبر الصوت والتعديلات اللازمة.

مرحلة الانتاج (تسلسل تضخيم الطاقة) مصمم لتقديم قوة إشارة معينة للحمل بأقل قدر من التشويه في شكله وأقصى قدر من الكفاءة.

مصادر الإشارات المضخمة قد تكون هناك ميكروفونات تقرأ رؤوس أجهزة تخزين البيانات المغناطيسية والليزر ، ومحولات مختلفة من المعلمات غير الكهربائية إلى الكهربائية.

حمل هي مكبرات الصوت والمحركات الكهربائية ومصابيح الإشارة والسخانات وما إلى ذلك. مزودات الطاقةتوليد الطاقة بمعلمات محددة - القيم الاسمية للجهود والتيارات والطاقة. تُستهلك الطاقة في دوائر التجميع والقاعدة للترانزستورات ، وفي دوائر الفتيل وفي دوائر الأنود للمصابيح ؛ يستخدم للحفاظ على أوضاع التشغيل المحددة لعناصر مكبر الصوت والحمل. غالبًا ما تكون طاقة مصادر الطاقة مطلوبة أيضًا لتشغيل محولات إشارة الإدخال.

تصنيف أجهزة التضخيم.

يتم تصنيف أجهزة التضخيم وفقًا لمعايير مختلفة.

بواسطة عقل _ يمانع تضخيم كهربائي إشارات مكبرات الصوت مقسمة إلى مكبرات الصوت متناسق (مستمر) الإشارات ومكبرات الصوت مندفع إشارات.

وفقًا لعرض النطاق والقيم المطلقة للترددات المضخمة ، يتم تقسيم مكبرات الصوت إلى الأنواع التالية:

- مضخمات التيار المستمر (UPT)مصمم لتضخيم الإشارات التي تتراوح من أدنى تردد = 0 إلى تردد التشغيل الأعلى. تضخم UPT كلاً من المكونات المتغيرة للإشارة ومكوناتها الثابتة. تستخدم UPTs على نطاق واسع في الأتمتة وأجهزة تكنولوجيا الكمبيوتر.

- مضخمات الجهد, تنقسم بدورها إلى مكبرات صوت ذات تردد منخفض وعالي وعالي.

حسب العرض عرض النطاق تتميز الترددات المضخمة:

- انتخابي مكبرات الصوت (مكبرات الصوت عالية التردد - UHF) ، والتي لها نسبة التردد الفعلي /1 ;

- موجة عريضة مضخمات ذات نطاق تردد كبير ، والتي تكون نسبة التردد لها />>1 (على سبيل المثال ، ULF - مضخم التردد المنخفض).

- مضخمات الطاقة - المرحلة النهائية ULF مع فصل المحولات. لأقصى قوة آر إنت. إلى= R ن ،أولئك. يجب أن تكون مقاومة الحمل مساوية للمقاومة الداخلية لدائرة المجمع للعنصر الأساسي (الترانزستور).

بواسطة التصميم يمكن تقسيم مكبرات الصوت إلى مجموعتين كبيرتين: مكبرات الصوت المصنوعة باستخدام تقنية منفصلة ، أي بطريقة الأسلاك السطحية أو المطبوعة ، ومكبرات الصوت المصنوعة باستخدام تقنية متكاملة. حاليًا ، تُستخدم الدوائر المتكاملة التناظرية (ICs) على نطاق واسع كعناصر نشطة.

أداء مكبر الصوت.

تشمل مؤشرات أداء المضخمات بيانات الإدخال والإخراج والكسب ومدى التردد وعامل التشويه والكفاءة والمعلمات الأخرى التي تميز خصائص الجودة والأداء.

إلى ادخال البيانات ترتبط قيمة رمزيةإشارة الدخل (الجهد يوفي= يو 1 , تيار أنافي= أنا 1 أو السلطة صفي= ص 1 ) ، معاوقة الإدخال ، سعة الإدخال أو الحث ؛ يحددون مدى ملاءمة مكبر الصوت لتطبيقات عملية محددة. شارك الإدخالمقاومةصفيمقارنة بمقاومة مصدر الإشارة صويحدد نوع مكبر الصوت. اعتمادًا على نسبتها ، يتم تمييز مضخمات الجهد (مع صفي >> صو), مكبرات الصوت الحالية (مع صفي << صو) أو مضخمات الطاقة (مع صفي = صو). إدخال معظممن فيكونه المكون التفاعلي للمقاومة ، له تأثير كبير على عرض نطاق تردد التشغيل.

انتاج | هي القيم الاسمية لجهد الخرج U out \ u003d U 2، تيار أنا خارج \ u003d أنا 2، انتاج الطاقة P out \ u003d P 2ومقاومة الإخراج. يجب أن تكون مقاومة الخرج أقل بكثير من مقاومة الحمل. يمكن أن تكون كل من مقاومات المدخلات والمخرجات نشطة أو تحتوي على مكون تفاعلي (حثي أو سعوي). في الحالة العامة ، كل واحد منهم يساوي المقاومة الكلية Z ، التي تحتوي على كل من المكونات النشطة والمتفاعلة

يكسب هي نسبة المخرجات إلى المدخلات. هناك مكاسب في الجهدك ش= يو 2/ يو 1 ، بالتيار ك ط= أنا 2/ أنا 1 و القوة ك= P2/ ص 1 .

خصائص مكبر الصوت.

تعكس خصائص مكبر الصوت قدرته على تضخيم إشارات الترددات والأشكال المختلفة بدرجة معينة من الدقة. تشمل أهم الخصائص السعة ، واتساع التردد ، وتردد الطور ، وعابر.

السعة السمة هي اعتماد سعة جهد الخرج على سعة التذبذب التوافقي لتردد معين يتم توفيره للمدخل. تتغير إشارة الإدخال من الحد الأدنى إلى القيمة القصوى ، ويجب أن يتجاوز مستوى القيمة الدنيا مستوى الضوضاء الداخلية يوص تم إنشاؤها بواسطة مكبر الصوت نفسه. في مكبر مثالي (مضخم بدون تداخل) ، يتناسب اتساع إشارة الخرج مع اتساع المدخلات يو خارج= ك*يوفي وخاصية الاتساع لها شكل خط مستقيم يمر عبر الأصل. في مكبرات الصوت الحقيقية ، لا يمكن التخلص من التداخل ، لذلك تختلف خصائص اتساعها عن خط مستقيم.

السعة-و تردد الطور تعكس الخصائص اعتماد الكسب على التردد. نظرًا لوجود عناصر تفاعلية في مكبر الصوت ، يتم تضخيم إشارات الترددات المختلفة بشكل مختلف ، ويتم إزاحة إشارات الخرج بالنسبة للإدخال في زوايا مختلفة. سعة التردد تظهر الخاصية في شكل الاعتماد في الشكل. نطاق تردد التشغيل مكبر الصوت يسمى فاصل التردد الذي ضمنه معامل المعامل ك تظل ثابتة أو تختلف في حدود محددة سلفًا.

تردد الطور السمة هي الاعتماد على التردد لزاوية تحول الطور لإشارة الخرج فيما يتعلق بمرحلة الإدخال.

ردود الفعل في مكبرات الصوت.

استجابة (نظام التشغيل) قم باستدعاء الوصلة بين الدوائر الكهربائية ، والتي يتم من خلالها نقل طاقة الإشارة من دائرة ذات مستوى إشارة أعلى إلى دائرة ذات مستوى أقل: على سبيل المثال ، من دائرة خرج مكبر للصوت إلى المدخلات أو من المراحل اللاحقة إلى السابقة. يظهر الرسم التخطيطي لمضخم التغذية المرتدة في الشكل أدناه.

يتم نقل الإشارة من الخرج إلى مدخلات مكبر الصوت باستخدام رباعي الأقطاب في.التغذية الراجعة من أربعة أقطاب هي دائرة كهربائية خارجية تتكون من عناصر سلبية أو نشطة ، خطية أو غير خطية. إذا كانت التعليقات تغطي مكبر الصوت بالكامل ، فسيتم استدعاء التعليقات جنرال لواء:إذا كانت التعليقات تغطي شلالات فردية أو أجزاء من مكبر الصوت ، فيتم استدعاؤها محلي.وهكذا ، يوضح الشكل مخطط كتلة لمكبر للصوت مع ردود فعل مشتركة.

نموذج مرحلة مكبر للصوت.

المضخم الشلال - رابط بناء لمكبر الصوت - يحتوي على واحد أو أكثر من العناصر النشطة (المضخمة) ومجموعة من العناصر السلبية. في الممارسة العملية ، لمزيد من الوضوح ، تتم دراسة العمليات المعقدة على نماذج بسيطة.

يظهر أحد متغيرات مرحلة الترانزستور لتضخيم التيار المتردد في الشكل على اليسار. الترانزستور V1 ص صالنوع المضمن في المخطط مع باعث مشترك. قاعدة جهد الإدخال - باعث تم إنشاؤه بواسطة مصدر مع EMF ه ج والمقاومة الداخلية RC مصدر. يتم تثبيت المقاومات في الدائرة الأساسية ص 1 و ص 2 . جامع الترانزستور متصل بالطرف السالب للمصدر من E إلى من خلال المقاومات صإلىو ص F. يتم أخذ إشارة الخرج من المحطات الطرفية للمجمع والباعث ومن خلال المكثف من 2 يدخل الحمولة صن. مكثف سادس مع المقاوم الترددات اللاسلكية نماذج RC - وحدة التصفية ( ردود فعل إيجابية - الموافقة المسبقة عن علم) ، وهو أمر مطلوب ، على وجه الخصوص ، لتهدئة تموجات جهد الإمداد (مع مصدر طاقة منخفض من E إلىذات مقاومة داخلية عالية). أيضًا ، لمزيد من الثبات للجهاز ، في دائرة باعث الترانزستور V1 (ردود فعل سلبية - OOS) يمكن تضمينها بشكل إضافي RC - مرشح يمنع نقل جزء من إشارة الخرج إلى مدخلات مكبر الصوت. وبالتالي ، يمكن تجنب تأثير الإثارة الذاتية للجهاز. عادة ما يتم إنشاؤه بشكل مصطنع كابينة خارجية يسمح لك بتحقيق معلمات مكبر صوت جيدة ، ولكن هذا صحيح بشكل عام فقط لتضخيم التيار المستمر أو تضخيم التردد المنخفض.

دائرة مضخم التردد المنخفض على ترانزستور ثنائي القطب.

تعد مرحلة مكبر الصوت على الترانزستور ثنائي القطب المتصل وفقًا لدائرة OE واحدة من أكثر المضخمات غير المتماثلة شيوعًا. يظهر الرسم التخطيطي لمثل هذه السلسلة ، المصنوع من عناصر منفصلة ، في الشكل أدناه.

في هذه الدائرة ، المقاوم Rk ، المضمنة في الدائرة الرئيسية للترانزستور ، تعمل على الحد من تيار المجمع ، وكذلك لتوفير الكسب الضروري. مع مقسم جهد R1R2 يحدد جهد التحيز الأولي بناءً على الترانزستور VT ، وهو أمر ضروري لوضع التضخيم من الفئة A.

سلسلة ReSe يؤدي وظيفة التثبيت الحراري للباعث لنقطة الراحة ؛ المكثفات C1 و C2 يتم فصل المكونات الثابتة والمتغيرة للتيار. مكثف حد ذاتها المقاوم تحويلة يكرر على التيار المتردد ، منذ السعة حد ذاتها هام.

عندما يتم تطبيق إشارة ذات سعة ثابتة على مدخلات مكبر الصوت بترددات مختلفة ، سيتغير جهد الخرج اعتمادًا على تردد الإشارة ، نظرًا لأن مقاومة المكثفات C1 , C2 مختلفة بترددات مختلفة.

يسمى اعتماد الكسب على تردد الإشارة تردد الاتساع خصائص مكبر الصوت (AFC).

مكبرات الصوت منخفضة التردد على نطاق واسع يتقدم لتضخيم الإشارات التي تحمل معلومات صوتية ، في هذه الحالات تسمى أيضًا مضخمات تردد الصوت ، بالإضافة إلى استخدام ULF لتضخيم إشارة المعلومات في مختلف المجالات: تقنية القياس واكتشاف الخلل ؛ الأتمتة والميكانيكا عن بعد وتكنولوجيا الحوسبة التناظرية ؛ في الصناعات الإلكترونية الأخرى. يتكون مكبر الصوت عادة من المضخم و مضخم الطاقة (عقل _ يمانع). المضخم مصمم لزيادة الطاقة والجهد وإحضارهما إلى القيم اللازمة لتشغيل مضخم الطاقة النهائي ، وغالبًا ما يتضمن عناصر التحكم في الصوت أو النغمة أو المعادل ، وأحيانًا يمكن صنعه هيكليًا كجهاز منفصل. المضخم يجب إعطاء الطاقة المحددة للتذبذبات الكهربائية لدائرة الحمل (المستهلك). يمكن أن يكون حملها عبارة عن بواعث صوتية: أنظمة صوتية (مكبرات صوت) ، سماعات رأس (هواتف رأس) ؛ شبكة البث الإذاعي أو مغير جهاز الإرسال الإذاعي. يعد مضخم الصوت الجهير جزءًا لا يتجزأ من جميع أجهزة إعادة إنتاج الصوت وتسجيل الصوت والبث الإذاعي.

يتم إجراء تحليل لتشغيل مرحلة مكبر الصوت باستخدام دائرة مكافئة (في الشكل أدناه) ، حيث يتم استبدال الترانزستور بدائرة مكافئة على شكل حرف T.

في هذه الدائرة المكافئة ، يتم أخذ جميع العمليات الفيزيائية التي تحدث في الترانزستور في الاعتبار باستخدام معلمات H ذات الإشارة المنخفضة للترانزستور ، والتي ترد أدناه.

لتشغيل مكبرات الصوت ، يتم استخدام مصادر الجهد ذات المقاومة الداخلية المنخفضة ، لذلك يمكننا أن نفترض ، فيما يتعلق بإشارة الإدخال ، المقاومات R1 و R2 متصل بالتوازي ويمكن استبداله بمكافئ واحد Rb \ u003d R1R2 / (R1 + R2) .

معيار مهم لاختيار قيم المقاوم إعادة ، R1 و R2 هو ضمان استقرار درجة حرارة الوضع الثابت لتشغيل الترانزستور. يؤدي الاعتماد الكبير لمعلمات الترانزستور على درجة الحرارة إلى تغيير غير متحكم فيه في تيار المجمع ايك ، ونتيجة لذلك قد تحدث تشوهات غير خطية للإشارات المضخمة. لتحقيق أفضل استقرار في درجة حرارة النظام ، من الضروري زيادة المقاومة يكرر . ومع ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى الحاجة إلى زيادة جهد الإمداد ه ويزيد من استهلاك الطاقة. مع انخفاض مقاومة المقاومات R1 و R2 يزداد استهلاك الطاقة أيضًا ، مما يقلل من كفاءة الدائرة ، وتقل مقاومة المدخلات لمرحلة مكبر الصوت.

مضخم تيار مباشر مدمج.

مكبر الصوت (op-amp) في التصميم المتكامل هو الدائرة الدقيقة العالمية الأكثر شيوعًا (IC). Op-amp عبارة عن جهاز به مؤشرات جودة عالية الاستقرار تسمح بمعالجة الإشارات التناظرية وفقًا لمجموعة خوارزمية باستخدام الدوائر الخارجية.

مضخم العمليات (المرجع أمبير) - متعدد المراحل موحد مضخم التيار المستمر (UPT) الذي يفي بالمتطلبات التالية للمعلمات الكهربائية:

يميل كسب الجهد إلى اللانهاية ؛

تميل مقاومة المدخلات إلى اللانهاية ؛

تميل مقاومة الخرج إلى الصفر ؛

إذا كان جهد الدخل صفرًا ، فإن جهد الخرج هو أيضًا صفر Uin = 0 ، Uout = 0 ؛

· نطاق لا حصر له من الترددات المضخمة.

يحتوي جهاز op-amp على مدخلين ، مقلوب وغير مقلوب ، بالإضافة إلى مخرج واحد. يتم تنفيذ مدخلات ومخرجات UPT مع مراعاة نوع مصدر الإشارة والحمل الخارجي (غير متماثل ، متماثل) وقيم مقاومتها. في كثير من الحالات ، توفر أجهزة TCD ، مثل مضخمات التيار المتردد ، مقاومة إدخال كبيرة لتقليل تأثير TCD على مصدر الإشارة ، ومقاومة خرج منخفضة لتقليل تأثير التحميل على إشارة خرج TCD.

يوضح الشكل 1 مخططًا لمضخم مقلوب ، والشكل 2 عبارة عن مضخم غير مقلوب. في هذه الحالة يكون المكسب:

لعكس Kiou = Roc / R1

لغير المقلوب معرفة = 1 + Roc / R1

يتم تغطية مكبر الصوت العكسي بواسطة OOS المتوازي في الجهد ، مما يؤدي إلى انخفاض في Rin و Rout. يتم تغطية مكبر الصوت غير المقلوب من خلال التغذية المرتدة للجهد التسلسلي ، مما يوفر زيادة في Rin وانخفاض في الروتين. بناءً على مكبرات الصوت هذه ، يمكنك بناء دوائر مختلفة لمعالجة الإشارات التناظرية.

تخضع UPTs لمتطلبات عالية لأدنى وأعلى مقاومة للمدخلات. يسمى التغيير التلقائي في جهد الخرج لـ UPT بجهد إشارة دخل ثابت الانجراف مكبر للصوت . أسباب الانجراف هي عدم استقرار الفولتية في الدائرة ، وعدم استقرار درجة الحرارة والوقت لمعلمات الترانزستورات والمقاومات. يتم استيفاء هذه المتطلبات من خلال أمبير المرجع حيث يتم تجميع المرحلة الأولى وفقًا لدائرة تفاضلية ، والتي تمنع جميع ضوضاء الوضع الشائع وتوفر مقاومة عالية للإدخال. يمكن تجميع هذا الشلال على ترانزستورات ذات تأثير ميداني وعلى ترانزستورات مركبة ، حيث يتم توصيل GST (مولد تيار ثابت) في دائرة الباعث (المصدر) ، مما يعزز قمع ضوضاء الوضع الشائع. لزيادة مقاومة المدخلات ، يتم استخدام سلسلة OOS العميقة وحمل المجمع العالي (في هذه الحالة ، يميل Jin إلى الصفر).

تم تصميم مضخمات التيار المستمر لتضخيم الإشارات التي تتغير ببطء بمرور الوقت ، أي الإشارات التي يقترب ترددها المكافئ من الصفر. لذلك ، يجب أن يكون لدى UPT استجابة التردد بالشكل الموضح في الشكل 3. نظرًا لأن كسب op-amp كبير جدًا ، فلا يمكن استخدامه إلا كمضخم إذا تمت تغطيته بردود فعل سلبية عميقة (في حالة عدم وجود ردود فعل ، حتى إشارة "ضوضاء" صغيرة جدًا عند إدخال op-amp سوف تعطي جهدًا قريبًا من جهد التشبع عند خرج المرجع أمبير).

يرتبط تاريخ مكبر الصوت التشغيلي بحقيقة أن مضخمات التيار المستمر قد استخدمت في الحوسبة التناظرية لتنفيذ عمليات رياضية مختلفة ، مثل الجمع والتكامل وما إلى ذلك. في الوقت الحالي ، على الرغم من أن هذه الوظائف لم تفقد أهميتها ، إلا أنها تشكل فقط جزء صغير من قائمة التطبيقات الممكنة للمضخات.

مضخمات الطاقة.

ما أنه لا يمثل المضخم- كذلك ، للإيجاز ، سوف نسميها UM؟ بناءً على ما سبق ، يمكن تقسيم مخطط كتلة مكبر الصوت إلى ثلاثة أجزاء:

• مرحلة الإدخال
• شلال وسيط
• مرحلة الإخراج (مضخم الطاقة)

تخدم جميع هذه الأجزاء الثلاثة نفس الغرض - لزيادة قوة إشارة الخرج دون تغيير شكلها إلى مستوى يمكن من خلاله قيادة حمولة بمقاومة منخفضة - سائق أو سماعات رأس.

هناك محولو المحولاتمخططات UM.

1. مضخمات طاقة المحولات.

انصح دورة واحدة محولعقل _ يمانع، حيث يتم توصيل الترانزستور وفقًا للمخطط مع OE (الشكل على اليسار).

تم تصميم المحولات TP1 و TP2 لتتناسب مع مقاومة الحمل والإخراج للمكبر ومقاومة دخل مكبر الصوت مع مقاومة مصدر إشارة الدخل ، على التوالي. يوفر العنصران R و D الوضع الأولي لتشغيل الترانزستور ، ويزيد C من المكون المتغير المزود للترانزستور T.

لأن المحول عنصر غير مرغوب فيه لمضخمات الطاقة ، منذ ذلك الحين لها أبعاد ووزن كبيران ، يصعب تصنيعها نسبيًا ، وهي الأكثر استخدامًا حاليًا المحولاتمضخمات الطاقة.

2. مضخمات الطاقة غير المحولات.

انصح دفع وسحب UMعلى الترانزستورات ثنائية القطب بأنواع مختلفة من الموصلية. كما هو مذكور أعلاه ، من الضروري زيادة قوة إشارة الخرج دون تغيير شكلها. للقيام بذلك ، يتم أخذ مصدر طاقة التيار المستمر للسلطة الفلسطينية وتحويله إلى تيار متردد ، ولكن بطريقة يكرر شكل إشارة الخرج شكل إشارة الإدخال ، كما هو موضح في الشكل أدناه:

إذا كانت للترانزستورات قيمة تحويلية عالية بما فيه الكفاية ، فمن الممكن بناء دوائر تعمل على حمولة واحدة أوم دون استخدام المحولات. يتم تشغيل مكبر الصوت هذا بواسطة مصدر طاقة ثنائي القطب بنقطة منتصف مؤرضة ، على الرغم من أنه من الممكن بناء دوائر لمصدر طاقة أحادي القطب.

الرسم التخطيطي التكميلي المتابع الباعث - مكبر للصوت مع تناظر إضافي - كما هو موضح في الشكل على اليسار. باستخدام نفس إشارة الإدخال ، يتدفق التيار عبر ترانزستور NPN خلال نصف دورات موجبة. عندما يكون جهد الدخل سالبًا ، يتدفق التيار عبر ترانزستور PNP. من خلال الجمع بين بواعث كلا الترانزستورات ، وتحميلها بحمل مشترك وتطبيق نفس الإشارة على القواعد المدمجة ، نحصل على مرحلة تضخيم قوة الدفع والسحب.

النظر بمزيد من التفصيل في إدراج وتشغيل الترانزستورات. تعمل ترانزستورات مكبر الصوت في وضع الفئة B. في هذه الدائرة ، يجب أن تكون الترانزستورات متطابقة تمامًا في معلماتها ، ولكن معاكسة في البنية المستوية. عندما يصل جهد نصف الموجة الموجب إلى دخل مكبر الصوت وين الترانزستور T1 يعمل في وضع التضخيم والترانزستور T2 - في وضع القطع. عندما تصل نصف الموجة السلبية ، فإن الترانزستورات تغير الأدوار. نظرًا لأن الجهد الكهربي بين القاعدة وباعث الترانزستور المفتوح صغير (حوالي 0.7 فولت) ، فإن الجهد Uout قريبة من الجهد وين . ومع ذلك ، فإن جهد الخرج مشوه بسبب تأثير الخصائص اللاخطية لخصائص الإدخال للترانزستورات. يتم حل مشكلة التشويه غير الخطي عن طريق تطبيق تحيز مبدئي على الدوائر الأساسية ، مما يضع المرحلة في الوضع AB.

لمكبر الصوت قيد النظر ، أقصى سعة جهد ممكنة عند الحمل أم مساوي ل ه . لذلك ، يتم تحديد أقصى قدرة تحميل ممكنة من خلال التعبير

يمكن إثبات أنه عند أقصى طاقة تحميل ، يستهلك مكبر الصوت من مزودات الطاقة الطاقة التي يحددها التعبير

بناءً على ما سبق ، نحصل على أقصى حد ممكن كفاءة UM: nmax = ص n.max / ص استهلاك ماكس = 0,78.

مكبرات الصوت الإلكترونية - فلسفة القسم والهندسة الكهربائية والإلكترونيات 2.5.1. معلومات عامة مكبر الصوت الإلكتروني ...

2.5.1 معلومات عامة

مكبر إلكتروني يسمى جهازًا مصممًا لتضخيم الجهد والتيار وقوة الإشارات الكهربائية.

في هذه الحالة ، يعتبر تضخيم القدرة هو الأهم ، حيث يمكن الحصول على تضخيم الجهد (بدون تضخيم الطاقة) ببساطة عن طريق استخدام محول. يجب التأكيد على أن قوة الإشارة في المضخمات الإلكترونية يتم تضخيمها بواسطة طاقة إمدادات الطاقة.

مكبر الصوت الإلكتروني هو الجهاز الإلكتروني الأكثر شيوعًا. يتم استخدامه مباشرة في الاتصالات السلكية ، في الأفلام الصوتية ، في التشغيل الآلي لتضخيم إشارات الاستشعار ، وقياس الكميات الكهربائية وغير الكهربائية ، وفي أجهزة التحكم والتنظيم ، وكذلك في الاستكشاف الجيولوجي ، والوقت الدقيق ، والطبية ، والموسيقى ، والعديد من الحالات الأخرى . بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام مكبرات الصوت الإلكترونية في الأجهزة الإلكترونية الأخرى: المولدات الإلكترونية ، وشكل الإشارة ومحولات التردد ، إلخ.

يمكن تصنيف مكبرات الصوت إلى عدد من الأنواع وفقًا لمعايير مختلفة. غالبًا ما يتم تصنيفها وفقًا لنطاقات التردد للإشارات المضخمة.

تم تصميم مضخمات التيار المستمر (DCAs) لتضخيم جهد التيار المستمر أو الإشارات المتغيرة ببطء. يتم استخدامها لتضخيم إشارات أجهزة الاستشعار المختلفة ، والتي تسمى أيضًا محولات الطاقة الأولية.

تم تصميم مضخمات تردد الصوت (UZCH) لتضخيم الإشارات الكهربائية في نطاق تردد الصوت (من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز). تستخدم مكبرات الصوت منخفضة التردد (ULF) لتضخيم الإشارات في نطاق التردد من 20 هرتز إلى 100 كيلو هرتز.

تعمل المضخمات الانتقائية أو الانتقائية (الرنانة) على تضخيم الإشارات في نطاق تردد ضيق نسبيًا. غالبًا ما يتم استخدامها في المعدات الإلكترونية ، على وجه الخصوص ، لتضخيم التذبذبات عالية التردد في مستقبلات الراديو ، ويتم اختصارها على أنها مكبرات صوت UHF عالية التردد.

تم تصميم مضخمات النطاق العريض لتضخيم نطاق واسع من الترددات (من عشرات هرتز إلى عدة ميغا هرتز) وتستخدم ، على سبيل المثال ، في أجهزة استقبال التلفزيون.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى:

الكهرباء والالكترونيات

المؤسسة التعليمية لميزانية الولاية الفيدرالية ... للتعليم المهني العالي ... جامعة الموارد المعدنية الوطنية التعدين ...

إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع ، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه ، فإننا نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك ، فيمكنك حفظها في صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

جميع المواضيع في هذا القسم:

إجراء الحساب
1. دعنا نحدد الاتجاهات الشرطية للتيارات في الفروع (سندخل الرقم وفقًا للرقم الترتيبي للمقاومات). 2. يؤلف معادلات لكل من العقد المستقلة حسب القانون الأول

طريقة الجهد العقدي
تعتمد هذه الطريقة على صياغة المعادلات وفقًا لقانون كيرشوف الأول ، مخطط الشكل 5 -I1 + I2 - I3 = 0

الدوائر الكهربائية AC أحادي الطور
التيار المتردد هو تيار يتغير بشكل دوري في الحجم والاتجاه: I0 (t) = I0 (t + kT). يمكن وصف هذا الوضع

مهام التحكم
1. تحديد الجهد عبر المحاثة إذا كان الملف الحالي Z

الدوائر المقترنة حثيًا
تسمى العناصر المقترنة بالحث في الدائرة الكهربائية للتيار المتناوب الملفات الحثية ، والتي ، بالإضافة إلى EMF ذاتية الحث ، يتم إنشاء EMF من عمل مغناطيس متناوب.

التوصيل التسلسلي للملفات
بالنسبة لدائرة ذات اتصال تسلسلي ، مع إدراج متوافق مع الشكل 26:

اتصال متوازي للملفات
مع اتصال متوازي للملفات ، الشكل 27.

العمليات العابرة في الدوائر الكهربائية
ر في الدوائر الكهربائية

لا يمكن أن يتغير ارتباط التدفق فجأة
، لذلك ، وفقًا لقانون التخفيف الأول في اللحظة الأولى

مهام التحكم
1. في دائرة كهربائية متناظرة عند توصيلها بنجمة ، Z = 5ej30V أوم ؛

مؤرض محايد
إن تيار دائرة قصر أحادية الطور في شبكة ذات محايد مؤرض كبير بدرجة كافية ويصاحبه حدوث قوس. هذا يجعل من المستحيل استخدام مثل هذه الشبكات في مناجم الفحم والمباني.

معزولة محايدة
مع وجود خطأ أرضي أحادي الطور في شبكة ذات محايد معزول ، يتم تحديد تيار الدائرة القصيرة بواسطة مقاومة العزل ، والتي بدورها يتم تحديدها من خلال المقاومة النشطة والسعة

الأرض وقائية
التأريض الوقائي هو التوصيل المتعمد بالأرض لجميع الأجزاء المعدنية غير الحاملة للتيار والتركيبات الكهربائية التي لم يتم تنشيطها ، ولكن يمكن تنشيطها.

إبطال الحماية. مبدأ التشغيل
التأريض هو التوصيل الكهربائي المتعمد لأجزاء معدنية غير حاملة للتيار من التركيبات الكهربائية بسلك مؤرض صفري بشكل متكرر ، الشكل 49.

الكميات الأساسية التي تميز المجال المغناطيسي والمواد المغناطيسية
في مختلف مجالات التكنولوجيا ، يتم استخدام الآليات والأجهزة الكهرومغناطيسية التي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية على نطاق واسع. كما أنها تخلق مجالات مغناطيسية حسب الحاجة.

القانون الحالي الكامل
يعتمد حساب الدائرة المغناطيسية على قانون إجمالي التيار.

الظواهر الخاطئة في دائرة التيار المتردد
يتسبب عدم خطية منحنى المغنطة في عدم الخطية للتفاعل الاستقرائي للملف على القلب المغناطيسي ، حيث يكون التفاعل الاستقرائي أكبر بعدة مرات من بدونه.

محولات
المحولات هي أجهزة كهربائية مصممة لتحويل تيار مستوى جهد واحد إلى تيار متناوب لمستوى جهد آخر من نفس التردد. أولئك.

محول جهد أحادي الطور
ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل المحول باستخدام مثال محول أحادي الطور ، وهو مخططًا دائرة مغناطيسية ذات ملفين w1 و w2 (الشكل 56)

محرك غير متزامن
المحرك غير المتزامن هو الأكثر شيوعًا كمحرك كهربائي لآليات مختلفة نظرًا لبساطته وموثوقيته. يتم تحويل أكثر من 60٪ من إجمالي الطاقة المنتجة في العالم إلى فراء

آلة متزامنة
يتم استخدام آلة متزامنة AC مع الآليات التي تتطلب عزم دوران ثابتًا للتشغيل. تشمل هذه الآليات الضواغط والمراوح والمضخات وما إلى ذلك.

آلة DC
تم تصميم الآلات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر لتحويل الطاقة الكهربائية ، إلى طاقة ميكانيكية والعكس صحيح. لذلك ، في الحالة الأولى ، يطلق عليهم اسم المحرك ، وفي الحالة الثانية ، الجين.

تأكد من السلامة الكهربائية
عند تبديل الدوائر الكهربائية (تشغيل ، إيقاف تشغيل المستقبلات الكهربائية) ، يحدث إما تفريغ شرارة أو قوس بين جهات اتصال متباعدة. في جو متفجر (في منجم فحم

السيطرة على عزل الشبكات الكهربائية. تتابع التسرب
قد تمر دائرة قصر أحادية الطور في شبكة ذات محايد معزول دون أن يلاحظها أحد لأن تيار العطل صغير. ومع ذلك ، لم يلاحظها أحد وغير مفصول في وقت واحد على مراحل

احالة الاغلاق الوقائي
الغرض من الإغلاق الوقائي هو ضمان الإغلاق التلقائي للتركيبات الكهربائية عندما يكون هناك خطر حدوث صدمة كهربائية لشخص بداخلها. إجراءات الحماية - الإغلاق السريع لقسم الشبكة

أجهزة استشعار الأعطال الأرضية
عندما تحدث الفولتية الخطيرة على جسم التركيبات الكهربائية (الشكل 72) ، يحدث تسرب تيار ، يتم تنشيط المرحل RT الحالي ، المتصل بين الجسم والأرض ، ويفتح اتصاله المغلق بشكل طبيعي

مفرق P-n وخصائصه
يعتمد عمل أجهزة أشباه الموصلات على استخدام خصائص أشباه الموصلات. تحتل أشباه الموصلات موقعًا وسيطًا بين الموصلات والعوازل الكهربائية. أشباه الموصلات

الثنائيات شبه الموصلة
الصمام الثنائي أشباه الموصلات هو جهاز أشباه الموصلات ثنائي القطب يحتوي على تقاطع p-n ثقب إلكتروني واحد. حسب التصميم ، يتم تقسيم الثنائيات شبه الموصلة

في بعض الأحيان يتم النظر في عامل التغذية المرتدة للجهد
القيمة h12 »2 × 10-3-2 × 10-4

دوائر متكاملة
الدائرة المتكاملة عبارة عن منتج إلكتروني دقيق يحتوي على خمسة عناصر نشطة على الأقل (ترانزستورات ، ثنائيات) وعناصر سلبية (مقاومات ، مكثفات ، إختناقات) ، والتي و

مكبر ترانزستور ثنائي القطب مع باعث مشترك
تم تصميم مكبر الصوت قيد الدراسة (الشكل 97) لتضخيم الإشارات التوافقية (إشارات الشكل الجيبي) في مدى التردد المنخفض. يفسر اسم هذه الدائرة بحقيقة أن الباعث موجود هنا

يتم تحديد المكسب التفاضلي لـ op-amp من خلال العلاقة
مع Uin1 = const و Uin2 = const ، على التوالي

مذبذب LC للتذبذبات الجيبية مع ردود الفعل الاستقرائية
على التين. يوضح الشكل 105 مخططًا مبسطًا لمذبذب ذاتي LC للتذبذبات الجيبية مع ردود فعل استقرائية. يتكون من ترانزستور من النوع n-p-n ، دائرة متذبذبة L.

مذبذب RC ذو جسر T مزدوج
ضع في اعتبارك مخطط مذبذب RC بجسر مزدوج على شكل حرف T (الشكل 106). عند الترددات المنخفضة جدًا ، عند w ® 0 ، عامل التغذية المرتدة b ® 1 ، نظرًا لأن مقاومة المكثفات تصبح

رموز وجداول الحقيقة لعناصر المنطق
تعني العملية "NOT" أو عملية النفي المنطقي أنه أثناء هذه العملية ، تكون الوظيفة المنطقية Y معاكسة للوسيطة X. تحليليًا ، يمكن كتابة هذا كـ

دوائر متكاملة
لتقييم جودة الدوائر المنطقية المتكاملة ، يتم استخدام معلماتها وخصائصها الرئيسية. المعلمات الرئيسية تشمل: 1. الأداء - وقت الاستجابة ل

قلاب RS
شبشب RS غير المتزامن هو الأبسط ويستخدم على نطاق واسع في النبض والتكنولوجيا الرقمية. على وجه الخصوص ، فهي بمثابة أساس لأنواع أخرى من المشغلات ويمكن بناؤها بسهولة

عدادات النبض الرقمية
عدادات النبض الرقمي (DSC) هي الأجهزة التي تنفذ عدد نبضات الإدخال وتصلح هذا الرقم في بعض الرموز. عادة ما يتم بناء العدادات على أساس المشغلات (h

المحولات التناظرية إلى الرقمية ومن الرقمية إلى التناظرية
المحول الرقمي إلى التناظري (DAC) هو جهاز مصمم لتحويل رمز رقمي إلى إشارة تمثيلية. على التين. يظهر الشكل 114 مخططًا بسيطًا لـ DAC. تقدم DAC

المعالجات الدقيقة والحاسوب الدقيق
المعالج - جهاز مصمم لمعالجة المعلومات وفقًا لبرنامج معين. المعالجات الدقيقة - معالج مصنوع بواسطة تقنية متكاملة على واحد أو أكثر من وحدات المعالجة الدقيقة المدمجة

نوصي بالقراءة

أساسيات الهندسة الكهربائية

تقنية اللطف بالأنسجة المحلية

تصاعد

سموثي التخسيس: وصفات سموثي لتخفيف الوزن والتطهير

هوائي

مضادات الذهان (مضادات الذهان)

إضاءة

لماذا لا يساعد رود الجميع؟

كهربائي في الشقة

الأميبا هيكلها. ما هي الأميبا؟ مكان الأميبا في الحياة البرية

معدات كهربائية

طاجن الأرز مثل الروضة