FET комбинирана схема. Висококачествен ултразвуков полеви транзистор с компенсираща обратна връзка

Спецификации
Максимална RMS мощност:
при RH = 4 Ohm, W 60
при RH = 8 Ohm, W 32
Работен честотен диапазон. Hz 15...100 000
THD:
при f = 1 kHz, Рout = 60 W, RH = 4 Ohm, % 0.15
при f = 1 kHz, Рout = 32 W, RH = 8 Ohm, % 0.08
Усилване, dB 25...40
Входен импеданс, kOhm 47

Настройка

Малко вероятно е опитен експериментатор да се затрудни да постигне задоволителни резултати при изграждането на усилвател по тази схема. Основните проблеми, които трябва да се имат предвид, са неправилен монтаж на елементите и повреда на MOS транзисторите поради неправилно боравене или когато веригата е под напрежение. Следният списък се предлага като ръководство за експериментатора. контролни проверкиза отстраняване на неизправности:
1. При сглобяване печатна електронна платкапърво инсталирайте пасивните елементи и се уверете правилно включванеполярност на електролитни кондензатори. След това инсталирайте транзистори VT1 ​​... VT4. И накрая, инсталирайте MOSFET-ите, като избягвате статичното зареждане чрез съединяване на кабелите към земята едновременно и използване на заземен поялник. Проверете сглобената платка за правилния монтаж на елементите. За да направите това, ще бъде полезно да използвате подреждането на елементите, показано на фиг. 2 Проверете печатните платки за следи от спойки и ги отстранете, ако има такива. Проверете спойките визуално и електрически с мултицет и повторете, ако е необходимо.
2. Сега захранването може да бъде приложено към усилвателя и да се настрои токът на покой на изходния етап (50...100 mA). Потенциометърът R12 първо се настройва на минималния ток на покой (обратно на часовниковата стрелка до повреда на топологията на платката на фиг. 2). положителният клон на мощността включва амперметър с граница на измерване от 1 A. Чрез завъртане на плъзгача на резистора R12 се получават показанията на амперметъра от 50 ... 100 mA. Настройката на тока на покой може да се извърши без свързване на товар. Въпреки това, ако във веригата е включен високоговорител за натоварване, той трябва да бъде защитен с предпазител за постоянен ток срещу претоварване. При зададен ток на покой приемливата стойност за изходното компенсиращо напрежение трябва да бъде по-малко от 100 mV.

Прекомерните или хаотични промени в тока на покой при регулиране на R12 показват появата на генериране във веригата или неправилно свързване на елементите. Трябва да следвате препоръките, описани по-рано ( серийно свързваневъв веригата на затвора на резисторите, минимизиране на дължината на свързващите проводници, обща земя). В допълнение, кондензаторите за разделяне на захранването трябва да бъдат инсталирани в непосредствена близост до изходното стъпало на усилвателя и точката на заземяване на товара. За да се избегне прегряване на силовите транзистори, регулирането на тока на покой трябва да се извършва с MOS транзистори, инсталирани на радиатора.
3.След установяване на тока на покой амперметърът трябва да се отстрани
от положителната захранваща верига и към входа на усилвателя може да бъде
работен сигнал. Нивото на входния сигнал за получаване на пълна номинална мощност трябва да бъде както следва:
UBX = 150 mV (RH = 4 ома, Ki = 100);
UBX= 160 mV (RH=8 ома, Ki=100);
UBX = 770 mV (RH = 4 ома, Ki = 20);
UBX = 800 mV (RH = 8 ома, Ki = 20).
„Нарязването“ на пиковете на изходния сигнал при работа при номинална мощност показва лоша стабилизация на захранващото напрежение и може да бъде коригирано чрез намаляване на амплитудата на входния сигнал и намаляване на оценкиусилвател.
Честотната характеристика на усилвателя може да бъде тествана в честотен диапазон от 15 Hz...100 kHz с помощта на комплект за аудио тест или осцилатор и осцилоскоп. Изкривяването на изходния сигнал при високи честоти показва реактивния характер на товара и за възстановяване на формата на сигнала ще е необходимо да изберете стойността на индуктивността на изходния дросел L1. Честотната характеристика при високи честоти може да бъде изравнена с помощта на компенсационен кондензатор, свързан паралелно с R6. Нискочестотната част на честотната характеристика се коригира от елементите R7, C2.
4. Наличието на фон (бръмчене) най-вероятно се случва във веригата
когато усилването е зададено твърде високо. Входящият пикап с висок
импедансът е сведен до минимум чрез използване на екраниран
кабел, заземен директно към източника на сигнала. Нискочестотни вълни на захранването, подавани във входния етап
усилвател, може да се елиминира от кондензатора C3. Допълнителен
фонът се отслабва от диференциална каскада
на транзистори VT1, VT2 предусилвател. Въпреки това, ако източникът на фона е захранващото напрежение, тогава можете да изберете стойността на SZ, R5, за да потиснете амплитудата на пулсациите.
5. Ако транзисторите на изходния етап се повредят поради късо съединение в товара или поради генериране на висока честота, и двата MOSFET трябва да бъдат сменени и е малко вероятно други елементи да се повредят. При инсталиране на схемата на нови устройства процедурата по настройка трябва да се повтори.

Схема на захранване

Най-добрите дизайни на "Радиолюбител" брой 2

Схема на усилвателя с промени:

Висококачествен UZCH на полеви транзистори с компенсираща обратна връзка

Днес вече е трудно да изненадате любителите на висококачественото възпроизвеждане на звук или дизайнерите, които знаят как да държат поялник с усилвател, базиран на транзистори с полеви ефекти. Повечето от тези устройства, дори и най-добрите в света, са изградени по традиционната схема с диференциално входно стъпало и много допълнителни елементи, които не участват в усилването на сигнала, но осигуряват времева и температурна стабилност. Използването на мощни допълнителни транзистори с различни видове канална проводимост в изходните етапи не промени радикално традиционните схемни решения.

В резултат на активно творческо изследване и съзнателно отклонение от многобройните доминиращи стереотипни схемни решения, успях да създам свой собствен оригинален прототип на усилвател, който има минимално количествоелектронни компоненти и има изключителна стабилност, надеждност и висока производителност, които могат да задоволят и най-изисканите музикални гастрономи.

Основните параметри на усилвателя с товарно съпротивление 8 ома са дадени в таблицата.

Параметър	Значение
Усилване на напрежението
Максимална изходна мощност
Скорост на завъртане
Честотна характеристика		20 – 3 0000
средна нестабилност
Изходно шумово напрежение
THD

При разработването на усилвателя Специално вниманиебеше привлечен от качествени показатели, максимална ефективност и минимален брой използвани части, което направи възможно значително повишаване на неговата надеждност и опростяване на повторението. Взето е предвид и наличието и наличието на части в дистрибуторската мрежа, което значително намали цената на усилвателя.

Усилвателят (виж диаграмата) се състои от входен етап на полеви транзистори с ниска мощност различен типпроводимост VT1 и VT2, свързани по веригата с общ източник, чийто товар са резисторите R2 и R3. Резистор R1 свързва портите на тези транзистори със земята и определя входния импеданс на усилвателя и заедно с капацитета на входния свързващ кондензатор C1 задава неговата честотна характеристика в нискочестотната област на аудио спектъра. Транзисторите VT3 и VT4 са свързани в съответствие с обща базова верига, напрежението върху която се задава от ценерови диоди VD1 и VD2 и осигуряват отделяне на входните транзистори от променливия компонент на техния изходен сигнал, а също така намаляват прекомерното захранване с постоянен ток напрежение в дренажите им. Транзисторите VT5 и VT6 са свързани съгласно обща колекторна верига, техните връзки база-емитер са елементи на отклонение за транзистори VT1 ​​и VT2 и променящи се постоянно напрежениевърху основите, свързани чрез резистори R7 и R10 с изхода на усилвателя, компенсира произволното отклонение на средната точка и нарастването на тока на покой. Падането на постоянно напрежение през резисторите R2 и R3 отваря мощни изходни транзистори VT7 и VT8 със стойността на първоначалния ток на изтичане (ток на покой), което определя работата на усилвателя в клас AB.

Схемата на усилвателя работи по следния начин. Положителната полувълна на входния сигнал преминава през кондензатора C1 към портата на транзистора VT1 и предизвиква увеличаване на неговия изтичащ ток, в резултат на което спадът на напрежението върху резистора R2 се увеличава, което води до отваряне на транзистора VT7 и появата на положителен полувълнов сигнал на изхода на усилвателя. Чрез делителя на напрежението на елементите R7, C2, R8, който задава коефициента на усилване на целия усилвател, и емитерния повторител на транзистора VT5, част от изходния сигнал се подава към източника на транзистора VT1, действащ като отрицателен обратна връзка, която компенсира нелинейното изкривяване на обвивката на сигнала, а постоянното отстранено от резистора R11 напрежение стабилизира тока на покой и средната точка. Усилването на отрицателната полувълна на входния сигнал и стабилизирането на параметрите става по подобен начин в долната, симетрична горна половина на веригата. Резисторите R4 и R5, заедно с входните капацитети на транзисторите VT7 и VT8, образуват нискочестотни филтри, които ограничават честотната лента на усилвателя и елиминират неговото самовъзбуждане.

Усилвателят е монтиран на печатна платка от едностранно фолио стъклопласт с размери 115 ´ 63 mm и дебелина 2 - 3 mm. По-долу е чертеж на PCB от страната на релсите.

Настройката на усилвателя се свежда до настройка на тока на покой през изходните транзистори с тримери R2 и R3, както и нулево напрежение на изхода на усилвателя (средна точка). За да направите това, резисторите R2 и R3 се настройват в средно положение, изходът на усилвателя се зарежда на лампа с нажежаема жичка с ниска мощност с напрежение 24V и се прилага захранващото напрежение. В този случай лампата не трябва да свети, което показва правилен монтаж и обслужваеми части. Алтернативно и плавно завъртайки двата резистора за настройка в посока на увеличаване на стойността им, те постигат появата на ток през транзисторите VT7 и VT8, който се контролира от цифров миливолтметър чрез падането на напрежението върху резистора R11 или R12. Стойността на това напрежение трябва да бъде в рамките на 15 - 20 mV, което съответства на ток на покой от 75 - 100 mA. Ако средната точка на изхода на усилвателя е изместена към плюса, тя се настройва от подстригващия резистор R2, ако е изместен към минуса, се настройва от подстригващия резистор R3. Токът на покой на изходните транзистори отново се контролира и при необходимост операцията се повтаря отново.

Усилвателят остава работещ при захранващо напрежение от ±15 до ±30 волта. Необходимо е само да се използва захранване за ток от най-малко 5 ампера, ценерови диоди VD 1 и VD 2 за напрежение, равно на половината от захранващото напрежение, кондензатори C5 и C6 за съответния работно напрежение, и при постоянна работа на усилвателя за максимална мощност, мощността на резисторите R11 и R12 трябва да се увеличи до 5 вата.

Входните транзистори VT1 ​​и VT2 трябва да имат равни или близки начални токове на източване IDSS. Изходните транзистори VT7 и VT8 трябва да бъдат избрани с напрежение на затваряне на канала VGS (to), което за този тип транзистори може да бъде от 3 до 4 волта. Това може да стане директно при покупка, като се договорите с продавача и използвате просто домашно или индустриално устройство. Видовете транзистори, посочени в диаграмата, са добре съчетани, те трябва да бъдат монтирани на радиатори с площ, съответстваща на мощността, чрез специални изолационни уплътнения. Резисторите R2 и R3 са многооборотни прецизни тип SP3-39A, SP5-2 или подобни. Електролитните кондензатори C2 и C3 се използват неполярен тип, когато се използват импулсен блокзахранващите кондензатори C5 и C6 трябва да бъдат шунтирани с неиндуктивни кондензатори капацитет 0,1- 1,0 uF. Резисторите R11 и R12 са нежичен тип предпазител, който се чупи при претоварване.

Една от основните характеристики на веригата на усилвателя е, че изходният сигнал, усилен от мощни транзистори, се взема от техните дренажи, които не са управляващи електроди. Това значително намалява специфичното изкривяване, причинено от обратната ЕМП на звуковата намотка на високоговорителя върху изходните транзистори, ако сигналът се взема от техните източници или емитери. По този начин този усилвател, според принципа на работа, се приравнява към ламповия, но значително го превъзхожда по отношение на ефективността, честотната лента на възпроизводимите честоти, скоростта и надеждността, да не говорим за изкривяването и цената на компонентите.

Важно свойство на транзисторите с полеви ефекти е, че при прегряване проводимостта на техния канал намалява, съответно, стръмността на характеристиката и токът на изтичане намаляват, което автоматично ги предпазва от термично разрушаване. Друго свойство на полеви транзистори, използвани в изходното стъпало на усилвателя, е техният квадратичен преходен отговор, който помага за намаляване на нелинейното изкривяване при високи нива на изходна мощност. Колкото по-висок е токът през транзисторите VT7 и VT8, толкова по-големи стават техният наклон и усилване и толкова по-дълбока става отрицателната обратна връзка.

Когато усилвателят е свързан към мрежата, докато се достигне половината от захранващото напрежение на кондензаторите C5 и C6, ценеровите диоди VD1 и VD2 се оказват заключени, а с тях и всички транзистори, чието отключване става плавно и едновременно в двете половини на веригата, което напълно елиминира типичното за много подобни конструкции неприятно пукане в високоговорителя. Поради тази причина усилвателят не се страхува от аварийни изключвания и включвания, дори когато работи на пълна мощност.

Усилвателят е тестван при работа с различни източници на сигнал, при различни температури на околната среда и е показал своята висока надеждност, отлични изходни и динамични характеристики и се препоръчва за любителите на висококачественото домашно или професионално възпроизвеждане на звук. Блокът за регулиране на силата на звука, тембрите и баланса може да се извърши по схемата, дадена на уебсайта http://cxem.net/sound/tembrs/tembr14.php с помощта на специализиран чип TDA1524A. Ако е необходимо, към веригата може да се добави и усилвател на микрофонен сигнал, направен по всяка известна схема. Местоположението на частите на платката на усилвателя е показано на фигурата по-долу.

За да увеличите линейността на усилвателя и допълнително да намалите коефициента на нелинейно изкривяване, можете паралелна връзкавъв всяко рамо на два изходни транзистора и настройка (настройка на стойност) на един от резисторите R 8 или R 9 във веригата за обратна връзка. Ако премахнете преходния кондензатор C 1, веригата може да се превърне в мощен линеен DC усилвател за автоматизация, телемеханика и системи за управление.

Юрко Стрелков-Серга
Пощенска кутия 5000 Виница-18
[имейл защитен]

Усилвателите с полеви транзистори (FET) имат голям входен импеданс. Обикновено такива усилватели се използват като първи етапи на предусилватели, DC усилватели за измерване и друго електронно оборудване.
Използването на усилватели с голям входен импеданс в първите етапи прави възможно съгласуването на източници на сигнал с голямо вътрешно съпротивление с последващи по-мощни усилвателни етапи с малък входен импеданс. Усилващите етапи на полеви транзистори най-често се изпълняват съгласно схема с общ източник.

Тъй като напрежението на отклонение между портата и източника е нула, режимът на почивка на транзистора VT се характеризира с позицията на точка А на характеристиката на изтичане-порта при U GD = 0 (фиг. 15,b).
В този случай, когато на входа на усилвателя се подава променливо хармонично (т.е. синусоидално) напрежение U GS с амплитуда U mZI, положителните и отрицателните полупериоди на това напрежение ще се усилват по различен начин: с отрицателен полупериод цикъл на входното напрежение U GS, амплитудата на променливия компонент на изтичащия ток I "mc ще бъде по-голяма, отколкото при положителен полупериод (I "" mc), тъй като наклонът на характеристиката на дренажния затвор в секцията AB е по-голям в сравнение с наклона в участък AC: В резултат на това формата на променливия компонент на изтичащия ток и променливото напрежение, което създава върху товара U OUT ще се различават от формата на входното напрежение, т.е. ще има изкривяване на усиления сигнал.
За да се намали изкривяването на сигнала по време на неговото усилване, е необходимо да се осигури работата на полевия транзистор при постоянна стръмност на неговата характеристика на изтичане на врата, т.е. в линейния участък на тази характеристика.
За тази цел резистор R и е включен във веригата на източника (фиг. 16, а).

Изтичащият ток I C0, протичащ през резистора, създава напрежение върху него
U Ri = I C0 Ri, който се прилага между източника и затвора, включително EAF, образуван между порта и областите на източника, в обратна посока. Това води до намаляване на тока на изтичане и режимът на работа ще се характеризира в този случай с точка А "(фиг. 16, b).

За да се предотврати намаляване на усилването, кондензатор С е свързан паралелно с резистора R и голям капацитет, което елиминира отрицателната обратна връзка за променлив ток, образуван от променливо напрежение през резистора R и. В режима, характеризиращ се с точка А", стръмността на характеристиката на дрейн-гейт при усилване на променливотоковото напрежение остава приблизително същата при усилване на положителните и отрицателните полупериоди на входното напрежение, в резултат на което изкривяването на усиленото сигналите ще бъдат незначителни
(секции A "B" и A "C" са приблизително равни).
Ако в режим на покой напрежението между портата и източника е обозначено с U ZIO, а изтичащият ток, протичащ през FET, е I C0, тогава съпротивлението на резистора R и (в ома) може да се изчисли по формулата :
Ri \u003d 1000 U ZIO / I C0,
в който изтичащият ток I C0 се замества в милиампери.
Веригата на усилвателя, показана на фиг. 15, използва FET с контролен p-n преход и p-тип канал. Ако се използва подобен транзистор като FET, но с n-тип канал, веригата остава същата и се променя само полярността на захранващата връзка.
Усилвателите, направени на MOS полеви транзистори с индуциран или вграден канал, имат още по-голямо входно съпротивление. При DCвходният импеданс на такива усилватели може да надвишава 100 MΩ. Тъй като техните напрежения на гейт и дрейн имат еднаква полярност, за да осигурите необходимото преднапрежение във веригата на гейт, можете да използвате захранващото напрежение G C, като го свържете към делител на напрежение, свързан на входа на транзистора по начина, показан на фиг. 17.

Общи дрейн усилватели

Веригата на FET усилвателя с общ дрейн е подобна на веригата на усилвателя с общ колектор. Фигура 18а показва диаграма на усилвател с общ дрейн на FET с контролен p-n преход и p-тип канал.

Резисторът Ri е свързан към веригата на източника, а изтичането е директно свързано към отрицателния полюс на захранването. Следователно токът на изтичане, който зависи от входното напрежение, създава спад на напрежението само през резистора Ri. Работата на каскадата е илюстрирана от графиките, показани на фиг. 18b за случая, когато входното напрежение има синусоидална форма. В първоначалното състояние изтичащият ток I C0 протича през транзистора, което създава напрежение U I0 (U OUT0) на резистора R. По време на положителния полупериод на входното напрежение, обратното отклонение между затвора и източника се увеличава, което води до намаляване на тока на изтичане и абсолютната стойност на напрежението през резистора Ri. В отрицателния полупериод на входното напрежение, напротив, напрежението на отклонение на вратата намалява, изтичащият ток и абсолютната стойност на напрежението през резистора R и се увеличават. В резултат на това изходното напрежение, взето от резистора Ri, т.е. от източника на FET (фиг. 18, b), има същата форма като входното напрежение.
В тази връзка усилвателите с общ дрейн се наричат ​​последователи на източника (напрежението на източника повтаря входното напрежение по форма и стойност).

За преобразуване се използват нискочестотни усилватели (ULF). слаби сигналипредимно в звуковия диапазон в по-мощни сигнали, приемливи за директно възприемане чрез електродинамични или други звукови излъчватели.

Имайте предвид, че високочестотните усилватели до честоти от 10 ... 100 MHz са изградени по подобни схеми, като цялата разлика най-често се свежда до факта, че стойностите на капацитета на кондензаторите на такива усилватели намаляват толкова пъти, колкото честотата на високочестотния сигнал превишава честотата на нискочестотния сигнал.

Прост усилвател с един транзистор

Най-простият ULF, направен по схемата с общ емитер, е показан на фиг. 1. Като товар е използвана телефонна капсула. Допустимо напрежениезахранване за този усилвател 3 ... 12 V.

Желателно е експериментално да се определи стойността на резистора на отклонение R1 (десетки kΩ), тъй като оптималната му стойност зависи от захранващото напрежение на усилвателя, съпротивлението на телефонната капсула и коефициента на предаване на конкретен екземпляр на транзистора .

Ориз. 1. Схема на прост ULF на един транзистор + кондензатор и резистор.

За да изберете първоначалната стойност на резистора R1, трябва да се вземе предвид, че неговата стойност трябва да бъде около сто или повече пъти по-голяма от съпротивлението, включено в веригата на натоварване. За да изберете резистор за отклонение, се препоръчва да свържете последователно постоянен резисторсъс съпротивление от 20 ... 30 kOhm и променливо съпротивление от 100 ... 1000 kOhm, след което, като се приложи към входа на усилвателя звуков сигналмалка амплитуда, например от касетофон или плейър, като завъртите копчето променлив резисторпостигам най-добро качествосигнал с най-високата сила на звука.

Стойността на капацитета на преходния кондензатор C1 (фиг. 1) може да бъде в диапазона от 1 до 100 микрофарада: колкото по-голяма е стойността на този капацитет, толкова по-ниски честоти може да усили ULF. За да овладеете техниката за усилване на ниските честоти, се препоръчва да експериментирате с избора на стойностите на елементите и режимите на работа на усилвателите (фиг. 1 - 4).

Подобрени опции за усилвател с един транзистор

Усложнена и подобрена в сравнение със схемата на фиг. 1 вериги на усилвателя са показани на фиг. 2 и 3. В диаграмата на фиг. 2, етапът на усилване допълнително съдържа честотно зависима верига за отрицателна обратна връзка (резистор R2 и кондензатор C2), което подобрява качеството на сигнала.

Ориз. 2. Схема на единичен транзистор ULF с верига от честотно зависима отрицателна обратна връзка.

Ориз. 3. Еднотранзисторен усилвател с делител за подаване на преднапрежение към основата на транзистора.

Ориз. 4. Единичен транзисторен усилвател с автоматична настройка на отклонението за основата на транзистора.

В диаграмата на фиг. 3, отклонението към основата на транзистора се настройва по-"твърдо" с помощта на разделител, което подобрява качеството на усилвателя, когато условията на работа се променят. Във веригата на фиг. четири.

Двустъпален транзисторен усилвател

Свързвайки последователно два прости етапа на усилване (фиг. 1), можете да получите двустепенен ULF (фиг. 5). Коефициентът на усилване на такъв усилвател е равен на произведението на коефициентите на усилване на отделните стъпала. Въпреки това не е лесно да се получи голямо стабилно усилване с последващо увеличаване на броя на етапите: усилвателят най-вероятно ще се самовъзбуди.

Ориз. 5. Схема на прост двустепенен бас усилвател.

Новите разработки на нискочестотни усилватели, чиито схеми често се цитират на страниците на списания от последните години, са насочени към постигане на минимален коефициент на нелинейно изкривяване, увеличаване на изходната мощност, разширяване на честотната лента на усилените честоти и др.

В същото време, когато настройвате различни устройства и провеждате експерименти, често е необходим прост ULF, който може да бъде сглобен за няколко минути. Такъв усилвател трябва да съдържа минимален брой дефектни елементи и да работи в широк диапазон на захранващо напрежение и съпротивление на натоварване.

ULF схема на полеви и силициеви транзистори

Диаграма на прост нискочестотен усилвател на мощност с директна връзка между каскадите е показана на фиг. 6 [Rl 3/00-14]. Входният импеданс на усилвателя се определя от стойността на потенциометъра R1 и може да варира от стотици ома до десетки мегаома. Изходът на усилвателя може да бъде свързан към товар със съпротивление от 2 ... 4 до 64 ома и по-високо.

При натоварване с високо съпротивление транзисторът KT315 може да се използва като VT2. Усилвателят работи в диапазона на захранващото напрежение от 3 до 15 V, въпреки че неговата приемлива производителност се запазва дори когато захранващото напрежение падне до 0,6 V.

Кондензатор C1 може да бъде избран от 1 до 100 микрофарада. В последния случай (C1 \u003d 100 μF), ULF може да работи в честотната лента от 50 Hz до 200 kHz и повече.

Ориз. 6. Схема прост усилвателниска честота на два транзистора.

Амплитудата на ULF входния сигнал не трябва да надвишава 0,5 ... 0,7 V. Изходната мощност на усилвателя може да варира от десетки mW до единици W, в зависимост от съпротивлението на натоварване и големината на захранващото напрежение.

Настройката на усилвателя се състои в избора на резистори R2 и R3. С тяхна помощ се задава напрежението на изтичането на транзистора VT1, равно на 50 ... 60% от напрежението на източника на захранване. Транзисторът VT2 трябва да бъде инсталиран на плоча с радиатор (радиатор).

Трак-каскада ULF с директна връзка

На фиг. 7 показва диаграма на друг външно прост ULF с директни връзки между каскадите. Този вид връзка подобрява честотната характеристика на усилвателя в нискочестотната област, веригата като цяло е опростена.

Ориз. 7. електрическа схематрикаскаден ULF с директна връзка между каскадите.

В същото време настройката на усилвателя се усложнява от факта, че всяко съпротивление на усилвателя трябва да бъде избрано в индивидуално. Грубо съотношението на резисторите R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF трябва да бъде в рамките на (30 ... 50) към 1. Резисторът R1 трябва да бъде 0,1 ... 2 kOhm. Изчислението на усилвателя, показано на фиг. 7 може да се намери в литературата, напр. [P 9/70-60].

Схеми на каскада ULF на биполярни транзистори

На фиг. 8 и 9 показват каскодни ULF вериги на биполярни транзистори. Такива усилватели имат доста високо усилване Ku. Усилвателят на фиг. 8 има Ku=5 в честотната лента от 30 Hz до 120 kHz [MK 2/86-15]. ULF по схемата на фиг. 9 с хармоничен коефициент по-малък от 1% има коефициент на усилване 100 [RL 3/99-10].

Ориз. 8. Каскадно ULF на два транзистора с усилване = 5.

Ориз. 9. Каскадно ULF на два транзистора с усилване = 100.

Икономичен ULF на три транзистора

За преносимо електронно оборудване важен параметъре ефективността на ULF. Схемата на такъв ULF е показана на фиг. 10 [РЛ 3/00-14]. Тук се използва каскадно свързване на полеви транзистор VT1 и биполярен транзистор VT3, а транзисторът VT2 е включен по такъв начин, че да стабилизира работната точка на VT1 и VT3.

С увеличаване на входното напрежение този транзистор шунтира връзката VT3 на емитер-база и намалява стойността на тока, протичащ през транзисторите VT1 и VT3.

Ориз. 10. Схема на прост икономичен нискочестотен усилвател на три транзистора.

Както в горната схема (вижте фиг. 6), входният импеданс на този ULF може да бъде зададен в диапазона от десетки ома до десетки мегаома. Като товар се използва телефонен праймер, например TK-67 или TM-2V. Телефонна капсула, свързана с щепсел, може едновременно да служи като ключ за захранване на веригата.

ULF захранващото напрежение варира от 1,5 до 15 V, въпреки че устройството остава работещо дори когато захранващото напрежение падне до 0,6 V. В диапазона на захранващото напрежение от 2 ... 15 V, токът, консумиран от усилвателя, се описва с израза :

1(µA) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

където Upit е захранващото напрежение във волтове (V).

Ако изключите транзистора VT2, токът, консумиран от устройството, се увеличава с порядък.

Двукаскаден ULF с директна връзка между каскадите

Примери за ULF с директни връзки и минимален избор на режим на работа са схемите, показани на фиг. 11 - 14. Имат високо усилване и добра стабилност.

Ориз. 11. Прост двустепенен ULF за микрофон (ниско ниво на шум, високо усилване).

Ориз. 12. Двустепенен нискочестотен усилвател на базата на транзистори KT315.

Ориз. 13. Двустъпален нискочестотен усилвател на базата на транзистори КТ315 - вариант 2.

Характеризира се микрофонният усилвател (фиг. 11). ниско нивовътрешен шум и високо усилване [MK 5/83-XIV]. Като микрофон BM1 беше използван микрофон от електродинамичен тип.

Телефонна капсула може да действа и като микрофон. Стабилизиране на работната точка (първоначално отклонение на базата на входния транзистор) на усилвателите на фиг. 11 - 13 се извършва поради спада на напрежението в емитерното съпротивление на втория етап на усилване.

Ориз. 14. Двустепенен ULF с полеви транзистор.

Усилвателят (фиг. 14), който има високо входно съпротивление (около 1 MΩ), е направен на полеви транзистор VT1 (източник последовател) и биполярен - VT2 (с общ).

Каскаден нискочестотен транзисторен усилвател с полеви ефекти, който също има висок входен импеданс, е показан на фиг. петнадесет.

Ориз. 15. диаграма на прост двуетапен ULF на два полеви транзистора.

ULF схеми за работа с нискоомно натоварване

Типични ULF, проектирани да работят при натоварване с ниско съпротивление и имащи изходна мощност от десетки mW или повече, са показани на фиг. 16, 17.

Ориз. 16. Прост ULF за работа с натоварване с ниско съпротивление.

Електродинамичната глава BA1 може да бъде свързана към изхода на усилвателя, както е показано на фиг. 16, или в диагонала на моста (фиг. 17). Ако източникът на захранване е от две батерии (акумулатори), свързани последователно, изходът на главата BA1, вдясно според схемата, може да бъде свързан към средната им точка директно, без кондензатори C3, C4.

Ориз. 17. Схема на нискочестотен усилвател с включване на товар с ниско съпротивление в диагонала на моста.

Ако имате нужда от схема за обикновена тръба ULF, тогава такъв усилвател може да бъде сглобен дори на една тръба, вижте нашия уебсайт за електроника в съответния раздел.

Литература: Шустов М.А. Практическа схема (книга 1), 2003 г.

Корекции в поста:на фиг. 16 и 17 вместо диод D9 е инсталирана верига от диоди.