Как правильно настроить срез частоты

Продолжаю выдавать познавательный материал))) Сегодня я попытаюсь доступным языком рассказать и показать вам что такое фильтры и как они работают.

Каждый компонент аудиосистемы должен воспроизводить свой диапазон частот. Сабвуфер не должен петь, а фронт не должен валить басуху 30 гц. Отрезав ненужные частоты от динамиков, мы облегчим им жизнь, увеличим максимальную громкость системы и улучшим качество звука в целом.

Фильтры бывают двух видов:
— фильтр верхних частот (ФВЧ)
— фильтр нижних частот (ФНЧ)
Первый пропускает высокие частоты, подавляя частоты НИЖЕ частоты среза, второй, соответственно, пропускает низкие частоты и подавляет частоты ВЫШЕ частоты среза. Фильтр-сабсоник в сабвуферных усилителях по сути является ФВЧ.

Вроде все просто и понятно, там режет низы, там режет верха, НО! ни один фильтр не отрезает сигнал резко! Ваш сабвуфер, порезанный, скажем, на 63 гц, будет играть 100 и даже 200 гц, но уже с гораздо меньшей громкостью.

Здесь мы вспоминаем про порядок фильтров — именно он определяет с какой крутизной будет затухать сигнал относительно частоты среза. Порядок может быть 1-ый (6 дб/окт), 2-ой (12 дб/окт), 3-ий (18 дб/окт), 4-ый (24 дб/окт) и т.д.
Что такое дб/окт спросите вы!? — это количество децибел, на сколько тише станет сигнал через октаву.
И на сколько же? — 6 дб это в 4 раза тише, 12 дб в 16 раз, 18 дб в 64 раза, 24 дб в 256 раз тише.
А что такое октава!? — нуууу, в общем это диапазон частот, находящийся вдвое выше или ниже частоты среза)))
Ничего не поняли?))) Специально для этого я всю ночь рисовал картинки))) Смотрим!

Синий график — сабвуфер, порезанный на 63 гц вторым порядком. Это означает, что через октаву (63х2=125 Гц) сигнал будет тише на 12 дб, т.е. в 16 раз.
Зеленый график — сабвуфер, порезанный на 63 гц четвертым порядком. Крутизна затухания существенно выше, что означает падение звукового давления к 125 гц на 24 дб, т.е. сабвуфер будет воспроизводить 125 гц, но в 256 раз тише!
Красный график — мидвуфер, порезанный на 125 гц вторым порядком. Через октаву (125/2=63 Гц) его громкость упадет на 12 дб.
Желтый график — мидвуфер, порезанный на 80 гц четвертым порядком. Опять же, динамик будет играть и 20 гц, но уже на 40 гц (80/2) его громкость будет ничтожна.

Думаю все получилось предельно просто и понятно. Такие картинки очень удобно рисовать на бумаге, чтобы быстро прикинуть как буду согласованы, например, сабвуфер и мидвуфер в вашей системе. Удачи в настройке!

Источник

Как резать частоты динамиков на усилителе

vgcorp Блог Как правильно настроить автомобильный усилитель. (GAIN, HPF, LPF и другие)

Искал достаточно простое и в тоже время точное описание процедуры настройки автомобильного усилителя и наткнулся на бортовой журнал Sutener71.

У себя в БЖ пишу для последующего использования мной же в своей машине (пришел к тому, что не могу слушать бубуканье штатной акустики и меняю на более высокий уровень усилитель, головное устройство давно заменил). Акустика приобретена. С выбором усилителя почти закончено — есть три кандидата. О них — в отдельной ветке.

Инструкцию тупо скопировал, предварительно исправив орфографические ошибки ;). Если при настройке будут отклонения от ниже написанного, позже статью откорректирую.

Как настроить усилитель?1. Выбор уровня чувствительности усилителяГрубо говоря громкость (хотя это и не совсем так). Выкручивая регулятор от большего числа к меньшему мы её повышаем.

ФильтрыФНЧ — отфильтровывает Низкие частотыФВЧ — отфильтровывает Высокие частоты

Скажем, установив регулятор ФНЧ на 50 гц, на динамик будут поступать частоты до 50 Гц.

Внимание: на разных усилителях возможны варианты — или это будет селектор с выбором типа фильтров и одним регулятором, или же отдельные регуляторы для ФВЧ и ФНЧ.в некторых усилителях возможно включение обоих фильтров, таким образом включив ФНЧ и ФВЧ мы можем получит полосовой фильтр. Например установив ФНЧ на 200 Гц а ФВЧ на 50 Гц, акустика будет воспроизводить сигнал в диапазоне от 50 до 200 Герц соответсвенно

У некоторых старых моделей усилителей встречаются фиксированные фильтры. Выбор фильтрации производиться селектором.

Сабсоник.По большей части необходим для сабвуферов (в фазоинверторном оформлении) Но его можно так же использовать и как ФВЧ.

Так же существуют сабсоники с фиксированной частотой фильтрации

4.Басс БустПозволяет повысить громкость на определённой частоте

Внимание: частота басс буста как правило фиксированная.Но на некоторых усилителях присутствует дополнительный регулятор позволяющий выбрать необходииую частоту.

Так же существуют басс бусты с фиксированным усилением

5.Регулятор фазыСлужит для согласования работы сабвуфера с фронтом.И в целом для его более точной настройки.Также существуют фиксированные регуляторы фазы

6.Крутизна фильтровСелектор позволяет выбрать крутизну спада фильтров.

Внимание не рассматривайте нижепреведённый текст как руководство пользователя. Здесь я постарался лишь в кратце и более доступным языкомобъяснить «что для чего».При настройке усилителя включайте голову и будьте благоразумны! Я не отвечаю за возможный причинённый вам ущерб.Если вы не уверены что сможете это сделать самостоятельно — обратитесь к специалистамЕсли у вас компонентная или коаксиальная акустика [два динамика спереди и два сзади] 5.25″, 6.5″, 6х9″ и других популярных размеров то настройка заключается в следующем:Как правило, такая акустика не способна воспроизводить сверхнизкие частоты (для этого существует Сабвуфер, поэтому выберите ФВЧ на той паре каналов где она подключена. Установите регулятор ФВЧ на 60-80 Гц. Далее выкрутите «Gain» на минимум. И выставите на головном устройстве почти максимальную громкость. Далее выкручивайте Gain до появления искажений. Будьте аккуратны. Более тонкая настройка заключается в том чтобы найти компромисс между «громкостью» и «басовитостью» динамиков, при этом главным является отсутствие искажений в звучании. С помощью гейна и ФВЧ настройте тот звук, который вам больше нравится, попеременно регулируя усиление и частоту фильтрации.

Для сабвуферов и аналогичных им басовых динамиков всё аналогично, за исключнием того, что здесь мы используем ФНЧ, т.е. цель — не дать сабвуферу воспроизводить более высокие частоты. Обычно при настройке выбирают 50-80 Гц. Если у вас ФИ корпус, то желательно воспользоваться сабсоником. Если есть регулятор фазы — не пожалейте времени, покрутите его, послушайте. Возможно, в каком либо положении сабвуфер станет играть громче и быстрее.

Настройка усилителя на фронт для новичка. Часть 1

Смысл конечной настройки должен быть таков что: каждый динамик должен играть свой диапазон частот.Если к примеру у вас сабвуфер и фронт, то, как правило, частоту ФВЧ для динамиков и частоту ФНЧ для сабвуфера устанавливают одинаковой. Т.е. скажем сабвуфер играет до 80 Гц, а фронт уже от тех же 80 Гц.Это как правило, но не всегда так. Помните что звук вы выстраиваете для себя. Настраивайте так, как вам больше понравится.

Level — уровень — устанавливаешь входную чувствительность усилка. Устанавливаешь 3/4 громкость на ГУ и потихонькуу прибавляешь Level до появления искажений и крутишь немного назат пока искажения не пропадут и так и оставляешь.

BassBoost — подьем басов — если хочется «погуще бас» но я бы не трогал.

HPF — фильтр ВЧ — устанавливает нижнюю границу диапазона ВЧ. низкие частоты «срезает» — для «пищалок»

X-over — режим работы кроссовера — если усилитель питает сабвуфер- поставьте LowPass. если широкополосные динамики то full. если вч твиттеры «пищалки» то HighPass

LPF — фильтр НЧ — устанавливает верхнюю границу диапазона НЧ. высокие частоты срезает — для сабвуфера

Subsonic — фильтр инфранизких частот, то есть частот ниже 20 Гц. — мы их все равно не услышим и это создает паразитную нагрузку на динамики. Этот фильтр ее устраняет. установи на 20Гц для саба или 50гц для широкополосных динамиков

другие переключатели не свойственны классическому усилителю — установи на LOW

Как настроить срезы на усилителе

Сабвуфер — важная часть акустической системы автомобиля. Именно он позволяет не только слушать музыку, но и ощущать её глубину и объём всем телом. Именно правильная настройка сабвуфера в машине способна значительно увеличить удовольствие от прослушивания музыки.

Существует мнение, что сабвуфер в автомобиле нужен только для молодёжи, слушающей утробный афроамериканский рэп, выворачивающий внутренности. На самом деле это не так. Сабвуфер всего лишь позволяет расширить динамический диапазон воспроизведения. Ведь низкие частоты есть практически в любом музыкальном материале, даже в классической музыке.

Но небольшие дверные колонки не позволяют слушать низкий бас. Зато с этим прекрасно справляется сабвуфер. Естественно, если сабвуфер правильно сделан и произведена правильная настройка сабвуфера в машине.

Как выставить порядки и срезы в компонентной акустике

В этом видео говорим о настройке. Дмитрий Приколота рассказывает, какие базовые срезы и их порядки можно выставить при настройке двух — и трёхполосной акустики, как ближнего поля, так и эстрадных компонентов. Смотрите видео здесь:

Если вам понравилось это видео, делитесь им с друзьями, пишите комментарии!

А ниже вы можете прочитать текстовую версию данного видео.

Как выставить срезы и порядки в компонентной акустике

Всем привет, друзья! С вами Дмитрий Приколота и Школа Автозвука.

Очень часто задаётся вопрос: «А как же выставить срезы?», «Какие срезы? Порекомендуйте на ту или иную акустику». Поэтому мы решили записать такое небольшое видео, в котором было бы рассказано о базовых настройках частот срезов и их порядков. То есть, как «расфильтровать» акустику, как для компонентной акустики, так и для эстрадной.

Как ПРАВИЛЬНО настроить усилитель за 5 минут?

Но, повторюсь, данные рекомендации, это всего лишь база. У каждой системы итоговые настройки фильтрации будут отличаться. Почему? Потому что всё зависит: от самих компонентов, непосредственно от «железа» и от того, что вы хотите в итоге получить.

Итак, давайте рассмотрим базовые настройки фильтрации. Для компонентной акустики: на ВЧ HPF — 4 кГц вторым порядком, для мидбаса HPF 80 Гц, а LPF — 3,15 кГц. Это всё вторыми порядками. LPF для сабвуфера — 63 Гц, вторым порядком. Как вы увидите далее, для сабвуфера данный параметр не будет меняться в принципе.

Ещё одно такое важное уточнение или замечание: неважно, где у вас происходит фильтрация сигнала — в головном устройстве, в усилителе. Важно то, в каком виде и как «порезанный» сигнал доходит непосредственно до самих динамиков.

Далее рассмотрим вариант, когда у нас не классическая схема «двухполосный фронт сабвуфер», а другая схема, которая является подороже и получше. Это трёхполосный фронт сабвуфер.

Для твитера, в данном случае, HPF — срез 6,3 кГц вторым порядком. Для среднечастотных динамиков low pass filter — 4 кГц, вторым порядком, то есть — 12 децибел на октаву. Для среднечастотников с жёстким диффузором HPF — 500 Гц, вторым порядком. Для среднечастотников с купольным диффузором HPF будет 1,25 кГц, вторым порядком. Связано это с возможностями и конструктивными особенностями тех или иных среднечастотников.

Для мидбаса, в данном случае… Вернее, правильно его будет назвать уже мидвуфером, HPF мы выставляем на 80 Гц, вторым порядком. Low pass filter 250 Гц, вторым порядком. Ну и на сабвуфер, как уже было сказано, мы оставляем LPF на 63 Гц, вторым порядком.

Что касаемо эстрадной акустики, здесь всё меняется, немножко становится по-другому. Для ВЧ-звена high pass filter — 8 кГц, вторым порядком. В данном случае, для классической «двушки» HPF — 160 Гц, вторым порядком, а low pass filter — 4 кГц, также вторым порядком. Для сабвуфера мы оставляем low pass filter на 63 Гц, вторым порядком.

Если мы строим эстрадную систему, но уже трёхполосную, то всё тоже немного меняется. High pass filter для ВЧ у нас также остаётся на 8 кГц, вторым порядком. Для среднечастотного звена LPF — 4 кГц, вторым порядком, HPF — 500 Гц, вторым порядком. Для мидбасового звена HPF — 120 Гц, вторым порядком, а LPF — 250 Гц, вторым порядком. И сабуфер (LPF) также остаётся на 63 Гц, вторым порядком.

Настройка срезов на магнитоле и усилителе. Автозвук своими руками

Итак, подытожим! Данные рекомендации по фильтрации системы являются базовыми, и от них мы будем отталкиваться при настройке своей аудиосистемы. В процессе настройки мы можем изменить не только частоту среза. Всё зависит от возможности нашей аудиосистемы. Это необходимо слушать. Может мидбас чуть ниже сможет играть, возможно его нужно будет немного «распустить» сверху. Может твитер сможет забраться немного ниже, а при этом не будут возникать какие-нибудь артефакты, искажения в звучании.

То же самое касается и эстрадных систем. Но помимо того, что мы с вами будем менять в процессе настройки частоту, также если ваша конфигурация аудиосистемы и возможности фильтрации позволяют порядки, то, естественно, тут же меняются и порядки. Таким образом, меняются порядки, если нам нужно понизить частоту, то порядок надо сделать повыше. Если частоту нужно повысить, то порядок надо понизить, то есть, перейти на первый порядок.

Это всё решается непосредственно в процессе настройки аудиосистемы. Окончательные срезы будут у вас в машине индивидуальными. Срезы от чужой машины вам не подойдут, скорее всего. За редким исключением, если системы будут практически идентичными.

Ну а на сегодня всё, друзья мои! Надеюсь, видео было вам полезным. Если это так, ставьте лайки, делитесь этим материалом со своими друзьями, подписывайтесь на канал!

С вами был Дмитрий Приколота и Школа Автозвука.

НОВЫЙ ПОТОК ТРЕНИНГА «БЫСТРЫЕ ДЕНЬГИ В АВТОЗВУКЕ» Успей вписаться по выгодной цене!

Понравилось?. нажав на социальную кнопку!

Subsonic

Subsonic — это тот же фильтр высоких частот (HPF) на сабовых усилителях (часто на моноблоках) — отрезает инфразвук. Устанавливайте его примерно на 20 Hz.

Настройка гейна на слух (1 способ)

Имея хорошее сабовое звено, не пользуйтесь эквалайзером и различными басовыми улучшайзерами, забудьте про bassboost на усилителе — поэтому перед настройкой гейна проверьте чтобы все это было отключено!

Установите регулятор на минимум и включите музыку, которую вы обычно слушаете. Прибавляйте громкость магнитолы на 3/4 от максимума, услышав искажения в звучании саба раньше — остановитесь и убавьте громкость на пару делений. Переходите к усилителю. Попросите помощника медленно прибавлять регулятор гейна до появления новых искажений, а услышав их, остановите вращение и убавьте на 10 %.

Что нужно знать о фильтрах

Ещё одна вещь, которую надо помнить о фильтрах — ни один из них не отрезает сигнал резко, как ножом. То есть, не бывает такого, чтобы LPF был настроен на 63 Гц, а на 64 Гц звука уже не было. Все частоты, что выше, будут ослабляться, с плавным спадом. И плавность этого спада будет зависеть от так называемого порядка фильтра.

Фильтр 4-го порядка даст более пологий спад, а фильтр 1-го — более крутой. Некоторые головные устройства позволяют выбирать порядок фильтра. Это имеет значение для настройки «стыка» области работы сабвуфера и мидбасов.

Регулировка уровня входной чувствительности сабвуфера «GAIN» или «LEVEL»

Ещё одним важным этапом в настройке сабвуфера является регулировка уровня входной чувствительности сабвуфера. Он находится на сабвуферном усилителе и обозначается словом «GAIN» или «LEVEL».

Выглядит, как «крутилка» с цифрами, например, от 0,3 до 5 В. Это не уровень громкости, как некоторые ошибочно думают, хотя при установке на максимальные значения громкость действительно увеличивается. Эта функция нужна, чтобы согласовать уровень головного устройства и усилителя.

Настраивают «GAIN» по разным методикам. Но суть их примерно такая: на сабвуфер подаётся музыкальный сигнал в виде синусов с определённой частотой. Уровень входной чувствительности при этом минимальный.

Постепенно увеличивают громкость на головном устройстве, до появления слышимых искажений. После этого ручку громкости поворачивают назад, чтобы звук снова стал чистым. Потом так же настраивают «GAIN», вращая «крутилку» до того, как появятся искажения сигнала. После снова возвращают её немного назад. Более точной будет настройка сабвуфера в машине, если применять в процессе осциллограф.

Настройка акустической фазы сабвуфера

Также важна настройка акустической фазы сабвуфера. Не вдаваясь в нюансы терминологии, следует сказать, что правильная фазировка позволяет обеспечить звучание «саба» спереди, вместе с фронтальными динамиками. Если сабвуфер слышно сзади, из багажника, значит что-то сделано неправильно.

На многих усилителях есть «крутилка» фазовращателя, позволяющая плавно поворачивать фазу. Поэтому желательно приобретать именно такие усилители. Если такой возможности нет, повернуть фазу можно на ГУ, если у него есть такая функция. Или же можно просто поменять местами плюсовой и минусовой провод на динамике.

Преобразователь частоты в напряжение

В 1987 году в журнале «Радио» в разделе «Обмен опытом» была опубликована схема преобразователя частоты в напряжение (рис.1) [1]. Помнится, что очень хотелось собрать на ней частотомер, но как-то всё не получалось найти нужные транзисторы и схема так и осталась непроверенной.

Прошло много лет, всё забылось, а вот недавно понадобилось контролировать частоту на достаточно большом промежутке времени и сразу, вдруг, вспомнился тот преобразователь. А это значит, что пришло время его собирать…

Принцип работы перепечатывать из статьи не буду, приведу часть отсканированного текста (рис.2).

В схеме, непонятно почему, конденсатор С7 стоит «минусом» в общий провод, хотя понятно, что при подаче на инвертирующий вход операционного усилителя положительного напряжения на его выходе получается отрицательное. Давайте, будем считать это банальная опечатка и просто учтём её на будущее.

Указанные в статье полевые транзисторы сейчас уже можно не искать – есть удобные мультиплексоры аналоговых сигналов – например, 74HC4052. Операционный усилитель тоже лучше использовать более современный, а если же взять «спаренный», то после дополнительного каскада инверсии на выходе можно получить более удобное и привычное положительное напряжение.

Немного посидев с паяльником и макетной платой, получилась схема, показанная на рисунке 3, где входной синусоидальный сигнал преобразуется триггером Шмитта 74HCT14 (DD1) в прямоугольный, который управляет ключами мультиплексора 74HC4052 (DD2). Алгоритм их переключения таков, что при низком уровне на выводе 9 замкнут «верхний ключ» (13 и 12 выводы) и разомкнут «нижний» (3 и 2 выводы), а при высоком уровне на выводе 9 всё наоборот. разомкнут «верхний» и замкнут «нижний». Зарядный ток конденсатора преобразуется в напряжение и фильтруется на операционном усилителе ОР1.1, проходит через НЧ фильтр R6C5 и затем инвертируется и дополнительно фильтруется на ОР1.2.

Стабилизаторы напряжений питания VR1 и VR2 выбраны 5-тивольтовыми исходя из того, что в схеме стоит микросхема с 5-ти вольтовым питанием – 74HCT14. Можно, конечно, использовать только VR1, запитав от него микросхемы DD1 и DD2, а ОР1 питать от цепей /-12 В и, тогда, изменив коэффициент усиления каскада на ОР1.2, можно получить большее выходное напряжение. При той же схемотехнике, что показана на рисунке 3, на выходе ОР1.2 получается 3,5 В при входной частоте 700 Гц («прирост» напряжения по 0,5 В на каждые 100 Гц).

При проверке работоспособности применялась программа SpectraPLUS, имеющая в себе утилиту генератора сигналов. На рисунке 4 тремя участками по пять минут показано состояние выходного напряжения при «линейном» изменении входной частоты от 0,1 Гц до 700 Гц.

Была проверена работа и с другими параметрами изменения частоты – на рисунке 5 результат «обратный по частоте» (т.е. от 700 Гц до 0,1 Гц), а на рисунке 6 – с логарифмической зависимостью изменения частоты. Графики сделаны при меньших временных интервалах.

На относительно больших скоростях свипирования заметны искажения фронтов в моменты резкого изменения частоты (рис.7), причина которых кроется в больших временных постоянных фильтров низких частот. Простое уменьшение номинальных значений конденсаторов С4, С5 и С10 проблему с искажениями фронтов несколько уменьшает, но тогда появляется проблема с плохой фильтрацией пульсаций сигналов на самых низких частотах. В данном случае проблема «затяжки» фронта решается выбором бОльшего времени свипирования.

Чувствительность преобразователя около 0,85 В на частотах выше 10 Гц, но на частотах ниже зависит как от ёмкости разделительного конденсатора на выходе звуковой карты, так и от параметров входной цепи самого преобразователя. В связи с этим возможно изменение скважности при преобразовании входного сигнала в прямоугольник и чтобы его исключить, в схему следует добавить триггер DD3 (рис.8), делящий частоту сигнала в два раза и этим преобразующий его в сигнал с одинаковой длительностью «нулевого» и «единичного» состояний (меандр). Естественно, в этом случае для получения тех же значений выходных напряжений, входящая частота должна быть в два раза выше.

В приложении к тексту есть файл печатной платы в формате программы Sprint-Layout с разводкой под дополнительную микросхему 74HC74. Размер платы 60х45 мм, все детали установлены с одной стороны (рис.9 и рис.10), фольга на другой стороне используется как общий провод. Вид сделан со стороны печати, при ЛУТ нужно выбирать опцию «Зеркально».

Детали применены как для поверхностного монтажа, так и обычные выводные.

Стабилизаторы напряжений питания можно использовать и маломощных версий, с буквой «L». просто здесь установлены те, которых было больше в наличии.

«Зарядный» конденсатор С3 в макетной плате использовался smd-шный 0805 Y5V. а в окончательном варианте был установлен плёночный «зелёный» китайский безымянный (виден на рис.10). разницы в преобразовании замечено не было.

Конденсаторы С4 и С10. неполярный, взяты из какой-то компьютерной акустики. Можно использовать и обычные полярные электролитические конденсаторы и тогда минусовой вывод С4 подключается к выводу 1 ОР1.1, а минусовой вывод С10 к выводу 6 ОР1.2.

Преобразователь, собранный с указанными номиналами элементов, в настройке не нуждается, но при внесении изменений или изменении условий, потребуется настройка. Например, если ёмкость конденсатора С3 взять 0,047 мкФ, то диапазон преобразуемых частот увеличится примерно вдвое. Также, если увеличить сопротивление R8 в два раза, то примерно настолько же увеличится и выходное постоянное напряжение. Питания операционных усилителей в этом случае следует брать /- 12 В.

Усилители на лампах

Исторически первые усилители создавались на электронных лампах, которые относятся к классу электровакуумных приборов.

В зависимости от расположенных внутри герметичной колбы лампы электродов различают:

Максимальное количество электродов – восемь. Существуют также такие электровакуумные приборы, как клистроны.

Применение УНЧ

Чаще всего УНЧ используется в аппаратуре для воспроизведения звука, потому что в данной области техники часто необходимо усиливать частоту сигнала до той, которую может воспринимать человеческий организм (от 20 Гц до 20 кГц).

измерительная техника;
дефектоскопия;
аналоговая вычислительная техника.

В целом усилители низких частот встречаются в качестве составных компонентов различных электронных схем, например, радиоприемников, акустических устройств, телевизоров или радиопередатчиков.

Особенности электровакуумных усилителей

Если сравнить качество одного и того же сигнала, усиленного ламповым устройством и УНЧ на транзисторах, то разница будет видна невооруженным глазом не в пользу последнего.

Любой профессиональный музыкант скажет, что ламповые усилители куда лучше своих продвинутых аналогов.

Электровакуумные приборы давно вышли из массового потребления, им на смену пришли транзисторы и микросхемы, но это неактуально для области воспроизведения звука. За счет температурной стабильности и вакуума внутри ламповые приборы лучше усиливают сигнал.

Единственный недостаток лампового УНЧ – высокая цена, что логично: дорого выпускать элементы, которые не пользуются массовым спросом.

Усилитель на биполярном транзисторе

Часто усилительные каскады собираются с использованием транзисторов. Простой усилитель низкой частоты можно собрать всего из трех основных элементов: конденсатора, резистора и n-p-n транзистора.

Для сборки такого усилителя понадобится заземлить эмиттер транзистора, подсоединить к его базе последовательно конденсатор, а параллельно – резистор. Нагрузку следует располагать перед коллектором. К коллектору в данной схеме целесообразно подключить ограничительный резистор.

Допустимое напряжение питания такой схемы усилителя низкой частоты варьируется от 3 до 12 вольт. Номинал резистора следует выбирать экспериментально с учетом того, что его величина должна быть минимум в 100 раз больше сопротивления нагрузки. Номинал конденсатора может варьироваться от 1 до 100 мкФ. Его емкость влияет на величину частоты, с которой может работать усилитель. Чем больше емкость, тем ниже номинал частоты, которую может усиливать транзистор.

Входной сигнал усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе подается на конденсатор. Положительный полюс питания необходимо соединить с точкой соединения нагрузки и резистора, параллельно соединенного с базой и конденсатором.

Чтобы улучшить качество такого сигнала, можно подключить к эмиттеру параллельно соединенные конденсатор и резистор, играющие роль отрицательной обратной связи.

Усилитель на клистроне

Принцип работы усилителя низкой частоты на клистроне основан на модуляции сигнала сначала по скорости, а затем по плотности.

Клистрон устроен следующим образом: в колбе есть катод, нагреваемый нитью накала, и коллектор (аналог анода). Между ними расположены входной и выходной резонаторы. Электроны, испускаемые с катода, ускоряются напряжением, подведенным к катоду, и устремляются к коллектору.

Одни электроны будут двигаться быстрее, другие медленнее – так выглядит модуляция по скорости. Из-за разницы в скорости движения электроны группируются в пучки – так проявляется модуляция по плотности. Модулированный по плотности сигнал попадает на выходной резонатор, где создает сигнал той же частоты, но большей мощности, чем и у входного резонатора.

Получается, что кинетическая энергия электронов преобразуется в энергию СВЧ-колебаний электромагнитного поля выходного резонатора. Так происходит усиление сигнала в клистроне.

Усилитель на микросхеме

УНЧ можно собирать и на электровакуумных элементах, и на транзисторах, и на операционных усилителях, только электронные лампы – это прошлый век, а остальные схемы не лишены недостатков, исправление которых неминуемо влечет усложнение конструкции усилителя. Это неудобно.

Инженеры давно нашли более удобный вариант создания УНЧ: промышленностью выпускаются готовые микросхемы, выполняющие роль усилителей.

Каждая из таких схем – набор ОУ, транзисторов и других элементов, соединенных определенным образом.

Примеры некоторых серий УНЧ в виде интегральных микросхем:

Все приведенные выше серии применяются в аудиоаппаратуре. Каждая из моделей имеет разные характеристики: напряжение питания, выходную мощность, коэффициенты усиления.

Они изготавливаются в виде небольших элементов с множеством выводов, которые удобно располагать на плате и монтировать.

Для работы с усилителем низкой частоты на микросхеме полезно знать азы алгебры логики, а также принципы работы логических элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

На логических элементах можно собрать практически любые электронные устройства, но в этом случае многие схемы будут получаться громоздкими и неудобными для монтажа.

Поэтому применение готовых интегральных микросхем, выполняющих функцию УНЧ, представляется наиболее удобным практическим вариантом.

Источник