Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Võimendi projekt (0)

1 Hindamata
Punktid
Võimendi projekt
Helisagedusvõimendi
Struktuur
Iga võimendi koosneb eelvõimendist ehk pinge- ja reguleervõimendist, ning võimsusvõimendist ehk lõppvõimendist. Eelvõimendi põhilised plokid on struktuurskeemil näidatud. Konkreetses võimendis võivad mõned struktuurskeemil näidatud plokkidest puududa. Üks aste võib täita mitut ülesannet, näiteks töötada korraga tämbri regulaatorina ja pingevõimendina, ka plokkide järjestus võib olla teistsugune, näiteks pingevõimendusaste võib olla tämbriregulaatorist eespool . Stereovõimendi puhul on kaks samasugust kanalit A ja B kanal . Stereovõimendis töötavad rööbiti kaks võimenduskanalit ja lisandub stereotasakaalu regulaator ehk stereobalanss.
Helisagedusvõimendi struktuurskeemi määravad temale esitatavad nõuded. Neid väljendatakse kvaliteedi parameetrite ehk tunnussuuruste kaudu. Olulisemad parameetrid on:
  • Väljundvõimsus
  • Modulatsioonimoonutus ehk ebalineaarmoonutus
  • Talitussagedusala ehk läbilaskeriba laius
  • Müratase

Väljundvõimsus
Helisagedusvõimendit saab iseloomustada mitut liiki väljundvõimsustega:
  • Nimiväljundvõimsus (Pn) – ehk siinusvõimsus või püsivõimsus ning ruutkeskmine (RMS), mida võimendi annab 1000 Hz-lise siinuselise sisendpinge korral nimiväljundkoormusele tingimusel, et väljundpinge harmooniliste moonutustegur (Kh) ei ületa etteantud suurust. Nimiväljundvõimsuse saab vajaliku helirõhutaseme järgi arvutada (Jaotises 7.11 esitatud metoodika järgi Abo raamatus).

  • Maksimaalne väljundvõimsus (Pmax) – on selline võimsus, mille puhul Khmax ulatub 10%-ni. Mõlemat neid võimsusi peab võimendi taluma kestvalt (kehvade puhul vähemalt 10 min. aga korralik võimendi lõpmatuseni). Püsiva siinusvõimsuse korral on võimendi stabiliseerimata toitepinge madalam kui nõrga signaali puhul, sest stabiliseerimata toide hakkab kõikuma tarbitava voolu taktis. Muusika signaalipinge sisaldab impulsse, mille amplituud on kuni 10 korda suurem signaalipinge kesksuurusest, selliste impulsside ajal ei jõua toitepinge alaldi suuremahtuvusega filterkondensatoritel (silukondensaatoritel) langeda, mistõttu impulsside väljundvõimsus niinimetatud muusikaväljundvõimsus (Pm) on suurem kui nimiväljundvõimsus püsisignaali puhul. Näiteks võimendi raadiotehnika 020 stereo Pn = 50W, Kh = 0,5%, Pmax = 60W, Kh = 10, Pm = 70W. Stabiliseeritud toitepinge korral on nimivõimsus ja muusikavõimsus võrdsed.

Mittelineaarmoonutus ehk ebalineaarmoonutus
Ebalineaarmoonutusi iseloomustatakse harmooniliste teguriga (Kh). Transistorvõimendite Kh ei ületa keskmistel sagedustel 1%. Teatud lülitustehniliste võtetega on saavutatav palju parem tulemus, kus Kh = 0,01%. Talitussagedusala alumise ja ülemise piiri alas harmooniliste tegur teataval määral suureneb. Signaaliallika ja võimendi baasi karakteristikud ei ole alati täpselt teada ja seetõttu loetakse, et nende harmooniliste tegurid liituvad geomeetriliselt.
Kui näiteks võimendisse, mille Kh1 = 1% anda signaal magnetofonist, mille Kh2 = 2%, siis võimendi väljundsignaali Kh = ruutjuur (Kh1 ruudus + Kh2 ruudus).
Sagedustunnusjoon
Määrab alumise ja ülemise piirsageduse, millel sagedusmoonutus jääb etteantud piiridesse . Tehniliselt ei valmista raskusi teha võimendi sagedusalaga mõnest Hz-st kuni 100 kHz-ni, kuid valdava enamiku heliallikate sagedused koos ülemtoonidega mahuvad sagedusalasse 40...14 000 Hz. Seetõttu võimendi oluliselt laiem talitussagedusala ei paranda kuigivõrd heli kvaliteeti. Nimetatud sagedusalast väljaspool olevad infra - ja ultraheli sageduslikud mürakomponendid koormavad võimendit ning põhjustavad lisamoonutusi ja tekitavad häireid ka kuuldavas sagedusalas. Seepärast tuleb võimendi talitussagedusala laius valida lähtuvalt võimendatavast signaalist, see tähendab tema sagedusspektri laiusest.
Piirsagedused valitakse standardsageduste reast. Vahemikus 100 Hz...1000 Hz on nendeks sagedusteks 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 Hz.
Sagedusvahemikus 1...100, 1000...10 000 ja 10 000...100 000 Hz vastavalt kordsed teguriga 0,1, 10 ja 100.
Võimendi talitussagedusala on soovitav valida kummaltki poolt ühe kuni kolme astme võrra laiem signaaliallika sagedusalast. Seejuures tuleb valida nii, et võimendi sagedusmoonutus piirsagedustel ei ületaks 3 dB.
Müratase
Suhtelist mürataset väljendatakse tegeliku mürapinge ja seadme nimiväljudnpinge suhtena dB-des. Võrgutoitega seadmetes võib võimendi müra olla põhiliselt tingitud alaldatud toitepinge pulsatsioonist, kui silufilter on puudulik. Seljuhul kasutatakse veel suhtelise võrgumürataseme (Avm).
Kui näiteks helisagedusvõimendi nimiväljundpinge koormusel on 10V ja võrgumüra pinge 10mV, siis Avm = 20log x (0,01 / 10) = -60 dB. Helisagedusvõimendi müratase peabki olema vähemalt -60 dB.
On käibel ka signaali ja müra suhte mõiste. Seadme signaali ja müra suhe dB-des on absoluutväärtuselt sama suur kui suhteline müratase, kuid positiivse märgiga.
Sisend - ja väljundparameetrid
Signaaliallikaid ja võimendeid toodetakse enamasti omaette üksustena, et erinevate firmade poolt toodetud aparaate oleks võimalik normaalselt, see tähendab moonutusvabalt ja kaovabalt, omavahel ühendada on rahvusvahelise standardiga kindlaks määratud nende sisend- ja väljundtakistused ning vastavad pinged .
Helisagedusvõimendi sisendtakistus kΩ-des järgmiste signaaliallikate ühendamiseks:
  • Gramofoni magnethelipea (47kΩ +/- 10%)
  • Biesoelektriline helipea (470 kΩ)
  • Tuner, raadiodetektor, magnetofoni pingeväljund (220 kΩ)

Tuneri, detektori ja magnetofoni pingeväljundi väljundtakistus ei tohi olla üle 22 kΩ. Järgmise aparaadi sisendtakistus peab olema 10 korda suurem eelmisest aparaadist.
Signaaliallikate väljundpinged voltides on vähimate lubatud suurustena järgmised:
  • Gramofoni magnethelipea, nominaalne 0,005V (0,002V min.)
  • Biesoelektriline helipea, nominaalne 0,5V (0,2V min.)
  • Tuner, raadiodetektor, magnetofoni pingeväljund, nominaalne 0,4V (0,2V min.)

Mikrofonide ja nende ühendussisendite nõutavad parameetrid on tabelis 6.1 Abo raamatus.
Helisagedusvõimendi eelvõimendite väljundtakistus võib olla mitte rohkem kui 1 kΩ ja võimsusvõimendi sisendtakistus peab olema vähemalt 10 kΩ (10 korda suurem). Eelvõimendi standartne väljundpinge ja võimsusvõimendi vähim sisendpinge, millele vastab nimiväljundvõimsus võimsusvõimendi väljundis, mis on 1V.
Võimsusvõimendi väljundtakistus (Rv) peab olema vähemalt 3 korda väiksem kõlari nimitakistusest (Rk). Seljuhul summutab võimendi väljundtakistus rahuldavalt kõlarite võnkesüsteemi vabavõnkumisi nende resonantssagedusel. Tegelikult on saavutatav väljundtakistus kümnendikes Ω-des, kuid erilülituste abil saab väljundtakistuse muuta 0-ks või negatiivseks. Kõlari summutamise teguri (Fd = Rk / Rv) arvutamisel tuleb arvestada ka juhtmete takistust. Nimisisendtakistusteks on kõlaritel 4 Ω ja 8 Ω ning kuularitel 16 Ω. Kuularite takistused võivad olla ka 8, 100, 200, 300, 600, 1000, 2000 ja 4000 Ω. Võimendi kuulari takistus peab olema 120 Ω +/- 20% ja võimsus selles väljundis vähemalt 0,1W ehk 100mW. Kui võimendi väljundvõimsus on alla 10W, siis kuulari väljundi takistust ei normita.
Stereovõimendite eriparameetrid
Kanalite võimendused ei või erineda omavahel rohkem kui 2 dB vähem nõidlikkel, mitte rohkem kui 3 dB, helitugevusregulaatori mistahes asendi puhul. Ka kanalite sagedustunnusjooned ei või erineda teineteisest üle 2 dB, vähemnõudlikkel mitte üle 3 dB, tämbriregulaatori mistahes asendi puhul. Kanalite vaheline sumbumus sagedusel 1000 Hz peab olema vähemalt 40 dB, vähemnõudlikkes vähemalt 30 dB.
Võimendi astmete nõutavad parameetrid
Amatöörkonstruktor koostab amatöörskeemi mitmest allikast saadud skeemidega astmetest. Et need omavahel sobiksid peavad nende sisend- ja väljundtakistused ning sisend- ning väljundpinged, kuid ka mitmed muud parameetrid olema teatud kindlate suurustega (tabel 6.2 Abo raamatus on esitatud struktuurskeemile vastavate plokkide soovitatavad parameetrid). Parameetrid on esitatud kolmel tasemel. Algtaseme parameetritega plokkidest saab koostada võimendi, mis rahuldab näiteks standardiga DIN 45500, Hi-Fi parameetritega aparatuurile miinimumsuurustena. Kui plokid on keskastme parameetritega on võimendi tunnussuuruste poolest samal tasemel parimate Hi-Fi klassi võimenditega, mis on toodetud umbes 25 aastat tagasi, see tähendab 80-ndate aastate algul.
Kõrgtaseme parameetrid on mõeldud perspektiivsetele võimenditele. Võimendi on soovitav valmistada ühe kvaliteedi tasemega plokkidest.
Eelvõimendus astmed
Eelvõimendi astmed võimendavad signaali allika pinge samale tasemele signaalidega mis saabuvad teistest sisenditest.
Mikrofonivõimendi
Väikese sisendpinge tõttu peab mikrofoni võimendi nagu ka gramafoni võimendi olema võimalikult madala müratasemega seepärast tuleb kasutada võimalikult väikese omamüraga ja suure h21E suurusega räni transistore(nt KT3102DE , tema vanem varjant on KT342D). Transistorid on vaja rakendada tööle mikrovoolu reziimis st nõrga kollektor vooluga valides IC suuruseks. Ic=25...250μA. Suurema takistuslike mikrofonide korral tuleb valida väiksem Ic suurus. Autonoomse toitega võimendus aste 6.2A ABO lk 302 on mõeldud mikrofonide tundlikuse suurendamiseks ja ühendatakse väikese plekk varje sisse paigutatuna mikrofonijuhtme ja selle pistiku vahele. Madala mürataseme saavutamiseks tuleb eelnimetatud skeemil takisti R1 abil seada transistori toitevooluks 0,15-0,25mA. Müravaese transistori võimendusastme (6.2B joonisel) sisend transistoril VT1, Ic kollektorivool on ainult 2,5μA mistõttu mürategur ühevoldilise väljundsignaali suhtes on vähemalt -78dB. Võimendi sisendtakistus on 200kΩ mistõttu mikrofoni takistus võib olla kuni 50kΩ ja talitlus sagedusala 20Hz -20kHz, vajalik võimendustegur Ku=R4/R3 le.Takisti R4 skeemis muudab tagasisidet. Pingejagur moodustab R4 jast ja R3 est. Mikroskeemiga K548YH1. Selle mikroskeemi eelised üldotstarbeliste OP võimendite sees on väiksem omamüra ja väike modulatsiooni moonutus Kh 0,1%,tal on 1 polaarne toide ja tema sees on integraalne pinge stabilisaator ja või peale panna 9-15V ini ja sagedus korrektsioon on ka sees. Selle mikroskeemi kummagi võimendi kummagi sõltumatu võimendus kanali talitlus sagedusala on 20Hz-20kHz ebaühtlusega -1dB, nimi sisendpinge 1mV. Suurim lubatav pinge on kuni 30mV. Nimi väljundpinge on kuni 250mV, signaali ja müra suhe vähemalt 69dB. Harmooniliste tegur väljundpingel 5V 0,2%. Skeemi 6.2C l on näidatud ühe kanali skeem.
Piesohelipea
Pieso helipea sobitamisel võimendi sisendtakistusega tuleb arvestada ,et pieso element kujutab endast kondensaatorit mahtuvusega umbes 500-700pF. Selle kondensaatori mahtuvus takistus olles rööbiti piseso elemendi kui voolu generaatoriga ongi piesoelemendi sise takistuseks sageduse tõustes kondensaatori mahtuvustakistus Xc väheneb, nt sagedusel 100Hz Xc=3MΩ ja sagedusel 16kHz=20kΩ ,siis väheneb vastavalt ka helipea väljundpinge. Siis väheneb vastavalt ka helipea väljundpinge sõltuvalt mikrofoni sisetakistusest ,seega on mikrofoni pea heliülekande sagedus tunnusjoon päris lähedal standartsele sagedus tuunusjoonele(6.3).
Pieso helipea tunnusjoon langeb kogu talitlus sagedusalas enamvähem ühtlaselt vaid tingimusel ,et võimendi sisendtakistus on vähemalt 1-2MΩ kuid ka sellegi takistuse korral, tekib madalamatel sagedustel alla 500Hz teatav võimenduse langus kuid see on võimalik kompenseerida tämbri regulaatoriga.
Magnet helipea
Magnethelipea tunnusjooneks on enamvähem rõhtsirge st et väljundsignaal on nõela teraviku konstantse kiiruse korral sagedusest sõltumatu. Seepärast on sellel helipeal väljundisgnaali tingimatta tarvis sageduslikult korrigeerida . See signaal on väga nõrk, 2-5mV ja vajab umbes 100* võimendust. Transistoridega korrektsioon võimendi on joonisel 6.5A.
Helitugevus ja stereo tasakaaluregulaatorid
Helitugevus regulaator võimaldab valida sobiva heli põhiliselt selleks ,et muuta takistit pinge jagurina potensiomeeter lülituses. Helitugevusgeneraatori kavandamisel tuleb pidada silmas kaht kuulmisfüsioloogilist omadust: Talutav helivaljudus on tekitavast füüsikalisest helirõhust ja sellega võrdelisest helitugevusest logaritmilises sõltuvuses, st helirõhu tõusmisel heli suureneb. Et heli valjuks muutuks reguleertakisti liuguri ühtlasel pööramisel või lükkamisel lineaarselt peab reguleertakistil olema logaritmilisele vastupidine reguleertunnusjoon, see tähendab reguleertunnusjoon peab olema eksponentsiaalne . Selleks sobivad on takistid:
  • SP3 – 12
  • SP3 – 23 Ri/Rn

λ1/λn
Kui B tunnusjoonega regulaatori liugur on keskasendis, siis tema väljundpinge Uv = 0,1.
Kui püsiva helirõhu taseme korral tõsta signaali sagedust sagedusest 2 kHz kõrgemale või vähendada sagedusest 500 Hz madalamale, siis kuuldav helivaljusus väheneb ja suhteliselt seda enam, mida madalam on helirõhu tase keskmistel sagedustel, seetõttu helivaljususe vähendamisel kaovad helist madalad ja nõrgenevad kõrged sagedused. Niisugune sagedusmoonutus helitugevuse reguleerimisel ei ole täielikult kõrvaldatav tämbriregulaatori abil ja see oleks ka ebamugav kui helitugevuse reguleerimise järel peaks reguleerima ka helitämbrit.
Et madalate ja kõrgete sageduste õige tasakaal kesksageduste suhtes jääks sõltumatuks heli tugevuse regulaatori asendist, tuleb helitugevuse regulaatori ülekandeteguri vähendamisel, see tähendab liuguri lähendamisel ühisjuhtmele peab suurendama võimendust kõrgetel ja eriti madalatel sagedustel. Sellega kompenseeritakse nendel sagedustel kõrva tundlikkuse vähenemisest põhjustatud helivaljususe vähenemine kuulmishaistinguna. Selleks mõeldud lülitusi nimetatatakse sageduskompenseeritud ehk kuuldeõigeteks helitugevusregulaatoriteks.
Sageduskompenseeritud ehk kuuldeõige helitugevusregulaator
Selleks kasutatakse enamasti ühe või kahe lisaharundiga reguleertakistit. Harunditega ühendatakse sageduskorrektsioonelemendid. Kui regulaatori liugur läheneb harundi kohale osutuvad korrektsioonielemendid ühendatuks regulaatori väljundklemmiga. Mida madalam on sagedus, seda suurem on kondensaatori reaktiivtakistus ja seda suurem ka regulaatori väljundpinge. Kõrgetel sagedustel tõstab signaali suhtelist taset helitugevue vähendamisel reguleertakisti ülemise viigu ja liuguri vahele ühendatud kondensaator. Korrektsioonelementide orienteeruvad suurused on toodud skeemidel. Reguleertakisti teistsuguste takistuste puhul tuleb korrektsioonelementide suurusi täpsustada arvutuse teel või katseliselt vastavate diagrammide järgi (joonis 6.7. lk. 309).
Helitugevust saab kuuldeõigelt reguleerida ka ilma harunditeta takisti abil (joonised 6.8. ja 6.10. lk. 310 ja 311). Soovitatav kasutada harunditega.
Et sageduskompensatsioon oleks õige peab helitugevuse tase regulaatori suurima helitugevuse asendis olema lähedane 90- nele foonile (võib olla vahemikus 85...90 fooni), sest suurtel helitugevustel on samavaljusjooned võrdlemisi sirged. See helivaljus tase on soovitav konkreetses kuulamisruumis välja reguleerida nivoomõõturi (müramõõturi) abil, muutes helisagedusvõimendi pingevõimendust eel- või võimsusvõimendis. Helitugevusregulaator peab seejuures olema maksimaalsele helitugevusele vastavas asendis. Mõõteriista puudumisel on võimalik etteantud helirõhu taseme saavutamiseks vajaliku väljundvõimsus ligikaudselt määrata jaotises 7.11.4 toodud valemiga.
Sageduskompensatsiooni elemendid on otstarbekas varustada lülititega, et neid saaks tarbe korral välja lülitada kuularite kasutamisel , mikrofonist saadava signaali võimendamisel ja muudel juhtumitel .
Helitugevusregulaatori asukoht ja selle takistus
Helitugevusregulaator paigutatakse signaaliallikate ümberlüliti järele, harilikult enne või pärast filtreid. Regulaatori abil helitugevuse vähendamisel nõrgeneb regulaatorile eelnevate astmete omamüra ehk kahin. Need eelnevad astmed peavad seljuhul olema suutelised taluma suurt ülekoormust, seejuures signaali moonutused peavad jääma võimalikult märkamatuks.
Helitugevusregulaatorit tuleb vaadelda eelneva signaaliallika suhtes koormusena ja järgneva astme suhtes signaaliallikana, seepärast on soovitav et helitugevusregulaatori takistus (R) oleks vähemalt 10 korda suurem temale eelneva astme väljundtakistusest ja sama palju kordi väiksem järgmise astme sisendtakistusest. Näiteks tabelis 6.2 on toodud Rv = 1 kΩ ja
Rs = 100 kΩ korral peaks olema helitugevusregulaatori takistus R = 10 kΩ. Kui Rv = 1 kΩ ja Rs = 1 mΩ võib valida heliregulaatori takistuse piirides R = 20...51 kΩ. Kui nimetatud takistuste vahekord osutub väiksemaks kui 10 korda, siis halveneb helitugevuse reguleerimise sujuvus ja sageduskompensatsioon.
Helitugevuse elektronregulaatorid
Need regulaatorid on tavalistest ehk mehaanilistest regulaatoritest märksa töökindlamad. Ka nende häirekindlus on suurem, sest regulaatori võib paigutada vahetult järgneva võimendusastme sisendi juurde. On lihtne kasutada helitugevuse distantsjuhtimist. Reguleerelemendina kasutatakse põhiliselt väljatransistori, sest tema kanali takistus sõltub oluliselt paisupingest (Ugs).
Joonisel 6.8 on antud üks sensorlülitiga elektronregulaatori võimalikke skeeme leheküljel 310 (ei ole soovitatav kasutada).
Stereotasakaalu regulaator
See on vajalik väljundvõimsuse ümebrjaotamiseks stereokõlarite vahel, et viia helipildi näiv asukoht kõlarite vahelise ruumiosa keskpunkti .
Filterlülitused
Hea helikvaliteedi saavutamiseks peab võimendi talitlussagedusala olema laiuselt vähemalt võrdne võimendatava signaali spektri laiusega. On teada ,et ultra lühilainel edastatavate raadiosaadeta ja helisalvestuste sagedused ulatuvad 30Hz-50kHz ini mis tagab kõrge helikvaliteedi ka muusika saadete puhul. See vastu pikk, kesk ja lühilaine saatjate vastuvõtul piirdub sagedusala 5-8kHz iga kõrgemate sageduste poolt.
Kõne on arusaadavam kui sagedustunnusjoon hakkab langema sagedusest 200 Hz ja madalamatel sagedustel.
Paljud raadiolüöitused ja helisalvestusseadmed tekitavad väljaspool kasulikke sageduste riba häireid. Näiteks transistoridele on omane laiaribaline kahin ehk niinimetatud valge müra. Näiteks kramafoni plaadi ajur tekitab vibratsiooni tõttu madalsageduslikke ja allapoole kuuldepiiri jäävaid infraheli sagedusi. Magnetlindile ja heliplaadile salvestatuga kaasneb kahin ka kõrgemast helisagedusest ülalpool, sealhulgas kuuldepiirist kõrgemal, see tähendab ultraheli sagedusel. Kõik need häired põhjustavad peale otsese segava müra ka intermodulatsioonimoonutusi, see tähendab et need sagedused omavahel tekitavad veel uusi sagedusi.
Neil põhjustel on kasulik ära lõigata, see tähendab välja filtreerida , signaali kasulikust sagedusalast alla- ja ülespoole jäävad sagedused. Selle tarbeks on kõige kohasemad aktiivsed, see tähendab transistoride või operatsioonvõimenditega Rc filtrid . Selliste filtrite arvutusmeetod on esitatud Abo raamatus jaotises 1.10 ja 1.11. (ka lk. 319 punkt 6.5.2).
Juuresoleku filter
See võimaldab kõnest ja laulutekstist paremini aru saada, sest esineja nagu tõuseks esiplaanile. Selline filter suurendab võimendust 300-st kuni 3000 Hz-ni. Selleks sobib näiteks OV-ga vastuside ahelasse ühendatud kaksik T-sild häälestussagedusega umbes 2000 Hz. Takistiga R3 (joonisel 6.20 Abo raamatus) saab muuta filtri sagedustunnusjoone kallet piirides 0...12 dB. Selle lülituse modulatsioonimoonutustegur sagedusel 1 kHz ja väljundpingel 10V ei ületa 0,1%.
Ümberlülitavad filtrid
Lk. 322 punkt 6.5.7. Abo raamatus
Sisendkommutaatorid ja pingevõimendusastmed
Sisendkommutaatorid
Võimendit kasutatakse tavaliselt mitmest allikast saadava signaali võimendamiseks, et oleks lihtne üle minna ühelt signaaliallikalt teisele tuleb võimendi sisendisse teha iga signaaliallika jaoks omaette sisend pesa ja üldine signaalide ümberlüliti. Nii moodustuva signaali kommutaatori üks võimalikke skeeme on joonisel 6.26 Abo raamatus. Peasde kontaktid tuleb ühendada vastavalt standardile (peab ära näitama kontaktide numbrid ).
Kui stereomikrofoni asemel on kaks monomikrofoni, siis tuleb pesa (X1) asendada kahe pesaga, kasutades mõlemal kontakte 1 ja 2. Mikrofoni sisendile järgneb stereofooniline mikrofonivõimendi.
Vana tüüpi transistorraadiote detektorväljundpinge on 25 mV. Kui soovitakse võimendada ka sellise vastuvõtja signaali on vaja lisaks tuuneri pesale (X2), kuhu antava signaali pinge on vähemalt 250 mV veel raadiopesa koos eelvõimendi ja ümberlüliti sektsiooniga. Eelvõimendi võimendab 25 mV-lise raadio väljundsignaali vähemalt 250 mV-ni.
Muidugi võib vastavalt vajadusele lisada sisendpesasid teistegi signaaliallikate jaoks, näiteks teleri heli või mitmesugused elektri muusikariistad. Kõigi signaaliallikate pinged sisendkommutaatori väljundis peavad olema vähemalt 0,2 V. Signaali tasemete ühtlustamiseks võib lisada pistiku pease järele seadetakistid. Näide on toodud joonis 6.26 A Abo raamtus . Ümberlülitiks sobib sõltuva fikseeringuga lüliti P2K, mille igal sektsioonil on kaks ümberlülituskontakti. Sisselülitamata lülitid ühendab lüliti ühisjuhtmega, et nende signaal mahtuvussidestuse kaudu võimendi sisendisse ei pääseks.
Pingevõimendusaste
Võimsusvõimendi vajab umbes 1V-list sisendpinget. Eelvõimendis võib tõsta pinge sellele tasemele näiteks tämbriregulaatori juurde kuuluvas võimendusastmes või siis eraldi pingevõimendusastmes. Kui see on eraldi astmes tehtud, siis nimetatakse seda normivaks võimendiks, sest ta viib väljundpinge vastavusse normitud suurusega. Selle astme võimendus on soovitav teha muudetavaks seadetakisti abil, et oleks võimalik täpselt välja reguleerida vajalik väljundpinge, mis antakse võimsusvõimendi sisendile ning võrdsustada mõlema stereokanali võimendus. Et saada madalam mürataseme ja väikese sagedus- ja modulatsioonimoonutusega võimendit kasutatakse harilikult kahe otsesidestuses transistoriga tugevasti vastusidestatud lülitust.
Eelvõimendite näited
Abo raamatus lk. 324...328.
Vastavalt struktuurskeemile kombineerides saab koostada mitmesuguseid eelvõimendeid (6.7.1. on antud kahekanaliline eelvõimendi).
  • Ekvalaiseriga eelvõimendi – eelvõimendi nimiväljundpinge on tavaliselt 1V. Kui väljundtakistus on umbes 100 kΩ, siis võimsusvõimendiga sobitamiseks tuleb kasutada emitterjärgurit, sest võimsusvõimendi sisendtakistus on palju väiksem ja otseühenduse puhul ei sobitu eelvõimendi väljundtakistusega.

Võimsusvõimendi
Selle ülesandeks on anda kõlarisse nõutud võimsusega signaal. Võimsusvõimendi koosneb üldjuhul sisendastmest, tüürastmest ja väljundastmest. Sisendastmesse antakse eelvõimendist võimendatav signaal ja võimsusvõimendi väljundist vastuside signaal. Tüüraste võimendab signaali pinge väljundastme läbitüürimiseks vajaliku amplituudini. Nii sisend- kui tüürastme ülesannet võib lihtsaimas võimendis täita üks transistor või operatsioonvõimendi. Väljundaste võimendab põhiliselt voolu. Mõnel juhul vähesel määral ka pinget. Põhiline pingevõimendus on teostatud sisend- või tüürastmes.
Et kõlari saaks ühendada võimendi väljundisse ilma väljundtraffota, peab väljundastmel olema väike väljundtakistus. On soovitav et see takistus oleks 3...10 korda väiksem kõlari nimitakistusest, sest siis sumbuvad kõlari membraani vabavõnked kiiremini. Takistuse edasisel vähendamisel pole summutamise seisukohalt mõtet, sest võnkeid summutava väljundtakistusega jääb järjestikku kõlari enda takistus. Ühtlasi suureneb väljundtakistuse vähenedes kõlarisse kanduv võimsus, see tähendab paraneb energia ülekande kasutegur.
Vastastakt – väljundaste
Emitterjärgurina toimiva väljundastme kasutegurit saab suurendada kuni kolmekordseks kui viia transistor B klassi režiimi, see tähendab vähendada kollektorvoolu lähtetööpunktis umbes 5%-ni maksimaalsest suurusest . Sellises režiimis võimendab npn transistor ainult sisendsignaali positiivseid poolperioode, sest ainult sellise polaarsuse korral on transistori emittersiire päripingestatud, see tähendab transistor avaneb .
Sisendsignaali negatiivsete poolperioodide võimendamiseks tuleb rööbiti transistoriga VT1 ühendada teine pnp transistor VT2 põhinev emitterjärgur. Nii saadud lülitust nimetatakse vastastakt lülituseks, sest ta töötab kahetaktilises režiimis, see tähendab kummagi õla transistorid juhivad sisendsignaali poolperioodide kaupa (vaheldumisi), see on võimsusvõimendi väljundastme tüüplülitus. Kui transistoridel on ühesugused tunnusjooned siis signaali puudumisel tekitab transistoride nõrk algvool (jõudevool) on nõrk ja pingelangud transistoridel võrdsed, siis pinge punktide m ja n vahel puudub, see tähendab emitterite ühenduspunktil on ühisjuhtme potensiaal . Koormust läbivad transistoride emittervoolud on seljuhul täpselt võrdsed ja vastassuunalised. Tegelikult erinevad väljundastme õlgade parameetrid kuigivõrd teineteisest, mille tagajärjel kõlareid läbib teatav alalisvool , ka sisendsignaali puudumisel. See vool nihutab kõlari võnkepooli püsivalt keskasendist kõrvale. Punkti m potensiaali nullistamiseks rakendatakse sellest punktis alalispinge vastusidet võimsusvõimendi sisendastmesse.
Sellele vaatamat tekib astme väljundis tugev alalisvoolu impulss võimendi sisselülitamisel. Samuti püsib alalisvool ühe õla transistori rikke tõttu. Et need voolud ei vigastaks kõlarit varustatakse võimendi sageli kaitselülitusega. Väljundastme ebasümmeetria puhul katkestab kaitselülitus kõlari toite vooluringi.
Võimsusvõimendi toide
Skeemil B oleva vastastakt lülituse puhul on vaja kahte võrdset kuid vastandpolaarsusega toiteallika pinget. Vastastakt astet on võimalik toita ka ühest toiteallikast, seljuhul jääb transistoride emitterite ühenduspunkti pool toitepingest. Eralduskondensaatori mahtuvus (mikrofaradites) tingimusel, et võimsus koormustakistil Rk ei väheneks madalam piirsagedusel Fa rohkem kui 1 dB. Ce peab olema suurem või võrdne 10 astmel 6 / π x Fa x Rk.
Elektrolüütkondensaatori kasutamisel sidestuselemendina tuleb arvestada järgmisi iseärasusi:
  • Elektrolüütkondensaatorit läbiv lekkevool normaalse polaarsuse korral on tühine, kuid vastupidisel polaarsusel on lekkevool suur, seetõttu on tal teatav ventiili toime (nagu dioodil ), mistõttu teda läbivale siinusvoolule lisanduvad põhisagedusele harmoonilised sagedused

  • Lisaks sellele elektrolüütkondensaatoritel kasvab energiakadu sagedustel üle 2...3 KHz järsult. See vool sõltub omakorda veel kondensaatorile rakendunud alalispinge komponendist. Sellist moonutust saab vähendada kui ühendada elektrolüütkondensaatoriga rööbiti paberkondensaator või plastkondensaator, sest nendel on ka kõrgetel helisagedustel dielektriku kaonurga tangens vähemalt 10 korda väiksem ja puudub ventiili toime. Elektrolüütkondensaatori mittelineaarsed omadused ilmnevad eriti just kõrgetel sagedustel (üle 3 kHz) ja temaga rööbitise paberkondensaatori mahtuvus võib elektrolüütkondensaatori mahtuvusest olla 10...100 korda väiksem.

Võimsusvõimendit võib toita stabiliseerimata või stabiliseeritud toiteallikast. Stabiliseerimata toiteallika kasutamisel on soovitav, et toitealaldi sisetakistus oleks niivõrd väike, et võimendi väljundvõimsuse suurendamisel nimisuuruseni ei langeks toitepinge mitte rohkem kui 10%. Kuna võimendi suurim väljundvõimsus on võrdeline toitepinge ruuduga, siis selleks et stereovõimendi kummagi kanali maksimaalsed väljundvõimsused oleksid teineteisest sõltumatud toidetakse paremates stereovõimendites kumbagi kanalit eraldi alaldist. Stabiliseerimata alaldi silufiltri kondensaatori mahtuvus tuleb valida madalamast helisagedusest ja lubatavast võrgusagedusliku müra tasemest lähtudes, see on tavaliselt piirides 5000...10 000 mikrofaradit või veelgi rohkem. Stabiliseeritud alaldi ei vaja suure mahtuvusega filterkondensaatoreid väljundis. Stabilisaator halvendab kogu toiteploki kasutegurit võrreldes stabiliseerimata toitega.
Võimsusvõimendi kahepolaarse toiteallika ühepoole pinge E sõltuvalt nimiväljundvõimsusest Pn ja kõlari nimitakistusest Rk peab olema stabiliseeritud alaldi korral
E = 2 x (ruutjuur Pn x Rk) ja stabiliseerimata puhul Est = 2,5 x (ruutjuur Pn x Rk). Ühest allikast toidetava võimendi toitepinge peab olema eeltoodud valemitega arvutatust 2 korda kõrgem.
Väljundaste mille kummaski õlas on vaid üks transistor võib anda koormusele arvutatud väljundvõimsuse. Suurema väljundvõimsuse saamiseks asendatakse üksiktransistorid kahest ja suuremalvõimsusel kolmest või neljast transistorist koosneva lülitusega. Kummaski õlas võivad olla ühesuguse juhtivustüübiga transistorid. Kui ei ole kasutada erineva juhtivustüübiga võimsustransistoride komplementaarseid paare nagu KT814 (pnp), KT815 (npn) ja KT816, KT817 ja KT818, KT819. Võib kasutada ka kvaasikomplementaarse väljundastme, selle ühes õlas on liittransistori komponendid ühesugust juhtivustüüpi teises erisugust juhtivustüüpi. Meenutame et liittransistoril on see sama juhtivustüüp mis on tema kõige väiksema võimsusega transistoril. Harilikult kasutatakse lõppastmes kesksageduslikke ränitransistore, näiteks KT803, KT805, KT808.
Kvaasikomplementaarne aste on elektriliselt ebasümmeetriline, sest tema ühes õlas on sisendi ja ühisjuhtme vahel kaks emittersiiret, teises õlas aga ainult üks. Koormusega on ühendatud ühe väljundtransistori emitter ja teise kollektor. Seetõttu on tema modulatsioonimoonutus suurem kui päris komplementaarseil astmeil ja seda ühe tugevuse vastuside korral. Kvaasikomplementaarsed väljundastmed on kasutusel integraallülitustes, kus eritüüpi juhtivusega võimsustransistoride valmistamine on seotud tehnoloogiliste raskustega.
Vasakule Paremale
Võimendi projekt #1 Võimendi projekt #2 Võimendi projekt #3 Võimendi projekt #4 Võimendi projekt #5 Võimendi projekt #6 Võimendi projekt #7 Võimendi projekt #8 Võimendi projekt #9 Võimendi projekt #10 Võimendi projekt #11 Võimendi projekt #12
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 12 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2009-05-18 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 46 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor pensa Õppematerjali autor
helisagedusvõimendi astmed nende kirjelduste ja põhimõtetega

Sarnased õppematerjalid

Analoogelektroonika lülitused
59
pdf

Analoogelektroonika lülitused

- Võimendusaste üksiktransistoriga (bipolaartransistor ühise emitteriga ja väljatransistor ühise lättega lülituses). - Tööpunkt (ehk reziim) ja staatiline ning dünaamiline koormussirge. - Astmete aseskeemid. - Pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Järgurid, nende pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Ühise baasiga aste. - Astmetevaheline sidestus mitmeastmelises võimendis. - Tagasiside võimendites. - Tagasiside tüübi mõju võimendi põhiparameetritele. - Bipolaartransistori töö lülitireziimis. - Stabiilse voolu generaatorid. Käesoleva teksti sisujaotus: 6.1 Võimendid: mõiste, liigitus ja põhiparameetrid 6.2 Võimendusastmed bipolaartransistori baasil 6.2.1 ÜE-lülituses transistor 6.2.2 ÜK-lülituses transistor e. emitterjärgija 6.2.3 ÜB-lülituses transistor 6.2.4 Transistori tööpunkt ja koormussirge 6.3 Võimendusastmete vaheline sidestus 6.3.1 RC-sidestus e

Elektroonika alused
Rakenduselektroonika konspekt
42
doc

Rakenduselektroonika konspekt

1.1.3. Ribavõimendi ............................................................................................... 4 1.1.4. Lairiba võimendi ........................................................................................... 4 1.3

Elektrotehnika
Elektriajamid
33
docx

Elektriajamid

Jaan Reigo, Kristjan Ööpik EA06 Rakenduselektroonika Uudo Usai Võimendid 10.02.09 Võimendi on seade, mille abil toimub signaali amplituudi suurendamine sel määral, et signaalist piisaks võimendi väljundisse ühendatud tarbijale. See juures võimendamise käigus ei tohi signaal moonutuda. Võimendusprotsess toimub alati toiteallikate energia arvel, nii et võime vaadelda võimendit kui reguraatorit, mis juhib toiteallikate energijat tarbijatesse kooskõlas sisendsignaali muutustega. Võimendi sisendsignaaliks võib olla ükskõik milline elektriline signaal, milline on kasutamiseks liiga väikse amplituudiga. Näiteks mikrofon (1-

Rakenduselektroonika
Rakenduselekroonika
50
doc

Rakenduselekroonika

Rakenduselektroonika 1.1 Võimendid Võimenditeks nim seadmeid, mille abil toimub signaali amplituudi suurendamine, nii, et võimalikult säiluks signaali kuju. Joonis 1.1.1 Igal võimendil on alati 2 sisend klemmi millega ühendatakse signaali allikas ja 2 väljund klemmi millega ühendatakse see objekt millele antakse võimendatud signaal. Peale selle vajab võimendi ka toiteallikat, mille energia arvel toimub võimendus protsess. Võime vaadelda ka nii, et võimendi on regulator mis juhib toiteallika energiat tarbijasse kooskõlas signaali muutustega. Sõltuvalt sellest milliseid võimendus elemente kasutatakse on olemas erinevaid võimendeid. Elektriliste signaalide võimendamiseks kasutatakse: transistor võimendeid, elektronlamp võimendeid, magnet võimendeid ja eletrimasin võimendeid.

Rakenduselektroonika
Rakenduselektroonika
32
doc

Rakenduselektroonika

Rakenduselektroonika 1. Võimendid 1.1. Võimendite liigid ja neid iseloomustavad parameetrid Võimendiks nimetatakse seadet mille abil toimub signaali amplituudi suurendamine võimalikult väikeste signaali kuju moonutustega. E ­ + Usis Võimendi Uvälj Joon.1.1 Võimendil on alati kaks sisend-, kaks väljundklemmi ja temaga peab olema ühendatud alati energiaallikaks olev alalispinge allikas (joon.1.1). Sisendklemmidega ühendatakse signaaliallikas mille signaal vajab võimendamist. Väljundklemmidega aga ühendatakse see tarbija, millele antakse võimendatud signaal, milleks võib olla kas valjuhääldi, mingi relee mähis, mingi täiturmehhanismi juhtmähis jne. Nimetatud

Elektriahelad ja elektroonika alused
Rakendus elektroonika 2 spikk
2
doc

Rakendus elektroonika(2)spikk

Operatsioon võimendid: Operatsioon võimendid on integraalselt teostatud universaalsed võimendi väljundtakistus ongi reaalselt mõne ringis, seega 100 korda väiksem kui Op võimendi võimenduselemendid, mida võib kasutada väga mitmeti, sõltuvalt lisatud elementidest. Operatsioon takistus. Väljundtakistuse vähenemine on seda tugevam, mida tugevam on kasutatav tagasiside. võimendil on kaks väljundit, üks väljund ja teda toidetakse kahe polaarse sümeetrilise pingega (+, - maa Inventeerivvõimendi: suhtes). Plussiga tähistatud sisendit loetakse mitte inventeerivaks sisendiks ja sinna antav signaal tekkitab väljundis samafaasilise signaali

Rakenduselektroonika
Elektroonika aluste õppematerjal
81
doc

Elektroonika aluste õppematerjal

.........................................................................................................................................................24 4. TRANSISTORID Bipolar JunctioTransistor (BJT).......................................................................................................28 4.1.Transistori ehitus.................................................................................................................................................... 28 4.2 Võimendi sisend ja väljundtakistus......................................................................................................................... 28 4.3. Transistori tööpõhimõte..........................................................................................................................................29 4.4. Transistori kolm lülitust. ........................................................................................................................................

Elektroonika alused
Rakendus elektroonika 1 spikk
1
doc

Rakendus elektroonika(1)spikk

Operatsioon võimendid: Operatsioon võimendid on integraalselt teostatud ahela muutmisega võimendus tegurit, siis nihkub võimendi ülemine sagedus piir universaalsed võimenduselemendid, mida võib kasutada väga mitmeti, sõltuvalt lisatud madalamatele sagedustele. Juhul kui saadud ülemisest sagedus piirist ei piisa tuleb võtta elementidest. Operatsioon võimendil on kaks sisendit,üksväljund ja teda toidetakse kahe kasutusele suurema transiitsagedusega Op võimendi. Op võimendite rakendusi: Oma polaarse sümeetrilise pingega (+,-maa suhtes)

Rakenduselektroonika




Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun