Усилитель низкой частоты транзистор: Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

 

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

 

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

 

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

 

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

 

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Схемы УНЧ для работы с низкоОмной нагрузкой

Типовые УНЧ, предназначенные для работы на низкоомную нагрузку и имеющие выходную мощность десятки мВт и выше, изображены на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с низким сопротивлением.

 

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, либо в диагональ моста (рис. 17). Если источник питания выполнен из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), правый по схеме вывод головки ВА1 может быть подключен к их средней точки напрямую, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки в диагональ моста.

Если вам нужна то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите у нас на сайте по электронике в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода Д9 установлена цепочка из диодов.

Простейшие усилители низкой частоты на транзисторах

Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука.

Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10… 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного.

Простой усилитель на одном транзисторе

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.

Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

В семействе усилителей Waft произошло очередное пополнение. Помню, что кто-то из самодельщиков интересовался вариантом подобным WHH, только без темброблока. Вот оно — счастье. [Создать обсуждение статьи на форуме]

Автор: vovchik

В семействе усилителей Waft произошло очередное пополнение. Помню, что кто-то из самодельщиков интересовался вариантом подобным WHH, только без темброблока. Вот оно — счастье.

Предыстория

Предыстория такова — cразу после появления статьи Yooree «Нормирующий усилитель на LT1355» я решил повторить конструкцию. Дело в том, что у моей дочери имеется mp3 плеер — флешка, который питается от пальчиковой батарейки напряжением 1.5 вольта. Она любит подключать плеер к музыкальному центру (он довольно старый и соответственно, mp3 не поддерживает), но размаха сигнала на выходе для наушников явно не хватало для раскачки усилителя, колонки выдавали на максимуме не более 3 ватт на канал, плюс ко всему прослушивались шумы из-за сильного «недогруза». По настоятельной просьбе дочери я не стал «тянуть резину» и быстренько собрал нормирующий усилитель, далее НУ по тексту. При этом номиналы деталей по схеме не изменял, разделительные конденсаторы на входе тоже не устанавливал, в них не было необходимости.. После подключения флешки к муз. центру, через НУ последний «запел во весь голос». Можно было бы на этом месте поставить точку , но как у любого радиолюбителя, возникла мысль : «А может этот «нормировщик» еще куда приладить?» Так и родилась идея. Давно собранный Waft Homehoney, (так, к сожалению и не оформленный в корпус, из-за нехватки опыта изготовления и недостатка времени), мирно работал на полке тумбы под аппаратуру, ощерившись проводами во все стороны. Взглянул я на все это и подумал:» А почему бы и не попробовать?». Отпаял быстренько УМ Waft Homehoney от преда с темброблоком и подключил к нему НУ. Включил питание, вслушался… Звучание имело все » на слух». Максимальная мощность оказалась порядка 7 ватт на канал. Посоветовавшись с Yooree, начал постепенно повышать Кус. «нормализатора», путем увеличения номинала резистора R3 (см. схему НУ). Оптимальной оказалась величина 7.5-8.2 ком. Громкость возросла и стала примерно одинаковой с громкостью WHH, при величине 9.1 ком уже начиналась перегрузка по входу УМ, это был сигнал остановиться.

Схема нормирующего предусилителя:

Следует заметить, что для каждого конкретного проигрывателя нужно будет индивидуально подобрать номинал R3. У меня дома три разных проигрывателя и в паспорте каждого указано, что размах напряжения на выходе около 1 вольта. На самом деле к примеру, для плеера ВВК пришлось уменьшать R3 до 3 ком, а для ХОRO увеличить до 8.2ком. Elenberg, как и ВВК «орал неслабо», поэтому так же пришлось снижать усиление уменьшением номинала R3 до 3…4 ком, поэтому к каждому CD-DVD-плееру — индивидуальный подход!!!

Cхема оконечного усилителя (УМ):

В схеме УМ никаких особых изменений не производил. Единственное — емкость С1 увеличена до 180 пФ. Конденсатор этот — керамический, маленькая желтая капелька родом из Китая. С2 — это «бутерброд»; К73-17 на 2,2мкФ + К73-16В на 1,5мкФ + МБМ на 0,5мкФ.

Некоторые эксперименты в предусилителе

Здесь расскажу о чипах, опробованных мной в НУ. У меня в наличии оказались два типа сдвоенных ОУ: МС33078 от Texas Instruments и ОР282GP от Analog Devices, соответственно их я и опробовал. Могу констатировать, что в плане «музыкальности», МС33078 уверенно обошла ОР282, хотя чип от AD сам по себе неплохой. Эти эксперименты производились при питании НУ от БП WHH, с понижением напряжения до 13.5-14 вольт, путем включения в каждое плечо балластного резистора. Так же был испытан вариант питания НУ напряжением 17-17.5 вольт. Здесь надо быть очень осторожным и предельно внимательным. Дело в том, что каждый чип имеет предел по напряжению питания, который превышать нельзя, иначе он быстро «накроется медным тазом». С повышением напряжения питания почти до предельного (по даташиту +/ — 18 вольт) ОР282 немного «реабилитировался», но МС33078 так и не догнал. При запитывании чипа ОР282 стабилизированным напряжением + /-12 вольт получились очень хорошие результаты. В то же время МС33078 при всех вариантах питания показал «неизменно превосходный результат». Именно его и надо использовать по возможности. «Регулятор громкости» в УМ можно поставить и группы «А». Опытный образец «гонялся» почти 12 часов и выявил проблему, о которой я слышал и читал, но сам столкнулся впервые. Это так называемое «кипение» электролитических конденсаторов. Физику этого процесса я не очень себе представляю, проявляется он в » шипении в такт с музыкой» на большой громкости. У меня «закипели» на УМ одного из каналов, т.е., те, которые шунтируют питание 10мкф х 50в (фото «кипящих» прилагаю), до этого они проработали достаточно долго и грехов за ними не водилось.

После замены на другие, «кипение» прекратилось. Я лично для себя сделал такой вывод: Не ставь в схему то, что попалось под руку, а найди нормальные, качественные комплектующие и будет все ОК! Со стабилизированным напряжением тоже произошел небольшой казус. Я собирал стабилизаторы на КРЕН-ках навесным монтажом на выходе поставил электролиты Jamicon 100мкф х 35В, при прослушивании четко выделялся фон переменного тока (что любопытно — в нестабилизированном варианте его вообще не было) , замена их «честными советскими» электролитами К50-35 1000 мкф х 25в , устранила фон полностью. Печатную плату для НУ специально не разрабатывал, да в этом и не было надобности, схема простая, обвел ножки панельки для микросхем маркером и потом подрисовал дорожки, на все ушло не более 3 минут. Технология изготовления такая же как и платки преда WHH, т.е. одна сторона — экран, который в последствии соединяется с «массой».

Заключение

В заключение хочу выразить благодарность Юрию (Yooree) за его всестороннюю помощь в подготовке и написании данной статьи, также благодарен Михаилу (Lektor) за его наработки по блоку питания с использованием НИ электролитических конденсаторов и конденсаторов «советского» производства и по использованию «бутербродов» из конденсаторов разных типов на входе УМ. Всем желаю удачи на монтаже и хорошего настроения!

Печатная плата усилителя мощности WBB(WHH).lay

Создать обсуждение статьи на форуме

*Название темы на форуме должно соответствовать виду: Заголовок статьи [обсуждение статьи]

Улучшениые варианты однотранзисторного усилителя

Усложненные и улучшенные по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителей приведены на рис. 2 и 3. В схеме на рис. 2 каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотнозависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор С2), улучшающей качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с цепочкой частотнозависимой отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической установкой смещения для базы транзистора.

В схеме на рис. 3 смещение на базу транзистора задано более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество работы усилителя при изменении условий его эксплуатации. «Автоматическая» установка смещения на базе усилительного транзистора применена в схеме на рис. 4.

Двухкаскадный усилитель на транзисторах

Соединив последовательно два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Усиление такого усилителя равно произведению коэффициентов усиления отдельно взятых каскадов. Однако получить большое устойчивое усиление при последующем наращивании числа каскадов нелегко: усилитель скорее всего самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя НЧ.

Новые разработки усилителей НЧ, схемы которых часто приводят на страницах журналов последних лет, преследуют цель достижения минимального коэффициента нелинейных искажений, повышения выходной мощности, расширения полосы усиливаемых частот и т.д.

В то же время, при наладке различных устройств и проведении экспериментов зачастую необходим несложный УНЧ, собрать который можно за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное число дефицитных элементов и работать в широком интервале изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевом и кремниевом транзисторах

Схема простого усилителя мощности НЧ с непосредственной связью между каскадами приведена на рис. 6 [Рл 3/00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется номиналом потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. На выход усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением от 2…4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке в качестве VT2 можно использовать транзистор КТ315. Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В, хотя приемлемая работоспособность его сохраняется и при снижении напряжения питания вплоть до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 может быть выбрана в пределах от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 =100 мкФ) УНЧ может работать в полосе частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного сигнала УНЧ не должна превышать 0,5…0,7 В. Выходная мощность усилителя может изменяться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и величины питающего напряжения.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливают напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50…60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 должен быть установлен на теплоотводя-щей пластине (радиаторе).

Функционал.

Первая проблема при проектировании предварительного усилителя связана с коммутатором входов. Считается, что меньше искажений получается при использовании галетного переключателя. Но, если расположить переключатель на лицевой панели, то от входных разъёмов, установленных на задней панели усилителя, к переключателю будут идти длинные проводники, что ухудшит уровень шумов. Если переключатель расположить ближе к задней стенке усилителя, то потребуется механический удлинитель для переключения. Это усложнит конструкцию и сделает невозможным использование дистанционного управления.

Поэтому было решено в коммутаторе входов использовать качественные электро-механические реле. Если для каждого входа использовать отдельное реле, это даст минимальные перекрёстные искажения и шумы.

Мы также решили снабдить предварительный усилитель модулем усилителя для наушников. Обычно для прослушивания через наушники используют (основной) усилитель мощности. Но зачем задействовать мощный аппарат, если требуется всего несколько миллиВатт?

В нашей конструкции усилитель для наушников выполнен в виде отдельного модуля (устанавливается по желанию), а выход предварительного усилителя переключается на него с помощью реле.

Трекаскадный УНЧ с непосредственной связью

На рис. 7 показана схема другого внешне простого УНЧ с непосредственными связями между каскадами. Такого рода связь улучшает частотные характеристики усилителя в области нижних частот, схема в целом упрощается.

Рис. 7. Принципиальная схема трехкаскадного УНЧ с непосредственной связью между каскадами.

В то же время настройка усилителя осложняется тем, что каждое сопротивление усилителя приходится подбирать в индивидуальном порядке. Ориентировочно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30…50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1…2 кОм. Расчет усилителя, приведенного на рис. 7, можно найти в литературе, например, [Р 9/70-60].

Приложения датчиков

Для каждого приложения приводится перечень наиболее часто используемых сенсоров. Много полезной информации по данному вопросу можно найти в руководствах OMEGA® Engineering [1, 2].

В данной статье приведены далеко не все типы аналоговых датчиков, их существует гораздо больше, например:

• счетчики времени/частоты [14];
• дальномеры [25];
• измерительные трансформаторы тока [6].

Информация о поведении электрических характеристик различных сенсоров необходима для правильного выбора оптимальной схемы нормирования.

Датчики электрических характеристик

Данная группа сенсоров (таблица 1) необходима для измерения электрических параметров цепи. Эти датчики используются в различных приложениях, например, для мониторинга критически важных характеристик источников питания.

Таблица 1. Датчики электрических параметров

Датчик	Выходной сигнал
Напряжения	Напряжение
Тока	Ток
Заряда	Заряд

Магнитные датчики

Эти датчики (таблица 2) используются для определения напряженности магнитного поля и/или его направления. Они широко применяются в компасах и системах управления электродвигателями [6].

Таблица 2. Магнитные датчики

Датчик	Выходной сигнал
Датчик Холла [6]	Напряжение
Магниторезистивный	Сопротивление

Датчики температуры

Чаще всего датчики температуры используются по прямому назначению, то есть для измерения температуры. Некоторые распространенные виды датчиков температуры перечислены в таблице 3. Обзор датчиков температуры можно найти в документации [14, 15].

Таблица 3. Датчики температуры

Датчик	Выходной сигнал
Термопары [19, 20]	Напряжение
Резистивные датчики температуры (RTD) [18]	Сопротивление
Термисторы [16, 17]	Сопротивление
Интегральные	Напряжение
ИК-сенсоры	Ток
Термогенераторы (Thermo Piles)	Напряжение

Датчики влажности

Существуют два основных типа датчиков влажности: емкостные и инфракрасные (таблица 4). Датчики влажности очень часто требуют дополнительной компенсации температурной погрешности.

Таблица 4. Датчики влажности

Датчик	Выходной сигнал
Емкостной	Емкость
ИК-датчик	Ток

Датчики усилия, веса, крутящего момента и давления

Данная группа датчиков используется для измерения механических усилий или деформации. Наиболее распространенные типы датчиков перечислены в таблице 5.

Таблица 5. Датчики усилия, веса, крутящего момента и давления

Датчик	Выходной сигнал
Тензометрические [8, 9, 10]	Сопротивление
Тензорезисторы	Сопротивление
Пьезоэлектрические	Напряжение или заряд
Механические трансдьюсеры	Сопротивление, напряжение и прочее

Датчики движения и вибрации

Некоторые распространенные аналоговые датчики движения и вибрации представлены в таблице 6. Для решения многих задач могут быть использованы интегральные сенсоры.

Таблица 6. Датчики движения и вибрации

Датчик	Выходной сигнал
Дифференциальные трансформаторы для измерения линейных перемещений LVDT [10]	Переменное напряжение
Пьезоэлектрические	Напряжение или заряд
Микрофоны	Напряжение
Датчики двигателя [6]	Напряжение, сопротивление, ток и так далее
Ультразвуковые датчики расстояния [25]	Время
Интегральные акселерометры	Напряжение

Датчики потока

Существуют различные способы измерения скорости потока жидкостей и газов. Краткий перечень датчиков, используемых для решения этой задачи, представлен в таблице 7.

Таблица 7. Датчики потока

Датчик	Выходной сигнал
Магнитные датчики потока	Переменное напряжение
Кориолисовы расходомеры	Сопротивление
Ультразвуковые/доплеровские датчики	Частота
Анемометры с нагреваемым проводом [24]	Сопротивление
Механические трансдьюсеры, например, турбины	Напряжение и прочее

Датчики уровня жидкости и объема

В таблице 8 приведены примеры датчиков уровня жидкости. Объем жидкости в баке известного сечения можно определить по ее уровню.

Таблица 8. Датчики уровня жидкости и объема

Датчик	Выходной сигнал
Ультразвуковые	Время
Механические трансдьюсоры	Сопротивление, Напряжение
Емкостные	Емкость
Механические переключатели	Вкл/Выкл
Термальные	Сопротивление

Датчики света и ИК-излучения

Датчики света и ИК-излучения (таблица 9) используются для обнаружения объектов, в том числе в условиях плохой видимости.

Таблица 9. Датчики света и ИК-излучения

Датчик	Выходной сигнал
Фотодиод [22, 23]	Ток

Электрохимические датчики

В таблице 10 приводится краткий список электрохимических датчиков, которые применяются для измерения различных химических свойств.

Таблица 10. Электрохимические датчики

Датчик	Выходной сигнал
pH-электрод	Напряжение (большое внутреннее сопротивление)
Проводимость	Сопротивление
Датчик CO	Напряжение или заряд
Датчик мутности (фотодиод)	Ток
Колориметр (фотодиод)	Ток

Схемы каскадных УНЧ на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных УНЧ на биполярных транзисторах. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ку. Усилитель на рис. 8 имеет Ку=5 в полосе частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2/86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 при коэффициенте гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [РЛ 3/99-10].

Рис. 8. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 5.

Рис. 9. Каскадный УНЧ на двух транзисторах с коэффициентом усиления = 100.

Экономичный УНЧ на трех транзисторах

Для портативной радиоэлектронной аппаратуры важным параметром является экономичность УНЧ. Схема такого УНЧ представлена на рис. 10 [РЛ 3/00-14]. Здесь использовано каскадное включение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер — база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. рис. 6), входное сопротивление этого УНЧ можно задавать в пределах от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый при помощи штекера, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя работоспособность устройства сохраняется и при снижении питающего напряжения до 0,6 В. В диапазоне напряжения питания 2… 15 В потребляемый усилителем ток описывается выражением:

1(мкА) = 52 + 13*(Uпит)*(Uпит),

где Uпит — напряжение питания в Вольтах (В).

Если отключить транзистор VT2, потребляемый устройством ток увеличивается на порядок.

Литература

Основные источники

1. “The OMEGA® Made in the USA Handbook™,” Vol. 1, OMEGA Engineering, Inc., 2002.
2. “The OMEGA® Made in the USA Handbook™,” Vol. 2, OMEGA Engineering, Inc., 2002.
3. AN682, “Using Single Supply Operational Amplifiers in Embedded Systems,” Bonnie Baker; Microchip Technology Inc., DS00682, 2000.
4. AN866, “Designing Operational Amplifier Oscillator Circuits For Sensor Applications,” Jim Lepkowski; Microchip Technology Inc. , DS00866, 2003.

Датчики тока

1. AN951, “Amplifying High-Impedance Sensors – Photodiode Example,” Kumen Blake and Steven Bible; Microchip Technology Inc., DS00951, 2004.
2. AN894, “Motor Control Sensor Feedback Circuits,” Jim Lepkowski; Microchip Technology Inc., DS00894, 2003.

Резистивные датчики

1. AN863, “A Comparator Based Slope ADC,” Joseph Julicher; Microchip Technology Inc., DS00863, 2003.
2. AN251, “Bridge Sensing with the MCP6S2X PGAs,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00251, 2003.
3. AN717, “Building a 10-bit Bridge Sensing Circuit using the PIC16C6XX and MCP601 Operational Amplifier,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00717, 1999.
4. AN695, “Interfacing Pressure Sensors to Microchip’s Analog Peripherals,” Bonnie Baker; Microchip Technology Inc., DS00695, 2000.
5. AN512, “Implementing Ohmmeter/Temperature Sensor,” Doug Cox; Microchip Technology Inc., DS00512, 1997.
6. AN895 “Oscillator Circuits For RTD Temperature Sensors,” Ezana Haile and Jim Lepkowski; Microchip Technology Inc. , DS00895, 2004.

Емкостные датчики

1. AN611, “Resistance and Capacitance Meter Using a PIC16C622,” Rodger Richie; Microchip Technology Inc., DS00611, 1997.

Датчики температуры

1. AN929, “Temperature Measurement Circuits for Embedded Applications,” Jim Lepkowski; Microchip Technology Inc., DS00929, 2004.
2. AN679, “Temperature Sensing Technologies,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00679, 1998.
3. AN897; “Thermistor Temperature Sensing with MCP6SX2 PGAs,” Kumen Blake and Steven Bible; Microchip Technology Inc., DS00897, 2004.
4. AN685, “Thermistors in Single Supply Temperature Sensing Circuits,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00685, 1999.
5. AN687, “Precision Temperature-Sensing With RTD Circuits,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00687, 2003.
6. AN684, “Single Supply Temperature Sensing with Thermocouples,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00684, 1998.
7. AN844, “Simplified Thermocouple Interfaces and PICmicro® MCUs,” Joseph Julicher; Microchip Technology Inc. , DS00844, 2002.
8. AN867, “Temperature Sensing With A Programmable Gain Amplifier,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00867, 2003.

Другие датчики

1. AN865, “Sensing Light with a Programmable Gain Amplifier,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00865, 2003.
2. AN692, “Using a Digital Potentiometer to Optimize a Precision Single-Supply Photo Detection Circuit,” Bonnie C. Baker; Microchip Technology Inc., DS00692, 2004.
3. TB044, “Sensing Air Flow with the PIC16C781,” Ward Brown; Microchip Technology Inc., DS91044, 2002.
4. AN597, “Implementing Ultrasonic Ranging,” Robert Schreiber; Microchip Technology Inc., DS00597, 1997.

Схемы нормирования

1. FilterLab® 2.0 User’s Guide;” Microchip Technology Inc., DS51419, 2003.
2. AN942, “Piecewise Linear Interpolation on PIC12/14/16 Series Microcontrollers,” John Day and Steven Bible; Microchip Technology Inc., 2004.

Оригинал статьи

Перевел Вячеслав Гавриков по заказу АО КОМПЭЛ

•••

Двухкаскадные УНЧ с непосредственной связью между каскадами

Примерами УНЧ с непосредственными связями и минимальным подбором режима работы являются схемы, приведенные на рис. 11 — 14. Они имеют высокий коэффициент усиления и хорошую стабильность.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (низкий уровень шумов, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [МК 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 использован микрофон электродинамического типа.

В роли микрофона может выступать и телефонный капсюль. Стабилизация рабочей точки (начального смещения на базе входного транзистора) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на эмиттерном сопротивлении второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (порядка 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Каскадный усилитель низкой частоты на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Простой малошумящий низкочастотный транзисторный усилитель

Простой малошумящий низкочастотный транзисторный усилитель

Скачать PDF

Ваша статья скачана

Слайдер с тремя статьями на слайде. Используйте кнопки «Назад» и «Далее» для перемещения по слайдам или кнопки контроллера слайдов в конце для перемещения по каждому слайду.

Скачать PDF

• Опубликовано: 7 апреля 1962 г.

• L. MOLYNEUX ¹ и
• J. W. OSSELTON ¹  

Природа
том 194 , страница 76 (1962)Цитировать эту статью

• 858 доступов

• 2 Цитаты

• Сведения о показателях

Abstract

Свойства описываемого усилителя полностью обусловлены типом используемого транзистора, и цель этого сообщения состоит в том, чтобы сообщить о его пригодности для усиления электрофизиологических волновых форм, особенно тех, которые возникают в мозг. Из обычно регистрируемых физиологических потенциалов наибольшие трудности представляет электроэнцефалограмма (ЭЭГ) из-за низкого напряжения (10–1000 мкВ) и низкой частоты (1–50 имп/с) ее составляющих. Записи обычно получают с электродов на голове, которые дают выходное сопротивление порядка 10 000 Ом. До сих пор транзисторы не подходили для прямого усиления этих потенциалов, поскольку их собственные шумы на низких частотах были слишком высокими, а входное сопротивление более простых конфигураций схем было слишком низким — около 1000 Ом в режиме с общим эмиттером.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Королевский колледж, Ньюкасл-апон-Тайн

   L. MOLYNEUX & J.W. OSSELTON

Авторы 900 03

1. L. MOLYNEUX

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. J. W. OSSELTON

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Академия

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

Транзисторы, усилители мощности низкой частоты, биполярные, однополярные, MOSFET

Транзисторы

Транзисторы, усилители мощности ВЧ, усилители мощности низкой частоты, биполярные, однополярные, MOSFET, npn

• Вид:
• Сетка
• Список

Сортировать по —Цена: Сначала самая низкаяЦена: Сначала высокая

Показать 612 на странице

Показаны 1–6 из 11 позиций

• RD06HHF1 Mitsubishi Transistor — ВЧ усилитель мощности RD06HHF1 Mitsubishi Transistor — ВЧ усилитель мощности

  RD06HHF1 Mitsubishi Transistor, ВЧ усилитель мощности для CB радио (NEW Президент, например, Гарри/Джонни III, Томми III, Truman ASC, Cobra GTL), MOSFET кремний, Оригинальный RD06HHF1-501, Соответствие RoHS, 6 Вт, 30 МГц, 12,5 В, магазин, цена, симптомы ожога, проблемы, устранение неисправностей, замена, аналог. Разработан для применения в ВЧ-усилителях мощности RD06HHF1-101 RD06HHF1Mitsubishi Transistor, ВЧ-усилитель мощности для CB-радио (NEW President, например, Harry/Johnny…

  $7.13

  В корзину Подробнее

  В наличии

• RD16HHF1 Mitsubishi Transistor — ВЧ усилитель мощности RD16HHF1 Mitsubishi Transistor — ВЧ усилитель мощности

  RD16HHF 1Mitsubishi Transistor, ВЧ-усилитель мощности для CB-радио (НОВЫЙ президент, например, Tommy, Cobra GTL 200 (Q74, TRD-16HHF-CA, Усилитель ВЧ), Yaesu, MOSFET кремний, соответствует требованиям RoHS, оригинальный RD16HHF1-501 16 Вт 12,5 В 30 МГц, магазин, цена, симптомы ожога, проблемы, устранение неполадок, замена, аналог. Применение ВЧ-усилителей мощности… RD16HHF1Mitsubishi Transistor, ВЧ-усилитель мощности для CB-радио (NEW President, например, Tommy, Cobra…

  24,23 $

  В корзину Подробнее

  В наличии

• IRF520 MOSFET 48 Вт, 100 В, 9,7 А Транзистор – CB Radio RF Power Amplifier IRF520 MOSFET 48 Вт, 100В, 9,7А Транзистор – CB Radio.

  ..

  Корпус IRF520N MOSFET TO220 (транзистор HEXFET / FETKY / V-MOS, ВЧ-усилитель мощности для радиолюбительского трансивера 10 м, 11 м, 12 м, выходная мощность (например, Legend II, Ranger RCI-2950DX, RCI-2970DX, RCI-2995DX, Superstar 3900) , Connex), International Rectifier IRF520NPBF, канал N, ТО 220;100В;9,7А; 50 Вт; 0,20R IRF520N MOSFET TO220 в корпусе (HEXFET / FETKY / V-MOS Transistor, ВЧ усилитель мощности для радиолюбителей) 40 N-MOSFET 150 Вт, 200 В Транзистор IRF640 N-MOSFET 150 Вт, 200 В Транзистор

  IRF640N N-MOSFET в корпусе TO220: 18 А, 200 В, 150 Вт, 0,15 Ом, IRF640N IRF640N N-MOSFET в корпусе TO220: 18 А, 200 В, 150 Вт, 0. 15 Ом, IRF640N

  1,14 $

  Добавить в корзину Подробнее

  В наличии

• 2SC2078 — SANYO Транзисторный ВЧ усилитель мощности 2SC2078 — SANYO Транзисторный ВЧ усилитель мощности

  2SC2078 — SANYO Транзисторный ВЧ усилитель мощности для CB радио например: Alan/Midland 18, 28 , 100+, 102, 199, Кобра Ultra III, Cobra 200 GTL (водитель), Onwa MK3, President Johnny, Harry, Uniden 510, 520 XL, TTI TCB 550, 880; оригинальный, подлинный SANYO TO-220 NPN 10 Вт 150 МГц, 27 МГц — 4 Вт 2SC2078 — SANYO Транзисторный ВЧ-усилитель мощности для CB-радио, например: Alan/Midland 18, 28, 100+, 102,.