5 enkle forforstærkerkredsløb forklaret

Som navnet antyder forstærker et forforstærkerkredsløb et meget lille signal til et bestemt niveau, der kan forstærkes yderligere af et tilsluttet effektforstærkerkredsløb. Det fungerer grundlæggende som et buffertrin mellem den lille indgangssignalkilde og en effektforstærker. En forforstærker bruges i applikationer, hvor indgangssignalet er for lille, og en effektforstærker ikke er i stand til at detektere dette lille signal uden et forforstærkerstrin.

Indlægget forklarer 5 forforstærkerkredsløb, som hurtigt kan laves ved hjælp af et par transistorer (BJT'er) og et par modstande. Den første idé er baseret på anmodningen fra Mr. Raveesh.

Kredsløbsmål og krav

1. Elektronik er min hobby siden så mange år. Ofte vil jeg gennemse dit websted og finde mange nyttige projekter. Jeg kræver en tjeneste fra dig.
2. Jeg har et FM-sendermodul, der fungerer på 5 volt jævnstrøm med mulighed for at oprette forbindelse fra computeren via USB eller fra lyd ud fra enhver anden enhed via 3,5 mm lydstik.
3. Modulet fungerer godt i computerens USB-tilstand med stor signalstyrke, kvalitet og dækning. Men når jeg tilslutter det samme via lydindgangsstik fra DTH-set-top-boksen, bliver signalstyrken svag, selv med fuld lydstyrke i både set-top-boksen og FM-modulet. Jeg tror, ​​at lydsignalniveauet fra set-top-boksen ikke er tilstrækkeligt til FM-modulet.
4. Foreslå mig et stereolyd i god kvalitet med et lille signal forforstærkerkredsløb, som kan arbejde fra 5 eller 6 volt enkelt forsyning, der ikke indlæser set-top-boksen, fortrinsvis ved hjælp af en god forstærker med lav støj med detaljeret kredsløb og delemærke.

1) Forforstærker ved hjælp af to transistorer

Et simpelt forforstærkerkredsløb kan meget let bygges ved at samle et par transistorer og nogle modstande som vist i følgende figur:

Kredsløbet er en simpel to-transistor forforstærker ved hjælp af en feedback-loop til forbedring af forstærkning.

Enhver musik, som vi kender, er i form af en konstant varierende frekvens, så når en sådan varierende indgang påføres over de angivne C1-endeterminaler, leveres den samme over basen T1 og jorden.

De højere amplituder behandles normalt og gengives med et potentiale, der er omtrent lig med forsyningsspændingen, men for de lavere diverse amplituder får T2 lov til at lede i det højere forhold, som får lov til at passere til sin emitter.

På dette tidspunkt, hvor den faktiske forbedring af musikken implementeres ved at overføre dette akkumulerede højere potentiale tilbage til basen af ​​T1, som tilsvarende mætter med en meget optimal hastighed.

Denne push pull-handling resulterer i sidste ende i en samlet forstærkning af en ubetydelig lille musik eller dataindgang til et betydeligt større output.

Dette enkle kredsløb muliggør boosting af ekstremt små eller minimale frekvenser til en betydeligt større udgang, som derefter kan bruges til tilførsel af lagerforstærkere.

Det diskuterede kredsløb blev faktisk populært brugt i gamle kassette-afspilningsoptagere i deres forforstærkertrin til at booste minutsignalerne fra båndhovedet, så output fra denne lille forstærker blev kompatibel med den tilsluttede højeffektforstærker.

Liste over dele

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

Justerbar forforstærkerkreds

Dette nyttige forforstærkerkredsløb er en forbedret version af ovenstående design. Den har en spændingsforstærkning, som kan indstilles på et hvilket som helst niveau mellem fem og hundrede gange ved hjælp af en tilbagekoblingsmodstand med den passende værdi. Indgangsimpedansen er høj, typisk omkring 800K, og der opnås en lav outputimpedans på omkring 120 ohm.

Støj og forvrængning produceret af kredsløbet er begge meget lave.

Et maksimalt udgangssignalniveau på ca. 6 volt fra top til top kan håndteres, inden klipning sker.

Figuren viser enhedens kredsløb, og dette er en lige fremadgående transistor, direkte koblet arrangement, hvor begge transistorer bruges i den fælles emittertilstand. R2 giver lokal negativ feedback over Tr1 og tilvejebringer et praktisk punkt tn, som samlet negativ feedback kan anvendes på kredsløbet.

Denne feedback fås fra samleren af ​​Tr2 via DC-blokerende kondensator C3. og værdien af ​​RF bestemmer mængden af ​​feedback, der påføres forstærkeren. Jo lavere værdien af ​​denne komponent er, jo mere feedback, der anvendes, og jo lavere er enhedens lukkede spændingsforstærkning.

Den krævede værdi af Rf findes ved at gange den krævede spændingsforstærkning med 560. Således kræver en spændingsforstærkning på ti limer for eksempel, at Rf har en værdi på 5,6 k. Det anbefales, at spændingsforstærkningen holdes inden for de tidligere angivne grænser. C2 ruller af forstærkerens højfrekvensrespons og er nødvendig, da ustabilitet ellers kan forekomme.

Enhedens øvre -3dB-respons er stadig på ca. 200 kHz, selvom forstærkeren bruges med en spændingsforstærkning på hundrede gange. Når det bruges som lavere gevinster, skubbes det øvre -3dB-punkt forholdsmæssigt højere. Det nederste -3dB-punkt er i øvrigt ca. 20 Hertz.

Et andet transistoriseret Preamp-design

Dette er en højimpedans input 2-trins forforstærker, der har en justerbar spændingsforstærkning fra 1,5 til 10. Denne forstærkning kan varieres ved at indstille VRI og bliver praktisk, hvor MIC-følsomheden ofte skal varieres.

Som vist ovenfor er kredsløbet faktisk designet til krystalmikrofoner eller keramiske patroner.

Liste over dele

2) Brug af en FET

Det andet forforstærkerdesign ser endnu enklere ud, da det fungerer ved hjælp af en enkelt billig JFET. Kredsløbsdiagrammet kan ses nedenfor.
Kredsløbet er selvforklarende og kan integreres med enhver standard effektforstærker til yderligere forstærkning.

Forforstærker til guitar

Det bliver normalt nødvendigt at tilslutte en elektrisk guitar med et miksepanel, et lydbånd eller et bærbart studie.

Så meget som ledninger er bekymret, er det måske ikke et problem, men at matche den høje impedans af guitarkomponenten med den lave impedans af mixerpanelets line-input bliver dog et problem.

Selv de intetanende højimpedansindgange fra disse enheder er ikke velegnet til guitaroutput. Så snart guitaren er tilsluttet denne type input, ser du næppe et signal muligt for panelet eller dækket at behandle.

Det kan være sandsynligt at vedhæfte guitaren til mikrofonindgangen (højimpedans), men det er ofte alt for følsomt for funktionen, hvilket fører til klipning af guitarens signal for let.

Den matchende forstærker, der er introduceret i denne artikel, svarer på disse vanskeligheder: den har en højimpedans (1M) indgang, der kan stå op til spændinger på over 200 V. Udgangsimpedansen er ret lille. Forstærkning er X2 (6 dB).

Dobbelt tonekontrol, tilstedeværelseskontrol og lydstyrkekontrol tilbydes. Kredsløbet er designet til inputniveauer på op til 3 V. Over dette niveau stiger forvrængning, men det kan naturligvis være et anstændigt resultat med guitarmusik.

Ægte klipning af indgangssignalet vil først finde sted, før der til sidst anvendes væsentligt større niveauer over minimums guitarspecifikationer. Kredsløbet drives af et 9-V (PP3) batteri, gennem hvilket kredsløbet trækker en strøm lige omkring 3 mA.

3) Stereoforforstærker ved hjælp af IC LM382

Her er et andet dejligt lille forforstærkerkredsløb ved hjælp af en dobbelt opamp IC LM382. Da IC leverer en dobbelt opamp-pakke, kunne der oprettes to forforstærkere til stereoanvendelse. Outputtet fra denne forforstærker kan forventes at være meget godt.

Liste over dele

R1, R2 = se nedenstående tabel.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100nF polyester
C3 til C10 = se tabel
C11 til C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Balanceret forforstærker

Hvis du leder efter noget mere sofistikeret, kan du prøve dette afbalancerede forforstærkerdesign. Kredsløbet forklares detaljeret i denne artikel som du kan henvise til for din læsefornøjelse.

5) Forforstærker med tonekontrol

En tonekontrol inkluderer normalt bas- og diskantfunktioner til tilpasning af musikens dynamiske kvalitet. Men da en tonekontrol også har evnen til at forstærke det indgående, kan den effektivt bruges som et fremragende Hi-Fi-forforstærkerkredsløb. Dette har vi et system, der fungerer på to måder, fjende der forbedrer tonekvaliteten af ​​musikken og også forforstærker musikken til det efterfølgende effektforstærkerstadium.

Det komplette kredsløb for denne femte forforstærker kan ses nedenfor:

OPDATER

Her er et par flere forforstærkerkredsløb, der kan interessere dig.

6) MIC-forforstærkerkredsløb med lav Z (impedans)

Det hidtil beskrevne kredsløb er naturligvis kun egnet til brug med mikrofoner med høj impedans og giver utilstrækkelig forstærkning til brug med typer med lav impedans. Disse giver normalt et udgangssignalniveau på ca. 0,2 mV. R.M.S., som er cirka en tiendedel af den, der genereres af en mikrofon med høj impedans.

Kredsløbsdiagrammet er beregnet til en forforstærker, der kan bruges med mikrofoner med lav impedans og skal give et udgangssignal på omkring 500 mV. R.M.S. Prototypen viste sig at fungere godt med både 200 ohm og 600 ohm dynamiske mikrofoner med impedans, men den skulle også fungere godt med electret-typer som har en indbygget FET-bufferforstærker, men ingen step-up transformer. Den uvægtede støjydelse for dette kredsløb er ikke helt så god som for det tidligere kredsløb, men er stadig ca. -60dB henvist til 500mV R.M.S.

Dette kredsløb er virkelig en tilpasning af det andet design. FET-indgangstrinnet bruger den fælles gate-tilstand i stedet for den fælles kilde. Den fælles portkonfiguration giver en rimelig god spændingsforstærkning sammen med en lav indgangsimpedans (et par hundrede ohm), der matcher mikrofonen rimeligt godt. Den eneste anden ændring i kredsløbet er, at emitteren på Tr2 forbinder direkte til den negative forsyningsskinne, og der er ingen feedbackmodstand her. Dette gøres for at øge forstærkningen af ​​kredsløbet, som som tidligere forklaret skal være cirka ti gange højere for en mikrofon med lav impedans.

Forstærker-kredsløb uden støj

I mange applikationer (lyd, computerenheder, rumfartsforstærkere, kommunikation osv.) Bliver et usædvanligt lavt støjforforstærkerstrin nødvendigt, og næsten enhver modelstrategi, der kan minimere støj med endda 1 dB, hilses med lidenskab velkommen af ​​alle involverede.

R11 er = 6k8

Nedenstående kredsløb giver et grundlæggende designkoncept, selvom det ikke er helt ideelt, er de endelige resultater hidtil opmuntrende. Ved at anvende selv de meget følsomme måleenheder lige ved hånden kunne vi stadig ikke bestemme stort set noget outputstøjsignal overhovedet! Når det er sagt, synes der i øjeblikket stadig at være et restproblem: kredsløbets forstærkning er nul.

Automatisk forstærkningsforstærkerkredsløb

Denne mikrofonforforstærker har automatisk forstærkningskontrol, som opretholder outputkvaliteten relativt konsistent inden for et bredt udvalg af inputområder. Kredsløbet er særligt velegnet til at drive radiosendermodulatoren og gør det muligt at opnå et stort typisk moduleringsindeks. Dette kan muligvis anvendes i power amp-systemer og intercoms for at give bedre forståelighed og kompensere for forskellige højttalerspecifikationer.

Det specifikke signalforstærkertrin er T2, som fungerer i almindelig emittertilstand, hvor udgangssignalet ekstraheres fra sin kollektor. En del af udgangssignalet leveres ved hjælp af emitterfølger T3 mod en spidsensretter indeholdende D1 / D2 og C4. Spændingen over C4 anvendes til at regulere T1-basisstrømmen, der udgør sektionen af ​​indgangsdæmperen.

Ved reducerede signalkoncentrationer er spændingen på C4 minimal, og T1 trækker meget lidt strøm. Når niveauet for indgangssignalet stiger, stiger spændingen på C4, og T1 tænder hårdere, hvilket medfører højere undertrykkelse af indgangssignalet. Den samlede virkning er, at når indgangssignalet øges, skal det gennemgå en øget dæmpningsgrad, og udgangssignalet fortsætter således med at være rimeligt konstant over en lang række indgangssignaler. Kredsløbet er passende til indgange, der har et maksimalt indgangsniveau op til 1 volt. Mikrofonen kunne erstattes af en lille højttaler til at konvertere kredsløbet til en intercom.

1,5 V Forforstærker kredsløb

Mens de fleste forstærkere kommer uden tilstrækkelig indgangsfølsomhed og næsten ikke noget rum i deres kabinet, kan uafhængige forforstærkere med lav effekt, som kan integreres eksternt, være meget nyttige.

Disse skal have et absolut minimum antal dele og sandsynligvis være drevet af kun en tør celle.

Det uafhængige 1,5 V forforstærker kredsløb, der er forklaret nedenfor, består af individuel forstærkningstransistor, der går forud for en emitterfølger. DC-negativ feedback holder driftsniveauet stabilt.

Forstærkningen er omtrent x 10 til x 20. Hvis signalkilden giver impedans på mere end 100 k ohm, er en vis forstærkningskontrol mulig gennem P1. En rimelig langvarig backup af batteri kunne erhverves ved brug af et par 1,5 volt tørre celler (i serie) snarere end en.

Hvis strømmen falder under 1 volt, kan forstærkeren muligvis stoppe med at fungere. Typiske tørre celler nedbrydes ofte hurtigt til 1 volt og skal derefter smides væk, selvom det kan tage længere tid for hver af de to celler at falde til 0,5 volt. Nuværende træk ved 3 volt forsyning vil sandsynligvis være omkring 450 mikroampere.