Als je wordt geconfronteerd met het probleem van het kiezen van een versterker en niet kunt beslissen over een kant-en-klaar apparaat, maar tegelijkertijd een beetje thuis bent in radio-elektronica, raad ik je aan om te proberen een laagfrequente audioversterker (ULF) met uw eigen handen. Versterkers zijn zeer verschillend, zowel in complexiteit als in het type constructie.
Buis ULF
Laagfrequente buizenversterkers vind je in oude televisie- en radioapparatuur. Zelfs nadat deze techniek hopeloos verouderd is, zijn muziekliefhebbers gewoon dol op buizenversterkers. Er is een mening dat het geluid dat door buizen ULF's wordt uitgezonden veel mooier en schoner is, er bestaat zoiets als fluwelen geluid. "Gedigitaliseerd" klinkende moderne ULF klinkt meer "droog". Het geluid van een buizenversterker kan natuurlijk nooit worden bereikt als je bij de montage gebruik maakt van transistoren. Een circuit dat is geïmplementeerd met slechts één triode:
In het bovenstaande diagram wordt het signaal toegevoerd aan het buizenrooster. De voorspanning wordt aangelegd op de kathode, deze spanning wordt gecorrigeerd door de weerstand in de schakeling te selecteren. De voedingsspanning, die meer dan 150 volt bedraagt, wordt via een condensator naar de primaire wikkeling van de transformator bij de anode gevoerd. Daarom is er een secundaire wikkeling op de luidspreker aangesloten. Dit circuit is een van de eenvoudigste, meestal worden in de praktijk apparaten met tweetraps- en drietrapsontwerpen gebruikt, bestaande uit een voorversterker en een uitgangsversterker op basis van krachtige buizen.
Nadelen en voordelen van op buizen gemonteerde versterkers
Ondanks de eenvoud van het ontwerp hebben buizenversterkers toch een aantal nadelen. Allereerst is, zoals hierboven vermeld, de aanwezigheid van een anodespanning van meer dan 150 volt verplicht. Om de lamp ULF van stroom te voorzien, is het ook nodig om een wisselspanning van 6, 3 volt te hebben, dit is nodig om de filamenten van radiobuizen van stroom te voorzien. Worden lampen met een gloeispanning van 12,6 volt gebruikt, dan is ook een wisselspanning van 12,6 volt nodig. Om de versterker op radiobuizen van stroom te voorzien, is daarom een voedingseenheid met een complexe schakeling nodig, waarin massieve transformatoren moeten worden gebruikt.
De voordelen die het buizenontwerp van de versterker onderscheiden van andere zijn: duurzaamheid, eenvoudige installatie, het onvermogen om de samenstellende componenten uit te schakelen. Tenzij u heel hard probeert en de lamp breekt, zal het apparaat falen. Wat niet gezegd kan worden over de ULF gemonteerd op transistors, er is genoeg van een oververhitte soldeerboutpunt of statische spanning en de kans op falen van sommige componenten neemt aanzienlijk toe. Een soortgelijk probleem doet zich voor bij ontwerpen op microschakelingen.
Circuits geassembleerd op transistors
Hieronder staat een schematisch diagram van de ULF-audio die op transistors is geassembleerd. Op het eerste gezicht lijkt een dergelijk schema nogal ingewikkeld, vanwege het gebruik van een groot aantal radiocomponenten waarmee het apparaat kan werken. Maar je hoeft het circuit alleen maar in zijn samenstellende blokken te verdelen, dan wordt alles heel duidelijk. Deze schakeling heeft een soortgelijk werkingsprincipe als het hierboven beschreven buisontwerp op een triode. Hier speelt de halfgeleidertransistor de rol van diezelfde triode. De kracht van het apparaat is direct afhankelijk van de geselecteerde componenten.
De eenvoudigste schakeling op één transistor samenstellen
Vervolgens zullen we het eenvoudigste ULF-ontwerp beschouwen, bestaande uit één halfgeleider. Houd er rekening mee dat dit circuit een eenkanaalsversterker is. Laten we een schematisch diagram van zo'n versterker geven.
Laten we als voorbeeld het eenvoudigste geluidsapparaat samenstellen op basis van één transistor.
Eerst moet u de benodigde componenten en apparatuur voorbereiden. Voor montage heb je nodig:
- · Siliciumtransistor van het npn-type, bijvoorbeeld KT805, of zijn analoog.
- · Een elektrolytische condensator met een capaciteit van 100 F, de spanning moet 16 volt of meer zijn.
- · Variabele weerstand, met een weerstand van ongeveer 5 kOhm.
- · Eventueel montagebord. Zo niet, dan kunt u het apparaat en de opbouwmontage monteren.
- · Een radiator, dit is een must, zonder deze raakt de transistor snel oververhit en bezwijkt.
- · Draden voor het aansluiten van componenten.
- · Mini-jack voor het aansluiten van een geluidsbron. Het kan een computer zijn of een ander apparaat met een audio-uitgang, het is bijvoorbeeld mogelijk om een smartphone te gebruiken.
- · DC-voeding 5-12 volt, het kan een voedingseenheid zijn of een batterij van het "kroon"-type.
- · Soldeerbout voor soldeerelementen, evenals soldeer en hars of een ander vloeimiddel.
We zullen onze versterker samenstellen uit componenten die al het leven hebben gezien.
Dus als alle componenten zijn geselecteerd, beginnen we met de montage. Eerst plaatsen we de componenten op de printplaat.
Vervolgens moeten de negatieve klem van de condensator en het centrale contact van de variabele weerstand aan de basis van de transistor worden gesoldeerd.
Volgens het schema verbinden we de plus van de voeding en de plus van de luidspreker met het tweede contact van de variabele weerstand. Hiervoor brengen we het contact met een draad naar de printplaat. Het centrale contact van de transistor (collector) is de negatieve pool van de luidspreker, we zullen deze ook naar het bord brengen.
Vervolgens moet u op de resterende klem van de transistor (emitter) de negatieve voeding aansluiten, evenals het contact voor het negatieve ingangssignaal. De positieve pool van het ingangssignaal is de positieve poot van de condensator.
De assemblage is bijna klaar; om te beginnen met testen, moeten nog drie paar draden worden gesoldeerd. Van links naar rechts op de foto: ingang, uitgang, eten. En zorg er ook voor dat u een radiator op de transistor installeert.
Dan beginnen we met het opzetten van onze versterker. Om dit te doen, verbinden we alle componenten met strikte inachtneming van de polariteit. Voordat u verbinding maakt, moet u er ook voor zorgen dat er geen kortsluiting is, vooral bij een scharnierende montage.
De aanpassing wordt gedaan door de variabele weerstand aan te passen, waardoor de werking van de weerstand van de luidspreker en de transistor wordt gecoördineerd.
Dat is alles, de montage en setup van de eenvoudigste basversterker is compleet. Dienovereenkomstig is een dergelijke ULF een monoversterker, d.w.z. enkel kanaal. Om stereogeluid te krijgen, moet u twee vergelijkbare apparaten in elkaar zetten. Opgemerkt moet worden dat dergelijke apparaten, geassembleerd volgens het eenvoudigste schema, nergens worden gebruikt vanwege hun ondoelmatigheid. Voor huishoudelijke behoeften zijn meer complexe apparaten nodig.
ULF op microschakelingen
Een op microschakelingen geassembleerde versterker zal van veel betere kwaliteit zijn. Er zijn nu veel IC's die speciaal zijn ontworpen voor versterkers. Zo'n apparaat kan al in het dagelijks leven worden gebruikt. Er zijn veel schematische diagrammen en de eenvoudigste zijn vrij toegankelijk voor montage voor bijna iedereen die de wens en basiskennis heeft om met een soldeerbout te werken. Typisch omvat de lay-out van de microschakeling twee of drie condensatoren en verschillende weerstanden.
Hieronder staat een schematisch diagram van zo'n versterker.
Andere componenten die nodig zijn voor de werking van de ULF zitten in de chip zelf. Bij het monteren van een versterker op microschakelingen is het belangrijkste om op de voeding te letten. Sommige circuits hebben een bipolaire voedingstransformator nodig. Heel vaak ontstaan er problemen in hen. Dergelijke versterkers worden bijvoorbeeld praktisch niet gebruikt voor autoluidsprekers. Maar ze hebben zich perfect bewezen als stationaire versterkers voor thuisgebruik. Hier zijn ook verschillende capaciteiten beschikbaar. Met behulp van microschakelingen is het heel goed mogelijk om zowel een versterker met laag vermogen te monteren als een kolossaal 1000W-geluid te bereiken.
