Madala moonutusega lairiba UMZ. UMZCH koos täiendavate väljatransistoridega. skeem, kirjeldus UPSi tehnilised omadused

Viimasel ajal on madalsageduslike võimsusvõimendite disainerid üha enam pöördunud toruskeemide poole, mis võimaldab suhteliselt lihtsa disainiga saavutada head heli. Kuid te ei tohiks transistore täielikult "ära kirjutada", kuna teatud tingimustel on transistor UMZCH siiski võimeline töötama üsna hästi ja sageli paremini kui lambid... Selle artikli autoril oli võimalus proovida suurt hulka UMZCH-sid. . Lugejatele pakutakse ühte neist kõige edukamatest "bipolaarsetest" valikutest. Hea toimimise idee põhineb tingimusel, et UMZCH mõlemad harud on sümmeetrilised. Kui võimendatud signaali mõlemad poollained läbivad sarnaseid teisendusprotsesse, võib eeldada UMZCH-i rahuldavat tööd kvalitatiivses mõttes.

Isegi lähiminevikus peeti sügava keskkonnakaitse juurutamist mis tahes UMZCH hea toimimise hädavajalikuks ja piisavaks tingimuseks. Oli arvamus, et kvaliteetset UMZCH-i on võimatu luua ilma sügava üldise keskkonnakaitseta. Lisaks kinnitasid kujunduste autorid veenvalt, et nende sõnul ei ole vaja paarides (harudes) töötamiseks transistore valida, OOS kompenseerib kõik ja transistoride levik parameetrites ei mõjuta heli kvaliteeti paljunemine!

Sama juhtivusega transistoridele kokku pandud UMZCH-ide ajastu, näiteks populaarne KT808. eeldas, et UMZCH väljundtransistorid lülitati sisse ebavõrdselt, kui üks väljundastme transistor oli sisse lülitatud vastavalt OE-ga vooluringile ja teine - OK-ga. Selline asümmeetriline kaasamine ei aidanud kaasa signaali kvaliteetsele võimendamisele. KT818, KT819, KT816 saabumisega. KT817 ja teised, näib, et UMZCH lineaarsuse probleem on lahendatud. Kuid loetletud täiendavad transistoride paarid "elus" on tõelisest komplementaarsusest liiga kaugel.

Me ei süvene ülaltoodud transistoride mittekomplementaarsuse probleemidesse, mida kasutatakse erinevates UMZCH-des väga laialdaselt. Seda asjaolu on vaja ainult rõhutada. et nende transistoride võrdsetel tingimustel (režiimidel) on tõuke-tõmbevõimenduse etappides üsna raske tagada nende üksteist täiendavat tööd. See on hästi öeldud N. E. Suhhovi raamatus.

Ma ei eita üldse võimalust saavutada häid tulemusi UMZCH-de loomisel täiendavate transistorite abil. Selleks on vaja kaasaegset lähenemist selliste UMZCH-de vooluringide kujundamisele, kusjuures transistorid on paarikaupa (lülitite) jaoks kohustuslikult hoolikalt valitud. Mul oli ka võimalus disainida selliseid UMZCH-sid, mis on omamoodi jätk kvaliteetsele UMZCH N.E. Sukhovile, aga nende kohta - mõni teine kord. Seoses UMZCH sümmeetriaga kui selle hea toimimise peamise tingimusega, tuleks öelda järgmist. Selgus, et tõeliselt sümmeetrilise skeemi järgi kokkupandud ja kindlasti sama tüüpi transistore (koos kohustusliku koopiavalikuga) kasutaval UMZCH-l on kõrgemad kvaliteediparameetrid. Transistore on palju lihtsam valida, kui need on samast partiist. Tavaliselt on sama partii transistoride koopiatel üsna lähedased parameetrid võrreldes "kogemata" ostetud koopiatega. Kogemusest võime öelda, et 20 tk. transistorid (ühe paki standardkogus), saate UMZCH stereokompleksi jaoks peaaegu alati valida kaks paari transistore. "Edukaid saaki" oli rohkem - 20 tükist neli paari. Transistoride valikust räägin teile veidi hiljem.

UMZCH skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1. Nagu diagrammil näha, on see üsna lihtne. Võimendi mõlema haru sümmeetria on tagatud transistoride sümmeetriaga.

On teada, et diferentsiaalastmel on tavaliste push-pull ahelate ees palju eeliseid. Teooriasse süvenemata tuleb rõhutada, et see ahel sisaldab bipolaarsete transistoride õiget "voolu" juhtimist. Diferentsiaalkaskaadi transistoridel on suurenenud väljundtakistus (palju kõrgem kui traditsiooniline "kiik" vastavalt OK-ahelale), seega võib neid pidada voolugeneraatoriteks (vooluallikateks). Sel viisil rakendatakse praegust UMZCH väljundtransistoride juhtimise põhimõtet. Väga täpselt on öeldud transistori astmetevahelise takistuse sobitamise mõju kohta mittelineaarsete moonutuste tasemele: „On teada, et transistori I b = f (U b e ) sisendi karakteristiku mittelineaarsus avaldub kõige enam siis, kui võimendi aste töötab pingegeneraatorist, st eelmise astme väljundtakistus on väiksem kui järgmise astme sisendtakistus. Sel juhul on transistori väljundsignaal - kollektori või emitteri vool - lähendatud eksponentsiaalfunktsiooniga baasemitteri pinge U be ja harmooniline koefitsient suurusjärgus 1 saavutatakse selle pinge väärtusel, mis on võrdne ainult 1 mV (!) . See selgitab paljudes transistori UMZCH-des moonutuste esinemise põhjuseid. kahju, et praktiliselt keegi ei pööra sellele tõsiasjale piisavalt tähelepanu.. Mis siis, transistorid "surevad" UMZCH-des (nagu dinosaurused?!), nagu polekski praegustest oludest pääsu peale toruahelate kasutamise...

Kuid enne töömahuka väljundtrafo mähkimise alustamist peaksite siiski näpistama UMZCH sümmeetrilise transistori ahelaga. Tulevikku vaadates ütlen ka, et väljatransistore kasutavad UMZCH-id monteeriti samuti sarnase vooluahela kujundusega; sellest räägime mõni teine kord.

Veel üks joonisel fig 1 kujutatud vooluahela tunnusjoon on suurenenud (võrreldes traditsioonilise UMZCH-ga) toiteallikate arv. Te ei tohiks seda karta, kuna filtrikondensaatorite mahtuvus on lihtsalt jagatud kahte kanalit võrdselt. Ja toiteallikate eraldamine UMZCH-kanalites parandab ainult stereokompleksi kui terviku parameetreid. Allikate E1 ja E2 pinged ei ole stabiliseeritud ning E3-na tuleb kasutada pingestabilisaatorit (40 volti).

Rääkides tõukeahelate ja transistori UMZCH teoreetilistest probleemidest üldiselt, on vaja analüüsida veel ühte kaskaadi (või mitut sellist kaskaadi) - bassirefleksi. Pikaajalised katsed kinnitavad tõsiasja, et nende kaskaadide tõttu on heli taasesituse kvaliteet oluliselt halvenenud. Olles kokku pannud täiesti sümmeetrilise vooluringi ja isegi hoolikalt valitud osade puhul, peate silmitsi seisma bassirefleksi ahelate probleemiga. Leiti, et need kaskaadid on võimelised tekitama väga suuri moonutusi (ostsilloskoobi ekraanil võis täheldada siinuslaine kuju erinevust poollainete puhul ka ilma lisaahelaid kasutamata). Ülaltoodu kehtib täielikult faasiinvertervõimendite toruversioonide lihtsate ahelate kohta. Valite ahela väärtused, et saavutada kvaliteetse digitaalse voltmeetri abil antifaasisignaali mõlema poollainete (siinuslainete) amplituudid ja subjektiivne uurimine nõuab (kõrva järgi!) trimmeri pööramist. takisti liugurid sellest "instrumentaalsest" taseme reguleerimise meetodist eemale.

Ostsilloskoobi ekraanil sinusoidi kuju piiludes on näha “huvitavaid” moonutusi - bassirefleksi ühes väljundis on need laiemad (piki sagedustelge), teises “peenemad”, s.t. Siinuskuju pindala on otseste ja faasipööratud signaalide puhul erinev. Kõrv tuvastab selle selgelt ja peate seadistuse tühistama. Äärmiselt ebasoovitav on sinusoidi tasandamine faasiga ümberpööratud kaskaadides sügava OOS-iga. Nende kaskaadide asümmeetria põhjused on vaja kõrvaldada muudel vooluahela viisidel, vastasel juhul võib faasiga ümberpööratud kaskaad põhjustada väga märgatavaid "transistori" moonutusi, mille tase on võrreldav UMZCH väljundastme moonutustega ( !). Nii juhtubki, et faasiinverter on mistahes push-pull UMZCH (olgu selleks siis transistor, toru või kombineeritud UMZCH ahelad) peamine asümmeetriaüksus, kui loomulikult on harudes olevad võimenduselemendid sarnaste parameetritega eelvalitud. , muidu pole mõtet nii headelt heliahelatelt midagi oodata.

Kõige lihtsamini rakendatavad hästi töötavad faasiinversiooniahelad on toruvalikud. Nende lihtsamad “analoogid” on väljatransistorid, mis (ainult!) kompetentse skeemidisaini lähenemisega on üsna võimelised lampvõimenditega konkureerima. Ja kui audiofiilid ei karda kasutada sobivaid trafosid väljundfaasides, kus see “riistvara” veel “kõlab”, siis võib trafosid eelnevates staadiumides puhta südametunnistusega kasutada. Pean silmas faasiinverteeritud kaskaade, kus voolu amplituud (nimelt sellel komponendil on riistvarale kahjulik mõju) on väike ja pinge amplituud ulatub vaid mõne voldise väärtuseni.

Pole kahtlust, et iga trafo on gigahertsiliste Pentiumite ajastul omamoodi samm tagasi vooluahelas.Kuid on mitmeid “agasid”, mida on väga sobiv aeg-ajalt meeles pidada.Esiteks hästi tehtud üleminek või sobiv trafo ei tekita kunagi nii palju mittelineaarseid moonutusi, kui mitmed "valed" võimendiastmed võivad tekitada väga erinevaid moonutusi. Teiseks võimaldab trafo faasimuundur tõesti saavutada antifaasiliste signaalide tõelist sümmeetriat, selle mähistest saadavad signaalid on üksteisele tõeliselt lähedal nii kuju kui amplituudi poolest. Lisaks on see passiivne ja selle omadused ei sõltu toitepingetest. Ja kui teie UMZCH on tõesti sümmeetriline (antud juhul peame silmas selle sisendtakistusi), siis UMZCH asümmeetria on juba määratud UMZCH harude raadiokomponentide parameetrite suurema jaotusega kui faasiinverteeritud kaskaadiga. Seetõttu ei ole soovitatav kasutada sellises UMZCH-s, kus on raadioelemente, mille tolerants on üle 5% ( ainsad erandid on diferentsiaalkaskaadi toidavad voolugeneraatori ahelad). Peaksite teadma, et kui UMZCH harude transistoride parameetrid erinevad rohkem kui 20%, kaotab takistite täpsus juba oma tähtsuse. Ja vastupidi, kui kasutatakse hästi valitud transistore, on otstarbekas kasutada 1% tolerantsiga takisteid. Loomulikult saab neid valida hea digitaalse ohmmeetri abil.

Üks edukamaid faasiinverteri skeeme on näidatud joonisel 2. Pealtnäha liiga lihtne, nõuab see siiski suurt tähelepanu iseendale, kuna sellel on mitu “saladust”. Esimene on õige valik transistorid vastavalt parameetritele. Transistoridel VT1 ja VT2 ei tohiks elektroodide vahel olla olulisi lekkeid (see tähendab paisuallika ristmikke). Lisaks peavad transistorid olema sarnaste parameetritega, eriti mis puudutab algset äravooluvoolu - siin sobivad kõige paremini I algvooluga proovid. 30-70 mA. Toitepinged tuleb stabiliseerida, kuigi toiteallika stabiliseerimiskoefitsient ei mängi olulist rolli, pealegi saab negatiivse pinge võtta UMZCH stabilisaatorist. Tagamaks, et elektrolüütkondensaatorid tekitaksid vähem moonutusi, on need šunteeritud mitteelektrolüütkondensaatoritega - tüüp K73-17.

Vaatame veidi lähemalt selle vooluringi põhiseadme – faasijaotusega (faasiga ümberpööratud) trafo – tootmisomadusi. Selle valmistamise täpsusest sõltuvad nii lekkeinduktiivsus kui ka efektiivselt taasesitatud sageduste ulatus, rääkimata erinevate moonutuste tasemest. Niisiis on selle trafo valmistamise tehnoloogilise protsessi kaks peamist saladust järgmised. Esimene on vajadus loobuda mähiste lihtsast mähistest. Annan selle kasutatud trafo mähimiseks kaks võimalust. Esimene on näidatud joonisel 3, teine - joonisel 4. Selle mähismeetodi olemus on järgmine. Iga mähis (I, II või III) koosneb mitmest mähisest, mis sisaldavad rangelt sama pöörete arvu. Vältida tuleb igasugust viga pöörete arvus, s.t. keerdude erinevused mähiste vahel. Seetõttu otsustati trafo kerida ammu tõestatud meetodil. Vastavalt joonisele 3 kasutatakse kuut traati (näiteks PELSHO-0,25). Vajalik mähisjuhtme pikkus arvutatakse ette (mitte alati ja mitte igal raadioamatööril ei ole käepärast kuus sama läbimõõduga traadi mähist), pange kuus juhet kokku ja kerige kõik mähised korraga. Järgmiseks peate lihtsalt leidma vajalike mähiste kraanid ja ühendama need paarikaupa ja järjestikku. Vastavalt joonisele 4 kasutati selle variandi jaoks üheksat juhti. Ja ometi tuleb kerida nii, et ühe pöörde juhtmed ei läheks üksteisest kaugele erinevatesse suundadesse, vaid jääksid ühisesse rulli kokku. Eraldi juhtmetega mähis on vastuvõetamatu, trafo sõna otseses mõttes "heliseb" kogu helisageduste vahemikus, lekkeinduktiivsus suureneb ja UMZCH-i moonutused suurenevad ka trafo väljundite signaalide asümmeetria tõttu.

Jah, ja teatud sümmeetriliste mähiste mähkimise meetoditega on väga lihtne viga teha. Ja mitme pöörde pikkune viga annab tunda antifaasiliste signaalide asümmeetria kaudu. Kui ausalt jätkata, siis valmistati bassireflekstrafo (ühes tüübis, eksemplaris)... 15 südamikuga. Toimus eksperiment, mis lisati suurepärase kõlaga UMZCH kujunduste kollektsiooni. Taaskord tahan öelda, et mõne ahela kehvas töös pole süüdi mitte trafod, vaid nende projekteerijad. Kogu maailmas on torude UMZCH tootmine märkimisväärselt laienenud; valdav enamus neist sisaldab isolatsioonitrafosid (õigemini sobivaid), ilma milleta on toruaste (tüüpiline push-pull väljundastme vooluring sisaldab 2-4 toru) on lihtsalt võimatu sobitada madala takistusega kõlarisüsteemidega. Muidugi on ka "supertoru" UMZCH-sid, millel pole väljundtrafosid. Nende koha võtsid sisse kas võimsad üksteist täiendavad väljatransistoride paarid või... paralleelselt ühendatud võimsate torutrioodide patarei. Kuid see teema jääb sellest artiklist välja. Meie puhul on kõik palju lihtsam. MOS-tüüpi transistor VT1 (joonis 2), mis on ühendatud ühise äravooluga (allika järgija) vooluahelasse, töötab transistoril VT2 valmistatud voolugeneraatoril (vooluallikas). Te ei tohiks kasutada võimsaid väljatransistore nagu KP904, neil on suurenenud sisend- ja läbilaskevõime, mis ei saa muud kui selle kaskaadi tööd mõjutada.

Teine komistuskivi, tõsine probleem lairibatrafo loomisel, ootab disainerit magnetsüdamiku valikul. Siinkohal on paslik lisada midagi sellele, mida võib leida raadioamatööridele kättesaadavast kirjandusest. Erinevad valikud nii raadioamatööride kui professionaalide disainid soovitavad trafode magnetsüdamikeks kasutada erinevaid materjale, mis ei tekitaks tüli nii nende ostmisel kui ka kasutamisel. Meetodite olemus seisneb selles.

Kui teie UMZCH töötab sagedustel üle 1 kHz, saate ferriitsüdamike ohutult kasutada. Kuid eelistada tuleks kõrgeima magnetilise läbilaskvusega magnetsüdamike näidiseid; horisontaalsete TV-trafode südamikud töötavad väga hästi. Disainereid tuleks hoiatada juba pikka aega töös olnud tuumade kasutamise eest. On teada, et ferriittooted kaotavad "vanusega" oma parameetrid, sealhulgas esialgse magnetilise läbilaskvuse, "ainulaadne" vanadus tapab neid mitte vähem kui näiteks pikaajaliste kõlarite magnetid, millest peaaegu kõik vaikivad. umbes.

Edasi südamike kohta - kui bassivalikuna kasutatakse UMZCH-i, siis võite julgelt kasutada traditsioonilisi W-kujulisi magnetsüdamike plaadiversioone. Tuleb rõhutada, et kõigi selliste trafode varjestus oli peaaegu kõikjal vajadus ja nõue. Mis teha, kõige eest tuleb maksta. Tavaliselt piisas "kookoni" tegemisest tavalisest 0,5 mm paksusest katuseplekist.

Toroidsed südamikud töötavad hästi ka madalatel sagedustel. Muide, nende kasutamine lihtsustab igasuguste võrgutrafode häirete hävitamist. Siin säilib toroidaalse südamiku eeliste "pöörduvus" - sisse võrguversioon seda eristab väike väline kiirgusväli, kuid sisend(signaal)ahelates on ta väliste väljade suhtes tundetu. Mis puutub lairiba valikusse (20 - 20 000 Hz), siis kõige õigem oleks kasutada kahte erinevad tüübidühes raami aknas kõrvuti asetatud südamikud trafo mähiste mähimiseks. See välistab ummistuse nii kõrgetel sagedustel (siin töötab ferriitsüdamik) kui ka madalatel sagedustel (siin töötab trafoteras). Heli taasesituse täiendav paranemine vahemikus 1–15 kHz saavutatakse terassüdamiku plaatide katmisega lakiga, nagu seda tehakse torude UMZCH-de puhul. Veelgi enam, iga plaat “töötab eraldi” südamiku osana, mis vähendab igasuguseid pöörisvooludest tulenevaid kadusid. Nitrolakk kuivab kiiresti, õhuke kiht kantakse peale lihtsalt plaadi kastes lakiga anumasse.

See bassirefleksiga trafo valmistamise tehnoloogia võib paljudele tunduda liiga vaevarikas, kuid võtke minu sõna vastu – "mäng on küünalt väärt", sest "mis ümberringi läheb, tuleb ümber." Ja mis puudutab keerukust, “madaltehnoloogilist”, siis võime öelda järgmist - ühe puhkepäevaga oli võimalik kiirustamata valmistada kaks sellist trafot ja isegi nende mähised vajalikus järjekorras jootma, mida ei saa öelda väljundtrafode kohta. toru UMZCH jaoks.

Nüüd paar sõna pöörete arvu kohta. Teooria eeldab primaarmähise (I) induktiivsuse suurendamist, selle suurenemisega laieneb taasesitatavate sageduste vahemik madalamate sageduste suunas. Kõigis konstruktsioonides piisas mähiste kerimisest enne raami täitmist täiesti, traadi läbimõõt oli 15 südamiku puhul 0,1, 9 südamiku puhul 0,15 ja 6-südamiku puhul 0,2. Viimasel juhul kasutati ka olemasolevat PELSHO 0,25.

Sama eest. Neile, kes trafosid ei talu, on olemas ka trafota variant - joon. 5. See on kõige lihtsam. vaid täiesti heliline versioon bassirefleksi kaskaadiahelast, mida ei kasutatud mitte ainult sümmeetrilistes UMZCH-ahelates, vaid ka võimsates sild-UMZCH-des. Lihtsus petab sageli, seega piirdun sellega kriitikat sellistele skeemidele, kuid julgen väita, et siinuste alade sümmeetria on üsna keeruline, sageli on vaja sisse viia täiendavaid bias- ja tasakaalustusahelaid ning heli taasesituse kvaliteet jätab soovida. Vaatamata trafode sissetoodud faasi-, amplituudi- ja sagedusmoonutustele võimaldavad need saavutada helisagedusalas peaaegu lineaarse sageduskarakteristiku, s.o. kogu sagedusvahemikus 20 Hz - 20 000 Hz. Alates 16 kHz ja üle selle võib mähiste mahtuvus mõjutada, kuid magnetsüdamiku täiendavalt suurenenud ristlõikepindala võimaldab meil seda probleemi osaliselt vältida. Reegel on lihtne, sarnane võrgutrafodele: suurendades trafo südamiku magnetahela ristlõikepindala näiteks kaks korda. vähendage julgelt mähiste keerdude arvu poole võrra jne.

Laiendage efektiivselt taasesitatud sageduste ulatust allapoole, st. alla 20 Hz, saate seda teha järgmisel viisil. Väljatransistore (VT1, VT2 - joonis 2) kasutatakse suurte I initsiaali väärtustega. ja suurendage kondensaatori C4 mahtuvust 4700 uF-ni. Elektrolüütkondensaatorid töötavad palju puhtamalt, kui neile rakendatakse mitmevoldine otsepolarisatsioonipinge. Sel juhul on väga mugav teha järgmist. Paigaldage ülemisse (vastavalt skeemile) transistori VT1 eksemplar, mille algne äravooluvool on suurem kui transistoril VT2. Veelgi “efektiivsemalt” saate seda teha, kui kasutate transistori VT2 jaoks tasakaalustavat takistit; sellise takistiga ahela fragment on näidatud joonisel 6. Esialgu on häälestustakisti R2 liugur alumises (vastavalt skeemile) asendis, liigutades oma liugurit ülespoole põhjustab transistori VT2 äravooluvoolu suurenemine, kondensaatori C4 positiivse plaadi potentsiaal muutub negatiivsemaks. Pöördprotsess toimub siis, kui takisti R2 liigub vastassuunas. Sel viisil saate kaskaadi reguleerida vastavalt kõige sobivamatele režiimidele, eriti kui puuduvad transistorid (VT1 ja VT2), millel on I algväärtused. , kuid peate installima selle, mis teil on käepärast...

Ma peatusin sellel esmapilgul väga lihtsal skeemil üksikasjalikult. See on lihtne, kuid mitte primitiivne. Sellel on ka vaieldamatud eelised "kõiki läbivate" galvaaniliselt ühendatud võimendi-faasiinverteri ahelate ees. Esimene selline eelis on infra-madalsageduslike häirete mahasurumine (näiteks elektroonilistes juhtseadmetes), teine on ultrahelihäirete, näiteks võimsate raadiojaamade, erinevate ultraheliseadmete jne "väljalülitamine". eriti tuleks rõhutada sellise skeemi positiivsemat omadust. Me räägime probleemide puudumisest suurepäraste sümmeetriliste ahelate ühendamisel asümmeetrilise sisendiga. Tasub vaadata joonist 5 ja kohe saab selgeks (kui inimene on sellega tegelenud!), et potentsiaalide probleem pole siin lihtsalt kuidagi lahendatud. See on osaliselt lahendatud, asendades elektrolüütkondensaatori paralleelselt ühendatud mitteelektrolüütiliste akudega, justkui lahendaks kõlarite ühendamise ajutine viivitus kõik. Akustiliste süsteemide UMZCH-ga ühendamise ajaline viivitus välistab sisselülitamisel tõesti klõpsud ja tõusu, kuid see ei suuda lahendada täiendavate moonutuste küsimust, mis on tingitud faasimuunduri erinevatest potentsiaalidest ja erinevast väljundtakistusest. Seda faasiinverteri võimendi ahelat (joonis 2) on edukalt kasutatud erinevate UMZCH-dega, sealhulgas sümmeetriliste torudega.

Hiljuti leiate perioodikast võimsatel KP901 ja KP904 põhinevad UMZCH vooluringid. Kuid autorid ei maini, et väljatransistorid tuleks lekkevoolude tõttu tagasi lükata. Kui näiteks VT1 ja VT2 (joon. 2 ahelas) on selgelt vaja kasutada kvaliteetseid koopiaid, siis suurte pingete ja voolude amplituudidega kaskaadides ja mis kõige tähtsam - kus MOS-i sisendtakistus transistor (selle vähendamine) ei mängi rolli, võite kasutada veelgi hullemaid näiteid. Saavutanud maksimaalsed lekkeväärtused, on MOS-transistorid reeglina tulevikus stabiilsed ja nende parameetrite edasist halvenemist aja jooksul enam ei täheldata (enamikul juhtudel).

Suurenenud lekkega transistoride arv väravaahelas, näiteks ühes pakendis (standard - 50 tk.), võib olla vahemikus 10 kuni 20 tk. (või isegi rohkem). Võimsate transistoride tagasilükkamine pole keeruline – lihtsalt pange kokku mingi alus, näiteks vastavalt joonisele 6 ja lisage paisuahelasse digitaalne ampermeeter (sel juhul on osutiinstrumendid ülekoormuste suhtes liiga tundlikud ja ebamugavad, kuna on vaja korduv lülitumine vahemikust vahemikku).

Ja nüüd, kui bassirefleks on juba valmistatud, võite jätkata joonisel 1 kujutatud ahelaga, st. naaske otse UMZCH-i. Laialt levinud pistikud (pesad) SSh-3, SSh-5 jms ei saa üldse kasutada, nagu paljud disainerid ja tootjad tegid. Sellise ühenduse kontakttakistus on märkimisväärne (0,01 - 0,1 Ohm!) ja kõigub ka sõltuvalt voolavast voolust (voolu suurenedes takistus suureneb!). Seetõttu peaksite kasutama väikese kontakttakistusega võimsaid pistikuid (näiteks vanadest sõjaväe raadioseadmetest). Sama kehtib vahelduvvoolu kaitseploki releekontaktide kohta võimaliku ilmumise eest UMZCH väljundisse DC pinge. Ja moonutuste vähendamiseks pole vaja neid (kontaktgruppe) mingi tagasisidega katta. Võtke sõna, et kõrvaga (subjektiivne uurimine) on need praktiliselt kuulmatud (piisavalt madalate kontakttakistustega), mida ei saa öelda "elektrooniliste" moonutuste kohta, mida põhjustavad kõik võimendiastmed, kondensaatorid ja muud UMZCH komponentid, mis kindlasti. tuua erksad värvid heli taasesituse üldpilti. Igasuguseid moonutusi saab minimeerida võimendusastmete ratsionaalse kasutamisega (eriti kehtib see pingevõimendite kohta – mida vähem neid on, seda parem on võimendatud signaali kvaliteet). Selles UMZCH-s on ainult üks pingevõimenduse aste - transistor VT3 (vasak õlg) ja VT4 (parem õlg). Transistoride VT6 ja VT5 kaskaad on lihtsalt sobivad (voolu) emitteri järgijad. Transistorid VT3 ja VT4 valitakse, kui h21 e on üle 50, VT6 ja VT5 - üle 150. Sel juhul ei teki UMZCH suure võimsusega töötamisel probleeme. Alalis- ja vahelduvvoolu negatiivne tagasisidepinge antakse transistoride VT6 ja VT5 alustele takistite R24 ja R23 kaudu. Selle tagasiside sügavus on vaid umbes 20 dB, nii et UMZCH-s pole dünaamilisi moonutusi, kuid selline tagasiside on täiesti piisav, et hoida väljundtransistoride VT7 ja VT8 režiimid nõutavates piirides. UMZCH on HF-iseergastuse suhtes üsna vastupidav. Ahela lihtsus võimaldab selle kiiresti lahti võtta, kuna draiveri ja lõplike transistoride (2 x 38 V) toiteallikat (-40 V) saab iseseisvalt välja lülitada. Võimendi täielik sümmeetria aitab vähendada mittelineaarseid moonutusi ja tundlikkust toitepinge pulsatsiooni suhtes, samuti täiendavalt summutada ühisrežiimi häireid, mis saabuvad UMZCH mõlemasse sisendisse. Võimendi puuduseks on mittelineaarsete moonutuste oluline sõltuvus kasutatavate transistoride h21 e-st, kuid kui transistoride h21 out = 70 W) võrdub 1,7 V (efektiivne väärtus).

Transistore VT1 ja VT2 kasutatakse allikana (voolugeneraatorina), mis toidab diferentsiaalastme (draiveri). Selle voolu väärtus 20...25 mA määratakse trimmitakistiga R3 (470 Ohm). Kuna sellest voolust sõltub ka puhkevool, siis viimase termiliseks stabiliseerimiseks paigutatakse transistor VT1 ühe väljundastme transistori (VT7 või VT8) jahutusradiaatorile. Väljundtransistori jahutusradiaatori temperatuuri tõus kandub vastavalt sellel jahutusradiaatoril asuvale transistorile VT1 ja viimase kuumutamisel väheneb transistori VT2 põhjas olev negatiivne potentsiaal. See sulgeb transistori VT2, seda läbiv vool väheneb, mis vastab väljundtransistoride VT7 ja VT8 puhkevoolu vähenemisele. Sel viisil stabiliseerub väljundtransistoride puhkevool, kui nende jahutusradiaatorid on oluliselt kuumutatud. Vaatamata sellise termilise stabiliseerimise näilisele lihtsusele on see üsna tõhus ja UMZCH töökindlusega probleeme ei esinenud. Diferentsiaaltransistoride (VT3 ja VT4) voolusid on väga mugav jälgida takistite R7 ja R15 või R21 ja R26 pingelanguse järgi. Trimmeri takisti R11 on tasakaalustav takisti, mida kasutatakse valjuhääldi (UMZCH väljundis) nullpotentsiaali seadmiseks.

Valjuhääldi kaitseploki skeem (joonis 7) on tehtud traditsioonilise skeemi järgi. Kuna valiti UMZCH-i eraldi korpustesse paigutamise kujundus, siis Igal UMZCH-l olid oma akustilise süsteemi kaitseüksused. Kõlarite kaitseahel on lihtne ja töökindel, see valik on paljudes konstruktsioonides läbinud pikaajalise testimise ning on osutunud heaks ja töökindlaks, "päästes" rohkem kui korra kallite kõlarite elusid. Ahela rahuldavaks tööks võib lugeda siis, kui relee K1 aktiveerub, kui punktide A ja B vahel on rakendatud konstantne pinge 5 V. Seda on väga lihtne kontrollida reguleeritava toiteallika (muutuva väljundpingega) abil. Erinevate konstruktsioonide puhul kasutati erinevat tüüpi releed ja ka selle seadme toiteallika pinge muutus 30-50 V piires (selle pinge kõrgemate väärtuste jaoks tuleks transistorid VT1 ja VT2 asendada kõrgema pingega üksustega, näide KT503E jne)

Kaitseplokis tuleks eelistada releed, millel on kõrgeima voolutugevusega kontaktide rühmad, millel on suur kontaktpindade pindala. Kuid releed RES-9 või RES-10 ei tohiks üldse kasutada - UMZCH suure väljundvõimsuse korral hakkavad nad võimendatud signaali sisestama oma "unikaalseid" värve. Vahelduvvoolu kaitseseade saab toite eraldi alaldist ja selle seadme galvaanilised ühendused UMZCH-ga tuleb välistada, välja arvatud ainult väljundpinge andurid - punktid A ja B on ühendatud UMZCH väljunditega.

Mõlema kanali draivereid saab toita ühest ühisest pingeregulaatorist. Sel juhul ühendatakse UMZCH mõlemad kanalid ühte korpusesse ja toiteallikad on kokku pandud teise korpusesse. Loomulikult on iga konkreetse juhtumi jaoks lai valik, kellele mis disainis sobivam. Draiverite toiteks ühe stabilisaatorivaliku skeem on näidatud joonisel 8. VT1 on kokku pandud transistorile voolugeneraator toidab transistori VT2, stabilisaatori väljundis vajalik pinge seatakse trimmitakisti R6 abil. Tuleb rõhutada, et UMZCH maksimaalne väljundvõimsus sõltub peamiselt selle stabilisaatori pingest. Kuid pinge suurendamine üle 50 V pole draiveri transistoride VT3 ja VT4 võimaliku rikke tõttu soovitatav. Zeneri dioodide kogu stabiliseerimispinge peaks olema vahemikus 27-33 V. Zeneri dioodide läbiv vool valitakse takisti R4 abil. Takisti R1 piirab (voolu) ja hoiab ära juhttransistori VT2 rikke. Viimane on häälestusprotsessi ajal üsna tõenäoline, samas kui draiveri toiteallika suurendamine võib kogu UMZCH-i keelata. Pärast UMZCH paigaldamist saab stabilisaatori takisti R1 traadijupiga sulgeda või te ei pea seda tegema, kuna draiverid tarbivad voolu vaid veidi rohkem kui 50 mA - takisti R1 mõju stabilisaatori parameetrid on väikeste koormusvoolude korral tühised.

Plokikujunduse korral peate mõlema UMZCH-i toiteallikad, sealhulgas draiverid, täielikult eraldama. Kuid igal juhul on draiveri toiteks vaja eraldi alaldit, millel on trafos oma mähis. Kuvatakse alaldi ahel joonisel 9. Iga UMZCH kanal kasutab oma toitetrafot. Sellel disainivalikul on ühe trafo traditsioonilise kasutamise ees mitmeid eeliseid. Esimene asi, mis on võimalik, on ploki kui terviku kõrguse vähendamine, kuna võrgutrafo suurust (kõrgust) vähendatakse oluliselt iga UMZCH jaoks eraldi toitetrafodega. Lisaks on seda lihtsam kerida, kuna mähisjuhtmete läbimõõtu saab UMZCH võimsust kahjustamata vähendada 1,4 korda. Sellega seoses saab võrgumähiseid sisse lülitada antifaasis, et vähendada võrguhäireid (see aitab oluliselt kompenseerida trafoväljade kiirgust, eriti kui teised võimendiahelad on paigutatud UMZCH-ga samasse korpusesse - tooniplokid, helitugevuse reguleerimine , jne.). UMZCH väljundtransistoride toiteahelate eraldamine võimaldab tõsta taasesitatava signaali kvaliteeti, eriti madalatel sagedustel (vähenevad ka mööduvad moonutused madala sagedusega kanalites). Võrgutoitest põhjustatud intermodulatsioonimoonutuste taseme vähendamiseks sisestatakse trafodesse elektrostaatilised ekraanid (üks kiht keerdu keeratud traati).

Kõik UMZCH konstruktsioonivõimalused kasutavad trafode toroidseid magnetsüdamikke. Kerimine toimus käsitsi süstikute abil. Samuti võime soovitada toiteallika disaini lihtsustatud versiooni. Selleks kasutatakse tehases valmistatud LATR-i (hea on üheksa-amprine koopia). Primaarmähis, kui kõige keerulisem mähkimisprotsessis, on juba valmis, tuleb vaid ekraani mähis üles kerida ja kõik sekundaarmähised ja trafo töötavad ideaalselt. Selle aken on piisavalt avar, et mahutada UMZCH mõlema kanali mähised. Lisaks on võimalik draivereid ja faasiinverteri võimendeid toita tavalistest stabilisaatoritest, säästes sel juhul kahte mähist. Sellise trafo puuduseks on selle suur kõrgus (välja arvatud muidugi ülaltoodud asjaolud).

Nüüd üksikasjadest. UMZCH toiteks ei tohiks paigaldada madala sagedusega dioode (nagu D242 jms) - moonutused kõrgetel sagedustel (alates 10 kHz ja rohkem) suurenevad; lisaks lisati alaldi ahelatesse täiendavalt keraamilised kondensaatorid, et vähendada intermodulatsiooni moonutusi mis on põhjustatud dioodide juhtivuse muutumisest nende kommutatsiooni hetkel. See vähendab toiteallika mõju UMZCH-le, kui see töötab helivahemiku kõrgetel sagedustel. Kvaliteediga on olukord veelgi parem, kui manööverdada suure vooluga alaldi (UMZCH väljundastmed) elektrolüütkondensaatorid mitteelektrolüütilistega. Samal ajal tajuti nii alaldi ahelate esimest kui ka teist täiendust üsna selgelt subjektiivse uurimisega - UMZCH töö kuulmiskatsega; selle loomulikumat toimimist täheldati mitme erineva sagedusega HF-komponendi reprodutseerimisel.

Transistoride kohta. Transistore VT3 ja VT4 ei tasu asendada sagedusomadustelt kehvemate koopiatega (KT814 näiteks), kuna harmoonilistegur suureneb vähemalt kaks korda (kõrgsageduse sektsioonis ja veelgi enam). See on kõrvaga väga märgatav; keskmisi sagedusi taasesitatakse ebaloomulikult. UMZCH disaini lihtsustamiseks kasutatakse väljundfaasis KT827A seeria komposiittransistore. Ja kuigi nad on põhimõtteliselt üsna töökindlad, tuleb siiski kontrollida, kas neil on maksimaalne talutav (igal eksemplar oma) kollektor-emitteri pinge (mis tähendab suletud transistori puhul päripinget Uke max.). Selleks ühendatakse transistori alus 100-oomise takisti kaudu emitteriga ja rakendatakse pinget, suurendades järk-järgult: kollektorile - pluss, emitterile - miinus. Juhtumid, mis tuvastavad voolu voolu (ampermeetri piirang - 100 μA), kui Uke = 100 V, ei sobi selle konstruktsiooni jaoks. Need võivad töötada, kuid mitte kaua... Sellise "lekketa" esinevad juhtumid töötavad usaldusväärselt aastaid ilma probleeme tekitamata. Katsestendi diagramm on näidatud joonisel 10. Loomulikult parameetrid KT827 seeria tahavad olla parimad, eriti oma sagedusomaduste poolest. Seetõttu asendati need "komposiit" transistoridega, mis olid kokku pandud KT940 ja KT872 jaoks. Valida tuleb vaid võimalikult suure h21e-ga KT872, kuna KT940-l pole I to max piisavalt suur. See ekvivalent töötab suurepäraselt kogu helivahemikus ja eriti kõrgetel sagedustel. Ühe komposiittüübi KT827A asemel kahe transistori ühendamise skeem on näidatud joonisel 11. Transistori VT1 saab asendada KT815G-ga ja VT2 peaaegu iga võimsaga (P kuni > 50 W ja U e > 30).

Kasutatavad takistid on tüüpi C2-13 (0,25 W), MLT. Kondensaatorite tüübid K73-17, K50-35 jne. Korrektselt (vigadeta) kokkupandud UMZCH seadistamine seisneb UMZCH väljundastme transistoride - VT7 ja VT8 puhkevoolu seadistamises vahemikus 40-70 mA. Puhkevoolu väärtust on väga mugav jälgida takistite R27 ja R29 pingelanguse järgi. Puhkevoolu määrab takisti R3. Nullilähedane konstantne väljundpinge UMZCH väljundis seatakse tasakaalustustakistiga R11 (saavutatakse potentsiaalide erinevus mitte üle 100 mV).

KIRJANDUS

Suhhov N.E. ja teised Kvaliteetne heli taasesituse tehnoloogia - Kiiev, "Tehnika", 1985. a
Suhhov N.E. Kõrge täpsusega UMZCH. - "Raadio", 1989 - nr 6, nr 7.
Suhhov N.E. UMZCH mittelineaarsete moonutuste hindamise küsimuses. - "Raadio", nr 5. 1989.

Paar sõna installivigade kohta:
Ahelate loetavuse parandamiseks vaatleme kahe paari lõppväljatransistoridega võimsusvõimendit ja toiteallikat ±45 V.
Esimese veana proovime Zener dioodid VD1 ja VD2 vale polaarsusega "jootma" (õige ühendus on näidatud joonisel 11). Pingekaart on joonisel 12 näidatud kujul.

Joonis 11 Zener-dioodide BZX84C15 pinout (dioodide pinout on aga sama).

Joonis 12 Zeneri dioodide VD1 ja VD2 vale paigaldusega võimsusvõimendi pingekaart.

Neid zeneri dioode on vaja operatiivvõimendi toitepinge genereerimiseks ja need valiti 15 V jaoks ainult seetõttu, et see pinge on selle operatiivvõimendi jaoks optimaalne. Võimendi säilitab oma jõudluse ilma kvaliteeti kaotamata isegi siis, kui kasutatakse läheduses olevaid nimiväärtusi - 12 V, 13 V, 18 V (kuid mitte üle 18 V). Kui see on valesti paigaldatud, saab oprektsioonivõimendi nõutava toitepinge asemel ainult zeneri dioodide n-p ristmikul langeva pinge. Voolu reguleerimine toimub normaalselt, võimendi väljundis on väike konstantne pinge ja väljundsignaal puudub.
Samuti on võimalik, et dioodid VD3 ja VD4 on valesti paigaldatud. Sel juhul piiravad puhkevoolu ainult takistite R5, R6 väärtused ja see võib jõuda kriitilise väärtuseni. Võimendi väljundis on signaal, kuid lõpptransistoride üsna kiire kuumenemine toob kindlasti kaasa nende ülekuumenemise ja võimendi rikke. Selle vea pinge ja voolu kaart on näidatud joonistel 13 ja 14.

Joonis 13 Termilise stabilisatsiooni dioodide vale paigaldusega võimendi pingekaart.

Joonis 14 Termilise stabilisatsiooni dioodide vale paigaldusega võimendi voolukaart.

Järgmine populaarne paigaldusviga võib olla eelviimase etapi transistoride (draiverite) vale paigaldamine. Sel juhul võtab võimendi pingekaart kuju, mis on näidatud joonisel 15. Sel juhul on klemmide kaskaadi transistorid täielikult suletud ja võimendi väljundis pole helisignaali ning alalispinge tase on nullile võimalikult lähedal.

Joonis 15 Pingekaart transistoride ebaõige paigaldamise korral draiveri etapis.

Järgmisena on kõige ohtlikum viga see, et draiveri astme transistorid on segamini ja ka pinout on segamini, mille tulemusena on transistoride VT1 ja VT2 klemmidele rakendatu õige ja need töötavad emitteri järgijas. režiimis. Sel juhul sõltub lõppastme läbiv vool trimmitakisti liuguri asendist ja võib olla vahemikus 10 kuni 15 A, mis igal juhul põhjustab toiteallika ülekoormust ja lõpptransistoride kiiret kuumenemist. Joonisel 16 on näidatud voolud trimmitakisti keskmises asendis.

Joonis 16 Praegune kaart, kui draiveriastme transistorid on valesti paigaldatud, on ka pinout segaduses.

Vaevalt, et lõplike väljatransistoride IRFP240 - IRFP9240 väljundit tagurpidi jootma õnnestub, on võimalik neid kohati päris tihti vahetada. Sel juhul on transistoritesse paigaldatud dioodid keerulises olukorras - neile rakendatav pinge on nende minimaalsele takistusele vastava polaarsusega, mis põhjustab toiteallika maksimaalset tarbimist ja see, kui kiiresti need läbi põlevad, sõltub rohkem õnnest kui füüsika seadused.
Ilutulestik tahvlil võib juhtuda veel ühel põhjusel - müügil on 1,3 W zeneri dioodid, mis on samas pakendis kui 1N4007 dioodid, nii et enne zeneri dioodide paigaldamist tahvlile, kui need on mustas korpuses, peaksite neid lähemalt uurima korpuse pealdistel. Zeneri dioodide asemel dioodide paigaldamisel piiravad operatiivvõimendi toitepinget ainult takistite R3 ja R4 väärtused ning operatiivvõimendi enda voolutarve. Igal juhul on saadud pinge väärtus oluliselt suurem kui antud operatsioonivõimendi maksimaalne toitepinge, mis põhjustab selle rikke, mõnikord koos operatsioonivõimendi enda korpuse osa tulistamisega ja seejärel püsiva pingega. võib ilmuda selle väljundis võimendi toitepinge lähedal, mis toob kaasa konstantse pinge ilmnemise võimsusvõimendi enda väljundis. Reeglina jääb viimane kaskaad sel juhul tööle.
Ja lõpuks, paar sõna takistite R3 ja R4 väärtuste kohta, mis sõltuvad võimendi toitepingest. 2,7 kOhm on kõige universaalsem, kuid võimendi toitel pingega ±80 V (ainult 8 oomi koormuse korral) hajutavad need takistid umbes 1,5 W, seega tuleb see asendada 5,6 kOhm või 6,2 kOhm takistiga. , mis vähendab genereeritud soojusvõimsust 0,7 W-ni.

E K B BD135; BD137

H&S IRF240 – IRF9240

See võimendi teenis oma fänne ja hakkas omandama uusi versioone. Kõigepealt muudeti transistori esimese astme eelpinge genereerimise ahelat. Lisaks viidi ahelasse ülekoormuskaitse.
Muudatuste tulemusena omandas väljundis väljatransistoridega võimsusvõimendi skeem järgmise kuju:

SUURENDAMA

PCB valikud kuvatakse graafilises vormingus (vajab skaleerida)

Välimus Saadud võimsusvõimendi modifikatsioon on näidatud allolevatel fotodel:

Jääb üle vaid kärbes salvi lisada...
Fakt on see, et võimendis kasutatud väljatransistoride IRFP240 ja IRFP9240 tootmise lõpetas arendaja International Rectifier (IR), kes pööras rohkem tähelepanu oma toodete kvaliteedile. Nende transistoride peamine probleem on see, et need olid mõeldud kasutamiseks toiteallikates, kuid osutusid helivõimendusseadmete jaoks üsna sobivaks. International Rectifieri suurenenud tähelepanu toodetud komponentide kvaliteedile võimaldas ilma transistore valimata ühendada mitu transistorit paralleelselt, muretsemata transistoride omaduste erinevuste pärast - levik ei ületanud 2%, mis on täiesti vastuvõetav.
Tänapäeval toodab transistore IRFP240 ja IRFP9240 Vishay Siliconix, mis ei ole oma toodete suhtes nii tundlik ja transistoride parameetrid on muutunud sobivaks ainult toiteallikatele - ühe partii transistoride "võimendusteguri" levik ületab 15%. . See välistab paralleelühenduse ilma eelneva valikuta ja testitud transistoride arv valiku 4 jaoks ületab võrdselt mitukümmend koopiat.
Sellega seoses peaksite enne selle võimendi kokkupanemist kõigepealt välja selgitama, millist marki transistore saate. Kui teie kauplustes müüakse Vishay Siliconixit, on tungivalt soovitatav keelduda selle võimsusvõimendi kokkupanemisest - riskite kulutada üsna palju raha ja mitte midagi saavutada.
Kuid töö selle võimsusvõimendi “VERSION 2” väljatöötamisel ning korralike ja odavate väljatransistoride puudumine väljundastme jaoks pani meid selle vooluahela tuleviku üle veidi mõtlema. Selle tulemusel simuleeriti VERSION 3, kasutades Vishay Siliconix väljatransistoride IRFP240 - IRFP9240 asemel bipolaarset paari TOSHIBA - 2SA1943 - 2SC5200, mis on tänapäeval endiselt üsna korraliku kvaliteediga.
Võimendi uue versiooni skemaatiline diagramm sisaldab VERSION 2 täiustusi ja väljundfaasis on tehtud muudatusi, mis võimaldab loobuda väljatransistoride kasutamisest. Elektriskeem on näidatud allpool:

Skemaatiline diagramm, milles kasutatakse repiiteritena väljatransistore

Selles versioonis säilitatakse väljatransistorid, kuid neid kasutatakse pingejälgijatena, mis vähendab oluliselt juhi astme koormust. Kaitsesüsteemi on sisse viidud väike positiivne ühendus, et vältida võimsusvõimendi ergastamist kaitse tööpiiril.
Trükkplaat on arendusjärgus, orienteeruvalt reaalsete mõõtmiste tulemused ja töökorras trükkplaat selguvad novembri lõpus, kuid praegu saame pakkuda MICROCAP-i poolt saadud THD mõõtegraafikut. Saate selle programmi kohta rohkem lugeda.

UMZCH koos täiendavate väljatransistoridega

Tutvustame lugejatele väljatransistoridega sajavatise UMZCH versiooni. Selle konstruktsiooni puhul saab jõutransistoride korpused paigaldada ühisele jahutusradiaatorile ilma isoleerivate vahetükkideta ja see parandab oluliselt soojusülekannet. Teise võimalusena toiteallika jaoks pakutakse välja võimas impulssmuundur, millel peaks olema üsna madal isehäirete tase.

Väljatransistoride (FET) kasutamist UMZCH-des on kuni viimase ajani takistanud komplementaarsete transistoride napp valik ja nende madal tööpinge. UMZCH-i kaudu PT-l heli taasesituse kvaliteeti hinnatakse sageli lampvõimendite tasemel ja isegi kõrgemal põhjusel, et võrreldes bipolaarsetel transistoridel põhinevate võimenditega tekitavad need vähem mittelineaarseid ja intermodulatsioonimoonutusi ning suurendavad ka sujuvamalt moonutused ülekoormuse ajal. Need on lampvõimenditest paremad nii koormuse summutamise kui ka töötava helisagedusriba laiuse poolest. Selliste võimendite piirsagedus ilma negatiivse tagasisideta on oluliselt kõrgem kui bipolaarsetel transistoridel põhinevatel UMZCH-del, millel on kasulik mõju igat tüüpi moonutustele.

Mittelineaarsed moonutused UMZCH-s tuuakse peamiselt sisse väljundfaasis ja nende vähendamiseks kasutatakse tavaliselt üldist OOS-i. Moonutused sisenddiferentsiaalastmes, mida kasutatakse allika ja üldise OOS-ahela signaalide liitjana, võivad olla väikesed, kuid neid on võimatu üldise OOS-i abil vähendada

Väljatransistore kasutava diferentsiaalkaskaadi ülekoormusvõime on ligikaudu 100...200 korda suurem kui bipolaarsete transistoride puhul.

Väljatransistoride kasutamine UMZCH väljundfaasis võimaldab loobuda traditsioonilistest kahe- ja kolmeastmelistest Darlingtoni repiiteritest koos nende loomupäraste puudustega.

Häid tulemusi annab metall-dielektriline-pooljuht (MDS) struktuuriga väljatransistorite kasutamine väljundastmes. Kuna voolu väljundahelas juhitakse sisendpingega (sarnaselt elektriliste vaakumseadmetega), on suurte voolude korral väljatransistoride MOS-i kaskaadi jõudlus lülitusrežiimis üsna kõrge (τ = 50). ns). Sellistel kaskaadidel on head ülekandeomadused kõrgetel sagedustel ja neil on temperatuuri isestabiliseeriv toime.

Väljatransistoride eelised on järgmised:

madal juhtimisvõimsus staatilistes ja dünaamilistes režiimides;
termilise lagunemise puudumine ja madal vastuvõtlikkus sekundaarsele lagunemisele;
äravooluvoolu termiline stabiliseerimine, pakkudes võimalust transistoride paralleelseks ühendamiseks;
ülekandekarakteristik on lähedane lineaarsele või ruutkeskmisele;
suur jõudlus lülitusrežiimis, vähendades seeläbi dünaamilisi kadusid;
liigsete kandjate kogunemise nähtuse puudumine struktuuris;
madal müratase,
väikesed mõõtmed ja kaal, pikk kasutusiga.

Kuid lisaks eelistele on neil seadmetel ka puudusi:

rike elektrilise ülepinge tõttu;
Madalatel sagedustel (alla 100 Hz) võivad tekkida termilised moonutused. Nendel sagedustel muutub signaal nii aeglaselt, et ühe poolperioodi jooksul jõuab kristalli temperatuurini aega muutuda ja sellest tulenevalt muutuvad ka transistoride lävipinge ja transjuhtivus.

Viimane märgitud puudus piirab väljundvõimsust, eriti madala toitepinge korral; Väljapääs on transistoride paralleelne sisselülitamine ja OOS-i kasutuselevõtt.

Tuleb märkida, et viimasel ajal on välisfirmad (näiteks Exicon jt) välja töötanud palju heliseadmetele sobivaid väljatransistore: EC-10N20, 2SK133-2SK135, 2SK175, 2SK176 n-tüüpi kanaliga; EC-10P20, 2SJ48-2SJ50, 2SJ55, 2SJ56 p-tüüpi kanaliga. Sellised transistorid eristuvad transjuhtivuse (edasiülekande sisselaskevõime) nõrga sõltuvuse poolest äravooluvoolust ja silutud väljundi IV karakteristikutest.

Mõnede väljatransistoride, sealhulgas Minski tootmisühingu "Integrali" toodetud väljatransistoride parameetrid on toodud tabelis. 1.

Enamik transistorideta trafodeta UMZCH-sid on valmistatud poolsildahela abil. Sel juhul on koormus ühendatud kahe toiteallika ja võimendi kahe väljundtransistori poolt moodustatud silla diagonaaliga (joon. 1).

Kui komplementaarseid transistore ei olnud, teostati UMZCH väljundaste peamiselt sama struktuuriga transistoridel, mille koormus ja toiteallikas oli ühendatud ühise juhtmega (joonis 1, a). Väljundtransistoride juhtimiseks kaks võimalikku võimalust on esitatud joonisel fig. 2.

Neist esimeses (joon. 2,a) on väljundastme alumise õla juhtimine soodsamates tingimustes. Kuna toitepinge muutus on väike, siis Milleri efekt (dünaamiline sisendmahtuvus) ja Earley efekt (kollektori voolu sõltuvus emitter-kollektori pingest) praktiliselt ei avaldu. Õlavarre juhtahel on siin ühendatud koormusega jadamisi, seetõttu ilmnevad need mõjud ilma täiendavaid meetmeid võtmata (näiteks seadmete kaskood-sisselülitamine) olulisel määral. Sellel põhimõttel on välja töötatud mitmeid edukaid UMZCH-sid.

Vastavalt teisele variandile (joonis 2.6 - MIS-transistorid on selle struktuuriga paremini kooskõlas) töötati välja ka näiteks hulk UMZCH-sid. Kuid isegi sellistes kaskaadides on raske tagada väljundtransistoride juhtimise sümmeetriat isegi voolugeneraatorite kasutamisel. Teine näide sisendtakistusega tasakaalustamisest on võimendi õlavarude rakendamine kvaasikomplementaarses vooluringis või komplementaarsete transistoride kasutamine (vt joonis 1, b) c.

Soov tasakaalustada sama juhtivusega transistoridele valmistatud võimendite väljundastme harusid viis maanduseta koormusega võimendite väljatöötamiseni vastavalt joonisel fig. 1,g. Kuid isegi siin ei ole võimalik saavutada eelmiste kaskaadide täielikku sümmeetriat. Väljundastme iga haru negatiivse tagasiside ahelad on ebavõrdsed; Nende astmete OOS-ahelad juhivad koormuse pinget vastaspoole väljundpinge suhtes. Lisaks vajab selline skeemilahendus isoleeritud toiteallikaid. Nende puuduste tõttu ei ole see leidnud laialdast kasutust.

Täiendavate bipolaarsete ja väljatransistoride tulekuga ehitatakse UMZCH väljundastmed peamiselt vastavalt joonisel fig. 1, b, c. Kuid isegi nende valikute puhul on väljundastme juhtimiseks vaja kasutada kõrgepingeseadmeid. Väljundieelse astme transistorid töötavad suure pingevõimendusega ja seetõttu alluvad Milleri ja Earley efektidele ning ilma üldise tagasisideta tekitavad olulisi moonutusi, mis nõuavad neilt kõrgeid dünaamilisi omadusi. Eelastmete toitmine kõrgendatud pingega vähendab ka võimendi efektiivsust.

Kui joonisel fig. 1, b, c liigutage ühenduspunkt ühise juhtmega silla diagonaali vastasharule, saame valikud joonisel fig. 1,d ja 1,f vastavalt. Kaskaadstruktuuris vastavalt joonisel fig. 1,e lahendab automaatselt väljundtransistoride korpusest eraldamise probleemi. Selliste vooluahelate järgi valmistatud võimendid on vabad paljudest loetletud puudustest.

Võimendi vooluahela disaini omadused

Pakume raadioamatööridele inverteerivat UMZCH-d (joonis 3), mis vastab joonisel fig. 1,e.

(suurendamiseks klõpsake)

Sisenddiferentsiaalaste tehakse väljatransistorite (VT1, VT2 ja DA1) abil sümmeetrilises ahelas. Nende eelised diferentsiaalkaskaadis on hästi teada: kõrge lineaarsus ja ülekoormusvõime, madal müratase. Väljatransistoride kasutamine lihtsustas seda kaskaadi oluliselt, kuna puudus vajadus voolugeneraatorite järele. Võimenduse suurendamiseks avatud tagasisideahelaga eemaldatakse signaal diferentsiaalastme mõlemast harust ja järgneva pingevõimendi ette paigaldatakse transistoridele VT3, VT4 emitteri järgija.

Teine etapp tehakse transistoride VT5-VT10 abil, kasutades jälgimisvõimsusega kombineeritud kaskoodahelat. See OE-kaskaadi toiteallikas neutraliseerib transistori sisendi dünaamilise mahtuvuse ja kollektori voolu sõltuvuse emitter-kollektori pingest. Selle astme väljundastmes kasutatakse kõrgsageduslikke BSIT-transistore, millel on võrreldes bipolaarsete transistoridega (KP959 versus KT940) kaks korda suurem väljalülitussagedus ja neli korda suurem äravoolu (kollektori) mahtuvus.

Eraldi isoleeritud allikatest toidetud väljundastme kasutamine võimaldas loobuda madalpinge toiteallikast (9 V) eelvõimendi.

Väljundaste on valmistatud võimsatest MOS-transistoridest ning nende äravooluklemmid (ja korpuste soojust hajutavad äärikud) on ühendatud ühise juhtmega, mis lihtsustab võimendi projekteerimist ja kokkupanekut.

Võimas MOS-transistor, erinevalt bipolaarsetest, on väiksema parameetrite levikuga, mis muudab nende paralleelühenduse lihtsamaks. Peamine voolude levik seadmete vahel tuleneb lävipingete ebavõrdsusest ja sisendmahtuvuse levikust. Täiendavate 50-200 oomi takistusega takistite kasutuselevõtt paisuahelas tagab sisse- ja väljalülitamise viivituste peaaegu täieliku võrdsustamise ning välistab voolude leviku lülitamisel.

Kõik võimendi astmed on kaetud kohaliku ja üldise OOS-iga.

Peamised tehnilised omadused

Avatud tagasisidega (R6 asendatud 22 MOhm, C4 välja arvatud)
Lõikesagedus, kHz......300
Pinge võimendus, dB......43
Harmoonikutegur AB-režiimis, %, mitte rohkem......2

Kui OOS on sisse lülitatud

Väljundvõimsus, W 4 oomi koormuse juures......100
koormusel 8 oomi......60
Reprodutseeritav sagedusvahemik, Hz......4...300000
Harmoonikoefitsient, %, mitte rohkem......0,2
Nimisisendpinge, V......2
Väljundastme puhkevool, A......0,15
Sisendtakistus, kOhm.....24

Kuna avatud ahelaga võimendi piirsagedus on suhteliselt kõrge, on tagasiside sügavus ja harmoonilised moonutused praktiliselt konstantsed kogu sagedusvahemikus.

Altpoolt piirab UMZCH töösagedusriba kondensaatori C1 mahtuvus, ülalt - C4 (mahtuvusega 1,5 pF, piirsagedus on 450 kHz).

Ehitus ja detailid

Võimendi on valmistatud kahepoolsest fooliumklaaskiust plaadile (joonis 4).

Elementide paigaldamise küljel olev plaat täidetakse nii palju kui võimalik ühise juhtmega ühendatud fooliumiga. Transistorid VT8, VT9 on varustatud väikeste plaatidega jahutusradiaatoritega "lipu" kujul. Võimsate väljatransistoride äravooluklemmide aukudesse on paigaldatud kolvid; Transistoride VT11, VT14 äravooluklemmid on fooliumipoolses küljes ühendatud ühise juhtmega (joonisel tähistatud ristidega).

Plaadi aukudesse 5-7 paigaldatakse kolvid võrgutrafo juhtmete ja džemprite aukude ühendamiseks. Takistid R19, R20, R22, R23 on valmistatud manganiintraadist läbimõõduga 0,5 ja pikkusega 150 mm. Induktiivsuse summutamiseks volditakse traat pooleks ja volditakse (bifilaarne) 4 mm läbimõõduga tornile.

Induktiivpool L1 on keritud PEV-2 juhtmega 0,8 pööret, et pöörata üle kogu 2 W takisti (MLT vms) pinna.

Kondensaatorid C1, C5, C10, C11 - K73-17, mille C10 ja C11 on joodetud trükkahela poolelt kondensaatorite C8 ja C9 klemmidele. Kondensaatorid C2, C3 - oksiid K50-35; kondensaator C4 - K10-62 või KD-2; C12 - K10-17 või K73-17.

N-tüüpi kanaliga (VT1, VT2) väljatransistorid tuleb valida ligikaudu sama algse äravooluvooluga kui DA1 koostu transistorid. Lõikepinge osas ei tohiks need erineda rohkem kui 20%. Mikrokoostu DA1 K504NTZB saab asendada K504NT4B-ga. Võimalik kasutada valitud paari KP10ZL transistore (ka indeksitega G, M, D); KP307V - KP307B (ka A, E), KP302A või transistori koost KPS315A, KPS315B (sel juhul tuleb plaat ümber teha).

Asendites VT8, VT9 saate kasutada ka Minski assotsiatsiooni "Integral" KT851, KT850 seeria komplementaarseid transistore, aga ka KT814G, KT815G (läbisagedusega 40 MHz).

Lisaks tabelis nimetatutele saate kasutada näiteks järgmisi MIS-transistoride paare: IRF530 ja IRF9530; 2SK216 ja 2SJ79; 2SK133-2SK135 ja 2SJ48-2SJ50; 2SK175-2SK176 ja 2SJ55-2SJ56.

Stereoversiooni puhul antakse igale võimendile toide eraldi trafost, eelistatavalt rõnga või varda (PL) magnetahelaga, võimsusega 180...200 W. Primaar- ja sekundaarmähise vahele asetatakse PEV-2 0,5 juhtmega varjestusmähise kiht; üks selle klemmidest on ühendatud ühise juhtmega. Sekundaarmähiste juhtmed on varjestatud juhtmega ühendatud võimendiplaadiga ja ekraan on ühendatud plaadi ühise juhtmega. Ühele võrgutrafodest on paigutatud eelvõimendite alaldi mähised. Pinge stabilisaatorid on valmistatud IL7809AC (+9 V), IL7909AC (-9 V) mikroskeemidel - diagrammil pole näidatud. Plaadile 2x9 V toite andmiseks kasutatakse ONP-KG-26-3 (XS1) pistikut.

Seadistamise ajal seadistatakse diferentsiaalastme optimaalne vool, reguleerides takistit R3, et minimeerida moonutusi maksimaalsel võimsusel (ligikaudu tööosa keskel). Takistid R4, R5 on ette nähtud voolu jaoks umbes 2...3 mA mõlemas harus algse äravooluvooluga umbes 4...6 mA. Väiksema algse äravooluvoolu korral tuleb nende takistite takistust proportsionaalselt suurendada.

Väljundtransistoride puhkevool vahemikus 120...150 mA seatakse takisti R3 kärpimisega, vajadusel takistite R13, R14 valimisega.

Impulss toiteplokk

Neile raadioamatööridele, kellel on raskusi suurte võrgutrafode ostmise ja mähkimisega, pakutakse UMZCH väljundastmete jaoks lülitustoiteallikat. Sel juhul saab eelvõimendit toita väikese võimsusega stabiliseeritud toiteallikast.

Impulsstoiteallikas (selle ahel on näidatud joonisel 5) on reguleerimata isevõnkuv poolsild-inverter. Inverteri transistoride proportsionaalse voolu juhtimise kasutamine koos küllastuva lülitustrafoga võimaldab aktiivse transistori lülitushetkel automaatselt küllastusest eemaldada. See vähendab laengu hajumise aega aluses ja välistab läbivoolu ning vähendab ka võimsuskadusid juhtimisahelates, suurendades inverteri töökindlust ja efektiivsust.

UPSi spetsifikatsioonid

Väljundvõimsus, W, mitte enam......360
Väljundpinge......2x40
Kasutegur, %, mitte vähem......95
Teisendussagedus, kHz......25

Võrgualaldi sisendisse on paigaldatud häirete summutamise filter L1C1C2. Takisti R1 piirab liigvoolu laadimiskondensaatorit C3. Plaadil on takistiga jadamisi hüppaja X1, mille asemel saate filtreerimise parandamiseks ja väljundkoormuse karakteristiku "kõvaduse" suurendamiseks sisse lülitada drossel.

Inverteril on kaks positiivse tagasiside ahelat: esimene - pinge jaoks (kasutades mähiseid II trafos T1 ja III - in T2); teine - vooluga (voolutrafoga: keerake 2-3 ja trafo T2 mähised 1-2, 4-5).

Käivitusseade on tehtud ühendustransistoril VT3. Pärast muunduri käivitumist lülitatakse see VD15 dioodi olemasolu tõttu välja, kuna R6C8 vooluahela ajakonstant on oluliselt pikem kui konversiooniperiood.

Inverteri eripära on see, et kui madalpinge alaldid töötavad suurel filtrimahtuvusel, vajab see sujuvat käivitamist. Seadme sujuvat käivitamist hõlbustavad drosselid L2 ja L3 ning teatud määral ka takisti R1.

Toide on valmistatud trükkplaadil, mis on valmistatud ühepoolsest fooliumklaaskiust paksusega 2 mm. Tahvli joonis on näidatud joonisel fig. 6.

(suurendamiseks klõpsake)

Trafode mähised ja magnetsüdamike andmed on toodud tabelis. 2. Kõik mähised on valmistatud PEV-2 traadiga.

Enne trafode mähistamist tuleb rõngaste teravad servad liivapaberi või plokiga tuhmida ja lakitud riidega mähkida (T1 puhul - kolmes kihis kokku volditud rõngad). Kui see eeltöötlus jääb tegemata, siis on võimalik, et lakitud kangas pressitakse läbi ja juhtme pöörded lühistatakse magnetahelaga. Selle tulemusena suureneb tühivooluvool järsult ja trafo kuumeneb. Mähiste 1-2, 5-6-7 ja 8-9-10 vahele keritakse varjestusmähised PEV-2 0,31 traadiga ühes kihis pööre kuni pöördeni, mille üks ots (E1, E2) on ühendatud ühise juhtmega. UMZCH-st.

Trafo T2 mähis 2-3 on mähise 6-7 peal 1 mm läbimõõduga traadipool, mis on otstest joodetud trükkplaadiks.

Drosselid L2 ja L3 on valmistatud BZO soomustatud magnetsüdamikega, mis on valmistatud 2000 NM ferriidist. Drosselite mähised on keritud kahte traati, kuni raam on täidetud PEV-2 0,8 traadiga. Arvestades, et drosselid töötavad alalisvoolu eelpingega, on vaja topside vahele sisestada mittemagnetilisest materjalist tihendid paksusega 0,3 mm.

Drossel L1 on tüüpi D13-20, seda saab teha ka soomustatud magnetsüdamikule B30 sarnaselt drosselidele L2, L3, kuid ilma tihendita, kerides mähised kahte MGTF-0.14 juhtmesse kuni raami täitumiseni.

Transistorid VT1 ja VT2 paigaldatakse läbi isoleerivate tihendite ribilisest alumiiniumprofiilist mõõtmetega 55x50x15 mm jahutusradiaatoritele. Diagrammil näidatud asemel võite kasutada Minski Integral Production Associationi transistore KT8126A, samuti MJE13007. Toiteallika väljundite +40 V, -40 V ja “nende” keskpunkti (ST1 ja ST2) vahele on ühendatud täiendavad oksiidkondensaatorid K50-6 (ei ole joonisel näidatud) võimsusega 2000 μF pingel 50 V. Need neli kondensaatorid on paigaldatud tekstoliitplaadile mõõtmetega 140x100 mm, mis on kinnitatud kruvidega võimsate transistoride jahutusradiaatoritele.

Kondensaatorid C1, C2 - K73-17 pingele 630 V, C3 - oksiid K50-35B 350 V jaoks, C4, C7 - K73-17 250 V jaoks, C5, C6 - K73-17 400 V jaoks, C8 - K10-17 .

Impulsstoiteallikas on ühendatud PA-plaadiga kondensaatorite C6-C11 klemmide vahetus läheduses. Sel juhul pole dioodsilda VD5-VD8 PA-plaadile paigaldatud.

Kõlarisüsteemide ühendamise UMZCH-ga edasilükkamiseks sisselülitamisel tekkivate mööduvate protsesside nõrgenemise ajaks ja kõlarite väljalülitamiseks, kui võimendi väljundisse ilmub mis tahes polaarsusega alalispinge, saate kasutada lihtne või keerulisem kaitseseade.

Kirjandus

Khlupnov A. Amatöör-madalsagedusvõimendid. -M.: Energia, 1976, lk. 22.
Akulinichev I. Tavarežiimi stabilisaatoriga madalsagedusvõimendi. - Raadio, 1980, nr Z.s.47.
Garevskikh I. Lairiba võimsusvõimendi. - Raadio, 1979, nr 6. lk. 43.
Kolosov V. Kaasaegne amatöörmagnetofon. - M.: Energia, 1974.
Borisov S. MOS-transistorid madalsagedusvõimendites. - Raadio. 1983, nr 11, lk. 36-39.
Dorofejev M. Režiim B AF võimsusvõimendites. - Raadio, 1991, nr 3, lk. 53.
Syritso A. Võimas bassivõimendi. - Raadio, 1978. nr 8, lk. 45-47.
Syritso A. Integreeritud op-võimenditel põhinev võimsusvõimendi. - Raadio, 1984, nr 8, lk. 35-37.
Yakimenko N. Väljatransistorid sillas UMZCH. - Raadio. 1986, nr 9, lk. 38, 39.
Vinogradov V. Vahelduvvoolu kaitseseade. - Raadio, 1987, nr 8. lk. kolmkümmend.

Praeguseks on väljatöötatud palju väljatransistoridel põhinevaid väljundastmetega UMZCH versioone. Erinevad autorid on korduvalt märkinud nende transistoride atraktiivsust võimsate võimendusseadmetena. Helisagedustel toimivad väljatransistorid (FET-id) vooluvõimenditena, mistõttu on eelastmete koormus tühine ning isoleeritud paisuga FET-i väljundastme saab otse ühendada A-klassi lineaarrežiimis töötava eelvõimendi astmega.
Võimsate PT-de kasutamisel muutub mittelineaarsete moonutuste olemus (vähem kõrgemaid harmoonilisi kui bipolaarsete transistoride kasutamisel), vähenevad dünaamilised moonutused ja intermodulatsiooni moonutuste tase on oluliselt madalam. Kuid bipolaarsetest transistoridest madalama transjuhtivuse tõttu osutub lähtejälgija mittelineaarne moonutus suureks, kuna transjuhtivus sõltub sisendsignaali tasemest.
Võimsate PT-de väljundastmel, kus need taluvad lühist koormusahelas, on termilise stabiliseerimise omadus. Sellise kaskaadi puuduseks on madalam toitepinge kasutamine ja seetõttu on vaja kasutada tõhusamat jahutusradiaatorit.
Võimsate PT-de peamisteks eelisteks on nende läbilaskeomaduste madal mittelineaarsus, mis lähendab PT-võimendite ja lampvõimendite heliomadused, samuti helisagedusvahemikus olevate signaalide suur võimsusvõimendus.
Ajakirja viimaste väljaannete hulgas võimsate PT-dega UMZCH-i kohta võib märkida artikleid. Võimendi vaieldamatu eelis on madal moonutustase, miinuseks aga väike võimsus (15 W). Võimendil on rohkem võimsust, see on piisav koduseks kasutamiseks ja vastuvõetav moonutustase, kuid näib olevat suhteliselt keeruline valmistada ja seadistada. Edaspidi räägime UMZCH-idest, mis on mõeldud kasutamiseks kuni 100 W võimsusega kodukõlaritega.
UMZCH parameetrid, mis keskenduvad rahvusvahelistele IEC soovitustele, määravad kindlaks hi-fi seadmete miinimumnõuded. Need on üsna õigustatud nii inimese moonutuste tajumise psühhofüsioloogilise poole kui ka akustiliste süsteemide (AS) helisignaalide tegelikult saavutatavate moonutuste tõttu, millel UMZCH tegelikult töötab.
Vastavalt standardi IEC 581-7 nõuetele hi-fi kõlarite jaoks ei tohiks harmooniliste moonutustegur ületada 2% sagedusalas 250 ... 1000 Hz ja 1% vahemikus üle 2 kHz helirõhutasemel. 90 dB 1 m kaugusel. Kodumajapidamises kasutatavate kõlarite iseloomulik tundlikkus on 86 dB/W/m, see vastab ainult 2,5 W UMZCH väljundvõimsusele. Võttes arvesse muusikaprogrammide tipptegurit, mis võrdub kolmega (nagu Gaussi müra puhul), peaks UMZCH väljundvõimsus olema umbes 20 W. Stereofoonilises süsteemis tõuseb helirõhk madalatel sagedustel ligikaudu kahekordseks, mis võimaldab kuulajal kõlarist eemalduda 2 m. 3 m kaugusel on stereovõimendi võimsus 2x45 W täiesti piisav.
Korduvalt on märgitud, et väljatransistoride UMZCH-de moonutusi põhjustavad peamiselt teine ja kolmas harmooniline (nagu töötavates kõlarites). Kui eeldame, et kõlarite ja UMZCH mittelineaarsete moonutuste põhjused on sõltumatud, määratakse helirõhu harmooniline koefitsient ruutjuurena UMZCH ja kõlari harmooniliste koefitsientide summast. Sel juhul, kui UMZCH harmooniliste moonutuste kogukoefitsient on kolm korda madalam kui kõlarite moonutus (st ei ületa 0,3%), võib selle tähelepanuta jätta.
UMZCH efektiivselt taasesitatud sageduste vahemik ei tohiks olla enam inimesele kuuldav - 20...20 000 Hz. Mis puudutab UMZCH väljundpinge tõusu kiirust, siis vastavalt autori töös saadud tulemustele piisab 50 W võimsuse jaoks kiirusest 7 V / μs, kui see töötab koormusel 4 oomi ja 10 oomi. V/μs töötamisel koormusel 8 oomi.
Kavandatava UMZCH-i aluseks oli võimendi, milles jälgimisvõimsusega kiiret op-võimendit kasutati väljundastme "juhtimiseks" bipolaarsete transistoride komposiitreiiterite kujul. Jälgimisvõimsust kasutati ka väljundastme eelpingeskeemi jaoks.

Võimendis on tehtud järgmised muudatused: bipolaarsete transistoride komplementaarsetel paaridel põhinev väljundaste on asendatud kvaasikomplementaarse struktuuriga kaskaadiga, kasutades odavaid IRFZ44 isoleeritud värava PT-sid ja kogu SOS-i sügavus on piiratud 18 dB-ga. . Võimendi skeem on näidatud joonisel fig. 1.

Eelvõimendusena kasutati suure sisendtakistusega ja suurema kiirusega op-amp KR544UD2A. See sisaldab p-n-siirde ja väljundpinge jälgijaga PT sisenddiferentsiaalastet. Sisemised sageduse võrdsustamise elemendid tagavad stabiilsuse erinevates tagasiside režiimides, sealhulgas pinge järgija.
Sisendsignaal tuleb läbi madalpääsfiltri RnC 1, mille piirsagedus on umbes 70 kHz (siin signaaliallika sisetakistus = 22 kOhm). mida kasutatakse võimsusvõimendi sisendisse siseneva signaali spektri piiramiseks. Ahel R1C1 tagab UMZCH stabiilsuse, kui RM väärtus muutub nullist lõpmatuseni. Op-amp DA1 mitteinverteerivasse sisendisse läbib signaal elementidele C2, R2 ehitatud kõrgpääsfiltri, mille piirsagedus on 0,7 Hz, mis eraldab signaali konstantsest komponendist. Operatsioonivõimendi kohalik OOS on tehtud elementidel R5, R3, SZ ja annab 43 dB võimenduse.
Op-amp DA1 bipolaarse toitepinge stabilisaator on valmistatud elementidel R4, C4, VDI ja R6, Sat. VD2 vastavalt. Stabiliseerimispingeks valitakse 16 V. Takisti R8 koos takistitega R4, R6 moodustavad UMZCH väljundpinge jagaja, et varustada operatsioonivõimendit “jälgimisvõimsusega”, mille kõikumine ei tohiks ületada piirväärtusi. op-võimendi ühisrežiimi sisendpingest, st +/-10 V "Tracking" toiteallikas võimaldab oluliselt suurendada operatiivvõimendi väljundsignaali ulatust.
Nagu teada, on isoleeritud paisuga väljatransistori tööks, erinevalt bipolaarsest, nõutav eelpinge umbes 4 V. Selleks on joonisel fig. 1, transistori VT3 jaoks kasutatakse signaali taseme nihke ahelat elementidel R10, R11 ja УУЗ.У04 kuni 4,5 V. Signaal operatiivvõimendi väljundist läbi vooluahela VD3VD4C8 ja takisti R15 suunatakse transistori väravasse. VT3, mille konstantne pinge ühise juhtme suhtes on +4, 5 V.
Zeneri dioodi elektrooniline analoog elementidel VT1, VD5, VD6, Rl2o6ecne4H nihutab pinget -1,5 V võrra op-amp väljundi suhtes, et tagada transistori VT2 nõutav töörežiim. Operatsioonivõimendi väljundist signaal läbi vooluahela VT1C9 läheb ka transistori VT2 alusele, mis on ühendatud ühise emitteri ahela järgi, mis inverteerib signaali.
R17 elementidel. VD7, C12, R18 on kokku pandud reguleeritav taseme nihkeahel, mis võimaldab teil määrata transistori VT4 jaoks vajaliku eelpinge ja seeläbi seada lõppastme puhkevoolu. Kondensaator SY annab tasemenihke ahelale "jälgimisvõimsuse", varustades UMZCH väljundpinge takistite R10, R11 ühenduspunkti, et stabiliseerida voolu selles vooluringis. Transistoride VT2 ja VT4 ühendus moodustab p-tüüpi kanaliga virtuaalse väljatransistori. st väljundtransistoriga VT3 (n-tüüpi kanaliga) moodustatakse kvaasikomplementaarne paar.
Ahel C11R16 suurendab võimendi stabiilsust ultraheli sagedusalas. Keraamilised kondensaatorid C13. C14. väljundtransistoride vahetusse lähedusse paigaldatud on sama eesmärk. UMZCH-i kaitse ülekoormuste eest koormuse lühise ajal on tagatud kaitsmetega FU1-FU3. kuna IRFZ44 väljatransistoride maksimaalne äravooluvool on 42 A ja need taluvad ülekoormust kuni kaitsmete läbipõlemiseni.
UMZCH väljundi alalispinge vähendamiseks ja mittelineaarsete moonutuste vähendamiseks on elementidele R7, C7 kasutusele võetud üldine OOS. R3, NW. AC OOS sügavus on piiratud 18,8 dB-ga, mis stabiliseerib harmooniliste moonutuste koefitsienti heli sagedusvahemikus. Alalisvoolu korral töötab op-amp koos väljundtransistoridega pinge järgija režiimis, pakkudes UMZCH väljundpinge konstantset komponenti, mis ei ületa mõne millivolti.

– Naaber lõpetas radiaatorile koputamise. Keerasin muusika valjemaks, et ma teda ei kuulnud.
(Audofiilist folkloorist).

Epigraaf on irooniline, kuid audiofiilil pole ilmtingimata "peast haige" Josh Ernesti näoga suhetest Vene Föderatsiooniga, kes on "elevil", sest tema naabrid on "õnnelikud". Keegi tahab kodus nagu saalis tõsist muusikat kuulata. Selleks on vaja aparatuuri kvaliteeti, mis detsibellide helitugevuse kui sellise austajatele lihtsalt ei mahu sinna, kuhu mõistusega inimestel mõistus on, kuid viimaste jaoks läheb sobivate võimendite hindadest üle mõistuse (UMZCH, helisagedus). võimsusvõimendi). Ja kellelgi on sellel teel soov liituda kasulike ja põnevate tegevusvaldkondadega – heli taasesitustehnoloogia ja elektroonikaga üldiselt. Mis on digitehnoloogia ajastul lahutamatult seotud ja millest võib saada väga tulus ja prestiižne elukutse. Optimaalne esimene samm selles küsimuses on igas mõttes võimendi valmistamine oma kätega: Just UMZCH võimaldab koolifüüsika baasil algõppega samal laual liikuda kõige lihtsamatest kujundustest poole õhtu jooksul (mis siiski “laulavad” hästi) kõige keerulisemate üksusteni, mille kaudu saab hea rokkbänd mängib mõnuga. Selle väljaande eesmärk on tooge algajatele esile selle tee esimesed etapid ja ehk edastage kogemustega inimestele midagi uut.

Algloomad

Nii et kõigepealt proovime teha helivõimendi, mis lihtsalt töötab. Helitehnikasse põhjalikult süvenemiseks peate järk-järgult omandama üsna palju teoreetilist materjali ega unusta edenedes oma teadmistebaasi rikastada. Kuid igasugust "tarkust" on lihtsam omaks võtta, kui näete ja tunnete, kuidas see "riistvaras" töötab. Ka selles artiklis ei tee me ilma teooriata - selle kohta, mida peate alguses teadma ja mida saab seletada ilma valemite ja graafikuteta. Vahepeal piisab sellest, kui tead, kuidas multitesterit kasutada.

Märge: Kui te pole veel elektroonikat joonud, pidage meeles, et selle komponente ei saa üle kuumeneda! Jootekolb - kuni 40 W (soovitavalt 25 W), maksimaalne lubatud jooteaeg ilma katkestusteta - 10 s. Jahutusradiaatori jootetihvti hoitakse meditsiiniliste pintsettidega seadme korpuse küljel olevast jootekohast 0,5-3 cm kaugusel. Hapet ja muid aktiivseid räbusteid ei saa kasutada! Joote - POS-61.

Vasakul joonisel fig.- kõige lihtsam UMZCH, "mis lihtsalt töötab." Seda saab kokku panna nii germaanium- kui ränitransistoride abil.

Sellel beebil on mugav õppida UMZCH seadistamise põhitõdesid, millel on otseühendused kaskaadide vahel, mis annavad kõige selgema heli:

Enne toite esmakordset sisselülitamist lülitage koormus (kõlar) välja;
R1 asemel jootme 33 kOhm konstanttakisti ja 270 kOhm muutuva takisti (potentsiomeetri) keti, st. esimene märkus neli korda vähem ja teine u. kahekordne nimiväärtus võrreldes originaaliga vastavalt skeemile;
Varustame toidet ja potentsiomeetrit pöörates ristiga tähistatud punktis seame näidatud kollektorivoolu VT1;
Eemaldame voolu, jootame lahti ajutised takistid ja mõõdame nende kogutakistust;
R1-ks määrame takisti, mille väärtus on standardseeriast, mis on mõõdetavale kõige lähemal;
Asendame R3 konstantse 470 oomi ahelaga + 3,3 kOhm potentsiomeetriga;
Sama nagu lõigete järgi. 3-5, V. Ja me seadsime pinge võrdseks poolega toitepingest.

Punkt a, kust signaal eemaldatakse koormusele, on nn. võimendi keskpunkt. Unipolaarse toiteallikaga UMZCH-i puhul on see seatud poolele väärtusest ja bipolaarse toiteallikaga UMZCH-is - ühise juhtme suhtes null. Seda nimetatakse võimendi tasakaalu reguleerimiseks. Koormuse mahtuvusliku lahtisidumisega unipolaarsetes UMZCH-des ei ole vaja seda seadistamise ajal välja lülitada, kuid parem on harjuda seda tegema refleksiivselt: ühendatud koormusega tasakaalustamata 2-polaarne võimendi võib oma võimsa ja ära põletada. kallid väljundtransistorid või isegi "uus, hea" ja väga kallis võimas kõlar.

Märge: komponendid, mis nõuavad seadme seadistamisel paigutuses valimist, on diagrammidel tähistatud kas tärniga (*) või apostroofiga (‘).

Sama joonise keskel.- lihtne UMZCH transistoridel, mis arendab juba võimsust kuni 4-6 W 4-oomise koormusega. Kuigi see töötab nagu eelmine, nn. klass AB1, pole mõeldud Hi-Fi heli jaoks, kuid kui vahetada paar neid D-klassi võimendiid (vt allpool) odavates Hiina arvutikõlarites, paraneb nende heli märgatavalt. Siin õpime veel üht nippi: radiaatoritele tuleb asetada võimsad väljundtransistorid. Täiendavat jahutust vajavad komponendid on diagrammidel välja toodud punktiirjoontega; aga mitte alati; mõnikord - näidates jahutusradiaatori nõutavat hajutavat ala. Selle UMZCH seadistamine on tasakaalustamine R2 abil.

Paremal joonisel fig.- mitte veel 350 W koletis (nagu artikli alguses näidati), vaid juba üsna soliidne loom: lihtne võimendi 100 W transistoridega. Läbi selle saab kuulata muusikat, aga mitte Hi-Fi, tegevusklass on AB2. Küll aga sobib see üsna hästi piknikuplatsile või õuekoosolekule, kooli aulasse või väikesesse ostusaali punkti panemiseks. Amatöörrokkbänd, kellel on selline UMZCH instrumendi kohta, võib edukalt esineda.

Sellel UMZCH-l on veel 2 nippi: esiteks tuleb väga võimsates võimendites jahutada ka võimsa väljundi ajami astet, nii et VT3 asetatakse 100 kW või enamale radiaatorile. vt Väljundiks on vaja radiaatoreid VT4 ja VT5 alates 400 ruutmeetrit. vaata Teiseks, bipolaarse toiteallikaga UMZCH-d ei ole koormuseta üldse tasakaalustatud. Kõigepealt läheb üks või teine väljundtransistor katkestusse ja sellega seotud transistor küllastusse. Seejärel võivad täistoitepinge korral tasakaalustamise ajal tekkida voolu tõusud kahjustada väljundtransistore. Seega tasakaalustamiseks (R6, arvasite ära?) toidetakse võimendit +/–24 V pealt ja koormuse asemel lülitatakse sisse 100...200 oomine traattakisti. Muide, skeemil on mõnede takistite tõmblused rooma numbritega, mis näitavad nende vajalikku soojuse hajumise võimsust.

Märge: Selle UMZCH toiteallikas vajab võimsust 600 W või rohkem. Antialiasing filtrikondensaatorid - alates 6800 µF 160 V juures. Paralleelselt IP elektrolüütkondensaatoritega on kaasas 0,01 µF keraamilised kondensaatorid, et vältida iseeneslikku ergastust ultraheli sagedustel, mis võivad väljundtransistorid koheselt läbi põletada.

Välitöölistel

Rajal. riis. - veel üks võimalus üsna võimsa UMZCH jaoks (30 W ja toitepingega 35 V - 60 W) võimsatel väljatransistoridel:

Sellest kostuv heli vastab juba algtaseme Hi-Fi nõuetele (kui UMZCH muidugi töötab sobival tasemel). Akustilised süsteemid, AC). Võimsad välidraiverid ei vaja sõitmiseks palju võimsust, seega puudub eelvõimsuskaskaadi. Veelgi võimsamad väljatransistorid ei põleta kõlareid ühegi rikke korral läbi – need põlevad ise kiiremini läbi. Samuti ebameeldiv, kuid siiski odavam kui kalli valjuhääldi bassipea (GB) väljavahetamine. See UMZCH ei vaja üldiselt tasakaalustamist ega reguleerimist. Algajatele mõeldud disainina on sellel ainult üks puudus: võimsad väljatransistorid on palju kallimad kui samade parameetritega võimendi bipolaarsed transistorid. Nõuded üksikettevõtjatele on sarnased varasematele. korpus, kuid selle võimsust on vaja alates 450 W. Radiaatorid – alates 200 ruutmeetrit. cm.

Märge: pole vaja ehitada võimsaid UMZCH-sid väljatransistoridele impulsi allikad toit, nt. arvuti Kui proovite neid UMZCH-i jaoks vajalikku aktiivsesse režiimi "juhtida", siis nad kas lihtsalt läbi põlevad või on heli nõrk ja "puudub üldse". Sama kehtib näiteks võimsate kõrgepinge bipolaarsete transistoride kohta. vanade telerite liiniskaneerimisest.

Otse üles

Kui esimesed sammud juba tehtud, siis on päris loomulik tahtmine ehitada Hi-Fi klassi UMZCH, laskumata liiga sügavale teoreetilisesse džunglisse. Selleks peate oma seadmeid laiendama - vajate ostsilloskoopi, helisagedusgeneraatorit (AFG) ja vahelduvvoolu millivoltmeetrit, mis võimaldab mõõta alalisvoolu komponenti. Prototüübiks on parem võtta kordamiseks E. Gumeli UMZCH, mida on üksikasjalikult kirjeldatud raadios nr 1, 1989. Selle ehitamiseks vajate mõnda odavat saadaolevat komponenti, kuid kvaliteet vastab väga kõrgetele nõuetele: lülitage sisse kuni 60 W, sagedusala 20-20 000 Hz, sageduskarakteristiku ebaühtlus 2 dB, mittelineaarne moonutustegur (THD) 0,01%, omamüratase –86 dB. Gumeli võimendi seadistamine on aga üsna keeruline; kui saate sellega hakkama, võite võtta mis tahes muu. Kuid mõned praegu teadaolevad asjaolud lihtsustavad oluliselt selle UMZCH loomist, vt allpool. Arvestades seda ja seda, et mitte kõik ei pääse Raadio arhiivi, oleks paslik põhipunktid üle korrata.

Lihtsa kvaliteetse UMZCH skeemid

Gumeli UMZCH vooluringid ja nende spetsifikatsioonid on näidatud joonisel. Väljundtransistoride radiaatorid - alates 250 ruutmeetrit. vt UMZCH kohta jooniselt fig. 1 ja alates 150 ruutmeetrit. vt varianti vastavalt joonisele. 3 (algne numeratsioon). Eelväljundastme (KT814/KT815) transistorid paigaldatakse 75x35 mm alumiiniumplaatidest painutatud radiaatoritele paksusega 3 mm. KT814/KT815 pole vaja asendada KT626/KT961-ga, heli ei parane märgatavalt, kuid seadistamine muutub tõsiselt keeruliseks.

See UMZCH on toiteallika, paigaldustopoloogia ja üldise seisukohalt väga kriitiline, seetõttu tuleb see paigaldada struktuurselt terviklikul kujul ja ainult standardse toiteallikaga. Kui proovite seda stabiliseeritud toiteallikast toita, põlevad väljundtransistorid kohe läbi. Seetõttu on joonisel fig. Esitatakse originaalsete trükkplaatide joonised ja seadistusjuhised. Võime neile lisada, et esiteks, kui selle esmakordsel sisselülitamisel on märgata "erutust", võitlevad nad sellega, muutes induktiivsust L1. Teiseks ei tohiks plaatidele paigaldatud osade juhtmed olla pikemad kui 10 mm. Kolmandaks on paigaldustopoloogia muutmine äärmiselt ebasoovitav, kuid kui see on tõesti vajalik, peab juhtmete küljel olema raamkilp (maandusahel, joonisel värviga esile tõstetud) ja toiteteed peavad läbima väljaspool seda.

Märge: katkestused radades, millega võimsate transistoride alused on ühendatud - tehnoloogilised, reguleerimiseks, misjärel need suletakse joodisepiiskadega.

Selle UMZCH seadistamine on oluliselt lihtsustatud ja kasutamise ajal põnevuse tekkimise oht väheneb nullini, kui:

Minimeerige ühenduste paigaldamist, asetades plaadid võimsate transistoride radiaatoritele.
Loobuge täielikult sees olevatest pistikutest, teostades kogu paigalduse ainult jootmise teel. Siis pole vaja R12, R13 võimsamas versioonis või R10 R11 vähem võimsas versioonis (need on diagrammidel punktiiriga).
Kasutage sisemisel paigaldamisel minimaalse pikkusega hapnikuvabu vasest helijuhtmeid.

Kui need tingimused on täidetud, pole ergastusega probleeme ja UMZCH seadistamine taandub rutiinsele protseduurile, mida on kirjeldatud joonisel fig.

Juhtmed heli jaoks

Helijuhtmed ei ole tühikäigu leiutis. Nende kasutamise vajadus praegu on vaieldamatu. Vases koos hapniku seguga moodustub metallikristalliitide pinnale õhuke oksiidkile. Metalloksiidid on pooljuhid ja kui vool juhtmes on nõrk ilma konstantse komponendita, siis selle kuju moondub. Teoreetiliselt peaksid moonutused lugematul hulgal kristalliitidel üksteist kompenseerima, kuid neid jääb alles väga vähe (ilmselt kvantmääramatuse tõttu). Piisab, et tähelepanelikud kuulajad oleksid märgatavad kaasaegse UMZCH-i puhtaima heli taustal.

Tootjad ja kaupmehed asendavad hapnikuvaba vase asemel häbematult tavalist elektrilist vaske – silma järgi pole võimalik üht teisest eristada. Siiski on rakendusvaldkond, kus võltsimine pole selge: keerdpaarkaabel arvutivõrkude jaoks. Kui paned vasakule pikkade segmentidega ruudustiku, siis see kas ei käivitu üldse või tõmbleb pidevalt. Momendi hajumine, teate.

Kui just helijuhtmetest räägiti, sai autor aru, et põhimõtteliselt ei olnud tegemist tühikäigu jutuga, seda enam, et hapnikuvabu juhtmeid oli selleks ajaks juba ammu kasutatud eriotstarbelistes seadmetes, millega ta oli hästi tuttav. tema töövaldkond. Seejärel võtsin ja asendasin oma TDS-7 kõrvaklappide standardse juhtme omatehtud juhtmega, mis oli valmistatud painduvate mitmetuumaliste juhtmetega “vitukhast”. Heli on foneetiliselt järjepidevalt paranenud end-to-end analooglugude puhul, st. teel stuudiomikrofonist plaadile, kunagi digiteeritud. Eriti eredalt kõlasid DMM (Direct Metal Mastering) tehnoloogiaga tehtud vinüülsalvestised. Pärast seda muudeti kogu koduse heli ühendamine "vitushka"-ks. Siis hakkasid heli paranemist märkama täiesti juhuslikud, muusika suhtes ükskõiksed ja ette teatamata inimesed.

Kuidas keerdpaarist ühendavaid juhtmeid teha, vt järgmist. video.

Video: isetegemise keerdpaarühendusjuhtmed

Kahjuks kadus painduv “vitha” peagi müügilt – see ei püsinud hästi kurrutatud pistikutes. Lugejatele teadmiseks, et painduv "sõjaline" traat MGTF ja MGTFE (varjestatud) on valmistatud ainult hapnikuvabast vasest. Võlts on võimatu, sest Tavalisel vasel levib lintfluoroplastiline isolatsioon üsna kiiresti. MGTF on nüüd laialdaselt saadaval ja maksab palju vähem kui garantiiga kaubamärgiga helikaablid. Sellel on üks puudus: seda ei saa teha värviliselt, kuid seda saab siltidega parandada. Samuti on olemas hapnikuvabad mähisjuhtmed, vt allpool.

Teoreetiline vahepala

Nagu näeme, tuli juba helitehnoloogia valdamise algstaadiumis tegeleda Hi-Fi (High Fidelity) kontseptsiooniga, kõrge täpsusega heli taasesitus. Seal on hi-fi erinevad tasemed, mis on järgmisel kohal. peamised parameetrid:

Reprodutseeritav sagedusriba.
Dünaamiline ulatus – maksimaalse (tipp) väljundvõimsuse ja mürataseme suhe detsibellides (dB).
Enesemüra tase dB-des.
Mittelineaarne moonutustegur (THD) nimiväljundvõimsusel (pikaajaline). Eeldatakse, et SOI tippvõimsusel on olenevalt mõõtmistehnikast 1% või 2%.
Amplituud-sagedusreaktsiooni (AFC) ebaühtlus reprodutseeritavas sagedusribas. Kõlarite jaoks - eraldi madalal (LF, 20-300 Hz), keskmisel (MF, 300-5000 Hz) ja kõrgel (HF, 5000-20 000 Hz) helisagedusel.

Märge: mis tahes I väärtuste absoluuttasemete suhe (dB) on määratletud kui P(dB) = 20log(I1/I2). Kui I1

Kõlarite projekteerimisel ja ehitamisel peate teadma kõiki Hi-Fi peensusi ja nüansse ning koduseks mõeldud omatehtud Hi-Fi UMZCH-i puhul peate enne nende juurde asumist selgelt mõistma nende võimsuse nõudeid antud ruumi heli, dünaamiline ulatus (dünaamika), müratase ja SOI. UMZCH-st 20-20 000 Hz sagedusriba saavutamine 3 dB servade ja ebaühtlase sageduskarakteristikuga keskvahemikus 2 dB pole kaasaegsel elemendialusel kuigi keeruline.

Helitugevus

UMZCH võimsus ei ole eesmärk omaette, see peab tagama antud ruumis optimaalse heli taasesituse helitugevuse. Seda saab määrata võrdse helitugevusega kõverate abil, vt joon. Elamurajoonides ei ole vaiksemat kui 20 dB loomulikku müra; 20 dB on kõrbes täielik vaikus. Helitugevus 20 dB võrreldes kuuldavuse lävega on arusaadavuse lävi – sosinat on siiski kuulda, kuid muusikat tajutakse vaid selle olemasolu faktina. Kogenud muusik oskab öelda, mis pilli mängitakse, aga mitte mida täpselt.

40 dB – vaikses piirkonnas või maamajas hästi isoleeritud linnakorteri normaalne müra – esindab arusaadavuse läve. Muusikat arusaadavuslävest kuni arusaadavuse läveni saab kuulata sügava sageduskarakteristiku korrektsiooniga, eelkõige bassis. Selleks viiakse tänapäevastesse UMZCH-desse, sealhulgas vastavalt, funktsioon MUTE (mute, mutation, not mutation!). parandusahelad UMZCH-is.

90 dB on sümfooniaorkestri helitugevus väga heas kontserdisaalis. 110 dB suudab ainulaadse akustikaga saalis toota laiendatud orkester, mida maailmas pole üle 10, see on taju lävi: valjemad helid tajutakse ikka tahtepingutusega tähenduselt eristatavana, aga juba tüütu lärm. Helitugevuse tsoon eluruumides 20-110 dB moodustab täieliku kuuldavuse tsooni ja 40-90 dB on parima kuuldavuse tsoon, kus treenimata ja kogenematu kuulaja tajub heli tähendust täielikult. Kui ta muidugi selles on.

Võimsus

Seadmete võimsuse arvutamine antud helitugevusel kuulamisalal on võib-olla elektroakustika peamine ja kõige raskem ülesanne. Enda jaoks on tingimustes parem minna akustilistest süsteemidest (AS): arvutage nende võimsus lihtsustatud meetodil ja võtke UMZCH nominaalne (pikaajaline) võimsus, mis võrdub kõrgeima (muusikalise) kõlariga. Sel juhul ei lisa UMZCH märgatavalt oma moonutusi kõlarite omadele, need on juba helitee peamiseks mittelineaarsuse allikaks. Kuid UMZCH-d ei tohiks liiga võimsaks muuta: sel juhul võib selle enda müratase olla kõrgem kui kuuldavuse lävi, sest See arvutatakse maksimaalse võimsusega väljundsignaali pingetaseme põhjal. Kui seda väga lihtsalt pidada, siis tavalise korteri või maja ruumi ja normaalse iseloomuliku tundlikkusega (heliväljundiga) kõlarite puhul saame jälje võtta. UMZCH optimaalsed võimsuse väärtused:

Kuni 8 ruutmeetrit. m – 15-20 W.
8-12 ruutmeetrit m – 20-30 W.
12-26 ruutmeetrit m – 30-50 W.
26-50 ruutmeetrit m – 50-60 W.
50-70 ruutmeetrit m – 60-100 W.
70-100 ruutmeetrit m – 100-150 W.
100-120 ruutmeetrit m – 150-200 W.
Rohkem kui 120 ruutmeetrit. m – määratud arvutusega, mis põhineb kohapealsetel akustilistel mõõtmistel.

Dünaamika

UMZCH dünaamiline ulatus määratakse võrdse helitugevuse kõverate ja erinevate tajumisastmete läviväärtustega:

Sümfooniline muusika ja džäss sümfoonilise saatega - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideaalne, 70 dB (90 dB - 20 dB) vastuvõetav. Ükski ekspert ei erista linnakorteris dünaamika 80-85 dB heli ideaalist.
Muud tõsised muusikažanrid – 75 dB suurepärane, 80 dB “läbi katuse”.
Igasugune popmuusika ja filmide heliribad - 66 dB on silmadele piisav, sest... Need oopused on juba salvestamise ajal kokku surutud kuni 66 dB ja isegi kuni 40 dB tasemeni, nii et saate neid kuulata ükskõik millega.

Antud ruumi jaoks õigesti valitud UMZCH dünaamiline ulatus loetakse võrdseks tema enda müratasemega, võttes + märgiga, see on nn. signaali ja müra suhe.

SEEGA MA

UMZCH mittelineaarsed moonutused (ND) on väljundsignaali spektri komponendid, mida sisendsignaalis ei esinenud. Teoreetiliselt on kõige parem NI "tõugata" oma müra taseme alla, kuid tehniliselt on seda väga raske rakendada. Praktikas arvestavad nad nn. maskeeriv efekt: helitugevuse tasemetel alla ca. 30 dB juures kitseneb inimkõrva poolt tajutav sagedusvahemik, nagu ka helide sageduse järgi eristamise võime. Muusikud kuulevad noote, kuid neil on raske hinnata heli tämbrit. Inimestel, kes ei kuule muusikat, ilmneb maskeerimisefekt juba 45–40 dB helitugevuse juures. Seetõttu hindab keskmine kuulaja UMZCH-i, mille THD on 0,1% (–60 dB alates helitugevuse tasemest 110 dB), Hi-Fi-ks ja 0,01% (–80 dB) THD-ga mitte. heli moonutamine.

Lambid

Viimane väide põhjustab toruskeemide pooldajate seas ilmselt tõrjumist, isegi raevu: nad ütlevad, et tõelist heli tekitavad ainult torud ja mitte ainult mõned, vaid teatud tüüpi oktaalsed. Rahunege, härrased – spetsiaalne toruheli pole väljamõeldis. Põhjuseks on elektroonikalampide ja transistoride põhimõtteliselt erinevad moonutuste spektrid. Mis omakorda on tingitud sellest, et lambis liigub elektronide voog vaakumis ja selles ei teki kvantefekte. Transistor on kvantseade, kus kristallis liiguvad vähemuslaengukandjad (elektronid ja augud), mis on ilma kvantefektideta täiesti võimatu. Seetõttu on torude moonutuste spekter lühike ja puhas: selles on selgelt näha ainult harmoonilised kuni 3. - 4.-ni ning kombinatsioonkomponente (sisendsignaali ja nende harmooniliste sageduste summad ja erinevused) on väga vähe. Seetõttu nimetati vaakumlülituste päevil SOI-d harmooniliseks moonutuseks (CHD). Transistorides on moonutuste spekter (kui need on mõõdetavad, on reservatsioon juhuslik, vt allpool) on jälgitav kuni 15. ja kõrgemate komponentideni ning kombinatsioonisagedusi on selles enam kui küll.

Tahkiselektroonika alguses kasutasid transistor-UMZCH-de disainerid nende jaoks tavalist "toru" SOI-d 1–2%; Sellise ulatusega toru moonutuste spektriga heli tajub tavakuulaja puhtana. Muide, Hi-Fi kontseptsiooni polnud veel olemas. Selgus, et need kõlavad tuimalt ja tuimalt. Transistortehnoloogia arendamise käigus kujunes välja arusaam, mis on Hi-Fi ja mida selleks vaja on.

Praeguseks on transistortehnoloogia kasvuvaludest edukalt üle saadud ja hea UMZCH väljundi kõrvalsagedusi on spetsiaalsete mõõtmismeetodite abil raske tuvastada. Ja lambiahelaid võib pidada kunstiks. Selle aluseks võib olla ükskõik, miks ei võiks elektroonika sinna minna? Siin sobiks analoogia fotograafiaga. Keegi ei saa eitada, et kaasaegne digipeegelkaamera teeb mõõtmatult selgema, detailsema ning ereduse- ja värvivahemikus sügavama pildi kui akordioniga vineerkarp. Aga keegi kõige lahedama Nikoniga “klõpsab pilte” nagu “see on minu paks kass, ta oli purjus nagu pätt ja magab käpad väljasirutatud” ja keegi kasutab Smena-8M-i kasutades Svemovi mustvalget filmi. tehke pilt, mille ees on prestiižsel näitusel rahvamass.

Märge: ja rahunege uuesti maha - kõik pole nii hull. Tänapäeval on väikese võimsusega lampidel UMZCH jäänud vähemalt üks ja mitte vähem oluline rakendus, mille jaoks need on tehniliselt vajalikud.

Eksperimentaalne stend

Paljud helisõbrad, kes on vaevu jootma õppinud, lähevad kohe torudesse. See ei vääri mingil juhul umbusaldust, pigem vastupidi. Huvi päritolu vastu on alati õigustatud ja kasulik ning elektroonika on torudega selliseks muutunud. Esimesed arvutid olid torupõhised ja ka esimese kosmoseaparaadi pardaelektroonika seadmed olid torupõhised: juba siis olid olemas transistorid, kuid need ei pidanud maavälisele kiirgusele vastu. Muide, tollal loodi ka kõige rangema saladuskatte all lampide mikroskeeme! Külma katoodiga mikrolampidel. Ainus teadaolev mainimine neid avatud allikates on Mitrofanovi ja Pickersgili haruldases raamatus “Kaasaegsed vastuvõtu- ja võimendustorud”.

Aga laulusõnadest piisab, asume asja juurde. Neile, kellele meeldib joonisel fig. – spetsiaalselt katseteks mõeldud pinklambi UMZCH skeem: SA1 lülitab väljundlambi töörežiimi ja SA2 toitepinget. Ahel on Vene Föderatsioonis hästi tuntud, väike muudatus mõjutas ainult väljundtrafot: nüüd saate mitte ainult natiivset 6P7S-i erinevates režiimides "juhtida", vaid valida ka ultralineaarses režiimis teiste lampide jaoks ekraanivõrgu lülitusteguri. ; valdava enamuse väljundpentoodide ja kiirtetroodide puhul on see kas 0,22-0,25 või 0,42-0,45. Väljundtrafo valmistamise kohta vt allpool.

Kitarristid ja rokkarid

See on täpselt nii, kui te ei saa ilma lampideta hakkama. Teatavasti sai elektrikitarrist täisväärtuslik sooloinstrument pärast seda, kui pikapist tuleva eelvõimendatud signaali hakati läbima spetsiaalse kinnituse - kuumuti -, mis tahtlikult selle spektrit moonutas. Ilma selleta oli keelpilli heli liiga terav ja lühike, sest elektromagnetiline pikap reageerib ainult oma mehaaniliste vibratsioonide režiimidele instrumendi heliplaadi tasapinnas.

Peagi ilmnes ebameeldiv asjaolu: kuumutuskuumutiga elektrikitarri heli saab täistugevuse ja heleduse ainult suure helitugevuse korral. See kehtib eriti humbucker-tüüpi pikapiga kitarride kohta, mis annavad kõige “vihasema” heli. Aga kuidas on algajaga, kes on sunnitud kodus proovi tegema? Sa ei saa minna saali esinema, kui ei tea täpselt, kuidas pill seal kõlab. Ja rokifännid tahavad lihtsalt oma lemmikasju täiel rinnal kuulata ja rokkarid on üldiselt korralikud ja konfliktivabad inimesed. Vähemalt need, keda huvitab rokkmuusika, mitte šokeeriv ümbrus.

Nii selgus, et saatuslik heli ilmub eluruumide jaoks vastuvõetaval helitugevusel, kui UMZCH on torupõhine. Põhjuseks on kuumuti signaali spektri spetsiifiline koostoime toruharmoonikute puhta ja lühikese spektriga. Siinkohal sobib jällegi analoogia: mustvalge foto võib olla palju väljendusrikkam kui värviline, sest jätab vaatamiseks vaid piirjooned ja valguse.

Kellel on lampvõimendit vaja mitte katsetamiseks, vaid tehnilise vajaduse tõttu, neil pole kaua aega lampelektroonika peensusi valdada, kirglikult tegeleb muuga. Sel juhul on parem muuta UMZCH trafo ilma. Täpsemalt ühe otsaga sobiva väljundtrafoga, mis töötab ilma pideva magnetiseerimiseta. See lähenemine lihtsustab ja kiirendab oluliselt UMZCH lambi kõige keerukama ja kriitiliseima komponendi tootmist.

UMZCH "trafodeta" toru väljundaste ja selle eelvõimendid

Paremal joonisel fig. on antud toru UMZCH trafota väljundastme skeem ja vasakul on selle eelvõimendi võimalused. Ülaosas - klassikalise Baxandali skeemi järgi heliregulaatoriga, mis tagab üsna sügava reguleerimise, kuid toob signaali sisse kerge faasimoonutuse, mis võib UMZCH-i kasutamisel kahesuunalises kõlaris olla märkimisväärne. Allpool on lihtsama tooni juhtimisega eelvõimendi, mis ei moonuta signaali.

Aga tuleme tagasi lõppu. Mitmetes välismaistes allikates peetakse seda skeemi ilmutuseks, kuid identne, välja arvatud elektrolüütkondensaatorite mahtuvus, on leitud nõukogude 1966. aasta „Raadioamatööride käsiraamatust”. Paks raamat, 1060 lehekülge. Tol ajal ei olnud Internetti ja kettapõhiseid andmebaase.

Samas kohas, joonisel paremal, on lühidalt, kuid selgelt kirjeldatud selle skeemi puudused. Rajal on antud samast allikast pärit täiustatud. riis. paremal. Selles toidetakse ekraanivõrku L2 anoodalaldi keskpunktist (jõutrafo anoodmähis on sümmeetriline) ja ekraani võre L1 toidetakse läbi koormuse. Kui lülitate suure takistusega kõlarite asemel sisse tavaliste kõlaritega sobiva trafo, nagu eelmises. vooluring, väljundvõimsus on ca. 12 W, sest trafo primaarmähise aktiivne takistus on palju väiksem kui 800 oomi. Selle viimase etapi SOI trafo väljundiga - u. 0,5%

Kuidas teha trafot?

Võimsa signaali madalsagedusliku (heli) trafo kvaliteedi peamised vaenlased on magnet lekkeväli, mille jõujooned on suletud, möödudes magnetahelast (südamikust), keerisvoolud magnetahelas (Foucault voolud) ja vähemal määral magnetostriktsiooni südamikus. Selle nähtuse tõttu hooletult kokku pandud trafo “laulab”, ümiseb või piiksub. Foucault voolude vastu võitlemiseks vähendatakse magnetahela plaatide paksust ja isoleeritakse need montaaži käigus täiendavalt lakiga. Väljundtrafode puhul on plaadi optimaalne paksus 0,15 mm, maksimaalne lubatud 0,25 mm. Väljundtrafo jaoks ei tohiks võtta õhemaid plaate: südamiku (magnetahela keskvarda) täitmistegur terasega langeb, antud võimsuse saamiseks tuleb magnetahela ristlõiget suurendada, mis ainult suurendab selles moonutusi ja kadusid.

Konstantse eelpingega (näiteks ühe otsaga väljundastme anoodvooluga) töötava helitrafo südamikus peab olema väike (arvutuslikult määratud) mittemagnetiline vahe. Mittemagnetilise pilu olemasolu vähendab ühelt poolt signaali moonutusi pidevast magnetiseerimisest; teisest küljest suurendab see tavapärases magnetahelas hajuvälja ja nõuab suurema ristlõikega südamikku. Seetõttu tuleb mittemagnetiline vahe arvutada optimaalselt ja teostada võimalikult täpselt.

Magnetiseerimisega töötavate trafode jaoks on optimaalne südamiku tüüp valmistatud Shp (lõigatud) plaatidest, pos. 1 joonisel fig. Neis tekib südamiku lõikamisel mittemagnetiline vahe ja on seetõttu stabiilne; selle väärtus on näidatud plaatide passis või mõõdetud sondide komplektiga. Hulkuv väli on minimaalne, sest külgharud, mille kaudu magnetvoog suletakse, on tahked. Trafosüdamikud ilma eelpingeta monteeritakse sageli Shp-plaatidest, kuna Shp-plaadid on valmistatud kvaliteetsest trafoterasest. Sel juhul monteeritakse südamik üle katuse (plaadid asetatakse lõikega ühes või teises suunas) ja selle ristlõiget suurendatakse arvutuslikuga võrreldes 10%.

Trafod on parem kerida ilma magnetiseerimiseta USH-südamikele (vähendatud kõrgus laiendatud akendega), pos. 2. Nendes saavutatakse hajuvälja vähenemine magnettee pikkuse vähendamisega. Kuna USh-plaadid on paremini ligipääsetavad kui Shp, valmistatakse neist sageli magnetiseerimisega trafosüdamikke. Seejärel tehakse südamiku kokkupanek tükkideks lõigatud: W-plaatide pakett pannakse kokku, asetatakse mittejuhtivast mittemagnetilisest materjalist riba paksusega, mis on võrdne mittemagnetilise pilu suurusega, kaetakse ikkega. džemprite pakist ja klambriga kokku tõmmatud.

Märge: ShLM-tüüpi helisignaali magnetahelatest on kvaliteetsete lampvõimendite väljundtrafode jaoks vähe kasu, neil on suur hajuväli.

Pos. 3 on kujutatud südamiku mõõtmete diagrammi trafo arvutamiseks pos. 4 mähisraami konstruktsioon ja pos. 5 – selle osade mustrid. Mis puutub "trafota" väljundastme trafosse, siis on parem teha see üle katuse asuvale ShLMm-ile, sest eelpinge on tühine (eelpingevool võrdub ekraani võrguvooluga). Peamine ülesanne on siin teha mähised võimalikult kompaktseks, et vähendada hajuvälja; nende aktiivne takistus jääb siiski palju alla 800 oomi. Mida rohkem vaba ruumi akendesse jäi, seda paremaks trafo välja kukkus. Seetõttu keritakse mähised pööre (kui mähismasinat pole, on see kohutav ülesanne) võimalikult peenest traadist, trafo mehaanilisel arvutamisel võetakse anoodimähise paigalduskoefitsient 0,6. Mähisjuhe on PETV või PEMM, neil on hapnikuvaba südamik. Pole vaja võtta PETV-2 ega PEMM-2, topeltlakkimise tõttu on neil suurenenud välisläbimõõt ja suurem hajumisväli. Esmalt keritakse primaarmähis, sest see on selle hajumisväli, mis mõjutab heli kõige rohkem.

Sellele trafole, mille plaatide nurkades on augud ja kinnitusklambrid, tuleb otsida rauda (vt joonist paremal), sest "Täieliku õnne nimel" on magnetahel kokku pandud järgmiselt. järjekord (loomulikult peaksid juhtmete ja välise isolatsiooniga mähised juba raamil olema):

Valmistage pooleks lahjendatud akrüüllakk või vanaaegselt šellak;
Džemperitega plaadid kaetakse ühelt poolt kiiresti lakiga ja asetatakse raami sisse nii kiiresti kui võimalik, ilma liiga tugevalt vajutamata. Esimene plaat asetatakse lakitud küljega sissepoole, järgmine lakkimata poolega esimesele lakitud poolele jne;
Kui raami aken on täidetud, asetatakse klambrid ja kinnitatakse need tihedalt poltidega;
1-3 minuti pärast, kui lakkide väljapressimine vahedest ilmselt lakkab, lisage uuesti plaadid, kuni aken on täidetud;
Korrake lõike. 2-4, kuni aken on tihedalt terasest pakitud;
Südamik tõmmatakse uuesti kõvasti kinni ja kuivatatakse aku peal jne. 3-5 päeva.

Selle tehnoloogia abil kokkupandud südamikul on väga hea plaatisolatsioon ja terastäidis. Magnetostriktsioonikadusid ei tuvastata üldse. Kuid pidage meeles, et seda tehnikat ei saa kasutada permalloy südamike jaoks, kuna Tugeva mehaanilise mõju all halvenevad permalloy magnetilised omadused pöördumatult!

Mikroskeemidel

Integraallülituste (IC-de) UMZCH-sid teevad enamasti need, kes on rahul helikvaliteediga kuni keskmise Hi-Fi-ni, kuid keda köidavad rohkem madal hind, kiirus, kokkupanemise lihtsus ja igasuguste häälestusprotseduuride täielik puudumine, nõuavad eriteadmisi. Lihtsalt, mikroskeemide võimendi on mannekeenide jaoks parim valik. Žanri klassika on siin TDA2004 IC-l olev UMZCH, mis on seerias olnud, kui jumal tahab, juba umbes 20 aastat, joonisel fig. Võimsus – kuni 12 W kanali kohta, toitepinge – 3-18 V unipolaarne. Radiaatori pindala - alates 200 ruutmeetrit. vaadake maksimaalset võimsust. Eeliseks on võime töötada väga väikese takistusega, kuni 1,6 oomi koormusega, mis võimaldab 12 V rongisisesest võrgust toitel saada täisvõimsust ja 6- 7-8 W võimsust. voltide toiteallikas, näiteks mootorrattal. B-klassi TDA2004 väljund aga ei ole üksteist täiendav (sama juhtivusega transistoridel), seega pole heli kindlasti Hi-Fi: THD 1%, dünaamika 45 dB.

Moodsam TDA7261 ei tekita paremat heli, kuid on võimsam, kuni 25 W, sest Toitepinge ülempiir on tõstetud 25 V-ni. Alumine piir 4,5 V lubab endiselt toita 6 V rongisisesest võrgust, s.o. TDA7261 saab käivitada peaaegu kõigist pardavõrkudest, välja arvatud õhusõiduki 27 V. Kasutades kinnitatud komponente (rihmad, joonisel paremal), saab TDA7261 töötada mutatsioonirežiimis ja St-By-ga (Stand By) ) funktsioon, mis lülitab UMZCH minimaalse energiatarbimise režiimi, kui teatud aja jooksul sisendsignaali pole. Mugavus maksab raha, nii et stereo jaoks on vaja paari TDA7261 radiaatoritega alates 250 ruutmeetrist. vaata iga.

Märge: Kui sind kuidagi köidavad St-By funktsiooniga võimendid, siis pea meeles, et neilt ei tasu oodata laiemaid kui 66 dB kõlareid.

“Üli ökonoomne” toiteploki poolest TDA7482, joonisel vasakul, töötades nn. klass D. Selliseid UMZCH-sid nimetatakse mõnikord digitaalvõimenditeks, mis on vale. Reaalseks digiteerimiseks võetakse nivooproovid analoogsignaalist, mille kvantimissagedus on vähemalt kaks korda suurem reprodutseeritud sagedustest, iga proovi väärtus salvestatakse mürakindlasse koodi ja salvestatakse edasiseks kasutamiseks. UMZCH klass D – pulss. Nendes muundatakse analoog otse kõrgsageduslikuks impulss-laiusmoduleeritud (PWM) jadaks, mis juhitakse kõlarisse läbi madalpääsfiltri (LPF).

D-klassi helil pole Hi-Fi-ga midagi ühist: D-klassi UMZCH-i SOI-d 2% ja dünaamikat 55 dB peetakse väga heaks näitajaks. Ja siinkohal tuleb öelda, et TDA7482 pole optimaalne valik: teised D-klassile spetsialiseerunud ettevõtted toodavad odavamaid ja vähem juhtmeid vajavaid UMZCH IC-sid, näiteks Paxx-seeria D-UMZCH, joonisel fig.

TDA-de hulgas väärib märkimist 4-kanaliline TDA7385, vt joonist, millele saate kokku panna hea võimendi kuni keskmise Hi-Fi kõlarite jaoks (kaasa arvatud), sagedusjaotusega 2 ribaks või subwooferiga süsteemi jaoks. Mõlemal juhul tehakse nõrga signaali sisendis madalpääs- ja keskkõrgsagedusfiltreerimine, mis lihtsustab filtrite disaini ja võimaldab ribasid sügavamalt eraldada. Ja kui akustika on subwoofer, saab TDA7385 2 kanalit eraldada sub-ULF-i sillaahela jaoks (vt allpool) ja ülejäänud 2 saab kasutada MF-HF jaoks.

UMZCH subwooferile

Subwoofer, mida võib tõlkida kui "subwoofer" või sõna otseses mõttes "boomer", taasesitab sagedusi kuni 150-200 Hz; selles vahemikus ei suuda inimkõrvad heliallika suunda praktiliselt määrata. Subwooferiga kõlarites on “sub-bassi” kõlar paigutatud eraldi akustilise kujundusega, see on subwoofer kui selline. Subwoofer on paigutatud põhimõtteliselt võimalikult mugavalt ja stereoefekti tagavad eraldi MF-HF kanalid oma väikesemõõtmeliste kõlaritega, mille akustilisele disainile eriti tõsiseid nõudeid ei esitata. Eksperdid nõustuvad, et stereot on parem kuulata täieliku kanalite eraldamisega, kuid bassikõlarite süsteemid säästavad oluliselt raha või tööjõudu bassiteel ning hõlbustavad akustika paigutamist väikestesse ruumidesse, mistõttu on need populaarsed tavakuulmisega tarbijate seas. mitte eriti nõudlikud.

Keskmiste kõrgete sageduste "lekkimine" bassikõlarisse ja sealt õhku rikub stereo suuresti, kuid kui "lõigate" järsult ära subbassi, mis, muide, on väga raske ja kallis, siis tekib väga ebameeldiv helihüppeefekt. Seetõttu filtreeritakse subwooferi süsteemide kanalid kaks korda. Sisendis tõstavad elektrifiltrid esile kesk-kõrged sagedused koos bassi “sabadega”, mis ei koorma kesk-kõrgsagedusteed üle, vaid tagavad sujuva ülemineku alambassidele. Keskmise sagedusega "sabadega" bassid kombineeritakse ja juhitakse subwooferi jaoks eraldi UMZCH-i. Kesksagedus on lisaks filtreeritud, et stereo ei halveneks, subwooferis on see juba akustiline: subbassikõlar on paigutatud näiteks subwooferi resonaatorikambrite vahele, mis ei lase kesksagedust välja. , vt paremal joonisel fig.

Subwooferi UMZCH-le kehtivad mitmed erinõuded, millest "mannekeenid" peavad kõige olulisemaks võimalikult suurt võimsust. See on täiesti vale, kui näiteks ruumi akustika arvestus andis ühe kõlari tippvõimsuseks W, siis subwooferi võimsuseks on vaja 0,8 (2W) või 1,6W. Näiteks kui tuppa sobivad kõlarid S-30, siis subwoofer vajab 1,6x30 = 48 W.

Palju olulisem on tagada faasi- ja mööduvate moonutuste puudumine: kui need tekivad, toimub helis kindlasti hüpe. Mis puutub SOI-sse, siis see on lubatud kuni 1%.Selle taseme sisemised bassimoonutused ei ole kuuldavad (vt võrdse helitugevusega kõveraid) ja nende spektri "sabad" kõige paremini kuuldavas kesksagedusalas ei tule bassikõlarist välja. .

Faasi- ja siirdemoonutuste vältimiseks on bassikõlari võimendi ehitatud vastavalt nn. sillaahel: 2 identset UMZCH-i väljundid lülitatakse kõlari kaudu vastastikku sisse; signaalid sisenditesse antakse antifaasis. Faasi- ja siirdemoonutuste puudumine sillaahelas on tingitud väljundsignaali teede täielikust elektrilisest sümmeetriast. Silla harusid moodustavate võimendite identsus tagatakse paaris UMZCH-de kasutamisega IC-del, mis on valmistatud samal kiibil; See on võib-olla ainus juhtum, kui mikrolülituste võimendi on parem kui diskreetne.

Märge: Silla UMZCH võimsus ei kahekordistu, nagu mõned arvavad, selle määrab toitepinge.

Näide UMZCH sildahelast bassikõlari jaoks ruumis kuni 20 ruutmeetrit. m (ilma sisendfiltriteta) TDA2030 IC-l on toodud joonisel fig. vasakule. Täiendav keskvahemiku filtreerimine toimub ahelate R5C3 ja R’5C’3 abil. Radiaatori pindala TDA2030 - alates 400 ruutmeetrit. vt Avatud väljundiga sillatud UMZCH-idel on ebameeldiv omadus: kui sild on tasakaalustamata, tekib koormusvoolus konstantne komponent, mis võib kõlarit kahjustada, ning alambassi kaitseahelad ebaõnnestuvad sageli, lülitades kõlari välja, kui mitte vaja. Seetõttu on kallist tammepuust bassipead parem kaitsta elektrolüütkondensaatorite mittepolaarsete patareidega (värviliselt esile tõstetud ja ühe aku diagramm on toodud sisendis).

Natuke akustikast

Subwooferi akustiline disain on omaette teema, aga kuna siin on antud joonis, siis on vaja ka selgitusi. Korpuse materjal – MDF 24 mm. Resonaatoritorud on valmistatud üsna vastupidavast, helisevast plastikust, näiteks polüetüleenist. Torude siseläbimõõt on 60 mm, eendid sissepoole on suures kambris 113 mm ja väikeses kambris 61 mm. Konkreetse kõlaripea jaoks tuleb bassikõlar ümber seadistada parima bassi jaoks ja samal ajal stereoefektile kõige vähem mõju avaldamiseks. Torude häälestamiseks võtavad nad silmnähtavalt pikema toru ja seda sisse-välja surudes saavutavad vajaliku heli. Torude väljaulatuvad osad ei mõjuta heli, seejärel lõigatakse need ära. Toru seaded on üksteisest sõltuvad, nii et peate näppima.

Kõrvaklappide võimendi

Kõrvaklappide võimendi valmistatakse enamasti käsitsi kahel põhjusel. Esimene on kuulamiseks “on the go”, st. väljaspool kodu, kui pleieri või nutitelefoni heliväljundi võimsusest ei piisa “nuppude” või “takjaste” ajamiseks. Teine on mõeldud tippklassi kodukõrvaklappide jaoks. Tavalise elutoa jaoks on vaja Hi-Fi UMZCH-i, mille dünaamika on kuni 70-75 dB, kuid parimate kaasaegsete stereokõrvaklappide dünaamiline ulatus ületab 100 dB. Sellise dünaamikaga võimendi maksab rohkem kui mõnel autol ja selle võimsus on alates 200 W kanali kohta, mis on tavalise korteri jaoks liiga palju: nimivõimsusest palju väiksema võimsusega kuulamine rikub heli, vt ülalt. Seetõttu on mõttekas teha väikese võimsusega, kuid hea dünaamikaga eraldi võimendi spetsiaalselt kõrvaklappide jaoks: sellise lisaraskusega kodumajapidamises kasutatavate UMZCH-de hinnad on selgelt absurdselt paisutatud.

Transistore kasutava lihtsaima kõrvaklappide võimendi vooluahel on toodud pos. 1 pilt. Heli on ainult Hiina “nuppudele”, töötab klassis B. Ei erine ka efektiivsuse poolest - 13 mm liitiumakud peavad täismahul vastu 3-4 tundi. Pos. 2 – TDA klassikaline liikvel olevate kõrvaklappide jaoks. Heli on aga päris korralik, kuni keskmise Hi-Fini olenevalt raja digitaliseerimise parameetritest. TDA7050 rakmetes on lugematu arv amatöörlikke täiustusi, kuid keegi pole veel saavutanud heli üleminekut järgmisele klassi tasemele: “mikrofon” ise seda ei võimalda. TDA7057 (element 3) on lihtsalt funktsionaalsem; saate ühendada helitugevuse regulaatori tavalise, mitte kahe potentsiomeetriga.

TDA7350 kõrvaklappide UMZCH (element 4) on loodud hea individuaalse akustika saavutamiseks. Just sellele IC-le on kokku pandud kõrvaklappide võimendid enamikus kesk- ja kõrgetasemelistes kodumajapidamises kasutatavates UMZCH-des. KA2206B kõrvaklappide UMZCH-i (element 5) peetakse juba professionaalseks: selle maksimaalsest 2,3 W võimsusest piisab selliste tõsiste isodünaamiliste "kruuside" nagu TDS-7 ja TDS-15 juhtimiseks.