Amplificator de joasă frecvență

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 31 iulie 2018; verificările necesită 5 modificări .

Amplificator de frecvență audio (UHF) [1] , amplificator de frecvență joasă (ULF) [2] [3] [4] [5] , amplificator de putere de frecvență audio (UMZCH)  - un dispozitiv electronic (amplificator electronic ) conceput pentru a amplifica electricitatea vibrații, corespunzătoare intervalului de frecvență audio audibil uman , astfel încât aceste amplificatoare trebuie să câștige în intervalul de frecvență de la 20 la 20.000 Hzîn termeni de -3 dB, cele mai bune mostre UZCH au o gamă de la 0 Hz la 200 kHz, cele mai simple UZCH au o gamă de frecvență mai îngustă. Poate fi realizat ca dispozitiv independent sau utilizat ca parte a unor dispozitive mai complexe - televizoare , centre muzicale , sisteme acustice active , radiouri , transmițătoare radio , posturi de radio etc.

Proiectarea circuitului și aplicarea

Amplificatoarele de joasă frecvență sunt cele mai utilizate pentru a amplifica semnalele care transportă informații audio, în aceste cazuri fiind numite și amplificatoare de frecvență audio. În plus, ULF sunt folosite pentru a amplifica semnalul informațional în diverse domenii: tehnologia de măsurare și detectarea defectelor; automatizare, telemecanica si tehnologie de calcul analogic; în alte industrii electronice.

Un amplificator de frecvență audio constă de obicei dintr-un preamplificator și un amplificator de putere (PA). Preamplificatorul este conceput pentru a crește puterea și tensiunea și pentru a le aduce la valorile necesare pentru funcționarea amplificatorului de putere final, include adesea controale de volum, ton sau egalizator , uneori poate fi realizat structural ca un dispozitiv separat. Amplificatorul de putere trebuie să dea puterea specificată a oscilațiilor electrice circuitului de sarcină (consumator). Sarcina acestuia poate fi: sisteme acustice (difuzoare), căști ; rețea de transmisie radio sau modulator emițător radio . Amplificatorul de bas este o parte integrantă a tuturor echipamentelor de reproducere a sunetului, de înregistrare a sunetului și de transmisie radio. Amplificatoarele de bas sunt utilizate pe scară largă în domeniul audio auto și audio auto.

Clasificare

Conform circuitelor etajului de ieșire

După modul de funcționare al etapei de ieșire

În funcție de modul de funcționare al etajului de ieșire, amplificatoarele sunt împărțite în:

Modul A se caracterizează prin cea mai bună liniaritate cu cele mai mari pierderi de energie, modul D - cele mai mici pierderi cu liniaritate satisfăcătoare. Îmbunătățirea circuitelor de bază în modurile A, AB, B și D a dat naștere la o serie de noi „clase” , de la „clasa AA” la „clasa Z”. Unele dintre ele, de exemplu, amplificatoare de frecvență audio similare din punct de vedere structural din „clasa S” și „clasa AA”, sunt descrise în detaliu în literatură, altele („clasa W”, „clasa Z”) sunt cunoscute numai din reclamele producătorilor. .

După caracteristicile de proiectare

În funcție de tipul de aplicare în proiectarea amplificatorului de elemente active
  • tub  - pe lămpi electronice . Ei au stat la baza întregului parc ULF până în anii 70. În anii 60 au fost produse amplificatoare cu tuburi de foarte mare putere (până la zeci de kilowați). Folosit în prezent ca amplificatoare de instrumente și ca amplificatoare de reproducere a sunetului. Ele reprezintă partea leului din echipamentele de clasă HI-END (vezi articolul Tube sound ) . De asemenea, ocupă o cotă mare de piață a echipamentelor de amplificare pentru chitară profesionale și semi-profesionale .
  • tranzistor  - pe tranzistoare bipolare sau cu efect de câmp . Acest design al etapei finale a amplificatorului este destul de popular datorită simplității și capacității de a obține o putere mare de ieșire, deși recent a fost înlocuit activ de amplificatoare bazate pe circuite integrate.
  • integrat  - pe circuite integrate (CI). Există microcircuite care conțin atât preamplificatoare, cât și amplificatoare de putere finale pe același cip, construite după scheme diferite și care funcționează în clase diferite. Dintre avantaje - numărul minim de elemente și, în consecință, dimensiuni mici.
  • hibrid  - o parte din cascade este asamblată pe elemente semiconductoare, iar o parte pe tuburi electronice. Uneori, amplificatoarele hibride sunt numite și amplificatoare, care sunt parțial asamblate pe circuite integrate și parțial pe tranzistoare sau tuburi vidate.
  • pe amplificatoare magnetice . Ca amplificatoare de frecvență audio de mare putere, acestea au fost oferite ca alternativă la tuburile cu vid în anii 1930 și 1950 de americani [6] și germani . ingineri. În prezent, sunt o tehnologie „uitată” [7] .
  • microtelefon (amplificator de carbon englezesc). Un astfel de amplificator este o combinație între un emițător de sunet electromagnetic și un microfon cu carbon , unite printr-o membrană comună. În trecut, amplificatoarele de acest tip au fost folosite în aparatele auditive.
  • pneumatic ( en: gramofon cu aer comprimat ). Într-un astfel de amplificator, sursa de vibrații (de exemplu, un difuzor de putere redusă, un ac de gramofon) pune în mișcare modulatorul intensității fluxului de aer din compresor, datorită căruia amplitudinea oscilațiilor crește în putere.
După tipul de potrivire a treptei de ieșire cu sarcina

În funcție de tipul de potrivire a treptei de ieșire a amplificatorului cu sarcina, acestea pot fi împărțite în două tipuri principale:

  • transformator  - practic, această schemă de potrivire este folosită în amplificatoarele cu tuburi. Acest lucru se datorează necesității de a potrivi rezistența mare de ieșire a lămpii cu o rezistență scăzută la sarcină, precum și nevoia de izolare galvanică a lămpilor de ieșire și a sarcinii. Unele amplificatoare cu tranzistori (de exemplu, amplificatoare de difuzare care deservesc o rețea de difuzoare de abonat (vezi Transmisie prin cablu ), amplificatoare push-pull ale multor radiouri cu tranzistori cu germaniu, unele amplificatoare audio Hi-End) au transformator care se potrivește cu sarcina.
  • fără transformator  - datorită costului scăzut, greutății reduse și lățimii de bandă mari, amplificatoarele fără transformator sunt cele mai utilizate pe scară largă. Circuitele push-pull fără transformator sunt ușor de implementat pe tranzistoare. Acest lucru se datorează rezistenței scăzute de ieșire a tranzistorilor din circuitul urmăritor al emițătorului (sursă), posibilității de a utiliza perechi complementare de tranzistoare. Puternele UMZCH fără transformator au o sursă de alimentare bipolară și vă permit să conectați sistemele de difuzoare direct la ieșirea amplificatorului fără un condensator de cuplare. Cu toate acestea, astfel de circuite au în mod necesar un sistem pentru protejarea difuzoarelor de apariția de urgență a unei tensiuni constante la ieșirea UMZCH (de exemplu, din cauza unei defecțiuni a unuia dintre tranzistoarele de ieșire sau a pierderii uneia dintre tensiunile de alimentare) . Pe lămpi, circuitele fără transformator sunt mai dificil de implementat, acestea sunt fie circuite care funcționează pe o sarcină de mare rezistență, fie circuite complexe cu un număr mare de lămpi de ieșire care funcționează în paralel.
În funcție de tipul de potrivire a treptei de ieșire cu sarcina
  • Potrivirea tensiunii - impedanța de ieșire a PA este mult mai mică decât rezistența ohmică a sarcinii. În prezent este cea mai comună. Vă permite să transferați forma de undă de tensiune la sarcină cu o distorsiune minimă și să obțineți un răspuns bun în frecvență. UMZCH suprimă bine rezonanța difuzoarelor de joasă frecvență și funcționează bine cu filtrele pasive crossover ale sistemelor acustice multibandă, concepute pentru o sursă de semnal cu impedanță de ieșire zero. Momentan folosit peste tot.
  • Potrivirea puterii - impedanța de ieșire a PA este egală sau apropiată de impedanța de sarcină. Vă permite să transferați puterea maximă de la amplificator la sarcină, motiv pentru care în trecut era foarte comun la dispozitivele simple cu putere redusă. Acum este tipul principal de lucru pe o linie cu o impedanță cunoscută (de exemplu, LAN) și, uneori, în etapele de ieșire ale amplificatoarelor cu tuburi. În comparație cu tipul anterior, asigură o utilizare mai bună a dispozitivului de amplificare din punct de vedere al puterii (sunt necesare mai puține trepte de amplificare, ceea ce este important pentru amplificatoarele cu tub), cu toate acestea, înrăutățește răspunsul în frecvență și duce la o amortizare insuficientă a rezonanțelor sistemului acustic. , în urma căreia forma semnalului este distorsionată.
  • Potrivirea curentului - impedanța de ieșire a PA este mult mai mare decât rezistența de sarcină. Acest acord se bazează pe consecința legii lui Lorentz, conform căreia presiunea sonoră este proporțională cu curentul din bobina HD. Vă permite să reduceți foarte mult (cu două ordine de mărime) distorsiunea de intermodulație în generatorul principal și întârzierea grupului lor (întârziere de grup). UMZCH suprimă slab rezonanța difuzoarelor de joasă frecvență și nu funcționează bine cu filtrele pasive crossover ale sistemelor acustice multibandă, care sunt de obicei proiectate pentru o sursă de semnal cu impedanță de ieșire zero. În prezent este rar folosit.

Vezi și

Note

  1. ↑ GOST 24388-88 Amplificatoare de semnal audio de uz casnic. Specificații generale.
  2. ↑ Voishvillo G.V. Amplificatoare de joasă frecvență bazate pe tuburi electronice. — M.: Svyazizdat, 1959
  3. ↑ Malinin R. M. Amplificatoare de joasă frecvență. Mass Radio Library, voi. 183. 1953
  4. ↑ Budinsky Ya. - Amplificatoare de joasă frecvență pe tranzistoare. — M.: Svyazizdat, 1963.
  5. ↑ Adamenko M.V. Secretele amplificatoarelor cu tuburi de joasă frecvență. - M.: NT Press, 2007, - 384 p.
  6. ↑ J.J.Suozzy, E.T.Hooper. Un sistem de amplificator audio complet magnetic. Tranzacții ale Institutului American de Ingineri Electrici, Partea I: Comunicații și electronice, vol.74, 1955, p.297-301.
  7. ↑ Trinkaus, George, „The Magnetic Amplifier: A Lost Technology of the 1950s”, Nuts & Volts, februarie 2006, pp. 68-71.

Link -uri