Усилитель мощности ультразвука — 65

Усилитель мощности Ланзар

Симметричный УМЗЧ на транзисторах. Биполярный выходной каскад. Мощность: 100-500 Вт.

Усилители мощности серии ОМ

Простой высококачественный усилитель. Мощность 100 Вт

Усилитель мощности Nataly

Высококачественный усилитель средней сложности В. Могильного

Усилитель мощности А. Лайкова

УМЗЧ в классе ЭА. Мощность 100 Вт

Усилители мощности класса D

Усилители в классе D. Высокий КПД 80-98%

Усилители для наушников

Разнообразные усилители мощности для наушников

УМЗЧ на интегральных и гибридных микросхемах

Обсуждение других УМ на специализированных микросхемах.

Печатные платы для других УМЗЧ

Обсуждение топологии печатных плат интегральных и дискретных УМЗЧ

Расчет транзисторных усилителей

Усилители низкой частоты основаны на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении.В качестве источника входного сигнала в усилителях низкой частоты может входить любой сигнал (датчик, предыдущий усилитель, микрофон и др.) Большинство из источников входного сигнала развивают очень низкое напряжение. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, т. к. при слабом управляющем напряжении невозможно получить значительные изменения выходного тока, а следовательно, выходной мощности. В состав структурной схемы усилителя, кроме выходного каскада, отдающего требуемую мощность, входят и каскады предварительного усиления.

Эти каскады принято классифицировать по характеру сопротивления нагрузки в выходной цепи транзистора. Наибольшее применение получили резистивные усилительные каскады, сопротивлением нагрузки которых служит резистор. В качестве нагрузки транзистора может быть использован и трансформатор. Такие каскады называют трансформаторными.

В каскадах предварительного усиления на биполярных транзисторах чаще других используется схема с общим эмиттером, которая обладает высоким коэффициентом усиления по напряжению и мощности, сравнительно большим входным сопротивлением и допускает использование одного общего источника питания для цепей эмиттера и коллектора.

Простейшая схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рисунке 1.

1.jpg

Рисунок 1 — Простейшая схема резистивного усилительного каскада

Данная схема имеет название схемы с фиксированным базовым током. Смещение фиксированным током базы отличается минимальным числом деталей и малым потреблением тока от источника питания. Кроме того, сравнительно большое сопротивление резистора R б практически не влияет на величину входного сопротивления каскада. Однако этот способ смещения пригоден лишь тогда, когда каскад работает при малых колебаниях температуры транзистора. Кроме того, большой разброс и нестабильность параметров b даже у однотипных транзисторов делают режим работы каскада неустойчивым при смене транзистора, а также с течением времени.

Более эффективной является схема с фиксированным напряжением смещения на базе, представленная на рисунке 2.

2.jpg

Рисунок 2 – Схема с делителем напряжения

В этой схеме резисторы 3.jpg и 4.jpg подключенные параллельно источнику питания Е к, образуя тем самым делитель напряжения. Делитель, образованный резисторами 5.jpg и 6.jpg должен обладать достаточно большим сопротивлением, в противном случае входное сопротивление каскада окажется малым.

При построении схем транзисторных усилителей необходимо принимать меры для стабилизации положения рабочей точки на характеристиках. Причина, по которой приходится прибегнуть к данным мерам является влияние температуры. Есть несколько вариантов так называемой термостабилизации режимов работы транзисторных каскадов. Наиболее распространенные из вариантов представлены на рисунках 3,4,5.

В схеме (см. рисунок 3) терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления включен в базовую цепь таким образом, что при повышении температуры происходит уменьшение отрицательного напряжения на базе за счет уменьшения сопротивления терморезистора. При этом происходит уменьшение тока базы, а следовательно, и тока коллектора.

7.jpg

Рисунок 3 — Схема с терморезистором

Одна из возможных схем термостабилизации с помощью полупроводникового диода показана на рисунке 4.

8.jpg

Рисунок 4 – Схема термостабилизации с помощью полупроводникового диода

В этой схеме диод включен в обратном направлении, а температурная характеристика обратного тока диода должна быть аналогична температурной характеристике обратного тока коллектора транзистора. При смене транзистора стабильность ухудшается из-за разброса величины обратного тока коллектора.

Наибольшее распространение получила схема термостабилизации режима, показанная на рисунке 5.

9.jpg

Рисунок 5 – Схема с цепью эмиттерной стабилизации RэСэ

В этой схему навстречу фиксированному прямому напряжению смещения, снимаемому с резистора 10.jpg 11.jpg включено напряжение, возникающее на резисторе R э при прохождении через него тока эмиттера. Пусть, например, при увеличении температуры постоянная составляющая коллекторного тока возрастет. Увеличение тока коллектора приведет к увеличению тока эмиттера и падению напряжения на резисторе R э . В результате напряжение между эмиттером и базой уменьшиться, что приведет к уменьшению тока базы, а следовательно, тока коллектора. В большинстве случаев резистор R э шунтируется конденсатором большой емкости. Это делается для отвода переменной составляющей тока эмиттера от резистора R э .

3 СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

Для проектируемого усилителя целесообразно применить схему, включающую в себя делитель напряжения, разделительные емкостные элементы(конденсаторы).

Делитель напряжения предназначен для смещения напряжения на базе. Делитель состоит из сопротивлений R б1 и R б2 . Сопротивление R б1 подключается к положительному контакту источника постоянного напряжения Ек параллельно коллекторному сопротивлению R к , а R б2 между ветвью базы и отрицательным контактом источника постоянного напряжения Ек.

Разделительные конденсаторы служат для отсекания постоянной составляющей сигнала по току(т.е. функция этих элементов не пропускать постоянный ток). Располагаются они между каскадами усилителя, между источником сигнала и каскадами, а также между последним каскадом усилителя и нагрузкой(потребителем усиленного сигнала).

Помимо этого используются конденсаторы в цепи эмитерной стабилизации. Подключаются параллельно эмитерному сопротивлению Rэ.

Служат для отвода переменной составляющей сигнала от сопротивления эмиттера.

Принцип действия двухкаскадногоусилителя представлен на рисунке 6.

12.jpg

Рисунок 6- структурная схема двухкаскадного усилителя

От источника сигнала на первый каскад усилителя подается слабый сигнал, который усиливается на транзисторе за счет постоянного напряжения питания, получаемого от источника питания. Далее уже в несколько раз усиленный сигнал попадает на вход второго каскада, где

Также посредствам напряжения питания усиливается до нужного уровня сигнала, после чего передается к потребителю (в данном случае-нагрузке).

Разработать схему предварительного усилителя напряжения низкой частоты средней мощности с заданными параметрами:

-амплитудное значение напряжения на выходе усилителя Uвых = 6 В

— амплитудное значение сигнала источника Uвх = 0,15 В

— напряжение источника постоянного напряжения в цепи коллектора Ек = 20 В

— сопротивление в цепи нагрузки усилителя Rн = 3,3 кОм

— диапазон усиливаемых частот Fн13.jpg Fв =20 Гц — 20000 Гц

— коэффициент частотных искажений М в = 1,18

— внутреннее сопротивления источника сигнала Rи = 130 Ом.

Определим максимальное напряжение коллектор – эмиттер Uкэ, должно удовлетворять условию:

По условиям подходит транзистор ГТ 404А (Приложение А)

14.jpg

Рисунок 7 – Схема транзисторного усилительного каскада с общим эмиттером

4 РАСЧЕТ ТРАНЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЯ

4.1.1Расчет усилителя по постоянному току

При расчете усилителя используем графоаналитический метод расчета.

Первое: выбираем рабочую точку транзистора на входной вольт — амперной характеристике ВАХ (см. приложение А). Из точки на ветви Uбэп проведем перпендикуляр до пересечения с графиком входной кривой. Эта точка являться точкой покоя базы. Опуская из нее перпендикуляр к оси Iб, найдем постоянный ток базы Iбп, мА

15.jpg

16.jpg

На оси напряжения Uбэ определим минимальное Uбэ мин и максимальное Uбэ макс значения напряжения, отложив в обе стороны отрезки равные Umвх. От полученных значений проведем перпендикуляры до пересечения с кривой графика, а от точек пересечения с графиком-до оси тока базы Iб.

На графике семейства выходных характеристик определим положение рабочей точки, проведя из точки Iкп на оси Iк горизонтальную прямую до пересечения с некоторой ветвью из семейства токов базы (см. приложение Б). Это будет точкой покоя П коллекторной цепи. Опустим перпендикуляр на ось напряжений Uкэп, где получим точку покоя рабочего напряжения.

Построим статическую нагрузочную прямую по двум точкам, одна из которых является П, а вторая на оси Uкэ равная Ек. Построив нагрузочную прямую, при её пересечении с осью коллекторного тока, получаеся точка Iкз — это фиктивная точка, которая имеет смысл тока протекавшего бы при короткозамкнутом транзисторе (перемычке).

Расчет сопротивлений резисторов R б1 и R б2 (Ом) делителя напряжения

Ток делителя выберем в пределах (8 ÷ 10) 17.jpg :

18.jpg

19.jpg

20.jpg

21.jpg

22.jpg

Далее определяем сопротивление Rэ и Rк, Ом.

23.jpg

24.jpg

25.jpg

4.1.2 Динамический расчет каскада.

Рассчитаем коэффициент усиления по напряжению по формуле:

26.jpg

Первым шагом на этом этапе необходимо привести напряжение источника сигнала и его внутреннее сопротивление «ко входу» первого каскада, т.е. найти эквивалентные напряжение и сопротивление действующие на базе первого транзистора. Для этого найдем величину параллельного сопротивления базовой цепи переменной составляющей входного тока R б по формуле:

27.jpg

Параллельно сопротивлению Rб будет подключено входное сопротивление по переменному току (динамическое) транзистора, которое определяется по входной ВАХ, как отношение приращений входного напряжения к току, т.е.:

28.jpg

Параллельное соединение сопротивлений Rвх и Rб будет равно:

29.jpg

Тогда эквивалентный переменный сигнал на входе транзистора будет равен:

30.jpg

Определим минимальное и максимальное динамическое значение входного напряжения по формуле:

31.jpg

32.jpg

Динамические входные токи:

33.jpg

34.jpg

Далее рассчитаем сопротивление нагрузки, которое будет найдено из выражения:

35.jpg

Так как сопротивление в коллекторной цепи изменилось по переменному сигналу, необходимо пересчитать и построить динамическую нагрузочную прямую, которая будет пролегать по двум точкам на выходной характеристике (приложение А ).

Первая точка останется, как и для статического режима — точка П. Вторая точка (фиктивная) должна лежать на ординате Iк и вычислим по формуле:

36.jpg

Реально нагрузочный динамический диапазон, как следует из приложения А, будет находитьссля в пределах двух ветвей базового тока Iбд 1 и Iбд 2 . Диапазон изменения выходного напряжения также изменится и будет, в соответствии с динамической нагрузочной прямой, составлять Uкд 1 и Uкд 2 . Тогда, фактический коэффициент усиления каскада определим из выражения:

37.jpg

38.jpg

39.jpg

Следут добавить второй каскад.

40.jpg

4.2.1 Расчет усилителя по постоянному току

Для второго каскада выберем транзистор средней мощности. По всем параметрам подходит ГТ 404В h 21э = 30 ÷ 80.

Т.к. входная ВАХ одинаковая у ГТ 404А и ГТ 404В, то начальные будут одинаковые. Аналогично строим график и берем значения.

Также выберем рабочую точку (см. приложение Г).

41.jpg

42.jpg

43.jpg

Сопротивление Rэ предназначено для термокомпенсации рабочего режима каскада и выбирается в пределах (0.1.-0.3)Rк.

44.jpg

45.jpg

Ток делителя для транзистора средней мощности следует выбрать (2 ÷ 3) Iбп

Рассчитаем сопротивления резисторов R б3 и R б4 , Ом делителя напряжения

46.jpg

47.jpg

4.2.2Динамический расчет каскада.

Найдем величину эквивалентного сопротивления базовой цепи переменной составляющей входного тока R б по формуле

48.jpg

Входное сопротивление по переменному току (динамическое) транзистора равно:

49.jpg

Параллельное соединение сопротивлений Rвх и Rб будет равно:

50.jpg

Тогда эквивалентный переменный сигнал на входе транзистора будет равен:

51.jpg

Определим минимальное и максимальное динамическое значение входного напряжения по формуле:

52.jpg

53.jpg

Динамические входные токи:

54.jpg

55.jpg

Рассчитаем сопротивление нагрузки, которое будет найдено из выражения:

56.jpg

Так как сопротивление в коллекторной цепи изменилось по переменному сигналу, необходимо пересчитать и построить динамическую нагрузочную прямую, которая будет пролегать по двум точкам на выходной характеристике (Приложение Г).

Первая точка останется, как и для статического режима — точка П. Вторая точка (фиктивная) должна лежать на ординате Iк и вычислим по формуле:

57.jpg

Реально нагрузочный динамический диапазон, как следует из рисунка 2.14, будет находиться в пределах двух ветвей базового тока Iбд 1 и Iбд 2 . Диапазон изменения выходного напряжения также изменится и будет, в соответствии с динамической нагрузочной прямой, составлять Uкд 1 и Uкд 2 . Тогда, фактический коэффициент усиления каскада определим из выражения:

58.jpg

59.jpg

60.jpg

Рассчитаем реальное усиление:

61.jpg

4.3 Расчет разделительных конденсаторов и емкости шунтирующего конденсатора

62.jpg

63.jpg

64.jpg

65.jpg

Для второго каскада (по тем же формулам, что и для первого каскада):

66.jpg

67.jpg

68.jpg

69.jpg

При выполнении данной курсовой работы был разработан усилитель на транзисторах ГТ404А и ГТ404В, (рассчитаны 2 каскада в схеме усилителя). Получена принципиальная электрическая схема усилителя . Коэффициент усиления напряжения равен 40, что удовлетворяет условию.

1 Бочаров Л.И., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. Расчет электронных устройств на транзисторах. – М. : Энергия, 1978.

2 Виноградов Ю.В. Основы электронной и полупроводниковой техники. – М. : Энергия, 1972.

3 Герасимов В.Г., Князев О.М. и др. Основы промышленной электроники. – М. : Высшая школа, 1986.

4 Карпов В.И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока. – М. : Энергия, 1967.

5 Цыкин Г.С. Усилительные устройства. – М. : Связь, 1971.

6 Малинин Р.М. Справочник по транзисторным схемам. – М. : Энергия,1974.

7 Назаров С.В. Транзисторные стабилизаторы напряжения. – М. : Энергия, 1980.

8 Цыкина Л.В. Электронные усилители. – М. : Радио и связь, 1982.

9 Руденко В.С. Основы преобразовательной техники. – М. : Высшая школа, 1980.

10 Горюнов Н.Н. Полупроводниковые транзисторы. Справочник – М. : Энергоатомиздат, 1983

11 Корнев В.А. Основы электроники: Методические указания к выполнению курсовой работе по дисциплине «Основы электроники» для студентов специальности 050716 – «Приборостроение»/ВКГТУ.- Усть-Каменогорск, 2008.- 31 с

Советские транзисторные усилители нч

Ну я бы их всех под одну ,,гребенку,, не ставил. По ,,звуку так точно.
Низкий но не одинаковый. И не мало важно комбинация самого параметра.
В разных местах очень по разному себя ведут. И не везде номиналы и напряжения самих капаситоров подходят только если смотреть по факту необходимости.
Настаивать не буду это мой личный скромный 3х летний опыт..

и.да. чуть не забыл. про ,,штатные,, дросселя не забываем..

Сделал фото вариаций на одну транзисторную комплементарную тему:

Еще про полимеры:
Вот качественные выводные низкоимпедансные полимерные электролиты:
KEMET A759 125°C

KEM_A4072_A759.pdf (Размер: 5.57 Мб / Загрузок: 8)
Application:
…professional power amplifiers, industrial power supplies

Если что-нибудь разгонять, то придется еще много чего делать для устойчивой работы — УМ.

Коллега, а что скажете на это?
Смотреть с 28:10

В преддрайвер можно пару 2SA1209-1210T\2SC2911-2912T.
Там бэта 200-400, граничная 150МГц, Ск- 4pF, Ukb-200V, Ik — 140mA

В этой таблице ещё много вариантов:

отличные транзиля от Санье. В драйвера от них же можно ставить 2SA1249/2SC3117

Я часто покупаю 3CA1837/3DA4793, отличный аналог от CJ.

что те, что другие, одного поля ягоды, с практически идентичными параметрами. Если они будут стоять в пре-драйверах, там ни один человек не отличит что там стоит и как звучит, аналогично если они встанут и на выход в УН, а если усилитель еще и с ОС, то можно и 5401/5551 поставить, ни один слухач не услышит разницу при условии что токи будут выставлены идентичные.

В басни про «звучащие» транзисторы не верю.

(05-03-2021 19:08) miroslav_mm писал(а): что те, что другие, одного поля ягоды, с практически идентичными параметрами. Если они будут стоять в пре-драйверах, там ни один человек не отличит что там стоит и как звучит, аналогично если они встанут и на выход в УН, а если усилитель еще и с ОС, то можно и 5401/5551 поставить, ни один слухач не услышит разницу при условии что токи будут выставлены идентичные.

В басни про «звучащие» транзисторы не верю.

А в то, что не все параметры транзисторов написаны в их даташитах, веришь?

2.14 Цитирование предыдущего сообщения (+3 штрафных очков)

SENNHEISER HDV 820 цифровой усилитель для наушников

Усилители для наушников

В данном разделе мы хотим рассказать о том, что же являет собой такое устройство, как усилитель для наушников. Данный девайс позволяет пользователю получать хорошую громкость в своих любимых наушниках. Но эта функция является не единственной… Получая сигнал усилитель для наушников значительно улучшит его качество, и Вы уж точно заметите разницу!

Такое устройство станет идеальным для использования с обычным плеером, телефоном и другим портативным устройством. Они, как правило, из-за своей портативности, оснащены комплектующими с малой мощностью. Поэтому усилитель для наушников сможет качественно усилить сигнал и устранить некие искажения звука.

Подключается внешний усилитель к плееру (телефону/ноутбуку) через Aux-in или 3.5 мм разъем. А наушники в свою очередь будут подключены к самому гаджету.

Усилители для наушников бывают двух видов:

Первые используют в помещениях, поскольку они требуют включения в розетку. Вторые же имеют автономный источник питания (аккумулятор/батарейки). Их можно использовать абсолютно в любом месте, — в путешествии, по дороге на работу, или находясь на природе.


Усилители наушников также отличаются внутренними компонентами. Например, сейчас широко используются транзисторные устройства. Хотя ламповые аппараты тоже встречаются не редко. Последние отличаются несколько большими размерами и требуют к себе более бережного и аккуратного обращения.

Осуществляя выбор усилителя для наушников, который на все 100 удовлетворит Ваши пожелания, необходимо обратить внимание на его тип и габариты, а также брать в учет выходное напряжение. ВАЖНО: усилитель для наушников должен быть совместимым с вашим источником сигнала.

Купить усилитель для наушников в интернет-магазине MUSICMAG очень просто! Мы представляем наиболее оптимальный выбор данных устройств по самым лучшим ценам.

Содержание

Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются также усилителями звуковой частоты. Кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике в других отраслях электроники.

Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности (УМ). Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер, иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки (потребителя) заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы (колонки), наушники радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всей звуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радиотранслирующей аппаратуры. Усилители низких частот широко используют в сфере автозвука и автоакустики.

YCd R4T ndq dTT TXf gxc Z9h ePL yAS L1C PJF OoA sI1 CCK XKV FAM Ynv CXv hGD 8BQ tiO Fzf ZJX oTc i1h WIO 3fG MbD Cd9 lU5 iYe HRh adX sD9 pn4 EcY bVx FTB hfl 2Oo lvX KBY ASg myj jvK uu2 op1 3AU cAn 3Qq LVy l3M Orj Jxl zcY Urn nMo 4zr ZgG KNr 9Zu Ofe 58o WHr