Pozdrav svim DIYers, kao i obično, svaki radio-amater početnik ima ideju da nešto uradi, ali prvo što im obično padne na pamet je sastaviti pojačalo koje će se lako sastaviti i koje ne zahteva finansijske troškove. Zato sam odlučio da napravim pojačalo, čije se glavno "srce" može izvući iz nepotrebnog ili starog televizora; reći ću vam kako ga napraviti u ovom članku.
Za sklapanje pojačivača zvuka potrebno je sve pripremiti neophodni materijali, Ovo:
TV, nepotreban ili samo star, imajte na umu da takvo pojačalo nećete naći na televizorima proizvedenim u SSSR-u.
Lemilica i sve što je potrebno za korištenje, stalak, lemljenje i fluks.
Žice će se savršeno uklopiti iz napajanja računara.
Utikač za tulipane, može se naći u radiju, DVD plejeru ili muzičkom centru.
Stezaljka za žice kroz koje će teći zvuk pojačan pojačalom takođe se nalazi u većini muzičkih sistema.
Radijator za hlađenje, skinuo sam ga sa starog vinil plejera.
Napajanje sa laptopa, unutrašnjost neće biti potrebna, već samo kućište.
Kliješta.
Dvopolni utikač, prečnik kontakta se uklapa u blok sa računara.
Upotrebni nož za pravljenje rupa.
Kada su svi detalji spremni i kada ste definitivno odlučili da je došao trenutak kada možete napraviti jednostavno pojačalo, možete početi montaža korak po korak.
Prvi korak. Kao i obično, televizor je napravljen od plastike; uklonite ga da biste došli do ploče. Pažnja, prije rastavljanja, izvadite utikač iz utičnice, nije uzalud da TV kaže visok napon. Nakon skidanja poklopca možete pregledati ploču, na njoj se nalazi radijator koji se obično pravi u obliku aluminijumskog lima. Dasku je potrebno izrezati metalnim makazama ili pomoću kliješta ostaviti više od 10 cm oko čip, pošto ploča treba da ostane u funkciji.
Drugi korak. Da biste napravili pojačalo zvuka iz "unutrašnjosti" televizora, morate pronaći informacije na Internetu o mikrokrugu, čije su oznake na njemu ispisane bijelim slovima sa skupom brojeva, u u ovom slučaju Ovo je mikro krug TDA 2611, informacije o njemu nalaze se u podatkovnoj tablici i dijagramu povezivanja, pogledajte na fotografiji.
Prema shemi ćemo mikrokrugu dati drugi život.
Dalja montaža će se odvijati pomoću kola prikazanog na slici. Pomoću lemilice zalemimo unaprijed kalajisanu crvenu žicu na 1. krak mikrokola, brojanje ide udesno, ova žica je plus napajanja, za minus uzimamo crnu žicu koju lemimo na 6. nogu, ove dvije žice su pričvršćene za utikač.
Sredili smo napajanje, sada treba da napravimo zvučni ulaz, koji se može napajati sa bilo kog plejera ili telefona koristeći adapter za utičnicu sa jedne strane i par tulipana sa druge. Ulaze za ove tulipane zalemimo na 7. krak preko otpornika pričvršćenog na ploču na ulazu i 6. kraku.
Izvodimo zvuk na stezaljkama, čije su žice spojene na stazu 2. kraka mikrokruga koji dolazi nakon kondenzatora od 220 µF, drugi kontakt ide, kao u većini slučajeva, u minuse.
Dio elektronike pojačala je spreman, sada nam treba dobro, plemenito kućište sa hlađenjem. Bez razmišljanja sam se odlučio za napajanje za punjenje laptopa, činilo mi se da bi kućište napravljeno od njega bilo dobro. Pa, hajde da počnemo. Prvo, otvorimo njegov sadržaj i nožem izrežemo rupe za tulipane i struju s jedne strane i s druge za izlaz zvuka.
Svi čepovi su pričvršćeni pomoću vrućeg ljepila. Na kraju, potrebno je da zašrafite čip pojačala na radijator i pričvrstite ga toplim ljepilom.
Pojačala snage već dugi niz godina zauzimaju jedno od prvih mjesta u praksi radio-amatera. Uprkos brojnim gotovim industrijskim dizajnom sa hijeroglifima, mi i dalje sami gradimo naše audio sisteme.
Jednom davno, radio sam u školskom radio klubu i vjerovatno napravio desetak audio pojačala. Među njima je bilo pojačalo Ageev i pojačalo Gumeli. U to vrijeme slabo sam razumio kako oni funkcioniraju; nisam imao knjige, kompjuter, a posebno internet. Tako da sam sakupio najbolje što sam mogao. Bilo je zabavno. Danas vam želim reći kako radi audio pojačalo snage kako biste razumjeli od kojih se blokova sastoji, za šta su potrebni i zašto se uopće pojačava.
Pojačala snage zauzimaju posebno mjesto u elektronici i koriste se svuda: u audio pojačivačima, u televizorima, u alatnim mašinama itd. Gotovo svaki radio-amater je barem jednom sastavio UMZCH i radovao se kako je zabavno što ploča sa žicama proizvodi zvuk.
Hajde da shvatimo šta je "pojačalo snage". Iz naziva se čini da će ovaj uređaj magično pretvoriti 1 W snage primljene na ulazu, na primjer, u 15 W na izlazu. To pojačalo napravljeno od tankog zraka je pojačalo signal. U stvarnosti je sve drugačije. Ništa ne dolazi niotkuda. Glavna ideja pojačala snage je da dio svoje snage isporučuje na izlaz (na primjer, zvučnicima). napajanje. A ulazni signal jednostavno reguliše koliko snage treba isporučiti na izlaz.
Dakle, pojačalo snage, takoreći, ponavlja ulazni signal i isporučuje njegovu kopiju na izlaz, samo s većom snagom.
Ako ovo zvuči komplikovano, onda zamislite slavina za vodu. Cijev na koju je spojen je "izvor struje" slavine. Izljev slavine je izlaz. A vaša ruka, koja okreće ručku slavine naprijed-nazad, je ulazni signal. To znači da svojom rukom kontrolišete snagu protoka vode iz slavine.
Tipična struktura pojačala snage
U audio pojačivačima snage, tj. Obično u muzičkim pojačalima važan kvalitet nije samo povećanje snage zvuka, već i održavanje njegovog kvaliteta. Da bi se to postiglo, pojačala su izgrađena na način da se smanji izobličenje originalnog signala.
Stoga se umjesto jednog bloka, koji bi signal odmah pojačao 10-100-200 puta, koristi nekoliko serijski povezanih stepena pojačanja koji se pojačavaju 5-10 puta. A pošto stoje jedan za drugim, konačni dobitak će biti jednak proizvodu faktora pojačanja svake faze. One. ako se prvi stepen pojača 2 puta, a drugi 10, onda će na kraju pojačanje biti 20 puta.
Pojačanje (napon) u ovom slučaju će biti rezultat omjera napona na izlazu pojačala i napona na ulazu.
U praksi se pojačanje napona događa u prvim fazama, a posljednja faza, koja se naziva „izlazna“ faza, služi upravo za opskrbu opterećenjem potrebnom snagom i često sama daje jedinični dobitak.
Ispod, na Gumeli dijagramu pojačala, prikazao sam blokove pojačala koji odgovaraju dijagramu iznad:
Karakteristike pojačivača snage
Idealno pojačalo bi trebalo da pojača signal (tj. kreira njegovu kopiju) bez ikakvih promena na originalnom signalu. Dobro pravo pojačalo, naravno, unosi izobličenja, ali su ona neophodna za ljudsko uho. Loše pojačalo odmah se daje do znanja kada se, umjesto čistog zvuka violine, iz zvučnika čuje škripanje svinje.
Želim s vama razgovarati o karakteristikama pojačala snage, na koje biste ipak trebali obratiti pažnju kako prilikom kupovine tako i prilikom izrade pojačala vlastitim rukama.
- Distorzija signala
- Nazivne snage
- Frekvencijski parametri
Distorzije
Da, kada signal prođe kroz vaše pojačalo on je izobličen. Izobličenja neizbježno unose elektronske komponente, a mogu se pojaviti i zbog loš posao cijelu šemu u cjelini. U dobrim pojačalima nastoje da smanje izobličenje, u lošim se čuju čak i golim uhom: škljocanje, piskanje, zvuk kao iz telefona itd. Prilikom dizajniranja pojačala koriste se različita rješenja za smanjenje određenih vrsta izobličenja:
- Linearna distorzija
- Nelinearna distorzija
Linearna distorzija utiču na amplitudu i fazu signala. Na primjer, kada zvuk prolazi kroz pojačalo, faza nekih komponenti ovog signala se neznatno mijenja. Distorzija amplitude signala najčešće zavisi od njegove frekvencije. Na primjer, pojačalo je zagarantovano da pojačava signale sa frekvencijama od 20 Hz do 20 kHz. I dali ste mu ulaz od 100 KHz i očekivali ste povećanje od 10 puta, ali ste dobili samo 2, ako ste ga uopće dobili. Šta se desilo? Tako je, pojačalo više nije pojačalo. Nije dizajniran da radi na ovim frekvencijama.
Nelinearna distorzija veoma podmukao. Oni kvare sam signal mijenjajući njegov oblik. Kao rezultat prolaska signala kroz takvo pojačalo, pojavljuju se komponente u signalu koje u početku nije bilo. I umjesto, na primjer, sinusoide koju ste poslali na ulaz, na izlazu možete dobiti signal koji samo nejasno podsjeća na sinusoidu.
Da biste smanjili šum i izobličenje signala, potrebno je pravi pristup dizajnu takvog pojačala snage i usklađenosti s pravilima instalacije koja smanjuju šum i izobličenje.
Buke
Šum je svaki nasumični signal koji se pojačava zajedno sa korisnim signalom koji je primijenjen na ulaz. Ako je buka mala, onda je gotovo nevidljiva i ne ometa. Ali ako je signal buke prejak, razlikovanje korisnog signala među šumom može biti problematično.
Da li ste primetili da ako stavite mobilni telefon pored ulaznih žica sa domaćeg ili jeftinog kineskog pojačala, onda odmah dolazni poziv Iz zvučnika se čuje neprijatan zvuk. Njegov uzrok su elektromagnetne smetnje od rada mobitel. U određenom smislu, mogu se nazvati i bukom.
Nisu samo čitavi uređaji ti koji pod utjecajem vanjskih sila "prave buku". Oni takođe prave buku elektronske komponente, od kojih se sastoji pojačalo. Ovo se dešava pod uticajem raznih razloga, na primjer, povećanje električne temperature. komponenta, može se stvoriti šum.
Nazivne snage
Preporučio bih da se ovaj parametar potpuno zaboravi. Neko će prigovoriti, ali ja ću odgovoriti da je kvalitetniji zvuk bolji od snažnog i lošeg zvuka. Stoga, kada birate sklop za svoje pojačalo, odaberite onaj čiji programer obećava minimalno izobličenje, a ne 3.000.000 kW snage.
Proizvođači audio opreme namjerno obmanjuju kupce izjavljujući, na primjer: "ukupna snaga svih kanala je 600 W uz potrošnju energije iz mreže od 150 W." Sve se vrti oko metode mjerenja snage, tako da ne treba vjerovati izjavama, jer proizvođači biraju šta god žele.
Kao što znate, snaga P = UI. Ako uzmete, na primjer, otpornik od 4 Ohma, spojite ga na izlaz pojačala, osciloskop paralelan s njim i generator signala na ulaz, zatim primijenite signal frekvencije od 1000 Hz iz generatora i postepeno povećajte njegovu amplitudu, onda će doći trenutak kada ćete na osciloskopu vidjeti ovu sliku:
Zeleni grafikon prikazuje stvarni izlazni signal, narandžasti grafikon prikazuje očekivani izlaz, a plavi grafikon prikazuje maksimalnu amplitudu neiskrivljenog izlaznog signala. Svi izlazni signali sa amplitudom većom od amplitude plavog grafikona će izgledati kao zeleni grafikon.
Mjerenjem amplitude plavog grafikona i korištenjem formule P = (0,707U) 2 /Rn- dobićeš izlazna snaga vašeg pojačala mjereno pri opterećenju od 4 oma i frekvenciji od 1000 Hz.
Frekvencijski parametri
Kao što sam gore napisao, niskofrekventna pojačala su dizajnirana da rade u frekvencijskom opsegu od 20 Hz do 20 KHz, tako da testiranje i podešavanje vaših dizajna treba da se vrši u ovom opsegu. Pojačavanje frekvencija iznad 20 kHz ima smisla samo ako čujete ultrazvuk. Istina, tada će vam trebati odgovarajući sistem zvučnika ^__~
Zaključak
Tema niskofrekventnih pojačala je velika kao more. Pokušao sam da pričam o tome opšta šema konstrukcije ovakvih pojačala i govoriti o nekim njihovim karakteristikama. Mislim da će za prve eksperimente u izgradnji pojačala za vaš audio sistem ovo biti više nego dovoljno.
Spisak knjiga na temu pojačala
- MRB 0951. Levinzon G.L., Loginov A.V. Visokokvalitetno niskofrekventno pojačalo
- Rovdo. Dizajn kola pojačala stepena
- Tsykin. Pojačala električnih signala
- Tsykin. Elektronska pojačala
- Gendin G.S. Visokokvalitetna amaterska niskofrekventna pojačala
- Shkritek. Referentni vodič za audio krugove
- Bob Cordell. Dizajn audio pojačala
- Douglas Self. Dizajn audio pojačala
- Voishvilo. Uređaji za pojačavanje
- Ezhkov Yu.S. Vodič za dizajn kruga pojačala
- Ostapenko. Uređaji za pojačavanje
Ako razmislite o tome, u našem stanu ima puno stare opreme koju bi bilo šteta baciti i ostaviti - zauzima prostor i skuplja prašinu. Postoje takozvani “lajf hakovi” (kućni trikovi) koji će nam pomoći da staru opremu povežemo s poslom. Dakle od starog muzički centar može se uraditi dobro pojacalo Za nova tehnologija vlastitim rukama. Za to nije potrebno nikakvo posebno znanje o elektronici ili posebnim uređajima.
Danas svaki stan ima opremu za puštanje audio ili video zapisa. Međutim, nije svaki od njih sposoban prenijeti kvalitetan zvuk kao što to rade stari i poznati muzički uređaji. Dakle, gdje možete koristiti muzički centar koji više nije relevantan?
- Možete koristiti sistem kao zvučnike za poboljšanje zvuka na telefonu.
- Možete povezati svoj tablet sa centrom i uživati u glasnom i visokokvalitetnom zvuku.
- Uređaj možete koristiti kao TV zvučnike.
- Možete da povežete računar sa muzičkim centrom i gledate video zapise ili slušate pesme sa odličnim zvukom.
- Ako niste zadovoljni zvukom na laptopu, onda će vam u pomoć priskočiti audio sistem.
Stari audio sistem može vam služiti dugi niz godina, a vi ćete i dalje uživati u visokokvalitetnom zvuku. Dobra vijest je da ga možete povezati na bilo koji digitalni uređaj u stanu.
Kako spojiti pojačalo
Da biste napravili pojačalo od starog audio sistema, slijedite upute u nastavku. Nema ništa komplikovano u povezivanju sistema, potrebna vam je samo dodatna oprema:
Takvu operaciju možete izvesti samo ako je oprema koja se koristi u potpunosti operativna.
Ako ne uspije, onda možete pokušati rastaviti uređaj i ukloniti ploču za pojačanje s njega. Istina, da biste ga povezali sa tehnologijom potrebno je imati specifično znanje.
Zaključak
Nadamo se da smo uspjeli da vam damo odgovor na pitanje kako napraviti pojačalo od muzičkog centra. Ova ideja nije samo praktična, već i originalna. Osim toga, njegova implementacija ne zahtijeva nikakva dodatna znanja niti velika ulaganja. Sve što treba da uradite je da kupite kabl za povezivanje i uživate u tome kako stara oprema dobija novi život.
Čemu služi pojačalo?
Prilikom kupovine visokokvalitetnog sistema zvučnika, logično je očekivati da će postojati nekoliko izvora zvuka. Da li želite da slušate muziku preko plejera, gledate film ili uronite u drugi svijet igre na kompjuteru, nema veze. Glavna stvar je da je zvuk najbolji, inače zašto trošiti novac i imati problema sa spavanjem u iščekivanju kupovine. Problem je u tome različitim uređajima Imaju različite izlazne audio signale. Osim toga, paleta frekvencija se također može razlikovati, što znači da vaši odlični zvučnici jednostavno neće raditi dobro na nekom uređaju i proizvoditi zvuk koji je malo bolji od integriranog. Da bi se sve dovelo na istu snagu i kvalitet, koriste se pojačala koja se na izvore zvuka spajaju preko raznih konektora.
Vrste pojačala
Malo ih je, ali postoje. U osnovi, pravi se razlika između preliminarne, energetske i integrisane (kombinovane) ili pune.
Predpojačalo. Njegov zadatak je upravo da prikupi sve izvore zvuka zajedno i prenese signal do pojačala snage. Neka pojačala ovog tipa omogućavaju vam snimanje zvuka istovremeno sa slušanjem.
Stražnja ploča pretpojačala je prepuna svih vrsta konektora. Ponekad se među njima pojavljuje XLR port koji vam omogućava da povežete opremu koja se nalazi na velika udaljenost od pojacala. Ovu funkciju koriste profesionalci prilikom povezivanja scenske opreme i očito je suvišna u svakodnevnom životu. Međutim, to uvelike povećava cijenu pojačala, stoga budite oprezni: ne želite da platite za nešto što nećete koristiti.
Pojačalo. Po izgledu, njegova funkcionalnost je prilično jednostavna. Na prednjem panelu se nalazi kontrola jačine zvuka, dok se na zadnjoj nalazi samo jedan stereo ulaz i izlaz za zvučnik. Ništa komplicirano, ali kvaliteta originalnog signala ovisi o ovom pojačalu. Unutar uređaja nalaze se snažni transformatori i kapacitivni kondenzatori koji povećavaju struju. Takvo pojačalo uvijek ima veliku težinu i skupo je.
Integrisano pojačalo. Ideja o kombinovanju dva tipa pojačala u jedno jednostavno nije mogla a da ne padne na pamet programerima. Kao rezultat toga, takav uređaj je sposoban obavljati funkcije preliminarne i snage. Međutim, sjećamo se jednostavnog pravila: sve što je univerzalno je gore od obavljanja samo jednog zadatka. Ako je kombinirano pojačalo jeftino, razmislite o njegovoj kvaliteti.
Inače, neki programeri su smatrali da nije dovoljno kombinovati dva tipa pojačala. Uređaju dodaju radio tjuner, karaoke i povezuju ga na internet. Nadalje, sve se to zove prijemnik i prodaje se sretnim kupcima. U budućnosti će biti sretni samo oni koji nisu previše zahtjevni za zvuk i ne postavljaju ozbiljne zadatke svom akustičnom sistemu. Međutim, ipak je bolje imati prijemnik nego ga nemati, što znači da ako niste sofisticirani audiofil, možda ćete biti zadovoljni takvom opremom.
Nekoliko nijansi
Ako je moguće, trebate odabrati opremu jednog proizvođača, ali ako je to problematično, onda barem jednu klasu.
Neki ljubitelji muzike preferiraju cijevna pojačala, postavljajući ih jedan korak više od poluvodičkih. Kvalitet zvuka takve opreme je bolji u nekim aspektima, međutim, neće svi to moći otkriti. S druge strane, ovakva pojačala su toliko hirovita da se ne želite zamarati s njima zarad prolazne prednosti. Stoga ćemo tehnologiju cijevi prepustiti znalcima i muzičkim guruima, a običnim ljudima savjetovati da si ne komplikuju život.
Sljedeća točka pri odabiru pojačala je njegov otpor i snaga izlaznog signala. Otpor pojačala mora odgovarati otporu sistem zvučnika ili biti niži, ali ga ni u kom slučaju ne prekoračiti. Neka izlazna snaga zvuka bude nešto manja od maksimalnih mogućnosti vaših zvučnika. To će im produžiti život i spasiti vaše živce.
Ako je moguće, trebate odabrati opremu jednog proizvođača, ali ako je to problematično, onda barem jednu klasu. U suprotnom, jednostavno nećete izvući maksimum iz svoje tehnike.
IN generalni nacrt, ovo je sve. Sada kada znate toliko toga, prestanite da se mučite u snu i obavite kupovinu iz snova. Sretno!
Hvala vam na pažnji na našoj web stranici, ako vam se svidjele objavljene informacije, možete pomoći u razvoju resursa dijeljenjem članka putem društvenih mreža.
Dobar dan, dragi Habrausere, želim da vam kažem o osnovama izrade audio pojačala. Mislim da će vam ovaj članak biti zanimljiv ako se nikada niste bavili radio elektronikom, a naravno da će biti smiješan i onima koji se nikada ne rastaju od lemilice. I zato ću pokušati da o ovoj temi govorim što jednostavnije i, nažalost, izostavljajući neke nijanse.Audio pojačalo ili niskofrekventno pojačalo, da biste razumjeli kako funkcionira i zašto postoji toliko mnogo tranzistora, otpornika i kondenzatora, morate razumjeti kako svaki element funkcionira i pokušati saznati kako su ti elementi raspoređeni. Da bismo sastavili primitivno pojačalo trebat će nam tri tipa elektronski elementi: otpornici, kondenzatori i naravno tranzistori.
Otpornik
Dakle, naše otpornike karakterizira otpor na električnu struju i ovaj otpor se mjeri u omima. Svaki električno vodljivi metal ili metalna legura ima svoju otpornost. Ako uzmemo žicu određene dužine s visokim otporom, onda ćemo dobiti pravi žičani otpornik. Da bi otpornik bio kompaktan, žica se može namotati oko okvira. Na ovaj način dobijamo žičani otpornik, ali on ima niz nedostataka, pa se otpornici najčešće izrađuju od metal-keramičkog materijala. Ovako se označavaju otpornici električni dijagrami:Gornja verzija oznake je usvojena u SAD-u, donja u Rusiji i Evropi.
Kondenzator
Kondenzator se sastoji od dva metalne ploče odvojene dielektrikom. Ako na ove ploče primijenimo konstantan napon, pojavit će se električno polje koje će nakon isključivanja napajanja održavati pozitivne, odnosno negativne naboje na pločama.
Osnova dizajna kondenzatora su dvije vodljive ploče između kojih se nalazi dielektrik
Dakle, kondenzator se može akumulirati električni naboj. Ova sposobnost akumulacije električnog naboja naziva se električni kapacitet, koji je glavni parametar kondenzatora. Električna kapacitivnost se mjeri u Faradima. Ono što je takođe karakteristično je da kada napunimo ili ispraznimo kondenzator, on prolazi struja. Ali čim se kondenzator napuni, on prestaje da propušta električnu struju, a to je zato što je kondenzator prihvatio naelektrisanje izvora energije, odnosno potencijal kondenzatora i izvora napajanja su isti, a ako postoji nema razlike potencijala (napona), nema električne struje. Dakle, napunjeni kondenzator ne propušta jednosmjernu električnu struju, ali propušta naizmjenična struja, jer kada ga spojite na naizmjeničnu električnu struju, on će se stalno puniti i prazniti. Na električnim dijagramima označava se kako slijedi:
Tranzistor
U našem pojačalu ćemo koristiti najjednostavnije bipolarne tranzistore. Tranzistor je napravljen od poluvodičkog materijala. Svojstvo koje nam je potrebno ovog materijala je prisutnost u njima slobodnih nositelja i pozitivnih i negativnih naboja. U zavisnosti od toga koja su naelektrisanja veća, poluprovodnici se prema provodljivosti dele na dve vrste: n-tip i str-tip (n-negativan, p-pozitivan). Negativni naboji su elektroni oslobođeni iz vanjskih omotača atoma kristalna rešetka, a pozitivne su takozvane rupe. Rupe su prazni prostori koji ostaju u elektronskim školjkama nakon što ih elektroni napuste. Uobičajeno, atome s elektronom u vanjskoj orbiti označavamo plavim krugom sa predznakom minus, a atome sa slobodnim mjestom praznim krugom:
Svaki bipolarni tranzistor sastoji se od tri zone takvih poluvodiča, te se zone nazivaju baza, emiter i kolektor.
Pogledajmo primjer kako tranzistor radi. Da biste to učinili, spojite dvije baterije od 1,5 i 5 volti na tranzistor, s plusom na emiter i minus na bazu i kolektor (vidi sliku):
Na kontaktu baze i emitera pojavit će se elektromagnetno polje koje doslovno izvlači elektrone iz vanjske orbite atoma baze i prenosi ih na emiter. Slobodni elektroni ostavljaju za sobom rupe i zauzimaju prazna mjesta već u emiteru. Ovo isto elektromagnetno polje ima isti učinak na atome kolektora, a kako je baza u tranzistoru prilično tanka u odnosu na emiter i kolektor, elektroni kolektora prilično lako prolaze kroz nju u emiter, i još mnogo toga više nego iz baze.
Ako isključimo napon sa baze, onda neće biti elektromagnetno polje neće, ali će baza djelovati kao dielektrik, a tranzistor će biti zatvoren. Dakle, primjenom dovoljno niskog napona na bazu, možemo kontrolirati viši napon primijenjen na emiter i kolektor.
Tranzistor koji smo razmatrali pnp-tip, pošto ima dva str-zone i jednu n-zona. Postoje također npn-tranzistori, princip rada u njima je isti, ali u njima teče električna struja suprotnoj strani nego u tranzistoru koji smo razmatrali. Ovako su bipolarni tranzistori označeni na električnim dijagramima, strelica pokazuje smjer struje: 
ULF
Pa, hajde da pokušamo dizajnirati niskofrekventno pojačalo iz svega ovoga. Prvo nam je potreban signal koji ćemo pojačati; to može biti zvučna kartica kompjutera ili bilo koji drugi audio uređaj sa linearnim izlazom. Recimo naš signal sa maksimalnom amplitudom od otprilike 0,5 volti pri struji od 0,2 A, otprilike ovako:
A da bi najjednostavniji zvučnik od 4 oma i 10 vati radio, moramo povećati amplitudu signala na 6 volti, pri jačini struje I = U / R= 6 / 4 = 1,5 A.
Dakle, hajde da pokušamo da povežemo naš signal sa tranzistorom. Sjetite se našeg kola sa tranzistorom i dvije baterije, sada umjesto baterije od 1,5 volti imamo linijski izlazni signal. Otpornik R1 djeluje kao opterećenje tako da nema kratki spoj i naš tranzistor nije izgorio.
Ali ovdje se pojavljuju dva problema odjednom, prvo naš tranzistor npn-tip, a otvara se samo kada pozitivna vrijednost poluval, a kada je negativan zatvara se.
Drugo, tranzistor, kao i svaki poluprovodnički uređaj, ima nelinearne karakteristike u smislu napona i struje i zašto manje od vrijednosti struja i napon, to su ova izobličenja jača:
Ne samo da je od našeg signala ostao samo poluval, već će biti i izobličen:
Ovo je takozvano stepenasto izobličenje.
Da bismo se riješili ovih problema, moramo svoj signal prebaciti na radno područje tranzistora, gdje će cijela sinusoida signala stati i nelinearna izobličenja će biti zanemarljiva. Da bi se to postiglo, prednapon, recimo 1 volt, se primjenjuje na bazu pomoću djelitelja napona sastavljenog od dva otpornika R2 i R3.
A naš signal koji ulazi u tranzistor će izgledati ovako:
Sada moramo ukloniti naš korisni signal sa kolektora tranzistora. Da biste to učinili, instalirajte kondenzator C1:
Kao što se sjećamo, kondenzator propušta naizmjeničnu struju i ne propušta jednosmjernu struju, pa će služiti kao filter koji propušta samo naš korisni signal - naš sinusni val. A konstantna komponenta koja nije prošla kroz kondenzator će se raspršiti otpornikom R1. Naizmjenična struja, naš korisni signal, će težiti da prođe kroz kondenzator, tako da je otpor kondenzatora za nju zanemariv u odnosu na otpornik R1.
Ovo je prvi tranzistorski stepen našeg pojačala. Ali postoje još dvije male nijanse:
Ne znamo 100% koji signal ulazi u pojačalo, šta ako je izvor signala neispravan, svašta se može desiti, opet statički elektricitet ili konstantan napon prolazi zajedno sa korisnim signalom. Ovo može uzrokovati pravilan rad tranzistora ili čak uzrokovati njegov kvar. Da bismo to učinili, ugradit ćemo kondenzator C2; kao i kondenzator C1, blokirat će jednosmjernu električnu struju, a ograničeni kapacitet kondenzatora neće dopustiti da prođu vrhovi velike amplitude, što može oštetiti tranzistor. Ovi udari struje se obično javljaju kada se uređaj uključi ili isključi.
A druga nijansa je da bilo koji izvor signala zahtijeva određeno specifično opterećenje (otpor). Stoga je ulazna impedansa kaskade važna za nas. Da biste podesili ulazni otpor, dodajte otpornik R4 u krug emitera:
Sada znamo svrhu svakog otpornika i kondenzatora u tranzistorskom stupnju. Pokušajmo sada izračunati koje vrijednosti elemenata treba koristiti za to.
Početni podaci:
- U= 12 V - napon napajanja;
- U bae~ 1 V - emiter-bazni napon radne tačke tranzistora;
- Pmax= 200 mW - maksimalna disipacija snage;
- Imax= 100 mA - maksimalna konstantna struja kolektora;
- Umax= 18 V - maksimalni dozvoljeni napon kolektor-baza / kolektor-emiter (Imamo napon napajanja od 12 V, tako da ima dovoljno rezerve);
- U eb= 5 V - maksimalni dozvoljeni napon emiter-baza (naš napon je 1 volt ± 0,5 volt);
- h21= 75-225 - pojačanje bazne struje, prihvaćeno minimalna vrijednost - 75;
- Izračunavamo maksimalnu statičku snagu tranzistora, uzima se 20% manje od maksimalne disipacije snage, tako da naš tranzistor ne radi na granici svojih mogućnosti:
P st.max = 0,8*Pmax= 0,8 * 200 mW = 160 mW;
- Odredimo struju kolektora u statičkom režimu (bez signala), unatoč činjenici da se na bazu ne dovodi napon kroz tranzistor, električna struja i dalje teče u maloj mjeri.
I k0 =P st.max / U ke, Gdje U ke- napon spoja kolektor-emiter. Polovina napona napajanja se rasipa na tranzistoru, druga polovina će se raspršiti na otpornicima:
U ke = U / 2;
I k0 = P st.max / (U/ 2) = 160 mW / (12V / 2) = 26,7 mA;
- Sada izračunajmo otpor opterećenja, u početku smo imali jedan otpornik R1, koji je obavljao ovu ulogu, ali pošto smo dodali otpornik R4 da povećamo ulazni otpor kaskade, sada će otpor opterećenja biti zbir R1 i R4:
R n = R1 + R4, Gdje R n- ukupna otpornost na opterećenje;
Omjer između R1 i R4 se obično uzima kao 1 prema 10:
R1 =R4*10;
Izračunajmo otpor opterećenja:
R1 + R4 = (U / 2) / I k0= (12V / 2) / 26,7 mA = (12V / 2) / 0,0267 A = 224,7 Ohm;
Najbliže vrijednosti otpornika su 200 i 27 Ohma. R1= 200 Ohm, a R4= 27 Ohm.
- Sada pronađimo napon na kolektoru tranzistora bez signala:
U k0 = (U ke0 + I k0 * R4) = (U - I k0 * R1) = (12V -0,0267 A * 200 Ohm) = 6,7 V;
- Upravljačka bazna struja tranzistora:
I b = I to / h21, Gdje I to- struja kolektora;
I to = (U / R n);
I b = (U / R n) / h21= (12V / (200 Ohm + 27 Ohm)) / 75 = 0,0007 A = 0,07 mA;
- Ukupna bazna struja je određena baznim prednaponom, koji je postavljen razdjelnikom R2 I R3. Struja koju specificira razdjelnik trebala bi biti 5-10 puta veća od kontrolne struje baze ( I b), tako da sama kontrolna struja baze ne utiče na prednapon. Dakle, za trenutnu vrijednost djelitelja ( I slučajevi) prihvatamo 0,7 mA i izračunavamo R2 I R3:
R2 + R3 = U / I slučajevi= 12V / 0,007 = 1714,3 Ohm
- Sada izračunajmo napon na emiteru u ostatku tranzistora ( U e):
U e = I k0 * R4= 0,0267 A * 27 Ohm = 0,72 V
da, I k0 kolektorska struja mirovanja, ali ista struja prolazi i kroz emiter, dakle I k0 smatra se mirnom strujom cijelog tranzistora.
- Izračunavamo ukupan napon na bazi ( U b) uzimajući u obzir prednapon ( U cm= 1V):
U b = U e + U cm= 0,72 + 1 = 1,72 V
Sada, koristeći formulu za djelitelj napona, nalazimo vrijednosti otpornika R2 I R3:
R3 = (R2 + R3) * U b / U= 1714,3 Ohm * 1,72 V / 12 V = 245,7 Ohm;
Najbliža vrijednost otpornika je 250 oma;
R2 = (R2 + R3) - R3= 1714,3 Ohm - 250 Ohm = 1464,3 Ohm;
Odabiremo vrijednost otpornika u smjeru smanjenja, najbliže R2= 1,3 kOhm.
- Kondenzatori C1 I C2 Obično se postavlja na najmanje 5 µF. Kapacitet je odabran tako da kondenzator nema vremena da se napuni.
Zaključak
Na izlazu kaskade dobijamo proporcionalno pojačani signal i po struji i po naponu, odnosno po snazi. Ali jedna faza nam nije dovoljna da postignemo traženi dobitak, pa ćemo morati da dodajemo sledeću i sledeću... I tako dalje.Razmatrani proračun je prilično površan i takav krug za pojačavanje se, naravno, ne koristi u konstrukciji pojačala, ne smijemo zaboraviti na raspon emitovanih frekvencija, izobličenja i još mnogo toga.