Входные усилители низкой частоты – для новичков в радиоделе

April 19, 2014 by admin Комментировать »

Человеческое ухо способно слышать звуки с частотой от 20 Гц до 20 кГц Реально полоса частот, которую мы способны слышать несколько  уже, но  мы под звуковой (низкой) частотой будем подразумевать именно этот диапазон частот переменного напряжения

Входные усилители низкой частоты, впрочем, как и другие, решают, по меньшей мере, две важные задачи: усилить сигнал от источника, например, микрофона, и не повлиять на создаваемый источником сигнал, имея подходящее входное сопротивление Если перегрузить источник сигнала, то могут появиться нелинейные искажения в виде хрипов Рассматривая простейший стабилизатор напряжения, мы видели, что низкое сопротивление нагрузки может существенно повлиять на работу стабилизатора, который в данном случае играет роль источника сигнала Кроме того, на достаточно коротком временном интервале мы можем рассматривать переменное напряжение как постоянное, то есть, использовать те же подходы, что и для постоянного напряжения, а позже рассмотреть все изменения, появляющиеся при увеличении временного интервала

Источники сигнала могут иметь разное внутреннее сопротивление Динамический микрофон имеет сопротивление порядка 250 Ом Пьезоэлектрический преобразователь, раньше их часто использовали в звукоснимателе проигрывателей грампластинок, может иметь сопротивление, исчисляемое мегаомами Если в первом случае можно удачно использовать биполярный транзистор, то во втором лучше применить полевой транзистор

Сегодня почти не используют проигрыватели грампластинок, им на смену пришли плееры, CD и MP3, но меломаны слушают грампластинки на проигрывателях, имеющих электромагнитную головку звукоснимателя Такой источник сигнала требует коррекции частотной характеристики Вспомним, у магнитофонов входные усилители тоже требовали и частотной коррекции, и согласования входного сопротивления Таким образом, входные усилители низкой частоты могут иметь в своём составе корректирующие фильтры

Выбирая схему входного усилителя низкой частоты, обязательно следует конкретизировать назначение усилителя Рассмотрим усилитель для динамического микрофона Сигнал от такого микрофона имеет величину порядка 1 мВ Примем, что нам нужно два каскада усиления, чтобы выходное напряжение получилось порядка вольта Мы уже знаем, как рассчитать рабочую точку транзистора Так что, можно воспользоваться этим, или взять те параметры деталей, которые мы рассматривали раньше

Рис 91 Простой входной усилитель низкой частоты

Первое, что мы проверяем, это напряжение на коллекторах транзисторов Их лучше привести к половине напряжения питания, если нет специальных требований

Затем мы проверим, хватит ли у двухкаскадного усилителя усиления для нашей задачи

Рис 92 Проверка усиления

Подключив к входу усилителя генератор с частотой 1 кГц и выходом 1 мВ, определим переменное напряжение на выходе усилителя

Проверим полосу воспроизводимых частот

Рис 93 Проверка АЧХ усилителя

Первые шаги дали нам уверенность, что двух каскадов усиления нам хватит Мы даже можем немного улучшить параметры, введя последовательную обратную связь в оба каскада

Рис     94     Двухкаскадный    усилитель  с обратными связями

И, наконец, мы можем посмотреть вид выходного сигнала

Рис 95 Выходное напряжение

Мы можем удовлетвориться полученным результатом, перейти к закупке деталей, монтажу их на макетной плате и проверке работы схемы «на слух» Человеческое ухо прекрасный инструмент, да и, в конечном счёте, нас и интересует то, каким мы услышим звук от микрофона Не забудьте проверить правильность включения электролитических конденсаторов

Мы можем и усовершенствовать схему, скажем, лучше стабилизировать рабочие точки транзисторов, мы знаем, как это сделать Мы можем «развязать» оба каскада усиления по питанию А это делается так:

Рис 96 Добавление цепи «развязки» по питанию

Такое соединение питающего напряжения двух каскадов через RC цепь можно часто встретить Смысл этого дополнения в том, что конденсатор C3 для переменного напряжения имеет очень маленькое сопротивление, препятствуя возникновению «несанкционированной» обратной связи между каскадами через источник питания

Конденсатор C2 называют разделительным конденсатором Он устраняет влияние постоянного тока на рабочую точку транзистора T2

Существование транзисторов разной структуры позволяет избавиться от разделительного конденсатора Двухкаскадный усилитель без разделительного конденсатора называют усилителем с непосредственным связями

Рис 97 Усилитель с непосредственными связями

Преимущество такого построения схемы в том, что мы получаем усилитель постоянного тока, то есть, он работает с сигналами самых низких частот, если говорить об усилении низкой частоты, но может работать (усиливать сигнал) и с источником, генерирующим постоянное напряжение В таком усилителе труднее устанавливать рабочие точки транзисторов Транзистор Q1 почти весь ток коллектора «отправляет» в базу следующего транзистора, поэтому его коллекторный ток должен быть небольшим, а далеко не все транзисторы хорошо работают при малых коллекторных токах

У всего есть приятные и неприятные стороны В усилитель с непосредственными связями легко ввести обратную связь, стабилизирующую рабочие точки обоих транзисторов

Рис 98 Обратная связь по постоянному току

Мы можем проверить свойства и этого усилителя

Рис 99 Испытания усилителя с непосредственными связями

С усилителем такого рода мы уже встречались, рассматривая работу стабилизатора Усилитель тогда выглядел так:

Рис 910 Ещё одна схема усилителя с непосредственными связями

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты