5 yksinkertaista esivahvistinpiiriä selitetty

Kuten nimestä voi päätellä, esivahvistinpiiri esivahvistaa hyvin pienen signaalin tietylle tasolle, jota voidaan edelleen vahvistaa liitetyllä tehovahvistinpiirillä. Se toimii periaatteessa kuin puskurivaihe pienen tulosignaalin lähteen ja tehovahvistimen välillä. Esivahvistinta käytetään sovelluksissa, joissa tulosignaali on liian pieni eikä tehovahvistin pysty havaitsemaan tätä pientä signaalia ilman esivahvistusvaihetta.

Viestissä selitetään 5 esivahvistinpiiriä, jotka voidaan tehdä nopeasti käyttämällä paria transistoria (BJT) ja muutamaa vastusta. Ensimmäinen idea perustuu herra Raveeshin esittämään pyyntöön.

Piirin tavoitteet ja vaatimukset

1. Elektroniikka on harrastukseni monien vuosien ajan. Usein selaan verkkosivustoasi ja löysin monia hyödyllisiä projekteja. Vaadin sinulta palvelusta.
2. Minulla on FM-lähetinmoduuli, joka toimii 5 voltin tasavirralla edellyttäen, että liitän tietokoneen tietokoneesta USB: n kautta tai äänilähdöstä mistä tahansa muusta laitteesta 3,5 mm: n ääniliittimen kautta.
3. Moduuli toimii erinomaisesti tietokoneen USB-tilassa erinomaisella signaalin voimakkuudella, laadulla ja peittävyydellä. Mutta kun liitän saman DTH-digisovittimen äänituloliittimen kautta, signaalin voimakkuus heikkenee, vaikka äänenvoimakkuus olisi sekä digiboksissa että FM-moduulissa. Mielestäni digisovittimen äänisignaalin taso ei riitä FM-moduulille.
4. Ehdota minulle hyvälaatuista stereoäänen pienen signaalin esivahvistinpiiriä, joka voi toimia 5 tai 6 volttia yhdellä syötöllä, joka ei lataa digisovitinta, mieluiten käyttämällä hyvää hiljaista op-vahvistinta, jossa on yksityiskohtainen piiri ja osien tarra.

1) Esivahvistin kahdella transistorilla

Yksinkertainen esivahvistinpiiri voidaan rakentaa helposti rakentamalla pari transistoria ja joitain vastuksia seuraavan kuvan mukaisesti:

Piiri on yksinkertainen kahden transistorin esivahvistin, joka käyttää palautesilmukkaa vahvistuksen tehostamiseksi.

Mikä tahansa musiikki, kuten tiedämme, on jatkuvasti vaihtelevan taajuuden muodossa, joten kun tällainen vaihteleva tulo syötetään ilmoitettujen C1-päätelaitteiden yli, sama toimitetaan tukiaseman T1 ja maan yli.

Suuremmat amplitudit prosessoidaan normaalisti ja toistetaan potentiaalilla, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin syöttöjännite, mutta pienempien virheellisten amplitudien tapauksessa T2: n annetaan toimia suuremmalla suhteella, jonka annetaan siirtyä sen lähettimeen.

Tällä hetkellä, kun musiikin varsinainen parannus toteutetaan siirtämällä tämä kertynyt suurempi potentiaali takaisin T1-pohjaan, joka vastaavasti kyllästyy paljon optimaalisella nopeudella.

Tämä työntötoiminto johtaa viime kädessä merkityksettömän pienen musiikin tai datan syötteen yleiseen vahvistamiseen huomattavasti suurempaan ulostuloon.

Tämä yksinkertainen piiri mahdollistaa erittäin pienten tai minimaalisten taajuuksien nostamisen huomattavasti suurempiin lähtöihin, joita voidaan sitten käyttää lager-vahvistimien syöttämiseen.

Kyseistä virtapiiriä käytettiin yleisesti vanhoissa kasettityyppisissä tallentimissa esivahvistimissaan nauhapään minuuttisignaalien lisäämiseksi niin, että tämän pienen vahvistimen ulostulosta tuli yhteensopiva liitetyn suuritehoisen vahvistimen kanssa.

Osaluettelo

• R1 = 22K
• R2 = 220 ohmia
• R3 = 100k
• R4 = 4K7
• R5 = 1K
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Säädettävä esivahvistinpiiri

Tämä hyödyllinen esivahvistinpiiri on parannettu versio yllä olevasta mallista. Siinä on jännitevahvistus, joka voidaan asettaa millä tahansa tasolla viisista sataan kertaa käyttämällä sopivan arvon takaisinkytkentävastusta. Tuloimpedanssi on korkea, tyypillisesti noin 800 K ja saavutetaan matala lähtöimpedanssi, noin 120 ohmia.

Piirin tuottama melu ja vääristymät ovat molemmat hyvin pieniä.

Suurin lähtösignaalin taso, noin 6 volttia huipusta huippuun, voidaan käsitellä ennen leikkausta.

Kuvassa on esitetty yksikön piiri, ja tämä on suora eteenpäin kytketty kahden transistorin suora kytkentä, molempia transistoreita käytettäessä yhteisessä emitterimoodissa. R2 tarjoaa paikallista negatiivista palautetta Tr1: n kautta ja tarjoaa kätevän pisteen tn, jonka kokonaisnegatiivista palautetta voidaan soveltaa piiriin.

Tämä palaute saadaan Tr2: n kerääjältä DC-estokondensaattorin C3 kautta. ja RF-arvo määrää vahvistimelle syötetyn palautteen määrän. Mitä pienempi tämän komponentin arvo, sitä enemmän palautetta käytetään, ja pienempi yksikön suljetun piirin jännitevahvistus.

Vaadittu Rf-arvo saadaan kertomalla vaadittu jännitevahvistus 560: lla. Siten esimerkiksi kymmenen kalkin jännitevahvistus edellyttää, että Rf: n arvo on 5,6 k. On suositeltavaa, että jännitevahvistus pidetään aiemmin ilmoitetuissa rajoissa. C2 rullaa vahvistimen korkean taajuuden vasteella ja on välttämätöntä, koska muuten voi esiintyä epävakautta.

Yksikön ylempi -3dB-vaste on edelleen noin 200 kHz, vaikka vahvistinta käytettäisiin sata kertaa suuremmalla jännitteellä. Kun sitä käytetään alempana vahvistuksena, ylempi -3dB-piste työnnetään suhteellisesti korkeammalle. Alempi -3dB piste on muuten noin 20 hertsiä.

Toinen transistorisoitu esivahvistin

Tämä on korkean impedanssin kaksivaiheinen esivahvistin, jolla on säädettävä jännitevahvistus välillä 1,5-10. Tätä vahvistusta voidaan muuttaa asettamalla VRI ja siitä tulee kätevä, jos MIC-herkkyyttä on muutettava usein.

Kuten yllä on esitetty, piiri on todella suunniteltu kristallimikrofoneille tai keraamisille patruunoille.

Osaluettelo

2) FET: n käyttö

Toinen esivahvistinrakenne näyttää vieläkin yksinkertaisemmalta, koska se toimii yhdellä edullisella JFET: llä. Kytkentäkaavio näkyy alla.
Piiri on itsestään selvä, ja se voidaan integroida mihin tahansa standardiin tehovahvistimeen lisävahvistusta varten.

Kitaran esivahvistin

Yleensä on tarpeen kytkeä sähkökitara sekoituspaneelilla, äänikannella tai kannettavalla studiolla.

Johdotuksen osalta tämä ei välttämättä ole ongelma, mutta kitarakomponentin suuren impedanssin ja sekoituspaneelin linjatulon matalan impedanssin sovittamisesta tulee kuitenkin kysymys.

Jopa näiden yksiköiden epäilemättömät korkean impedanssin tulot eivät sovi kitaran ulostuloon. Heti kun kitara on kytketty tällaiseen tuloon, tuskin näet signaalia, jota paneeli tai dekki voisi käsitellä.

Voi olla todennäköistä, että kitara kiinnitetään (suuren impedanssin) mikrofonituloon, mutta se on yleensä liian herkkä toiminnalle, mikä johtaa kitarasignaalin leikkaamiseen liian helposti.

Tässä artikkelissa esitelty vastaava vahvistin vastaa näihin vaikeuksiin: siinä on korkean impedanssin (1 M) tulo, joka kestää yli 200 V: n jännitteet. Lähtöimpedanssi on melko pieni. Vahvistus on X2 (6 dB).

Kaksoisäänensäätö, läsnäolon hallinta ja äänenvoimakkuuden hallinta ovat tarjolla. Piiri on suunniteltu tulotasoille enintään 3 V. Tämän tason vääristymä nousee, mutta se voi luonnollisesti olla kunnollinen lopputulos kitaramusiikilla.

Tulosignaalin todellinen leikkaus tapahtuu vasta, kun lopulta käytetään huomattavasti suurempia kitaran vähimmäisominaisuuksien yläpuolella olevia tasoja. Piiri saa virtansa 9 V: n (PP3) paristosta, jonka kautta piiri vetää virtaa vain noin 3 mA.

3) Stereo-esivahvistin IC LM382: n avulla

Tässä on toinen mukava pieni esivahvistinpiiri, jossa on kaksoisopamppi IC LM382. Koska IC tarjoaa kaksoisopamp-paketin, kaksi esivahvistinta voitaisiin luoda stereosovellusta varten. Tämän esivahvistimen tuloksen voidaan odottaa olevan erittäin hyvä.

Osaluettelo

R1, R2 = katso alla oleva taulukko.
R3, R4 = 100 K 1/2 wattia 5%
C1, C2 = 100 nF polyesteri
C3 - C10 = katso taulukko
C11 - C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Tasapainoinen esivahvistin

Jos etsit jotain kehittyneempää, kannattaa kokeilla tätä tasapainoista esivahvistinrakennetta. Piiri on selitetty yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa johon voit viitata lukemisen iloksi.

5) Esivahvistin sävynhallinnalla

Sävynsäätö sisältää yleensä basso- ja diskanttiominaisuudet musiikin dynaamisen laadun säätämiseksi. Kuitenkin, koska äänensäätimellä on myös kyky vahvistaa saapuvaa, sitä voidaan käyttää tehokkaasti kuten erinomainen Hi-Fi-esivahvistinpiirin vaihe. Tässä meillä on järjestelmä, joka toimii kahdella tavalla: vihollinen parantaa musiikin äänenlaatua ja myös esivahvistaa musiikin seuraavaa tehovahvistusvaihetta varten.

Tämän viidennen esivahvistimen koko piiri voidaan nähdä alla:

PÄIVITTÄÄ

Tässä on pari muuta esivahvistinpiiriä, jotka saattavat kiinnostaa sinua.

6) Matala Z (impedanssi) MIC-esivahvistinpiiri

Tähän mennessä kuvattu piiri on tietysti sopiva käytettäväksi vain korkean impedanssin mikrofonien kanssa ja tarjoaa riittämättömän vahvistuksen käytettäväksi matalan impedanssin tyyppien kanssa. Nämä antavat lähtösignaalin tason yleensä noin 0,2 mV. R.M.S., joka on noin kymmenesosa suuren impedanssin mikrofonin tuottamasta.

Kytkentäkaavio on tarkoitettu esivahvistimelle, jota voidaan käyttää matalan impedanssin mikrofonien kanssa, ja sen tulisi antaa lähtösignaali noin 500 mV. R.M.S. Prototyypin havaittiin toimivan hyvin sekä dynaamisten 200 ohmin että 600 ohm impedanssin mikrofonien kanssa, mutta sen pitäisi toimia hyvin myös elektrettityypit joissa on sisäänrakennettu FET-puskurivahvistin, mutta ei tehostavaa muuntajaa. Tämän piirin painottamaton melutaso ei ole aivan yhtä hyvä kuin edellisen piirin, mutta se on silti noin -60dB viitaten 500mV R.M.S.

Tämä piiri on oikeastaan ​​toisen mallin mukautus. FET-tulovaihe käyttää yhteistä porttitilaa yhteisen lähdemoodin sijaan. Yhteinen portin konfiguraatio antaa kohtuullisen hyvän jännitevahvistuksen yhdessä matalan tuloimpedanssin (muutama sata ohmia) kanssa, joka sopii kohtuullisen hyvin matkapuhelimeen. Ainoa muu muutos piirissä on, että Tr2: n emitteri kytkeytyy suoraan negatiiviseen syöttökiskoon eikä täällä ole takaisinkytkentävastusta. Tämä tehdään piirin vahvistuksen lisäämiseksi, jonka, kuten aiemmin selitettiin, on oltava noin kymmenen kertaa suurempi matalan impedanssin mikrofonille.

Nolla melun esivahvistinpiiri

Lukuisissa sovelluksissa (ääni, tietokonelaitteet, ilmailu- ja avaruusvahvistimet, tietoliikenne jne.) Poikkeuksellisen hiljainen esivahvistusvaihe on välttämätön, ja kaikki asianomaiset ihmiset suhtautuvat intohimoisesti mihinkään mallistrategiaan, joka pystyy minimoimaan melun jopa 1 dB.

R11 on = 6k8

Alla esitetty piiri tarjoaa perustavanlaatuisen suunnittelukonseptin, vaikka se ei olekaan aivan ihanteellinen, mutta tähänastiset lopulliset tulokset ovat rohkaisevia. Jopa erittäin herkkiä mittauslaitteita sormemme ulottuvilla, emme silti pystyneet määrittämään käytännössä mitään lähtökohinasignaalia! Tämän sanottu näyttää tällä hetkellä olevan vielä yksi ongelma: piirin vahvistus on nolla.

Automaattinen vahvistuksen esivahvistinpiiri

Tässä mikrofonin esivahvistimessa on automaattinen vahvistuksen säätö, joka pitää ulostulon laadun suhteellisen yhtenäisenä laajalla tuloalueella. Piiri soveltuu erityisen hyvin radiolähetinmodulaattorin käyttämiseen ja mahdollistaa suuren tyypillisen modulaatioindeksin toteuttamisen. Tätä voidaan mahdollisesti käyttää tehovahvistinjärjestelmissä ja sisäpuhelimissa paremman ymmärrettävyyden ja monipuolisten kaiutintekniikoiden kompensoimiseksi.

Spesifinen signaalivahvistusvaihe on T2, joka toimii tavallisessa emitterimoodissa, lähtösignaali poimitaan sen kollektorista. Osa ulostulosignaalista syötetään emitteriseuraajan T3 avulla kohti huipputasasuuntaajaa, joka sisältää D1 / D2 ja C4. C4: n poikki olevaa jännitettä käytetään säätämään T1-perusvirtaa, joka muodostaa osan tulovaimentimesta.

Alennetuilla signaalipitoisuuksilla C4: n jännite on minimaalinen, ja T1 vetää hyvin vähän virtaa. Kun tulosignaalin taso nousee, jännite C4: ssä nousee ja T1 kytkeytyy voimakkaammin aiheuttaen tulosignaalin suuremman vaimennuksen. Kokonaisvaikutus on, että kun tulosignaali kasvaa, sen on käytävä läpi suurempi vaimennusaste ja lähtösignaali on siten edelleen kohtuullisen vakaa laajalla tulosignaalialueella. Piiri soveltuu tuloille, joiden huipputulotaso on enintään 1 voltti. Mikrofoni voidaan korvata pienellä kaiuttimella piirin muuntamiseksi sisäpuhelimeksi.

1,5 V: n esivahvistinpiiri

Vaikka suurin osa vahvistimista tulee ilman riittävää tuloherkkyyttä ja kotelossaan on vain vähän tilaa, riippumattomat pienitehoiset esivahvistimet, jotka voitaisiin integroida ulkoisesti, voivat olla erittäin hyödyllisiä.

Niillä on oltava paljas vähimmäismäärä osia, ja ne voidaan todennäköisesti käyttää vain yhdellä kuivalla kennolla.

Alla selitetty riippumaton 1,5 V: n esivahvistinpiiri koostuu yksittäisestä vahvistintransistorista, joka edeltää emitterin seuraajaa. DC-negatiivinen palaute pitää toimintatason vakaana.

Vahvistus on karkeasti x 10 - x 20. Jos signaalilähde tarjoaa yli 100 k ohmin impedanssin, jonkin verran vahvistuksen hallintaa on mahdollista P1: n kautta. Kohtuullisen pitkäaikainen akkuvarmuus voidaan hankkia käyttämällä pari 1,5 voltin kuivakennoa (sarjaan) eikä yhtä.

Jos teho laskee alle 1 voltin, vahvistin voi lakata toimimasta. Tyypilliset kuivakennot kuluvat usein nopeasti 1 volttiin ja ne on myöhemmin heitettävä pois, vaikka voi kestää kauemmin, kun kumpikin kahdesta kennosta putoaa 0,5 volttiin. Virranotto 3 voltin jännitteellä on todennäköisesti noin 450 mikroamppia.