Hogyan működik a kihangosítás, soundbass
Audio erősítő, vagy egy alacsony frekvenciás erősítő fogja érteni, hogy mindez még mindig működik, és miért van olyan sok jó tranzisztorok, ellenállások, kondenzátorok, meg kell érteni, hogy minden elem és megpróbálja kideríteni, hogy ezek vannak elhelyezve. Annak érdekében, hogy össze egy primitív erő, meg kell háromféle elektronikus alkatrészek: ellenállások, kondenzátorok, tranzisztorok, természetesen.
Tehát ellenállások jellemzik ellenállást az elektromos áram és az ellenállás mértékegysége az ohm. Minden elektromosan vezető fémből vagy fémötvözetből van saját ellenállása. Ha veszünk egy bizonyos vezeték hossza ellenállása megnő, akkor kapnánk egy igazi huzal ellenállás. Mert ez lenne a kompakt ellenállást, a vezeték feltekerhető a kereten. Így kapunk egy vezeték ellenállás, de számos hátránya van, így ellenállások általában egy fém-kerámia anyag. Ez annyira által kijelölt ellenállások a kapcsolási rajzok:
A felső változat elfogadott megnevezéseket az Egyesült Államokban, az alacsonyabb Magyarországon és Európában.
A kondenzátor egy, két fémlemezt elválasztva egy szigetelő. Ha mi lesz az a lemez állandó feszültség, az elektromos mező jelenik meg, amely kikapcsolás után a lemezeket fogja fenntartani a pozitív és negatív töltések volt.
Az alap szerkezete a kondenzátor - a két vezetőképes lapot, amelyek között a szigetelő
Így a kondenzátor lehet felhalmozni az elektromos töltés. Ez képes tárolni az elektromos töltés az úgynevezett kapacitás, amely a fő paraméterei a kondenzátor. Kapacitás mérik Farads. Mi több jellemző az a tény, hogy amikor töltési vagy kisütési kondenzátort, átesik az elektromos áram. De amint a töltés a kondenzátor, megszűnik át elektromos áramot, és ez azért van, mert a kapott teljesítmény kondenzátor töltés, azaz a potenciális a kondenzátor és a tápegység is ugyanaz, és ha nincs potenciál különbség (a feszültség), nincs elektromos áram. Így a feltöltött kondenzátor nem megy át egyenáram, de váltakozó áram halad, mint amikor csatlakoztatva váltakozó elektromos áram, akkor folyamatosan feltölthető és kisüthető. Abban az elektromos áramkörök jelölése a következő:
Ebben erősítő fogjuk használni a legegyszerűbb bipoláris tranzisztorok. Egy tranzisztor készült félvezető anyagú. Jobb -nak nekünk ezt az anyagot - a bennük való jelenléte szabad hordozói a pozitív és negatív töltések. Attól függően, hogy bármely díjak nagyobb félvezetők különböztetni két típusú vezetési: n-típusú és p-típusú (n-negatív, p-pozitív). Negatív töltések - elektronokat, megjelent a külső héj a kristályrács atomok és pozitív - az úgynevezett lyukak. Hole - egy üres hely maradt a elektronhéjak elhagyása után az elektronokat. Hagyományosan jelölt atomok egy elektron a külső pályán kék kör egy mínusz jel, és az atomok, üres helyek - üres kör:
Minden bipoláris tranzisztor három övezetekben, mint félvezetők, ezeket a zónákat nevezik bázis, emitter és kollektor.
Tekintsük a példát a tranzisztor. Ehhez tranzisztor kapcsolódni két elemet a 1,5 és 5 V, plusz az emitter, és kevésbé a bázis és a kollektor rendre (lásd a rajzot):
A kapcsolati bázis és az emitter lesz elektromágneses mező, amely a szó szoros értelmében húzza elektronok a külső alapja a pályára atomok, és hordozza azokat az emitter. Szabad elektronok foglalni lyukak és elfoglalja a megüresedett helyeire már a kibocsátó. Ugyanez elektromágneses tér hatása ugyanaz a kollektor atomok, valamint a bázis a tranzisztor elegendően vékony képest az emitter és kollektor, a kollektor elektronok viszonylag könnyen áthaladnak be az emitter, és sokkal nagyobb mennyiségben, mint az adatbázisból.
Ha húzza ki a tápfeszültséget a bázis, akkor nincs elektromágneses mező nem, és a bázis szolgál majd egy dielektromos, és a tranzisztor zárva van. Így, amikor az a bázis elegendően kis feszültség, tudjuk irányítani a növekvő feszültség van az emitter és kollektor.
Mi úgy pnp-típusú tranzisztor, mivel két p-zóna és n-zónában. Mivel vannak npn-tranzisztor, az elv az intézkedés szintén ugyanaz, de az elektromos áram folyik bennük az ellenkező irányba, mint a fenti elérhetőségeken tranzisztor. Így bipoláris tranzisztorok vannak tüntetve a kapcsolási rajzok, a nyíl mutatja az irányt a jelenlegi:
Nos, próbálja meg tervezni az egész alacsony frekvenciás erősítő. Kezdeni, szükségünk van egy jel, hogy mi fog erősödni, ez lehet a számítógép hangkártya vagy más audio eszköz vonalszintű kimenet. Tegyük fel, mi jel maximális amplitúdója körülbelül 0,5 V áramerősség mellett 0,2 A, mint ez:
Mi lenne a legegyszerűbb szerzett 4 ohm hangszóró 10 Watt, növelnünk kell a jel amplitúdója a 6 voltos áram I = U / R = 6/4 = 1,5 A.
Tehát, megpróbál csatlakozni a jelet a tranzisztor. Emlékszel az áramkör egy tranzisztor és két akkumulátort, most ahelyett, hogy 1,5 V-os akkumulátor, van egy jel vonal kimenet. Az R1 ellenállás szolgál terhelés, így nem volt rövidzárlat és a tranzisztor nem égnek.
De itt van két probléma, egyrészt a tranzisztor NPN típusú, és csak akkor lehet nyitni egy pozitív félhullám és negatív zárás.
Második tranzisztort, valamint bármely félvezető eszköznek egy nemlineáris jellemző tekintetében feszültség és áram, valamint az alsó aktuális értéket, és a feszültség, annál nagyobb a torzítás:
Nem csak, hogy a mi jel csak egy fél-hullám, így mindig és torz lesz:
Ez az úgynevezett crossover torzítás lépést.
Annak érdekében, hogy megszabaduljon ezektől a problémákat, meg kell, hogy megváltoztassák a jelet a munkaterületet a tranzisztor, amely illeszkedik az összes szinuszos jel és a harmonikus torzítás elhanyagolható lesz. Ahhoz, hogy ezt a táplálják a bázis előfeszültség, mondjuk 1 V, keresztül áll két R2, R3 ellenállások a feszültségosztó.
És a bejövő jelet a tranzisztor fog kinézni:
Most arra van szükség, hogy vonja vissza a hasznos jel, hogy a tranzisztor kollektor. Ehhez, a C1 kondenzátor:
Ahogy emlékszem, a kondenzátor halad AC, és nem továbbítja a konstans, így fog szolgálni minket csak a szűrőn átmegy a kívánt jel - a szinuszhullám. A DC komponenst nem halad át a kondenzátor lesz elszórva a R1 ellenállás. Váltakozó áram ugyanaz, mi a kívánt jel fog gyakran áthaladnak a kondenzátor, a kondenzátor így a rezisztencia hozzá képest elhanyagolható R1 ellenálláson.
Kiderült az első tranzisztor szakaszában mi erősítőt. De még mindig van két kis árnyalatok:
Nem tudjuk, hogy 100%, hogy mit jel belép az erősítő, hirtelen mindegy forrás jel hibás, bármi megtörténhet újra, statikus elektromosság, vagy együtt a hasznos jel feszültség állandó. Ez okozhatja a tranzisztor nem működik megfelelően, vagy akár kiváltani bontásban. Annak megállapítására, hogy a C2 kondenzátor, a C1 kondenzátor, mint akkor blokkolja közvetlen elektromos áram, valamint a korlátozott kapacitás a kondenzátor nem fog hiányozni a nagy amplitúdójú csúcsok, ami tönkreteheti a tranzisztor. Az ilyen feszültséglökések jellemzően fordul elő, ha be vagy ki a készüléket.
A második figyelmeztetés, bármely forrásból bizonyos egyedi terhelés (ellenállás). Ezért számunkra fontos, hogy bemeneti impedanciája a kaszkád. Ahhoz, hogy állítsa be a bemeneti impedancia a emitterkapcsolásban hozzáadásához R4 ellenálláson:
Most már tudjuk, hogy mi minden ellenállás és kondenzátor tranzisztor színpadon. Próbáljuk most meg annak kiszámítására, milyen komponens értékeket használni azt.
U = 12 V - tápfeszültség;
U BE
1 - emitter-bázis feszültség a tranzisztor működési pontot;
Kiválasztása egy tranzisztor számunkra megfelelő npn tranzisztort 2N2712
P max = 200 mW - maximális teljesítmény disszipáció;
I max = 100 mA - legnagyobb állandó áramkollektor;
U max = 18 - makcimalno megengedhető feszültség kollektor-bázis / kollektor-emitter (Mi feszültség 12 V, így elég az állomány);
U EB = 5 V - makcimalno megengedett emitter-bázis feszültség (1 voltos feszültséggel mi ± 0,5 V-os);
H21 = 75-225 - bázis áram amplifikációs faktort elfogadott minimális érték - 75;
1. Arra számítunk, a maximális statikus teljesítmény tranzisztort, akkor 20% -kal kevesebb, mint a maximális teljesítmény veszteség, hogy a mi tranzisztor nem működik teljes kapacitással:
St.max P = 0,8 * P max = 0,8 * 200 mW = 160 mW;
2. Adjuk meg a kollektor árama a statikus módban (nincs jel), annak ellenére, hogy a bázis feszültséget nem szállított át a tranzisztor még mindig kis mértékben elektromos áram folyik.
I k0 st.max = P / U kOe ahol U kOe - feszültség átmenet kollektor-emitter. Transistor szertefoszlik fele a tápfeszültség, a második felében lesz eloszlik ellenállások:
I k0 st.max = P / (U / 2) = 160 mW / (12V / 2) = 26,7 mA;
3. Most számítani a terhelési ellenállás kezdetben volt csak egy R1 ellenálláson, ami teljesíti ezt a szerepet, de mivel van hozzá egy R4 ellenállás növelésére bemeneti impedanciája a kaszkád, és most a terhelési ellenállás áll R1 és R4:
N R = R1 + R4, ahol R n - teljes terhelési ellenállás;
Az arány közötti R1 és R4 általában vett 1 és 10:
Számítsuk ki a terhelési ellenállás:
R1 + R4 = (U / 2) / I K0 = (12V / 2) / 26,7 mA = (12V / 2) / A = 224,7 0,0267 ohm;
Legközelebbi ellenállás értéke 200 és 27 ohm. R1 = 200 Ohm, és R4 = 27 Ohm.
4. Most látjuk a feszültséget a kollektor tranzisztor jel nélkül:
U k0 = (U + I ke0 k0 * R4) = (U - I k0 * R1) = (-0,0267 12 V A * 200 Ohm) = 6,7 V;
5. A jelenlegi vezérlő tranzisztor bázis:
I b = I A / H21, ahol a képletben I K - A áramkollektor;
I b = (U / R n) / H21 = (12V / (200 Ohm + 27 Ohm)) / 75 = 0,0007 A = 0,07 mA;
6. Teljes bázis áram határozza meg az előfeszítő feszültség alapján az, amelynek székhelye elválasztó R2 és R3. Jelenlegi elválasztó kérte, hogy 5-10-szer több bázis meghajtó áramot (I b), ami tulajdonképpen bázis áram vezérlés nem befolyásolja az előfeszítő feszültség. Így értékeit osztó (I eset) fogadja 0,7 mA előrehalad és R2 és R3:
R2 + R3 = U / I = 12V esetekben / 0,007 = 1,714.3 ohm
7. Most kiszámítja a tranzisztor emittere a tranzisztor a nyugalmi állapotban (U e):
U k0 e = I * R4 = 0,0267 A 27 ohm * = 0,72,
Igen, k0 kollektor árama a pihenés, de ugyanaz az áram áthalad a kibocsátó, ezért úgy vélem, a jelenlegi k0 pihenés minden tranzisztor.
8. Arra számítunk alapján a teljes feszültség (U B), figyelembe véve az előfeszítő feszültség (U cm = 1V):
U b = U e + U cm = 0,72 + 1 = 1,72 a
Most, keresztül a feszültségosztó képletű találjuk a ellenállások értékei R2 és R3:
R3 = (R2 + R3) * U b / U = 1714,3 * 1,72 ohm / 12 V = 245,7 ohm;
A legközelebbi ellenállás értéke 250 ohm;
R2 = (R2 + R3) - R3 = 1714,3 Ohm - 250 Ohm Ohm = 1464,3;
Az ellenállás értéke irányában kiválasztott csökkenő, a legközelebb R2 = 1,3 kW.
9. kondenzátorok C1 és C2 értéke általában nem kevesebb, mint 5 uF. A kapacitás úgy van megválasztva, hogy a kondenzátor nem lenne időm tölteni, különben lesz vágva „a tetejét” a jelet. Egyébként egy hasonló technikát alkalmaznak, hogy hozzon létre egy gitár hatás «overdrive»:
Végén a kaszkád megkaptuk arányában a felerősített jelet, és a jelenlegi és a feszültség, azaz a teljesítmény. De az egyik kaszkád nem lesz elég a kívánt erősítés, úgyhogy hozzá a következő és a következő ... és így tovább.
Tekinthető számítás meglehetősen felületes, és ez erősítő áramkör biztosan nem használják a szerkezet az erősítő, nem szabad elfelejteni, a kihagyott frekvencia tartományban, torzítás, és így tovább.
Hasonló bejegyzések
- Egy továbbfejlesztett változata a belépő szintű cső ULF
- A gyártásához kimeneti transzformátorok cső UMZCH