الترانزستور أحادي الطرف مضخم التردد المنخفض. مضخم الترانزستور: الأنواع، الدوائر، البسيطة والمعقدة
هدف:اشرح للطلاب مبدأ تشغيل مرحلة مكبر الصوت على ترانزستور ثنائي القطب. خصائص مفيدة سلبية تعليق.
يخطط
مراحل التضخيم الأولية.
مقاوم مراحل مكبر الصوت.
سلسلة مقاومة على الترانزستور ثنائي القطب.
ردود الفعل في مكبرات الصوت.
تحديد المعلمات الرئيسية لمكبر الصوت.
تحديد معلمات مكبر الصوت باستخدام طريقة الأربعة منافذ النشطة.
معلمات التشغيل للترانزستور.
1. مراحل التضخيم الأولية
الغرض من مكبر الصوت في النهاية هو الحصول على الطاقة المطلوبة للإشارة المضخمة عند مقاومة معينة لجهاز التحميل الطرفي.
يمكن استخدام أجهزة مثل الميكروفون، والتقاط الصوت، والخلية الكهروضوئية، والمزدوجة الحرارية، والكاشف، وما إلى ذلك كمصدر إشارة دخل في ULF. كما أن أنواع الأحمال متنوعة جدًا. يمكن أن تكون، على سبيل المثال، مكبر صوت، جهاز قياس، رأس تسجيل مسجل الشريط، مكبر للصوت اللاحق، الذبذبات، التتابع.
معظم مصادر الإدخال المذكورة أعلاه تعمل على تطوير جهد كهربائي منخفض جدًا. ليس من المنطقي تقديمه مباشرة إلى مرحلة تضخيم الطاقة، لأنه مع مثل هذا الجهد التحكم الضعيف، من المستحيل الحصول على أي تغييرات كبيرة في تيار الإخراج، وبالتالي طاقة الإخراج. لذلك، فإن مخطط كتلة مكبر الصوت، بالإضافة إلى مرحلة الخرج التي توفر القدرة المطلوبة للإشارة المفيدة للحمل، يتضمن عادةً أيضًا مراحل تضخيم أولية (الشكل 13.1).
2. مراحل مكبر المقاومة
عادةً ما يتم تصنيف هذه الشلالات وفقًا لطبيعة مقاومة الحمل في دائرة خرج الترانزستور. الأكثر استخداما مقاوممراحل مكبر الصوت ، مقاومة الحمل هي المقاوم.
يمكن أيضًا استخدام المحول كحمل ترانزستور. تسمى هذه الشلالات محول.ومع ذلك، نظرًا للتكلفة العالية والحجم الكبير والوزن للمحول، وكذلك بسبب خصائص التردد غير المتساوية، نادرًا ما يتم استخدام مراحل ما قبل التضخيم للمحول. تستخدم هذه الدوائر بشكل رئيسي في مراحل إخراج مكبرات الصوت.
في مراحل ما قبل المضخم المعتمدة على الترانزستورات ثنائية القطب، يتم استخدام دائرة باعث مشترك في أغلب الأحيان، والتي، كما هو موضح أعلاه (انظر الفقرة 7.3)، لديها معامل مرتفعتضخيم الجهد والطاقة، وهي مقاومة دخل كبيرة نسبيًا وتسمح باستخدام مصدر طاقة مشترك واحد لدوائر الباعث والمجمع.
دعونا نفكر في مبادئ البناء وميزات التشغيل لدوائر ما قبل التضخيم الأكثر استخدامًا.
3. سلسلة مقاومة على ترانزستور ثنائي القطب.
يظهر الشكل أبسط دائرة لمرحلة مضخم مقاوم مع باعث مشترك وطاقة من مصدر واحد. 13.2. تدخل إشارة الدخل إلى القاعدة وتغير إمكاناتها بالنسبة إلى الباعث المؤرض. وهذا يؤدي إلى تغير في تيار القاعدة، وبالتالي إلى تغير في تيار المجمع وجهده عبر مقاومة الحمل رك. مكثف اقتران معيعمل p 1 على منع تدفق مكون التيار المستمر للتيار الأساسي من خلال مصدر إشارة الإدخال. باستخدام مكثف مع p2 يتم توفير مكون الجهد المتردد لإخراج الشلال ش FE، يتغير وفقًا لقانون إشارة الإدخال، ولكنه يتجاوز حجمه بشكل كبير. يلعب المقاوم دورا هاما رب في الدائرة الأساسية، مما يوفر اختيار نقطة التشغيل الأولية وفقًا لخصائص الترانزستور وتحديد وضع التشغيل لسلسلة التيار المستمر.
لمعرفة دور المقاوم رب دعونا نلقي نظرة على الشكل. 13.3، يوضح عملية تضخيم الإشارة بدائرة باعث مشترك.
أرز. 13.3. شرح بياني لعملية تضخيم الإشارة بواسطة دائرة باعث مشترك
من حيث المبدأ، يمكن أن تنعكس عملية التضخيم من خلال العلاقة التالية للكميات الكهربائية
ش م . مدخل → أناب م → أناك م → أناك م رك → (شم م = هك - أناك م رك) = ش م . الخروج >> ش م . مدخل
في الواقع، بالنظر أولاً إلى الشكل. 13.3، أ، ثم الشكل. 13.3، ب،يمكنك التأكد من أن جهد إشارة الإدخال ذو سعة ش م . في = شيكون م في الطور يغير حجم التيار الأساسي. تتسبب هذه التغييرات في التيار الأساسي في حدوث تغييرات متناسبة في تيار المجمع وجهد المجمع في دائرة المجمع، وتبين أن سعة جهد المجمع (مع الأخذ في الاعتبار المقياس على طول الإحداثي) أكبر بكثير من سعة الجهد في القاعدة 1.
للحصول على أقل تشويه للإشارة المضخمة، تكون نقطة التشغيل ريجب أن توضع في منتصف الجزء أ.بخط الحمل الذي تم إنشاؤه في عائلة خصائص خرج الترانزستور. من الشكل. 13.3، بويمكن ملاحظة أن موقف نقطة التشغيل ريتوافق مع تيار التحيز في الدائرة الأساسية أنار. للحصول على الوضع المحدد، من الضروري تزويد مكبر الصوت بالقدر المطلوب من تيار التحيز في الدائرة الأساسية. هذا هو الغرض من المقاوم. رب في الرسم البياني للشكل. 13.2. يتم حساب قيمة المقاومة لهذا المقاوم باستخدام الصيغة
(13.1)
أين أناماركة أنا Kp - المكونات الثابتة للقاعدة وتيار المجمع عند نقاط التشغيل المحددة ص"و رعلى التوالى.
أكثر فعالية هو دائرة التحيز الثابتةعلى القاعدة (الشكل 13.4). في هذه الدائرة، يتم توصيل المقاومات على التوازي مع مصدر الطاقة هل، تشكل مقسم الجهد. يتم تحديد مقاومات المقسم من العلاقات الواضحة:
تيار المقسم أناوعادة ما يتم اختيار د داخل
أناد ≈ (2 ÷ 5) أنار (13.4)
يؤدي هذا إلى زيادة استقرار وضع تشغيل الدائرة، حيث أن التغيرات في التيار في دوائر الباعث والمجمع للترانزستور لها تأثير ضئيل على الجهد المتحيز. وفي الوقت نفسه، لا ينبغي اختيار تيار المقسم كبيرًا جدًا لأسباب اقتصادية، لأنه كلما زاد التيار أناد- كلما كان مصدر الطاقة أقوى هل.
من الرسم البياني الموضح في الشكل. في الشكل 13.4، يمكن ملاحظة أن مقاومة المقسم متصلة على التوازي مع مقاومة دخل الترانزستور. بالإضافة إلى ذلك، مع إهمال المقاومة الداخلية المنخفضة لمصدر الطاقة، يمكننا أن نفترض أنهما متصلان بالتوازي مع بعضهما البعض. ولذلك فمن الضروري أن
أي مقسم يتكون من المقاومات و، يجب أن تتمتع بمقاومة عالية إلى حد ما (في حدود عدة كيلو أوم). وإلا فإن مقاومة الإدخال للسلسلة ستكون صغيرة بشكل غير مقبول.
عند بناء دوائر مضخم الترانزستور، من الضروري اتخاذ تدابير لتحقيق الاستقرار في موضع نقطة التشغيل على الخصائص. العامل الرئيسي المزعزع للاستقرار الذي يعطل التشغيل المستقر لدائرة الترانزستور هو تأثير درجة الحرارة. هناك طرق مختلفة لتحقيق الاستقرار الحراري لوضع التشغيل لشلالات الترانزستور. يتم تنفيذ أكثرها شيوعًا باستخدام الدوائر الموضحة في الشكل. 13.5.
أرز. 13.5. دائرة التثبيت الحراري لوضع الترانزستور المتتالي: 
أ -مع الثرمستور ب– مع الصمام الثنائي. الخامس- مع سلسلة تثبيت الباعث ره جه
في الرسم البياني في الشكل. 13.5، أيتم تضمين الثرمستور مع معامل درجة حرارة سلبية للمقاومة في الدائرة الأساسية للترانزستور بحيث عندما ترتفع درجة الحرارة، ينخفض الجهد السلبي عند القاعدة بسبب انخفاض مقاومة الثرمستور. في هذه الحالة، هناك انخفاض في التيار الأساسي، وبالتالي تيار المجمع. ونتيجة لذلك، فإن الزيادة في تيار المجمع الناجمة عن تأثير درجة الحرارة يتم تعويضها بانخفاضها بسبب عمل التحيز المعتمد على درجة الحرارة، أي أن الزيادة الإجمالية في تيار المجمع ستكون ضئيلة.
يظهر في الشكل أحد المخططات الممكنة لتحقيق الاستقرار الحراري لوضع الترانزستور باستخدام الصمام الثنائي لأشباه الموصلات. 13.5,6. في هذه الدائرة، يتم توصيل الصمام الثنائي في الاتجاه المعاكس، ويجب أن تكون درجة الحرارة المميزة للتيار العكسي للصمام الثنائي مشابهة لخاصية درجة الحرارة لتيار المجمع العكسي للترانزستور المستخدم. ومع ذلك، لا يمكن تحقيق هذا الاحتمال إلا لترانزستور واحد من هذا النوع. عند تغيير الترانزستور، يتدهور الاستقرار، كقاعدة عامة، بسبب الاختلاف في حجم تيار المجمع العكسي (تذكر أن تيار المجمع العكسي هو الأكثر تأثراً بدرجة الحرارة).
|
يظهر الشكل 1 المخطط الأكثر استخدامًا لتحقيق الاستقرار الحراري للنظام. 13.5، الخامس.في هذه الدائرة، وفي مواجهة جهد الانحياز الأمامي الثابت المأخوذ من المقاومة، يتم تشغيل الجهد الذي يظهر عبر المقاومة ر E عندما يمر تيار الباعث من خلاله. |
|
دع لسبب ما، على سبيل المثال، مع زيادة درجة الحرارة، يزداد المكون الثابت لتيار المجمع. لأن أناه = أناك+ أناب، ثم زيادة التيار أناسوف يؤدي K إلى زيادة تيار الباعث أنا E وانخفاض الجهد عبر المقاوم ر E. ونتيجة لذلك، فإن الجهد بين الباعث والقاعدة شسوف ينخفض BE، الأمر الذي سيؤدي إلى انخفاض في التيار الأساسي أناب، وبالتالي التيار أناك. على العكس من ذلك، إذا كان لأي سبب من الأسبابيتناقص، فإن الجهد عبر المقاوم سوف ينخفض أيضا راه، والجهد إلى الأمام شسوف يزيد. سيؤدي ذلك إلى زيادة التيار الأساسي وتيار المجمع. |
في معظم الحالات المقاوم ريتم تجاوز E بواسطة مكثف معهذه سعة كبيرة إلى حد ما (في حدود عشرات الميكروفاراد). يتم ذلك لإزالة المكون المتناوب لتيار الباعث من المقاوم ره.
كانت هناك رغبة في جمع المزيد مكبر للصوت قوي"صف. بعد قراءة كمية كافية من الأدبيات ذات الصلة واختيار أكبر قدر ممكن من ما تم تقديمه احدث اصدار. لقد كان مكبر صوت بقدرة 30 واط يتوافق في معلماته مع مكبرات الصوت عالية الجودة.
لم أكن أنوي إجراء أي تغييرات على التوجيه الحالي للوحات الدوائر المطبوعة الأصلية، ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود ترانزستورات الطاقة الأصلية، تم اختيار مرحلة إخراج أكثر موثوقية باستخدام الترانزستورات 2SA1943 و2SC5200. أدى استخدام هذه الترانزستورات في النهاية إلى توفير طاقة خرج أكبر لمكبر الصوت. الرسم التخطيطي لإصدار مكبر الصوت الخاص بي موجود أدناه.
هذه صورة للوحات تم تجميعها وفقا لهذه الدائرة مع ترانزستورات توشيبا 2SA1943 و2SC5200.
إذا نظرت عن كثب، يمكنك أن ترى على لوحة الدائرة المطبوعة جنبًا إلى جنب مع جميع المكونات وجود مقاومات متحيزة، وهي من نوع الكربون بقدرة 1 واط. اتضح أنها أكثر ثباتًا للحرارة. عند تشغيل أي مكبر للصوت قوة عاليةيتم توليد كمية هائلة من الحرارة، وبالتالي الحفاظ على القيمة الاسمية ثابتة مكون الكترونيعند تسخينه شرط مهمتشغيل عالي الجودة للجهاز.
تعمل النسخة المجمعة من مكبر الصوت بتيار يبلغ حوالي 1.6 أمبير وجهد 35 فولت. ونتيجة لذلك، يتم تبديد 60 واط من الطاقة المستمرة على الترانزستورات في مرحلة الإخراج. يجب أن أشير إلى أن هذا لا يمثل سوى ثلث القوة التي يمكنهم التعامل معها. حاول أن تتخيل مقدار الحرارة المتولدة على المشعات عند تسخينها إلى 40 درجة.
علبة مكبر الصوت مصنوعة يدويًا من الألومنيوم. اللوحة العلويةولوحة تركيب بسمك 3 مم. يتكون المبرد من جزأين أبعادهي 420 × 180 × 35 ملم. السحابات - براغي، معظمها برأس غاطس مصنوع من من الفولاذ المقاوم للصدأوخيط M5 أو M3. تمت زيادة عدد المكثفات إلى ستة، وتبلغ سعتها الإجمالية 220.000 ميكروفاراد. تم استخدام محول حلقي بقدرة 500 واط لتزويد الطاقة.
مكبر للصوت إمدادات الطاقة
يمكن رؤية جهاز مكبر الصوت الذي يحتوي على قضبان نحاسية ذات تصميم مناسب بوضوح. يتم إضافة حلقي صغير للتحكم في التدفق تحت سيطرة دائرة حماية التيار المستمر. يوجد أيضًا مرشح تمرير عالي في دائرة إمداد الطاقة. على الرغم من بساطته، يجب أن يقال البساطة الخادعة، فإن طوبولوجيا اللوحة الخاصة بهذا مكبر الصوت تنتج صوتًا كما لو كان بدون أي جهد، مما يعني بدوره إمكانية تضخيمه اللانهائي.
مخططات الذبذبات لتشغيل مكبر الصوت
3 ديسيبل عند 208 كيلو هرتز
موجة جيبية 10 هرتز و 100 هرتز
موجة جيبية 1 كيلو هرتز و 10 كيلو هرتز
إشارات 100 كيلو هرتز و1 ميجا هرتز
موجة مربعة 10 هرتز و 100 هرتز
موجة مربعة 1 كيلو هرتز و 10 كيلو هرتز
إجمالي الطاقة 60 واط، قطع تناظر 1 كيلو هرتز
وبالتالي، يصبح من الواضح أن تصميم UMZCH البسيط وعالي الجودة لا يتم بالضرورة باستخدام الدوائر المتكاملة - فقط 8 ترانزستورات تسمح لك بتحقيق صوت لائق بدائرة يمكن تجميعها في نصف يوم.
دائرة مضخم صوت ترانزستور بسيط، والذي يتم تنفيذه على ترانزستورين مركبين قويين TIP142-TIP147 مثبتين في مرحلة الإخراج، واثنين من BC556B منخفضي الطاقة في المسار التفاضلي وواحد BD241C في دائرة التضخيم المسبق للإشارة - إجمالي خمسة ترانزستورات للدائرة بأكملها! يمكن استخدام هذا التصميم الخاص بـ UMZCH بحرية، على سبيل المثال، كجزء من المنزل مركز الموسيقىأو لقيادة مضخم الصوت المثبت في السيارة أو في الديسكو.
تكمن الجاذبية الرئيسية لمضخم الطاقة الصوتي هذا في سهولة تجميعه حتى من قبل هواة الراديو المبتدئين؛ ليست هناك حاجة لأي تكوين خاص، ولا توجد مشاكل في شراء المكونات الخاصة به سعر معقول. مخطط العقل المقدم هنا لديه الخصائص الكهربائيةمع خطية عالية من العملية نطاق التردداتمن 20 هرتز إلى 20000 هرتز. ص>
عند اختيار محول لإمداد الطاقة أو تصنيعه بشكل مستقل، يجب أن تأخذ في الاعتبار العامل التالي: - يجب أن يتمتع المحول باحتياطي طاقة كافٍ، على سبيل المثال: 300 واط لكل قناة، في حالة الإصدار ثنائي القناة، ومن الطبيعي أن تتضاعف القوة. يمكنك استخدام محول منفصل لكل منهما، وإذا كنت تستخدم نسخة استريو من مكبر الصوت، فستحصل بشكل عام على جهاز من النوع "أحادي مزدوج"، مما سيؤدي بشكل طبيعي إلى زيادة كفاءة تضخيم الصوت.
يجب أن يكون الجهد الفعال في اللفات الثانوية للمحول ~ 34 فولت تيار متردد، ثم الجهد الثابت بعد المقوم سيكون في حدود 48 فولت - 50 فولت. في كل ذراع مزود طاقة، من الضروري تثبيت فتيل مصمم لتيار تشغيل يبلغ 6 أمبير، على التوالي، للاستريو عند التشغيل على مصدر طاقة واحد - 12 أمبير.
يمكنك الآن العثور على عدد كبير من دوائر مكبرات الصوت المختلفة على الدوائر الدقيقة على الإنترنت، وخاصة سلسلة TDA. لديهم خصائص جيدة جدًا وكفاءة جيدة وليست باهظة الثمن، ولهذا السبب تحظى بشعبية كبيرة. ومع ذلك، في ظل خلفيتها، تظل مكبرات الصوت الترانزستور، والتي، على الرغم من صعوبة إعدادها، ليست أقل إثارة للاهتمام، تظل منسية بشكل غير مستحق.
دائرة مكبر للصوت
في هذه المقالة سنلقي نظرة على عملية تجميع مكبر صوت غير عادي للغاية، يعمل في الفئة "أ" ويحتوي على 4 ترانزستورات فقط. تم تطوير هذا المخطط في عام 1969 من قبل المهندس الإنجليزي جون لينسلي هود، على الرغم من عمره، إلا أنه لا يزال مناسبًا حتى يومنا هذا.على عكس مكبرات الصوت الموجودة على الدوائر الدقيقة، تتطلب مكبرات الصوت الترانزستور ضبطًا واختيارًا دقيقًا للترانزستورات. وهذا المخطط ليس استثناءً، على الرغم من أنه يبدو بسيطًا للغاية. الترانزستور VT1 – المدخلات، هيكل PNP. يمكنك تجربة العديد من ترانزستورات PNP منخفضة الطاقة، بما في ذلك ترانزستورات الجرمانيوم، على سبيل المثال، MP42. لقد أثبتت الترانزستورات مثل 2N3906 وBC212 وBC546 وKT361 نفسها بشكل جيد في هذه الدائرة مثل VT1. الترانزستور VT2 - هياكل NPN ذات الطاقة المتوسطة أو المنخفضة، KT801، KT630، KT602، 2N697، BD139، 2SC5707، 2SD2165 مناسبة هنا. يجب إيلاء اهتمام خاص لترانزستورات الخرج VT3 و VT4 ، أو بالأحرى كسبها. KT805، 2SC5200، 2N3055، 2SC5198 مناسبة تمامًا هنا. تحتاج إلى اختيار ترانزستورين متطابقين مع كسب أقرب ما يمكن، ويجب أن يكون أكثر من 120. إذا كان كسب ترانزستورات الإخراج أقل من 120، فأنت بحاجة إلى وضع ترانزستور ذو كسب مرتفع (300 أو أكثر) ) في مرحلة السائق (VT2).
اختيار تقييمات مكبر للصوت
يتم تحديد بعض التصنيفات في الرسم البياني بناءً على جهد إمداد الدائرة ومقاومة الحمل، وبعضها الآخر الخيارات الممكنةمبين في الجدول:
لا ينصح بزيادة جهد الإمداد عن 40 فولت؛ فقد تفشل ترانزستورات الخرج. من مميزات مكبرات الصوت من الفئة A وجود تيار هادئ كبير، وبالتالي تسخين قوي للترانزستورات. مع جهد إمداد، على سبيل المثال، 20 فولت وتيار هادئ قدره 1.5 أمبير، يستهلك مكبر الصوت 30 واط، بغض النظر عما إذا كانت الإشارة يتم توفيرها لمدخله أم لا. في الوقت نفسه، سيتم تبديد 15 واط من الحرارة على كل من ترانزستورات الإخراج، وهذه هي قوة مكواة لحام صغيرة! لذلك، يجب تثبيت الترانزستورات VT3 وVT4 على مشعاع كبير باستخدام المعجون الحراري.
هذا مكبر الصوت عرضة للإثارة الذاتية، لذلك يتم تثبيت دائرة Zobel عند مخرجه: مقاومة 10 أوم ومكثف 100 nF متصلان على التوالي بين الأرض والنقطة المشتركة لترانزستورات الخرج (تظهر هذه الدائرة كخط منقط في الرسم التخطيطي).
عند تشغيل مكبر الصوت لأول مرة، تحتاج إلى تشغيل مقياس التيار الكهربائي لمراقبة التيار الهادئ. حتى ترتفع درجة حرارة ترانزستورات الخرج إلى درجة حرارة التشغيل، قد تطفو قليلاً، وهذا أمر طبيعي تمامًا. أيضًا، عند تشغيله لأول مرة، تحتاج إلى قياس الجهد بين النقطة المشتركة لترانزستورات الخرج (المجمع VT4 والباعث VT3) والأرض، ويجب أن يكون هناك نصف جهد الإمداد هناك. إذا كان الجهد يختلف لأعلى أو لأسفل، فأنت بحاجة إلى تحريف المقاوم التشذيب R2.
لوحة مكبر للصوت:
(التنزيلات: 405)
اللوحة مصنوعة باستخدام طريقة LUT.
مكبر للصوت أنا بنيت
بضع كلمات حول المكثفات والإدخال والإخراج. يشار إلى سعة مكثف الإدخال في الرسم التخطيطي بـ 0.1 μF، لكن مثل هذه السعة ليست كافية. يجب استخدام مكثف فيلم بسعة 0.68 - 1 ميكروفاراد كمدخل، وإلا فمن الممكن حدوث قطع غير مرغوب فيه للترددات المنخفضة. يجب ضبط مكثف الخرج C5 على جهد لا يقل عن جهد الإمداد؛ كما يجب ألا تكون جشعًا فيما يتعلق بالسعة.
وميزة دائرة مكبر الصوت هذه أنها لا تشكل خطراً على مكبرات الصوت الخاصة بالنظام الصوتي، وذلك لأن مكبر الصوت متصل عبر مكثف اقتران (C5)، مما يعني أنه عندما الجهد المستمرعلى سبيل المثال، إذا تعطل مكبر الصوت، فسيظل مكبر الصوت سليمًا، لأن المكثف لن يسمح بمرور جهد ثابت.
في الآونة الأخيرة، يتحول مصممو مكبرات الصوت ذات التردد المنخفض بشكل متزايد إلى دوائر الأنبوب، مما يجعل من الممكن تحقيقه صوت جيد. لكن لا يجب عليك "شطب" الترانزستورات تمامًا، لأنه في ظل ظروف معينة، لا يزال الترانزستور UMZCH قادرًا على العمل بشكل جيد، وفي كثير من الأحيان حتى أفضل من المصابيح... أتيحت لمؤلف هذا المقال فرصة تجربة عدد كبير من UMZCH. يتم تقديم أحد هذه الخيارات "ثنائية القطب" الأكثر نجاحًا للقراء. تعتمد فكرة التشغيل الجيد على شرط أن يكون كلا ذراعي UMZCH متماثلين. عندما تخضع كل من نصفي الموجات للإشارة المضخمة لعمليات تحويل مماثلة، يمكن للمرء أن يتوقع تشغيلًا مرضيًا لـ UMZCH بالمعنى النوعي.
حتى في الماضي القريب، كان إدخال الحماية البيئية العميقة يعتبر شرطًا لا غنى عنه وكافيًا للتشغيل الجيد لأي UMZCH. كان هناك رأي مفاده أنه من المستحيل إنشاء UMZCH عالي الجودة دون حماية بيئية عامة عميقة. بالإضافة إلى ذلك، أكد مؤلفو التصميمات بشكل مقنع أنه، كما يقولون، ليست هناك حاجة لاختيار الترانزستورات للعمل في أزواج (أذرع)، فإن OOS سوف يعوض كل شيء وانتشار الترانزستورات في المعلمات لا يؤثر على جودة الصوت التكاثر!
تم تجميع عصر UMZCHs على ترانزستورات من نفس الموصلية، على سبيل المثال، KT808 الشهير. من المفترض أن ترانزستورات الخرج الخاصة بـ UMZCH تم تشغيلها بشكل غير متساوٍ عندما تم تشغيل ترانزستور واحد من مرحلة الإخراج وفقًا للدائرة مع OE والثاني - مع OK. لم يساهم هذا التضمين غير المتماثل في تضخيم الإشارة عالي الجودة. مع وصول KT818، KT819، KT816. KT817 وغيرها، يبدو أن مشكلة الخطية UMZCH قد تم حلها. لكن أزواج الترانزستورات التكميلية المدرجة "في الحياة" بعيدة جدًا عن التكامل الحقيقي.
لن نخوض في مشاكل عدم تكامل الترانزستورات المذكورة أعلاه، والتي تستخدم على نطاق واسع في مختلف UMZCHs. من الضروري فقط التأكيد على هذه الحقيقة. أنه في ظل ظروف (أوضاع) متساوية لهذه الترانزستورات، من الصعب جدًا ضمان تشغيلها التكميلي في مراحل تضخيم الدفع والسحب. هذا ما قيل جيدًا في كتاب ن.إي.سوخوف.
أنا لا أنكر على الإطلاق إمكانية تحقيق نتائج جيدة عند إنشاء UMZCHs باستخدام الترانزستورات التكميلية. وهذا يتطلب نهجا حديثا لتصميم الدوائر مثل UMZCHs، مع الاختيار الدقيق الإلزامي للترانزستورات للعمل في أزواج (مفاتيح). لقد أتيحت لي أيضًا الفرصة لتصميم UMZCHs، والتي تعد نوعًا من الاستمرارية UMZCH عالي الجودة N. E. Sukhova، ولكن عنهم في وقت آخر. فيما يتعلق بتماثل UMZCH، باعتباره الشرط الرئيسي لتشغيله الجيد، ينبغي قول ما يلي. اتضح أن UMZCH، الذي تم تجميعه وفقًا لدائرة متناظرة حقًا وبالتأكيد باستخدام الترانزستورات، يتمتع بمعايير جودة أعلى نفس النوعيه(مع الاختيار الإلزامي للنسخ). من الأسهل بكثير اختيار الترانزستورات إذا كانت من نفس الدفعة. عادةً ما تحتوي نسخ الترانزستورات من نفس الدفعة على معلمات قريبة إلى حد ما مقارنة بالنسخ المشتراة "عشوائيًا". من التجربة يمكننا أن نقول ذلك من أصل 20 جهاز كمبيوتر شخصى. الترانزستورات (الكمية القياسية لحزمة واحدة)، يمكنك دائمًا اختيار زوجين من الترانزستورات لمجمع الاستريو UMZCH. كانت هناك حالات "صيد ناجح" أكثر - أربعة أزواج من أصل 20 قطعة. سأخبرك عن اختيار الترانزستورات بعد قليل.
يظهر الرسم التخطيطي لـ UMZCH في الشكل 1. كما ترون من الرسم البياني، الأمر بسيط للغاية. يتم ضمان تماثل ذراعي مكبر الصوت من خلال تماثل الترانزستورات.
من المعروف أن المرحلة التفاضلية لها العديد من المزايا مقارنة بدوائر الدفع والسحب التقليدية. دون الخوض في النظرية، ينبغي التأكيد على أن هذه الدائرة تحتوي على التحكم الصحيح "التيار". الترانزستورات ثنائية القطب. تتمتع ترانزستورات الشلال التفاضلي بمقاومة خرج متزايدة (أعلى بكثير من "التأرجح" التقليدي وفقًا لدائرة OK)، لذلك يمكن اعتبارها مولدات تيار (مصادر تيار). وبهذه الطريقة، يتم تنفيذ المبدأ الحالي للتحكم في ترانزستورات الإخراج الخاصة بـ UMZCH. لقد قيل بدقة شديدة عن تأثير مطابقة المقاومة بين مراحل الترانزستور على المستوى تشويه غير خطيج: "من المعروف أن اللاخطية لخاصية الإدخال للترانزستور Ib = f (Ube) تتجلى بشكل أكبر عندما تعمل مرحلة مكبر الصوت من مولد جهد ، أي. مقاومة الإخراجالمرحلة السابقة أقل من مقاومة الإدخال للمرحلة اللاحقة. في هذه الحالة، يتم تقريب إشارة الخرج للترانزستور - تيار المجمع أو الباعث - بواسطة دالة أسية لجهد الباعث الأساسي Ube، ويتم تحقيق معامل توافقي قدره 1٪ بقيمة هذا الجهد المساوية إلى 1 مللي فولت فقط (!). وهذا ما يفسر أسباب حدوث التشويه في العديد من الترانزستورات UMZCH. من المؤسف. أنه عمليا لا أحد يولي الاهتمام الواجب لهذه الحقيقة. حسنًا، الترانزستورات "تموت" في UMZCH (مثل الديناصورات؟!)، كما لو أنه لا يوجد مخرج من الظروف الحالية سوى استخدام الدوائر الأنبوبية...
ولكن قبل البدء في لف محول الإخراج كثيف العمالة، لا يزال يتعين عليك العبث بدائرة الترانزستور المتناظرة من UMZCH. وبالنظر إلى المستقبل، سأقول أيضًا أن UMZCHs التي تستخدم ترانزستورات التأثير الميداني تم تجميعها أيضًا باستخدام تصميم دائرة مماثل، وسنتحدث عن هذا في وقت آخر؛
ميزة أخرى للدائرة في الشكل 1 هي زيادة عدد مصادر الطاقة (مقارنة بـ UMZCH التقليدية). لا ينبغي أن تخاف من ذلك، حيث أن سعات مكثفات المرشح مقسمة ببساطة إلى قناتين بالتساوي. كما أن فصل مصادر الطاقة في قنوات UMZCH يعمل فقط على تحسين معلمات مجمع الاستريو ككل. جهد المصدرين E1 وE2 غير مستقر، ويجب استخدام مثبت الجهد (40 فولت) كجهد E3.
عند الحديث عن المشكلات النظرية لدوائر الدفع والسحب والترانزستور UMZCH بشكل عام، من الضروري تحليل سلسلة أخرى (أو العديد من هذه الشلالات) - منعكس الجهير. تؤكد التجارب طويلة المدى حقيقة التدهور الكبير في جودة إعادة إنتاج الصوت بسبب هذه الشلالات. بعد تجميع دائرة متناظرة تمامًا، وحتى مع الأجزاء المختارة بعناية، سيتعين عليك مواجهة مشكلة دوائر انعكاس الجهير. لقد وجد أن هذه الشلالات قادرة على إحداث تشوهات كبيرة جدًا (يمكن ملاحظة الاختلاف في شكل موجة جيبية لأنصاف الموجات على شاشة راسم الذبذبات حتى بدون استخدام أي دوائر إضافية). ما سبق ينطبق تماما على دوائر بسيطةإصدارات أنبوب من مكبرات الصوت العاكس الطور. تقوم بتحديد القيم الموجودة في الدائرة من أجل الحصول على تساوي سعات كل من نصفي الموجات (الموجات الجيبية) لإشارة الطور المضاد وفقًا لجودة عالية الفولتميتر الرقمي، ويتطلب الفحص الذاتي (عن طريق الأذن!) تحويل منزلقات مقاومة القطع بعيدًا عن هذه الطريقة "الفعالة" لضبط المستويات.
بالنظر إلى شكل الجيوب الأنفية على شاشة راسم الذبذبات ، يمكنك رؤية التشوهات "المثيرة للاهتمام" - عند أحد مخرجات انعكاس الجهير تكون أوسع (على طول محور التردد) ، وفي الآخر تكون "أرق" ، أي. تختلف مساحة الشكل الجيبي بالنسبة للإشارات المباشرة والمقلوبة. تكتشف الأذن ذلك بوضوح، وعليك "إلغاء ضبط" الإعداد. من غير المرغوب فيه للغاية تسوية الجيوب الأنفية في شلالات مقلوبة الطور مع OOS عميق. من الضروري القضاء على أسباب عدم التماثل في هذه الشلالات بطرق دوائر أخرى، وإلا فإن الشلال المقلوب الطور يمكن أن يقدم تشوهات "الترانزستور" ملحوظة للغاية، والتي سيكون مستوىها مشابهًا لتشوهات مرحلة إخراج UMZCH ( !). هذه هي الطريقة التي يحدث بها أن عاكس الطور هو وحدة عدم التماثل الرئيسية لأي UMZCH دفع وسحب (سواء كان ترانزستور أو أنبوب أو دوائر UMZCH مدمجة)، إذا، بالطبع، تم تحديد عناصر التضخيم في الأذرع مسبقًا بمعلمات مماثلة وإلا فلا فائدة من توقع أي شيء من دوائر الصوت الجيدة هذه.
أسهل طريقة لتنفيذ دوائر انعكاس الطور التي تعمل بشكل جيد هي خيارات الأنبوب. أبسط "نظائرها" هي تأثير الترانزستور الميدان، والتي (فقط!) مع نهج تصميم الدوائر المختصة قادرة تمامًا على التنافس مع مكبرات الصوت الأنبوبية. وإذا كان عشاق الموسيقى لا يخافون من استخدام المحولات المطابقة في مراحل الإخراج، حيث لا يزال هذا "الجهاز" "يبدو"، فيمكنك استخدام المحولات في المراحل السابقة بضمير مرتاح. أعني الشلالات المقلوبة الطورية، حيث تكون السعة الحالية (أي أن هذا المكون له تأثير ضار على الأجهزة) صغيرة، ويصل سعة الجهد إلى قيمة بضعة فولتات فقط.
ليس هناك شك في أن أي محول هو بمثابة خطوة إلى الوراء في تصميم الدوائر في عصر جيجاهيرتز بنتيوم. ولكن هناك بعض "التحفظات" التي من المناسب جدًا تذكرها من وقت لآخر. أولاً، لن يؤدي الانتقال الجيد أو المحول المطابق إلى حدوث قدر كبير من التشوهات غير الخطية كما يمكن أن تؤدي عدة مراحل تضخيم "خاطئة" إلى مجموعة واسعة من التشوهات. ثانيًا، يتيح لك عاكس طور المحول تحقيق تماثل حقيقي لإشارات الطور المضاد؛ وتكون الإشارات الصادرة من لفاته قريبة حقًا من بعضها البعض، سواء في الشكل أو في السعة. بالإضافة إلى ذلك، فهو سلبي، وخصائصه لا تعتمد على جهد الإمداد. وإذا كان UMZCH الخاص بك متماثلًا حقًا (في في هذه الحالةنعني ممانعات الإدخال الخاصة بها)، ثم سيتم تحديد عدم تناسق UMZCH من خلال انتشار معلمات المكونات الراديوية في أذرع UMZCH أكثر من سلسلة الطور المقلوبة. لذلك، لا ينصح باستخدام عناصر الراديو مع تفاوتات تزيد عن 5٪ في مثل UMZCH (الاستثناءات الوحيدة هي دوائر المولد الحالي التي تغذي السلسلة التفاضلية). يجب أن تدرك أنه إذا اختلفت معلمات الترانزستورات في أذرع UMZCH بأكثر من 20%، فإن دقة المقاومات تفقد أهميتها بالفعل. على العكس من ذلك، عند استخدام ترانزستورات مختارة جيدًا، فمن المنطقي استخدام مقاومات بتسامح قدره 1٪. بالطبع، يمكن اختيارهم باستخدام مقياس رقمي جيد.
يظهر في الشكل 2 أحد أنجح تصميمات الدوائر لعاكس الطور.
يبدو الأمر بسيطًا للغاية، إلا أنه لا يزال يتطلب اهتمامًا وثيقًا، لأنه يحتوي على العديد من "الأسرار". أولها هو الاختيار الصحيح للترانزستورات وفقًا للمعايير. يجب ألا تحتوي الترانزستورات VT1 وVT2 على تسربات كبيرة بين الأقطاب الكهربائية (أي تقاطعات البوابة والمصدر). بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون للترانزستورات معلمات مماثلة، خاصة فيما يتعلق بتيار التصريف الأولي - العينات ذات Is.initial هي الأكثر ملاءمة هنا. 30-70 مللي أمبير. يجب تثبيت جهد الإمداد، على الرغم من أن معامل تثبيت مصدر الطاقة لا يلعب دورًا مهمًا، علاوة على ذلك، يمكن أخذ الجهد السلبي من مثبت UMZCH. للتأكد من أن المكثفات الإلكتروليتية تسبب تشوهًا أقل، يتم تحويلها باستخدام مكثفات غير إلكتروليتية - النوع K73-17.
دعونا نلقي نظرة فاحصة قليلاً على ميزات التصنيع للوحدة الرئيسية في هذه الدائرة - محول تقسيم الطور (مقلوب الطور). يعتمد كل من محاثة التسرب ونطاق الترددات المستنسخة بشكل فعال، ناهيك عن مستوى التشوهات المختلفة، على دقة تصنيعها. لذلك، سرين رئيسيين العملية التكنولوجيةتصنيع هذا المحول هو على النحو التالي. الأول هو الحاجة إلى التخلي عن اللف البسيط لللفات. أعطي خيارين لتصفية هذا المحول الذي استخدمته. يظهر الأول في الشكل 3، والثاني يظهر في الشكل 4. جوهر طريقة اللف هذه هو كما يلي. تتكون كل من اللفات (I، II أو III) من عدة لفات تحتوي بدقة على نفس عدد اللفات. ويجب تجنب أي خطأ في عدد اللفات، أي. الاختلافات في المنعطفات بين اللفات. لذلك، تقرر لف المحول بطريقة مجربة منذ فترة طويلة. وفقا للشكل 3، يتم استخدام ستة أسلاك (على سبيل المثال، PELSHO-0.25). يتم حساب الطول المطلوب لسلك اللف مسبقًا (ليس دائمًا ولن يكون لدى كل هواة راديو ستة ملفات من الأسلاك من نفس القطر في متناول اليد)، وقم بتجميع الأسلاك الستة معًا ولف جميع اللفات في نفس الوقت. بعد ذلك، تحتاج فقط إلى العثور على صنابير اللفات المطلوبة وتوصيلها في أزواج وفي سلسلة.
ووفقا للشكل 4، تم استخدام تسعة موصلات لهذا الخيار. ومع ذلك، فمن الضروري أن الرياح بحيث لا تتباعد الأسلاك من دورة واحدة جوانب مختلفةبعيدة كل البعد عن بعضها البعض، لكنها حافظت على اللفة المشتركة معًا. من غير المقبول لف الأسلاك الفردية ؛ سوف "يرن" المحول حرفيًا على النطاق بأكمله الترددات الصوتيةسيزداد محاثة التسرب وسيزداد تشويه UMZCH بسبب عدم تناسق الإشارات عند مخرجات المحولات.
نعم، ومن السهل جدًا أن ترتكب خطأً عندما تفعل ذلك بطرق منفصلةلف اللفات متناظرة. والخطأ في عدة دورات يجعل نفسه محسوسًا من خلال عدم تناسق إشارات الطور المضاد. إذا واصلنا بصراحة، فقد تم تصنيع محول منعكس الجهير (في نوع واحد، نسخة) مع ... 15 مركزًا. كانت هناك تجربة تم تضمينها في مجموعة تصميمات UMZCH الرائعة. مرة أخرى، أود أن أقول إن الأداء الضعيف لبعض الدوائر ليس المحولات، ولكن مصمميها. في جميع أنحاء العالم، توسع إنتاج أنابيب UMZCH بشكل كبير، حيث تحتوي الغالبية العظمى منها على محولات عزل (أو بالأحرى، محولات مطابقة)، والتي بدونها تكون مرحلة الأنبوب (تحتوي دائرة مرحلة الإخراج النموذجية للدفع والسحب على 2-4 أنابيب) من المستحيل ببساطة مطابقتها مع أنظمة السماعات ذات المقاومة المنخفضة. هناك بالطبع أيضًا أمثلة على UMZCHs "الأنبوبية الفائقة" التي لا تحتوي على محولات إخراج. تم أخذ مكانهم إما بواسطة أزواج تكميلية قوية من ترانزستورات التأثير الميداني أو ... بطارية من الصمامات الثلاثية الأنبوبية القوية المتصلة بالتوازي. لكن هذا الموضوع خارج نطاق هذه المقالة. في حالتنا، كل شيء أبسط من ذلك بكثير. يعمل الترانزستور VT1 (الشكل 2) من نوع MOS المتصل في دائرة ذات استنزاف مشترك (متابع المصدر) على مولد تيار (مصدر حالي) مصنوع على الترانزستور VT2. لا يجب عليك استخدام ترانزستورات ذات تأثير ميداني قوي مثل KP904؛
هناك حجر عثرة آخر، وهو مشكلة خطيرة في إنشاء محول عريض النطاق، ينتظر المصمم عند اختيار قلب مغناطيسي. ومن المناسب هنا إضافة شيء إلى ما يمكن العثور عليه في الأدبيات المتاحة لهواة الراديو. خيارات مختلفةتقترح التصميمات المقدمة من هواة ومحترفي الراديو استخدام مواد مختلفة للنوى المغناطيسية للمحولات، والتي لن تسبب أي متاعب عند شرائها وعند استخدامها. جوهر الأساليب هو هذا.
إذا كان UMZCH الخاص بك سيعمل بترددات أعلى من 1 كيلو هرتز، فيمكنك استخدام نوى الفريت بأمان. ولكن ينبغي إعطاء الأفضلية لعينات النوى المغناطيسية ذات النفاذية المغناطيسية الأعلى؛ محولات الخطأجهزة التلفاز. يجب تحذير المصممين من استخدام النوى التي كانت قيد التشغيل بالفعل لفترة طويلة. من المعروف أن منتجات الفريت تفقد معلماتها مع "العمر"، بما في ذلك النفاذية المغناطيسية الأولية، والشيخوخة "الفريدة" تقتلها بما لا يقل عن، على سبيل المثال، مغناطيس مكبرات الصوت طويلة المدى، والتي لسبب ما يكون الجميع صامتين. عن.
التالي فيما يتعلق بالنوى - إذا تم استخدام UMZCH كخيار جهير، فيمكنك استخدام إصدارات الألواح التقليدية على شكل W من النوى المغناطيسية بأمان. يجب التأكيد على أن حماية جميع هذه المحولات كان في كل مكان تقريبًا ضرورة ومطلبًا. ماذا يمكنك أن تفعل، عليك أن تدفع ثمن كل شيء. عادة ما يكون كافياً صنع "شرنقة" من لوح السقف العادي بسمك 0.5 مم.
تعمل النوى الحلقية أيضًا بشكل جيد عند الترددات المنخفضة. بالمناسبة، استخدامها يبسط تدمير جميع أنواع التداخل من محولات الشبكة. هنا يتم الحفاظ على "قابلية عكس" ميزة النواة الحلقية - في إصدار الشبكة تتميز بمجال إشعاع خارجي صغير، ولكن في دوائر الإدخال (الإشارة) تكون غير حساسة للحقول الخارجية. أما بالنسبة لخيار النطاق العريض (20 - 20.000 هرتز) فالأصح هو استخدام اثنين أنواع مختلفةيتم وضع النوى جنبًا إلى جنب في نافذة إطار واحدة لتصفية ملفات المحولات. وفي هذه الحالة تتم إزالة الانسداد كما في ترددات عالية(يعمل قلب الفريت هنا)، وما إلى ذلك ترددات منخفضة(يعمل الفولاذ المحول هنا). يتم تحقيق تحسين إضافي في إعادة إنتاج الصوت في منطقة 1-15 كيلو هرتز من خلال طلاء الألواح الفولاذية الأساسية بالورنيش، كما يحدث في أنابيب UMZCHs. علاوة على ذلك، فإن كل لوحة "تعمل بشكل فردي" كجزء من القلب، مما يقلل من جميع أنواع الخسائر الناجمة عن التيارات الدوامة. يجف النيتروفارنيش بسرعة، ويتم تطبيق طبقة رقيقة بمجرد غمس اللوحة في وعاء بالورنيش.
قد تبدو هذه التكنولوجيا لتصنيع المحولات في منعكس الجهير شاقة للغاية بالنسبة للكثيرين، ولكن خذ كلامي على محمل الجد - "اللعبة تستحق كل هذا العناء"، لأن "ما يدور يأتي في كل مكان". وأما بالنسبة للتعقيد، "التكنولوجيا المنخفضة"، فيمكننا أن نقول ما يلي - في يوم عطلة واحد كان من الممكن تصنيع محولين من هذا القبيل دون تسرع، وحتى لحام اللفات بالترتيب المطلوب، وهو ما لا يمكن قوله عن محولات الخرج لأجهزة UMZCHs القائمة على المصابيح.
الآن بضع كلمات حول عدد المنعطفات. تتطلب النظرية زيادة في محاثة الملف الأولي (I)، ومع زيادتها يتسع نطاق الترددات المعاد إنتاجها نحو الترددات المنخفضة. في جميع التصاميم، كان لف اللفات قبل ملء الإطار كافيًا تمامًا؛ تم استخدام قطر السلك 0.1 لـ 15 مركزًا، و0.15 لـ 9 مراكز و0.2 للإصدار ذي 6 مراكز. وفي الحالة الأخيرة، تم استخدام PELSHO 0.25 الموجود أيضًا.
للشىء نفسه. الذين لا يستطيعون تحمل المحولات :-)، هناك أيضًا خيار بدون محول - الشكل 5.
هذا هو أبسط واحد. ولكن نسخة سليمة تمامًا من دائرة تتالي انعكاس الجهير، والتي تم استخدامها ليس فقط في دوائر متناظرةآه UMZCH، ولكن أيضًا في جسر UMZCH القوي. غالبًا ما تكون البساطة خادعة، لذا سأقتصر على انتقاد مثل هذه الدوائر، لكن أجرؤ على القول إنه من الصعب جدًا تماثل مناطق الجيوب الأنفية، وغالبًا ما يكون من الضروري إدخال دوائر متحيزة وموازنة إضافية، وتترك جودة إعادة إنتاج الصوت الكثير مما هو مرغوب فيه. على الرغم من تشوهات الطور والسعة والتردد التي تقدمها المحولات، فإنها تجعل من الممكن تحقيق استجابة تردد خطية تقريبًا في نطاق التردد الصوتي، أي. على كامل النطاق من 20 هرتز إلى 20000 هرتز. من 16 كيلو هرتز وما فوق، يمكن أن تتأثر سعة اللفات، لكن مساحة المقطع العرضي المتزايدة للنواة المغناطيسية تسمح لنا بتجنب هذه المشكلة جزئيًا. القاعدة بسيطة، تشبه محولات الشبكة: عن طريق زيادة مساحة المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية لنواة المحول، على سبيل المثال، مرتين. لا تتردد في تقليل عدد دورات اللفات بمقدار النصف، وما إلى ذلك.
قم بتوسيع نطاق الترددات المستنسخة بشكل فعال إلى الأسفل، أي. أقل من 20 هرتز، يمكنك القيام بذلك بالطريقة التالية. يتم استخدام الترانزستورات ذات التأثير الميداني (VT1، VT2 - الشكل 2) بقيم كبيرة من Is.init. وزيادة سعة المكثف C4 إلى 4700 فائق التوهج. تعمل المكثفات الإلكتروليتية بشكل أكثر نظافة إذا تم تطبيق جهد استقطاب مباشر لها بعدة فولتات. من المريح جدًا في هذه الحالة القيام بما يلي. قم بتثبيت مثيل في الترانزستور VT1 العلوي (وفقًا للمخطط) بتيار تصريف أولي أكبر من تيار الترانزستور VT2. يمكنك القيام بذلك بشكل أكثر "كفاءة" باستخدام مقاوم موازنة للترانزستور VT2؛ يظهر في الشكل 6 جزء من الدائرة التي تحتوي على مثل هذا المقاوم.
في البداية، يكون شريط التمرير الخاص بمقاوم التشذيب R2′ في الموضع السفلي (وفقًا للدائرة)، ويؤدي تحريك شريط التمرير لأعلى إلى زيادة في تيار التصريف للترانزستور VT2، وتصبح الإمكانات الموجودة على اللوحة الإيجابية للمكثف C4 أكثر سلبي. تحدث العملية العكسية عندما يتحرك المقاوم R2 في الاتجاه المعاكس. بهذه الطريقة، يمكنك ضبط السلسلة حسب الأوضاع الأكثر ملاءمة، خاصة في حالة عدم وجود ترانزستورات (VT1 وVT2) ذات قيم Is.initial قريبة، ويجب عليك تثبيت ما هو في متناول اليد...
لقد تناولت بعض التفاصيل حول هذا المخطط الذي يبدو بسيطًا للغاية. إنها بسيطة، ولكنها ليست بدائية. هي ايضا لديها مزايا لا يمكن إنكارهامقارنةً بدوائر عاكس طور مكبر الصوت "الشاملة" المتصلة غلفانيًا. الميزة الأولى هي قمع تداخل الترددات تحت الحمراء المنخفضة (على سبيل المثال، في وحدات التحكم الإلكترونية)، والثانية هي "قطع" تداخل الموجات فوق الصوتية مثل محطات إذاعية قوية، تركيبات الموجات فوق الصوتية المختلفة، وما إلى ذلك. ويجب التأكيد بشكل خاص على خاصية إيجابية أخرى لمثل هذا المخطط. نحن نتحدث عن عدم وجود أي مشاكل عند توصيل دوائر متناظرة ممتازة بمدخلات غير متماثلة. يجدر النظر إلى الشكل 5، ويصبح من الواضح على الفور (إذا كان الشخص قد تعامل مع هذا!) أن مشكلة الإمكانات هنا ببساطة لم يتم حلها بأي شكل من الأشكال. يتم حلها جزئيًا عن طريق استبدال المكثف الإلكتروليتي ببطارية غير إلكتروليتية متصلة بالتوازي، وكأن التأخير المؤقت في توصيل السماعات سيحل كل شيء. يؤدي التأخير الزمني في توصيل الأنظمة الصوتية بـ UMZCH إلى التخلص من النقرات والارتفاعات المفاجئة عند تشغيلها، لكنه لا يستطيع حل مشكلة التشويه الإضافي بسبب الإمكانات المختلفة ومعاوقات الإخراج المختلفة لعاكس الطور. تم استخدام دائرة مضخم عاكس الطور هذه (الشكل 2) بنجاح مع مختلف UMZCHs، بما في ذلك الأنابيب المتناظرة.
في الآونة الأخيرة، في الدوريات، يمكنك العثور على دوائر UMZCH القائمة على KP901 وKP904 القوية. لكن المؤلفين لم يذكروا أنه ينبغي رفض الترانزستورات ذات التأثير الميداني بسبب تيارات التسرب. إذا، على سبيل المثال، VT1 و VT2 (في دائرة الشكل 2) فمن الضروري بوضوح استخدام نسخ عالية الجودة، ثم في الشلالات ذات السعات الكبيرة من الفولتية والتيارات، والأهم من ذلك، حيث تكون مقاومة مدخلات MOS الترانزستور (اختزاله) لا يلعب دورًا، يمكنك استخدام أمثلة أسوأ. بعد أن وصلت إلى الحد الأقصى لقيم التسرب، تكون ترانزستورات MOS، كقاعدة عامة، مستقرة في المستقبل ولم يعد يتم ملاحظة المزيد من التدهور في معلماتها بمرور الوقت (في معظم الحالات).
يمكن أن يتراوح عدد الترانزستورات ذات التسربات المتزايدة في دائرة البوابة، على سبيل المثال، في حزمة واحدة (قياسية - 50 قطعة) من 10 إلى 20 قطعة. (أو أكثر). إن رفض الترانزستورات القوية ليس بالأمر الصعب - ما عليك سوى تجميع نوع من الحامل، على سبيل المثال، وفقًا للشكل. 6 وتوصيل مقياس التيار الكهربائي الرقمي بدائرة البوابة ( أدوات المؤشرفي هذه الحالة، فهي حساسة للغاية للأحمال الزائدة وغير مريحة بسبب الحاجة إلى التبديل المتكرر من النطاق إلى النطاق).
أمثلة على ترانزستورات MOS (نحن نتحدث عن الدائرة في الشكل 2 - VT1، VT2) التي لديها تيار بوابة أقل من 10 μA، يجب أن تعتبر ممتازة، أفضل العينات لا تكتشف هذا التيار على الإطلاق (في حدود 100 ميكرو أمبير).
والآن بعد أن تم بالفعل تصنيع منعكس الجهير، يمكنك المتابعة إلى الدائرة في الشكل. 1، أي. العودة مباشرة إلى UMZCH. لا يمكن استخدام الموصلات (المقابس) المستخدمة على نطاق واسع SSh-3 وSSh-5 وما شابه ذلك على الإطلاق، كما يفعل العديد من المصممين والمصنعين. مقاومة التلامس لمثل هذا الاتصال كبيرة (0.01 - 0.1 أوم!) وتتقلب أيضًا اعتمادًا على التيار المتدفق (مع زيادة التيار، تزداد المقاومة!). لذلك، يجب عليك استخدام موصلات قوية (على سبيل المثال، من معدات الراديو العسكرية القديمة) ذات مقاومة اتصال منخفضة. الأمر نفسه ينطبق على جهات اتصال التتابع في وحدة حماية التيار المتردد ضد احتمال ظهور جهد ثابت عند خرج UMZCH. وليس هناك حاجة لتغطيتها (مجموعات الاتصال) بأي ملاحظات لتقليل التشويه. خذ كلامي على محمل الجد أنه عن طريق الأذن (الفحص الذاتي) تكون غير مسموعة عمليًا (مع مقاومة اتصال منخفضة بدرجة كافية)، وهو ما لا يمكن قوله عن التشوهات "الإلكترونية" التي تحدثها جميع مراحل مكبر الصوت والمكثفات والمكونات الأخرى في UMZCH، والتي بالتأكيد جلب الألوان الزاهية إلى الصورة الشاملة لإعادة إنتاج الصوت. يمكن تقليل جميع أنواع التشوه من خلال الاستخدام الرشيد لمراحل التضخيم (وهذا ينطبق بشكل خاص على مضخمات الجهد - فكلما قل عددها، كانت جودة الإشارة المضخمة أفضل). يوجد في UMZCH مرحلة واحدة فقط لتضخيم الجهد - الترانزستور VT3 (الكتف الأيسر) وVT4 (الكتف الأيمن). إن الشلال الموجود على الترانزستورات VT6 و VT5 يتطابق فقط مع أتباع الباعث (الحاليين). يتم تحديد الترانزستورات VT3 وVT4 مع h21e أكثر من 50، VT6 وVT5 - أكثر من 150. في هذه الحالة، لا توجد مشاكل عند تشغيل UMZCH على قدرات عاليةلن تنشأ. يتم توفير جهد التغذية المرتدة السلبية للتيار المباشر والمتناوب إلى قواعد الترانزستورات VT6 و VT5 من خلال المقاومات R24 و R23. يبلغ عمق ردود الفعل هذه حوالي 20 ديسيبل فقط، لذلك لا يوجد تشويه ديناميكي في UMZCH، ولكن هذه التعليقات كافية تمامًا للحفاظ على أوضاع ترانزستورات الإخراج VT7 وVT8 ضمن الحدود المطلوبة. UMZCH مقاوم تمامًا للإثارة الذاتية HF. تتيح لك بساطة الدائرة تفكيكها بسرعة، حيث يمكن فصل مصدر الطاقة (-40 فولت) للسائق والترانزستورات النهائية (2 × 38 فولت) بشكل مستقل. يساعد التماثل الكامل لمكبر الصوت على تقليل التشوهات غير الخطية وتقليل الحساسية لتموجات جهد الإمداد، بالإضافة إلى منع إضافي لتداخل الوضع المشترك الذي يصل إلى كلا مدخلي UMZCH. عيب مكبر الصوت هو الاعتماد الكبير للتشوهات غير الخطية على h21e للترانزستورات المستخدمة، ولكن إذا كانت الترانزستورات بها h21 خارج = 70 واط) تساوي 1.7 فولت (القيمة الفعالة).
يتم استخدام الترانزستورات VT1 و VT2 كمصدر (مولد تيار) يعمل على تشغيل المرحلة التفاضلية (السائق). يتم ضبط قيمة هذا التيار 20...25 مللي أمبير بمقاوم القطع R3 (470 أوم). نظرًا لأن التيار الهادئ يعتمد أيضًا على هذا التيار، لتحقيق الاستقرار الحراري للأخير، يتم وضع الترانزستور VT1 على المشتت الحراري لأحد ترانزستورات مرحلة الإخراج (VT7 أو VT8). وبالتالي يتم نقل الزيادة في درجة حرارة المشتت الحراري للترانزستور الناتج إلى الترانزستور VT1 الموجود على المشتت الحراري هذا، وعندما يتم تسخين الأخير، تنخفض الإمكانات السلبية عند قاعدة الترانزستور VT2. يؤدي هذا إلى إغلاق الترانزستور VT2، وينخفض التيار من خلاله، وهو ما يتوافق مع انخفاض التيار الهادئ لترانزستورات الخرج VT7 وVT8. بهذه الطريقة، يتم تثبيت التيار الهادئ لترانزستورات الخرج عندما يتم تسخين المبددات الحرارية الخاصة بها بشكل كبير. على الرغم من البساطة الواضحة لتنفيذ هذا التثبيت الحراري، إلا أنه فعال للغاية ولم تكن هناك مشاكل في موثوقية UMZCH. من السهل جدًا مراقبة تيارات الترانزستورات التفاضلية (VT3 و VT4) من خلال انخفاض الجهد عبر المقاومات R7 و R15 أو R21 و R26. المقاوم المتقلب R11 هو مقاوم موازنة يستخدم لضبط الجهد الصفري على مكبر الصوت (عند خرج UMZCH).
تم رسم مخطط وحدة حماية مكبر الصوت (الشكل 7) وفقًا للمخطط التقليدي.
منذ أن تم اختيار تصميم وضع UMZCH في مبيت منفصل، كان لكل UMZCH وحدات حماية النظام الصوتي الخاصة بها. دائرة حماية السماعة بسيطة وموثوقة؛ وقد خضع هذا الخيار لاختبارات طويلة الأمد في العديد من التصميمات وأثبت أنه جيد وموثوق، و"ينقذ" حياة مكبرات الصوت باهظة الثمن أكثر من مرة. يمكن اعتبار تشغيل الدائرة مرضيًا عند تنشيط المرحل K1 عند تطبيق جهد ثابت قدره 5 فولت بين النقطتين A و B. ومن السهل جدًا التحقق من ذلك باستخدام كتلة قابلة للتعديلإمدادات الطاقة (مع الجهد الناتج المتغير). تستخدم في تصاميم مختلفة أنواع مختلفةالتتابع، تغير جهد مصدر الطاقة لهذه الوحدة أيضًا خلال 30-50 فولت (بالنسبة للقيم الكبيرة لهذا الجهد، يجب استبدال الترانزستورات VT1 وVT2 بوحدات الجهد العالي، على سبيل المثال KT503E، وما إلى ذلك)
يجب إعطاء الأفضلية للاستخدام في وحدة الحماية للمرحلات ذات أعلى مجموعات الاتصالات الحالية، مع مساحة كبيرة من أسطح الاتصال. لكن لا ينبغي استخدام المرحلات RES-9 أو RES-10 على الإطلاق - فمع قوى الخرج العالية لـ UMZCH، يبدأون في إدخال ألوانهم "الفريدة" في الإشارة المضخمة. يتم تشغيل وحدة حماية التيار المتردد من مقوم منفصل، ومن الضروري استبعاد أي توصيلات كلفانية لهذه الوحدة مع UMZCH، باستثناء مستشعرات جهد الخرج فقط - النقطتان A وB متصلتان بمخرجات UMZCH.
يمكن تشغيل محركات كلا القناتين من منظم جهد مشترك واحد. في هذه الحالة، يتم دمج قناتي UMZCH في مبيت واحد، ويتم تجميع مصادر الطاقة في مبيت آخر. وبطبيعة الحال، هناك مجال واسع للاختيار للجميع حالة محددةلمن هو أكثر ملاءمة في التصميم. يظهر الشكل 8 رسمًا تخطيطيًا لأحد خيارات التثبيت لتشغيل برامج التشغيل.
يتم تجميع المولد الحالي على الترانزستور VT1، ويتم تشغيل الترانزستور VT2؛ ويتم ضبط الجهد المطلوب عند خرج المثبت باستخدام المقاوم القطعي R6. يجب التأكيد على أن الحد الأقصى للجهد يعتمد بشكل أساسي على جهد هذا المثبت. انتاج الطاقة UMZCH. ولكن لا ينصح بزيادة الجهد فوق 50 فولت بسبب احتمال فشل الترانزستورات VT3 و VT4. يجب أن يكون إجمالي جهد التثبيت لثنائيات الزينر في حدود 27-33 فولت. يتم تحديد التيار من خلال ثنائيات الزينر بواسطة المقاوم R4. المقاوم R1 يحد (التيار) ويمنع فشل ترانزستور التحكم VT2. من المحتمل جدًا حدوث هذا الأخير أثناء عملية الإعداد، في حين أن زيادة مصدر طاقة برنامج التشغيل يمكن أن يؤدي إلى تعطيل UMZCH بالكامل. بعد تثبيت UMZCH، يمكن إغلاق المقاوم R1 الموجود في المثبت بقطعة من الأسلاك، أو لا يتعين عليك القيام بذلك، نظرًا لأن برامج التشغيل تستهلك تيارًا يزيد قليلاً عن 50 مللي أمبير فقط - وهو تأثير المقاوم R1 على معلمات المثبت لا تذكر عند تيارات الحمل المنخفضة.
مع تصميم الكتلة، سيتعين عليك فصل مصادر الطاقة لكلا UMZCHs تمامًا، بما في ذلك برامج التشغيل. ولكن على أي حال، لتشغيل السائق، تحتاج إلى مقوم منفصل مع لف خاص به في المحول. تظهر دائرة المقوم في الشكل 9.
تستخدم كل قناة UMZCH محول الطاقة الخاص بها. هذا الخيار تصميمله العديد من المزايا مقارنة بالاستخدام التقليدي لمحول واحد. أول شيء ممكن هو تقليل ارتفاع الكتلة ككل، حيث يتم تقليل حجم (ارتفاع) محول الشبكة بشكل كبير عند تجريد محولات الإمداد لكل UMZCH. علاوة على ذلك، من الأسهل لفها، حيث يمكن تقليل قطر أسلاك اللف بمقدار 1.4 مرة دون المساس بقوة UMZCH. في هذا الصدد، يمكن تشغيل ملفات الشبكة في الطور المضاد لتقليل تداخل الشبكة (وهذا يساعد بشكل كبير على التعويض عن إشعاع مجالات المحولات، خاصة عندما يتم وضع دوائر مكبر الصوت الأخرى في نفس السكن مع كتل النغمات UMZCH، والتحكم في مستوى الصوت ، إلخ.). إن فصل دوائر الإمداد لترانزستورات الإخراج UMZCH يجعل من الممكن زيادة جودة الإشارة المستنسخة، خاصة عند الترددات المنخفضة (يتم أيضًا تقليل التشوهات العابرة في القنوات منخفضة التردد). لتقليل مستوى تشوه التشكيل البيني الناتج عن طاقة التيار الكهربائي، يتم إدخال شاشات إلكتروستاتيكية (طبقة واحدة من لف الأسلاك تدور لتدور) في المحولات.
تستخدم جميع خيارات تصميم UMZCH النوى المغناطيسية الحلقية للمحولات. تم اللف يدويًا باستخدام المكوكات. يمكننا أيضًا أن نوصي بنسخة مبسطة من تصميم مصدر الطاقة. لهذا، يتم استخدام LATR المصنع (نسخة تسعة أمبير جيدة). اللف الأوليباعتبارها أصعب شيء في عملية اللف - إنها جاهزة بالفعل، ما عليك سوى لف الشاشة وجميع الملفات الثانوية وسيعمل المحول بشكل مثالي. نافذتها واسعة بما يكفي لاستيعاب اللفات لكلا قناتي UMZCH. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن تشغيل المحركات ومضخمات عاكس الطور من مثبتات مشتركة، مما "يوفر" في هذه الحالة ملفين. عيب مثل هذا المحول هو ارتفاعه الكبير (باستثناء الظروف المذكورة أعلاه بالطبع).
الآن عن التفاصيل. لا يجب تثبيت الثنائيات منخفضة التردد (مثل D242 وما شابه) لتشغيل UMZCH - سيزداد التشوه عند الترددات العالية (من 10 كيلو هرتز وما فوق) بالإضافة إلى ذلك، تم إدخال المكثفات الخزفية في دوائر المقوم لتقليل تشويه التشكيل البيني بسبب التغيرات في توصيل الثنائيات في لحظة تخفيفها. هذا يقلل من التأثير قوة التيار الكهربائيعلى UMZCH عندما يعمل بترددات عالية في النطاق الصوتي. الوضع أفضل مع جودة التحويل المكثفات كهربائيافي مقومات التيار العالي (مراحل إخراج UMZCH) غير كهربائيا. في الوقت نفسه، تم إدراك كل من الإضافات الأولى والثانية إلى دوائر المقوم بشكل واضح تمامًا من خلال فحص شخصي - وقد لوحظ اختبار سمعي لتشغيل UMZCH؛
حول الترانزستورات. لا يستحق استبدال الترانزستورات VT3 و VT4 بنسخ أسوأ من حيث خصائص التردد (KT814، على سبيل المثال)، حيث يزيد معامل التوافقي مرتين على الأقل (في قسم HF، وحتى أكثر من ذلك). وهذا ملحوظ جدًا عن طريق الأذن؛ حيث يتم إعادة إنتاج الترددات المتوسطة بشكل غير طبيعي. من أجل تبسيط تصميم UMZCH، يتم استخدام الترانزستورات المركبة من سلسلة KT827A في مرحلة الإخراج. وعلى الرغم من أنها، من حيث المبدأ، موثوقة تماما، إلا أنها لا تزال بحاجة إلى التحقق من الحد الأقصى الذي يمكن تحمله (كل مثيل له خاص به) جهد باعث المجمع (أي الجهد الأمامي Ukemax. لترانزستور مغلق). للقيام بذلك، يتم توصيل قاعدة الترانزستور بالباعث من خلال المقاوم 100 أوم ويتم تطبيق الجهد، وزيادة تدريجيا: إلى المجمع - زائد، إلى الباعث - ناقص. الحالات التي تكتشف تدفق التيار (حد مقياس التيار الكهربائي هو 100 μA) لـ Uke = 100 V ليست مناسبة لهذا التصميم. قد تعمل، ولكن ليس لفترة طويلة... المثيلات التي لا تحتوي على مثل هذه "التسريبات" تعمل بشكل موثوق لسنوات دون التسبب في أي مشاكل. يظهر الرسم البياني لمقعد الاختبار في الشكل 10.
بطبيعة الحال، تريد معلمات سلسلة KT827 أن تكون الأفضل، خاصة فيما يتعلق بخصائص التردد الخاصة بها. لذلك، تم استبدالها بالترانزستورات "المركبة" المجمعة على KT940 وKT872. من الضروري فقط اختيار KT872 مع أكبر h21e ممكن، نظرًا لأن Ikmax الخاص بـ KT940 ليس كبيرًا بدرجة كافية. يعمل هذا المكافئ بشكل جيد عبر النطاق الصوتي بأكمله، وخاصة عند الترددات العالية. مخطط الدائرة لتوصيل ترانزستورين بدلاً من واحد نوع مركبيظهر KT827A في الشكل 11. يمكن استبدال الترانزستور VT1 بـ KT815G، وVT2 بأي ترانزستور قوي تقريبًا (Pk > 50 W ومع Ue > 30.
المقاومات المستخدمة هي أنواع C2-13 (0.25 واط)، MLT. أنواع المكثفات K73-17، K50-35، إلخ. يتكون إعداد UMZCH المجمع بشكل صحيح (بدون أخطاء) من ضبط التيار الهادئ لترانزستورات مرحلة الإخراج UMZCH - VT7 وVT8 في حدود 40-70 مللي أمبير. من السهل جدًا مراقبة قيمة التيار الهادئ من خلال انخفاض الجهد عبر المقاومات R27 و R29. يتم ضبط التيار الهادئ بواسطة المقاوم R3. قريب من الصفر الثابت الجهد الناتجعند إخراج UMZCH، يتم تثبيت المقاوم المتوازن R11 (يتم تحقيق فرق محتمل لا يزيد عن 100 مللي فولت).
L I T E R A T U R A
1. سوخوف ن. وغيرها تكنولوجيا إعادة إنتاج الصوت عالية الجودة - كييف، "التقنية"، 1985
2. سوخوف ن. UMZCH عاليةالاخلاص. – «الإذاعة»، 1989 – العدد 6، العدد 7.
3. سوخوف ن. حول مسألة تقييم التشوهات غير الخطية لـ UMZCH. – «الإذاعة»، رقم 5. 1989.