شرح 5 دوائر بسيطة للمضخم الأولي

كما يوحي الاسم ، تقوم دائرة المضخم المسبق بتضخيم إشارة صغيرة جدًا إلى مستوى معين يمكن تضخيمها بشكل أكبر بواسطة دائرة مضخم طاقة متصلة. إنه يعمل بشكل أساسي كمرحلة عازلة بين مصدر إشارة الإدخال الصغير ومضخم الطاقة. يتم استخدام المضخم الأولي في التطبيقات التي تكون فيها إشارة الإدخال صغيرة جدًا ولا يتمكن مضخم الطاقة من اكتشاف هذه الإشارة الصغيرة بدون مرحلة المضخم الأولي.

يشرح المنشور 5 دوائر لمضخم الصوت والتي يمكن صنعها بسرعة باستخدام زوج من الترانزستورات (BJTs) وعدد قليل من المقاومات. الفكرة الأولى مبنية على الطلب الذي قدمه السيد رافيش.

أهداف الدائرة ومتطلباتها

1. الالكترونيات هي هوايتي منذ سنوات عديدة. غالبًا ما أتصفح موقع الويب الخاص بك ووجدت العديد من المشاريع المفيدة. أطلب منك معروفًا.
2. لدي وحدة إرسال FM تعمل على 5 فولت تيار مستمر مع توفير الاتصال من الكمبيوتر عبر USB أو من إخراج الصوت من أي جهاز آخر من خلال مقبس صوت 3.5 ملم.
3. تعمل الوحدة بشكل رائع في وضع USB للكمبيوتر مع قوة إشارة وجودة وتغطية كبيرة. ولكن عندما أقوم بتوصيل نفس الشيء من خلال مقبس إدخال الصوت من مجموعة DTH ، تصبح قوة الإشارة ضعيفة حتى مع الحجم الكامل في كل من جهاز فك التشفير ووحدة FM. أعتقد أن مستوى الإشارة الصوتية من جهاز فك التشفير غير كافٍ لوحدة FM.
4. من فضلك اقترح لي دائرة مضخم إشارة صغيرة ذات جودة صوت ستيريو جيدة والتي يمكن أن تعمل من 5 أو 6 فولت من مصدر واحد ، والتي لن تقوم بتحميل جهاز فك التشفير ، ويفضل استخدام أمبير منخفض الضوضاء جيد مع دائرة مفصلة وتسمية الأجزاء.

1) المضخم باستخدام اثنين من الترانزستورات

يمكن بناء دائرة بسيطة للمضخم المسبق بسهولة بالغة عن طريق تجميع زوج من الترانزستورات وبعض المقاومات كما هو موضح في الشكل التالي:

الدائرة عبارة عن مضخم مسبق بسيط ثنائي الترانزستور يستخدم حلقة تغذية مرتدة لتعزيز التضخيم.

أي موسيقى كما نعرفها هي في شكل تردد متغير باستمرار ، لذلك عندما يتم تطبيق مثل هذا الإدخال المتغير عبر محطات نهاية C1 المشار إليها ، يتم تسليم نفس الشيء عبر القاعدة T1 والأرض.

تتم معالجة السعات الأعلى بشكل طبيعي ويتم إعادة إنتاجها بإمكانية تساوي تقريبًا جهد الإمداد ، ومع ذلك ، يُسمح لـ T2 بالتوصيل عند نسبة أعلى يُسمح لها بالمرور إلى الباعث.

في هذا الوقت عندما يتم تنفيذ التحسين الفعلي للموسيقى عن طريق نقل هذه الإمكانات العالية المتراكمة إلى قاعدة T1 والتي تتشبع في المقابل بمعدل مثالي.

ينتج عن إجراء سحب الدفع هذا في النهاية تضخيم شامل لموسيقى صغيرة أو إدخال بيانات إلى مخرجات أكبر بكثير.

تتيح هذه الدائرة البسيطة تعزيز الترددات الصغيرة جدًا أو الدنيا إلى مخرجات أكبر بشكل ملحوظ والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتغذية مكبرات الصوت.

تم استخدام الدائرة التي تمت مناقشتها في الواقع بشكل شائع في مسجلات تشغيل نوع الكاسيت القديمة في مراحل preamp الخاصة بهم لتعزيز الإشارات الدقيقة من رأس الشريط بحيث يصبح الإخراج من هذا مكبر الصوت الصغير متوافقًا مع مكبر الصوت عالي الطاقة المرفق.

قائمة الاجزاء

• R1 = 22 ألف
• R2 = 220 أوم
• R3 = 100 ألف
• R4 = 4K7
• R5 = 1 كيلو
• C1 = 1 فائق التوهج / 25 فولت
• C2 = 10 فائق التوهج / 25 فولت
• T1/T2 = BC547

دائرة المضخم القابل للتعديل

هذه الدائرة التمهيدية المفيدة هي نسخة محسنة من التصميم أعلاه. كان لديه زيادة الجهد التي يمكن وضعها في أي مستوى بين فاي لقد ومائة مرة باستخدام المقاوم ردود الفعل من القيمة المناسبة. تكون مقاومة المدخلات عالية ، وعادة ما تكون حوالي 800 كلفن ويتم الحصول على مقاومة خرج منخفضة تبلغ حوالي 120 أوم.

الضوضاء والتشويه الناتج عن الدائرة منخفضان للغاية.

يمكن معالجة الحد الأقصى لمستوى إشارة الخرج بحوالي 6 فولت من الذروة إلى الذروة قبل حدوث القطع.

يوضح الشكل دائرة الوحدة ، وهذا عبارة عن ترانزستور مستقيم إلى الأمام ، وترتيب مقترن مباشر ، حيث يتم استخدام كلا الترانزستورات في وضع الباعث المشترك. يوفر R2 ردود فعل سلبية محلية عبر Tr1 ، ويوفر نقطة ملائمة tn يمكن تطبيق ردود الفعل السلبية الشاملة على الدائرة.

يتم الحصول على هذه التعليقات من جامع Tr2 عبر مكثف مانع للتيار المستمر C3. وتحدد قيمة التردد الراديوي مقدار التغذية المرتدة المطبقة على مكبر الصوت. كلما انخفضت قيمة هذا المكون ، زادت التغذية المرتدة المطبقة ، وانخفض كسب جهد الحلقة المغلقة للوحدة.

يتم العثور على القيمة المطلوبة لـ Rf بضرب كسب الجهد المطلوب في 560. وبالتالي ، فإن كسب الجهد بمقدار عشرة ليمونات ، على سبيل المثال ، يتطلب Rf أن يكون له قيمة 5.6 كيلو. من المستحسن أن يبقى كسب الجهد ضمن الحدود المذكورة سابقًا. لفات C2 للاستجابة عالية التردد للمكبر ، وهي ضرورية لأن عدم الاستقرار قد يحدث بخلاف ذلك.

لا تزال الاستجابة العلوية -3 ديسيبل للوحدة عند حوالي 200 كيلو هرتز حتى لو تم استخدام مكبر الصوت عند زيادة الجهد مئات المرات. عند استخدامها كمكاسب منخفضة ، يتم دفع النقطة العلوية -3dB أعلى نسبيًا. النقطة الدنيا -3dB هي حوالي 20 هرتز بالمصادفة.

تصميم Preamp ترانزستور آخر

هذا هو المضخم الأولي ذو المدخلات العالية المقاومة الذي يتميز بكسب جهد قابل للتعديل ، من 1.5 إلى 10. يمكن أن يتنوع هذا الكسب عن طريق إعداد VRI ويصبح مفيدًا حيث تتطلب حساسية MIC أن تتنوع كثيرًا.

كما هو موضح أعلاه ، تم تصميم الدائرة فعليًا للميكروفونات البلورية أو خراطيش السيراميك.

قائمة الاجزاء

2) باستخدام FET

يبدو تصميم المضخم الثاني أبسط لأنه يعمل باستخدام JFET واحد منخفض التكلفة. يمكن رؤية مخطط الدائرة أدناه.
الدائرة تشرح نفسها بنفسها ، ويمكن دمجها مع أي مضخم طاقة قياسي لمزيد من التضخيم.

مضخم الغيتار

عادة ما يكون من الضروري توصيل غيتار كهربائي بلوحة خلط أو سطح صوتي أو استوديو محمول.

بقدر ما يتعلق الأمر بالأسلاك ، قد لا تكون هذه مشكلة ، ولكن مطابقة المعاوقة العالية لمكون الجيتار مع المعاوقة المنخفضة لإدخال الخط في لوحة المزج تصبح مشكلة.

حتى مدخلات المعاوقة العالية المطمئنة لتلك الوحدات ليست مناسبة تمامًا لإخراج الجيتار. بمجرد توصيل الجيتار بهذا النوع من الإدخال ، بالكاد ترى إشارة مجدية للوحة أو سطح السفينة للمعالجة.

قد يكون من المحتمل توصيل الجيتار بمدخل الميكروفون (عالي المقاومة) ، ولكن هذا عادة ما يكون شديد الحساسية للوظيفة ، مما يؤدي إلى قطع إشارة الجيتار بسهولة بالغة.

يجيب مكبر الصوت المطابق الذي تم تقديمه في هذه المقالة على هذه الصعوبات: فهو يتميز بمدخلات مقاومة عالية (1M) والتي ستصمد في وجه الفولتية التي تزيد عن 200 فولت. Amplication هو X2 (6 ديسيبل).

يتم تقديم التحكم المزدوج في النغمة والتحكم في الوجود والتحكم في مستوى الصوت. تم تصميم الدائرة لمستويات إدخال تصل إلى 3 فولت. يرتفع التشوه فوق هذا المستوى ، ولكن قد يكون ذلك ، بطبيعة الحال ، نتيجة جيدة بوجود موسيقى الجيتار.

لن يحدث القطع الحقيقي لإشارة الإدخال حتى يتم استخدام مستويات أكبر بكثير من الحد الأدنى لمواصفات الجيتار. يتم تشغيل الدائرة بواسطة بطارية 9-V (PP3) تسحب الدائرة من خلالها تيارًا يبلغ حوالي 3 مللي أمبير.

3) مضخم صوت ستيريو باستخدام IC LM382

هيريس دارة preamp صغيرة لطيفة أخرى باستخدام opamp مزدوج IC LM382. نظرًا لأن IC يوفر حزمة opamp المزدوجة ، يمكن إنشاء مضخمين لتطبيق الاستريو. يمكن توقع أن يكون ناتج هذا مكبر الصوت جيدًا جدًا.

قائمة الاجزاء

R1، R2 = انظر الجدول أدناه.
R3 ، R4 = 100 كيلو 1/2 واط 5٪
C1 ، C2 = 100nF بوليستر
C3 إلى C10 = انظر الجدول
C11 إلى C13 = 10 فائق التوهج / 25 فولت
IC1 = LM382

4) Preamp متوازن

إذا كنت تبحث عن شيء أكثر تعقيدًا ، فقد ترغب في تجربة تصميم المضخم المتوازن هذا. تم شرح الدائرة بشكل متقن في هذه المقالة والتي يمكنك الرجوع إليها لمتعة القراءة.

5) المضخم مع التحكم في النغمة

يشتمل التحكم في النغمة عادةً على ميزات جهير وثلاثة أضعاف لتعديل الجودة الديناميكية للموسيقى. ومع ذلك ، نظرًا لأن التحكم في النغمة لديه أيضًا القدرة على تضخيم الوارد ، فيمكن استخدامه بشكل فعال مثل مرحلة دارة Hi-Fi preamplfier المتميزة. لدينا نظام يعمل بطريقتين ، حيث يعمل العدو على تحسين جودة نغمة الموسيقى وأيضًا تضخيم الموسيقى لمرحلة مضخم الطاقة اللاحقة.

يمكن رؤية الدائرة الكاملة لهذا المضخم الخامس أدناه:

تحديث

في ما يلي دارتان أكثر للمضخم قد تهمك.

6) دائرة مضخم الميكروفون الأولي منخفضة Z (مقاومة)

الدائرة الموصوفة حتى الآن ، بالطبع ، مناسبة فقط للاستخدام مع الميكروفونات ذات المعاوقة العالية ، وتوفر ربحًا غير كافٍ للاستخدام مع أنواع المعاوقة المنخفضة. توفر هذه عادةً مستوى إشارة خرج يبلغ حوالي 0.2mV. R.M.S ، وهو ما يقرب من عُشر ذلك الناتج عن ميكروفون ذو مقاومة عالية.

مخطط الدائرة مخصص لمضخم يمكن استخدامه مع ميكروفونات مقاومة منخفضة ، وينبغي أن يعطي إشارة خرج تبلغ حوالي 500mV. آر إم إس تم العثور على النموذج الأولي للعمل بشكل جيد مع كل من الميكروفونات الديناميكية بمقاومة 200 أوم و 600 أوم ، ولكن يجب أن يعمل أيضًا بشكل جيد مع أنواع الكتريت التي تحتوي على مضخم FET مؤقت مدمج ، ولكن لا يوجد محول تصعيد. أداء الضوضاء غير الموزون لهذه الدائرة ليس جيدًا تمامًا مثل أداء الدائرة السابقة ، ولكنه لا يزال حوالي -60 ديسيبل المشار إليها بـ 500mV R.

هذه الدائرة هي في الحقيقة تكييف للتصميم الثاني. تستخدم مرحلة إدخال FET وضع البوابة المشتركة بدلاً من وضع المصدر المشترك. يعطي ضبط البوابة المشتركة كسب جهد جيد بشكل معقول مع مقاومة دخل منخفضة (بضع مئات أوم) والتي تتطابق مع الهاتف الميكروي بشكل معقول. التغيير الآخر الوحيد في الدائرة هو أن باعث Tr2 يتصل مباشرة بقضيب الإمداد السالب ولا يوجد مقاومة رد فعل هنا. يتم ذلك لتعزيز مكاسب الدائرة ، والتي كما أوضحنا سابقًا ، يجب أن تكون أعلى بحوالي عشر مرات لميكروفون ذو مقاومة منخفضة.

دائرة المضخم الصفري للضوضاء

في العديد من التطبيقات (الصوت ، أجهزة الحوسبة ، مكبرات الصوت الفضائية ، الاتصالات ، إلخ) ، تصبح مرحلة المضخم الأولي المنخفض الضوضاء أمرًا ضروريًا ، وأي استراتيجية نموذجية يمكن أن تقلل الضوضاء حتى بمقدار 1 ديسيبل مرحب بها بشغف من قبل جميع المعنيين.

R11 = 6k8

تقدم الدائرة الموضحة أدناه مفهومًا أساسيًا للتصميم ، على الرغم من أنه ليس مثاليًا تمامًا ، فإن النتائج النهائية حتى الآن مشجعة. بتطبيق حتى أجهزة القياس الحساسة للغاية في متناول أيدينا ، ما زلنا لا نستطيع تحديد أي إشارة ضوضاء ناتجة على الإطلاق! بعد قولي هذا ، يبدو أنه لا تزال هناك مشكلة واحدة متبقية: كسب الدائرة هو صفر.

دائرة مضخم التحكم التلقائي في الكسب

يتميز مضخم الميكروفون هذا بالتحكم التلقائي في الكسب ، والذي يحافظ على جودة الإخراج متسقة نسبيًا ضمن مجموعة واسعة من نطاقات الإدخال. تعتبر الدائرة مناسبة بشكل خاص لقيادة مغير جهاز الإرسال الراديوي وتمكن من إنجاز مؤشر تعديل نموذجي كبير. يمكن تطبيق ذلك في أنظمة مضخم الطاقة وأجهزة الاتصال الداخلي لتوفير وضوح أفضل وتعويض مواصفات السماعات المتنوعة.

مرحلة مكبر الإشارة المحددة هي T2 ، والتي تعمل في وضع الباعث المشترك ، حيث يتم استخراج إشارة الخرج من جامعها. يتم توفير جزء من إشارة الخرج عن طريق الباعث التابع T3 باتجاه مقوم ذروة يحتوي على D1 / D2 و C4. يتم استخدام الجهد عبر C4 لتنظيم تيار القاعدة T1 ، الذي يشكل جزءًا من مخفف الإدخال.

عند تركيزات الإشارة المنخفضة ، يكون الجهد على C4 في حده الأدنى ، ويسحب T1 تيارًا قليلًا جدًا. عندما يرتفع مستوى إشارة الإدخال ، يرتفع الجهد على C4 ويتم تشغيل T1 بقوة أكبر ، مما يتسبب في قمع أعلى لإشارة الإدخال. التأثير الكلي هو أنه مع ارتفاع إشارة الإدخال ، يجب أن تمر بدرجة متزايدة من التوهين وبالتالي تظل إشارة الخرج ثابتة بشكل معقول عبر مجموعة واسعة من إشارات الإدخال. الدائرة مناسبة للمدخلات التي يصل مستوى ذروة الإدخال فيها إلى 1 فولت. يمكن استبدال الميكروفون بمكبر صوت صغير لتحويل الدائرة إلى جهاز اتصال داخلي.

1.5 فولت دائرة المضخم

في حين أن معظم مكبرات الصوت تأتي بدون حساسية إدخال كافية وبالكاد توجد أي مساحة داخل العلبة الخاصة بها ، إلا أن المضخمات المسبقة منخفضة الطاقة المستقلة والتي يمكن دمجها خارجيًا قد تكون مفيدة جدًا.

هذه تحتاج إلى الحد الأدنى من عدد الأجزاء ومن المحتمل أن تعمل بخلية جافة واحدة فقط.

تتكون دائرة المضخم الأولي المستقل بجهد 1.5 فولت الموضحة أدناه من ترانزستور مضخم فردي يسبق متابع الباعث. ردود الفعل السلبية DC تحافظ على استقرار مستوى التشغيل.

يكون الكسب تقريبًا من x 10 إلى x 20. إذا كان مصدر الإشارة يوفر مقاومة تزيد عن 100 كيلو أوم ، فمن الممكن التحكم في الكسب من خلال P1. يمكن الحصول على بطارية احتياطية طويلة الأجل بشكل معقول من خلال استخدام خليتين جافة بجهد 1.5 فولت (متسلسلة) بدلاً من واحدة.

إذا انخفضت الطاقة عن 1 فولت ، فقد يتوقف مكبر الصوت عن العمل. غالبًا ما تستنفد الخلايا الجافة النموذجية بسرعة إلى 1 فولت ويجب التخلص منها بعد ذلك ، على الرغم من أن الأمر قد يستغرق وقتًا أطول حتى تنخفض كل خلية من خليتين إلى 0.5 فولت. من المحتمل أن يكون السحب الحالي عند 3 فولت حوالي 450 ميكرو أمبير.