Giải thích 5 mạch tiền khuếch đại đơn giản

Như tên cho thấy một mạch tiền khuếch đại tiền khuếch đại một tín hiệu rất nhỏ đến một số mức xác định có thể được khuếch đại thêm bằng một mạch khuếch đại công suất kèm theo. Về cơ bản nó hoạt động giống như một giai đoạn đệm giữa nguồn tín hiệu nhỏ đầu vào và bộ khuếch đại công suất. Bộ tiền khuếch đại được sử dụng trong các ứng dụng mà tín hiệu đầu vào quá nhỏ và bộ khuếch đại công suất không thể phát hiện ra tín hiệu nhỏ này nếu không có tầng tiền khuếch đại.

Bài đăng giải thích 5 mạch tiền khuếch đại có thể được thực hiện nhanh chóng bằng cách sử dụng một vài bóng bán dẫn (BJT) và một vài điện trở. Ý tưởng đầu tiên dựa trên yêu cầu do ông Raveesh trình bày.

Mục tiêu và Yêu cầu của Mạch

1. Điện tử là sở thích của tôi từ rất nhiều năm nay. Thường thì tôi sẽ duyệt trang web của bạn và tìm thấy nhiều dự án hữu ích. Tôi cần một ân huệ từ bạn.
2. Tôi có một mô-đun bộ phát FM hoạt động trên 5 volt DC với khả năng kết nối từ Máy tính qua USB hoặc từ âm thanh ra từ bất kỳ thiết bị nào khác thông qua giắc cắm âm thanh 3,5 mm.
3. Mô-đun hoạt động tốt ở chế độ USB máy tính với cường độ tín hiệu, chất lượng và vùng phủ sóng lớn. Nhưng khi tôi kết nối giống nhau thông qua giắc cắm đầu vào âm thanh từ hộp giải mã DTH, cường độ tín hiệu trở nên yếu ngay cả với âm lượng đầy đủ ở cả hộp giải mã và mô-đun FM. Tôi nghĩ rằng mức tín hiệu âm thanh từ bộ giải mã tín hiệu không đủ cho mô-đun FM.
4. Vui lòng gợi ý cho tôi một mạch tiền khuếch đại tín hiệu nhỏ âm thanh nổi chất lượng tốt có thể hoạt động từ nguồn cung cấp đơn 5 hoặc 6 volt, sẽ không tải hộp set top, tốt hơn là sử dụng op-amp có độ ồn thấp tốt với nhãn mạch và bộ phận chi tiết.

1) Bộ tiền khuếch đại sử dụng hai bóng bán dẫn

Một mạch tiền khuếch đại đơn giản có thể được chế tạo rất dễ dàng bằng cách lắp ráp một vài bóng bán dẫn và một số điện trở như trong hình sau:

Mạch là một bộ tiền khuếch đại hai bóng bán dẫn đơn giản sử dụng một vòng phản hồi để tăng cường khuếch đại.

Bất kỳ bản nhạc nào như chúng ta biết đều ở dạng tần số thay đổi nhất quán, do đó, khi một đầu vào thay đổi như vậy được áp dụng trên các đầu cuối C1 được chỉ định, âm thanh giống nhau được phân phối qua T1 cơ sở và mặt đất.

Các biên độ cao hơn được xử lý bình thường và được tái tạo với điện thế xấp xỉ bằng điện áp cung cấp, tuy nhiên đối với các biên độ sai lệch thấp hơn, T2 được phép dẫn ở tỷ lệ cao hơn được phép truyền tới bộ phát của nó.

Tại thời điểm này khi việc nâng cao âm nhạc thực sự được thực hiện bằng cách chuyển tiềm năng cao hơn đã tích lũy này trở lại nền của T1 tương ứng bão hòa với tốc độ tối ưu hơn nhiều.

Hành động kéo đẩy này cuối cùng dẫn đến sự khuếch đại tổng thể của đầu vào dữ liệu hoặc âm nhạc nhỏ không đáng kể thành đầu ra lớn hơn đáng kể.

Mạch đơn giản này cho phép tăng tần số cực nhỏ hoặc cực tiểu lên đầu ra lớn hơn đáng kể, sau đó có thể được sử dụng để cấp nguồn cho bộ khuếch đại lager.

Mạch được thảo luận đã thực sự được sử dụng phổ biến trong các máy ghi phát lại loại băng cassette cũ trong các giai đoạn tiền khuếch đại của họ để tăng tín hiệu phút từ đầu băng để đầu ra từ bộ khuếch đại nhỏ này trở nên tương thích với bộ khuếch đại công suất cao đi kèm.

Danh sách các bộ phận

• R1 = 22 nghìn
• R2 = 220 ôm
• R3 = 100k
• R4 = 4K7
• R5 = 1K
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Mạch tiền khuếch đại có thể điều chỉnh

Mạch preampli hữu ích này là phiên bản nâng cao của thiết kế trên. Nó có độ lợi điện áp có thể được đặt ở bất kỳ mức nào từ between ve đến một trăm lần bằng cách sử dụng điện trở phản hồi có giá trị thích hợp. Trở kháng đầu vào cao, thường là khoảng 800K và trở kháng đầu ra thấp khoảng 120 ohms.

Tiếng ồn và độ méo do mạch tạo ra đều rất thấp.

Có thể xử lý mức tín hiệu đầu ra tối đa khoảng 6 volt từ đỉnh đến đỉnh trước khi xảy ra hiện tượng cắt.

Hình bên cho thấy mạch của thiết bị, và đây là hai bóng bán dẫn chuyển tiếp thẳng, sắp xếp ghép nối trực tiếp, với cả hai bóng bán dẫn được sử dụng ở chế độ phát chung. R2 cung cấp phản hồi âm cục bộ qua Tr1 và cung cấp một điểm thuận tiện tn mà phản hồi âm tổng thể có thể được áp dụng cho mạch.

Phản hồi này nhận được từ bộ thu của Tr2 thông qua tụ chặn C3. và giá trị của RF xác định lượng phản hồi được áp dụng cho bộ khuếch đại. Giá trị của thành phần này càng thấp thì phản hồi được áp dụng càng nhiều và mức tăng điện áp vòng kín của thiết bị càng thấp.

Giá trị yêu cầu của Rf được tìm thấy bằng cách nhân độ lợi điện áp yêu cầu với 560. Vì vậy, ví dụ, độ lợi điện áp của mười limes, yêu cầu Rf phải có giá trị là 5,6k. Khuyến cáo rằng độ lợi điện áp nên được giữ trong giới hạn đã nêu trước đó. C2 cuộn đáp ứng tần số cao của bộ khuếch đại, và là cần thiết vì sự mất ổn định có thể xảy ra.

Đáp ứng -3dB trên của thiết bị vẫn ở khoảng 200kHz ngay cả khi bộ khuếch đại được sử dụng ở mức tăng điện áp hàng trăm lần. Khi được sử dụng làm mức tăng thấp hơn, điểm -3dB trên được đẩy lên cao hơn tương ứng. Điểm -3dB thấp hơn ngẫu nhiên là khoảng 20 Hertz.

Một thiết kế Preamp Transistorized khác

Đây là bộ tiền khuếch đại giai đoạn 2 đầu vào trở kháng cao có độ lợi điện áp điều chỉnh được, từ 1,5 đến 10. Độ lợi này có thể thay đổi bằng cách thiết lập VRI và trở nên tiện dụng khi độ nhạy MIC cần thay đổi thường xuyên.

Như hình trên, thực tế mạch được thiết kế cho micro pha lê hoặc hộp sứ.

Danh sách các bộ phận

2) Sử dụng FET

Thiết kế bộ tiền khuếch đại thứ hai trông thậm chí còn đơn giản hơn vì nó hoạt động bằng cách sử dụng một JFET chi phí thấp. Sơ đồ mạch có thể được nhìn thấy bên dưới.
Mạch có thể tự giải thích và có thể được tích hợp với bất kỳ bộ khuếch đại công suất tiêu chuẩn nào để khuếch đại thêm.

Bộ tiền khuếch đại guitar

Nó thường trở nên cần thiết để kết nối một cây guitar điện với một bảng trộn, một sàn âm thanh hoặc một phòng thu di động.

Liên quan đến hệ thống dây điện, điều đó có thể không phải là vấn đề, tuy nhiên việc kết hợp trở kháng cao của thành phần guitar với trở kháng thấp của đầu vào đường truyền của bảng trộn sẽ trở thành một vấn đề.

Ngay cả những đầu vào trở kháng cao không thể nghi ngờ của những đơn vị đó cũng không phù hợp với đầu ra guitar. Ngay sau khi cây đàn được cắm vào loại đầu vào này, bạn khó có thể thấy tín hiệu khả thi để bảng điều khiển hoặc bộ bài xử lý.

Có thể có khả năng gắn guitar vào đầu vào micrô (trở kháng cao), tuy nhiên, đầu vào này thường quá nhạy đối với chức năng, dẫn đến việc cắt tín hiệu guitar quá dễ dàng.

Bộ khuếch đại phù hợp được giới thiệu trong bài viết này giải đáp những khó khăn này: nó có đầu vào trở kháng cao (1M) có thể chịu được điện áp trên 200 V. Trở kháng đầu ra khá nhỏ. Độ khuếch đại là X2 (6 dB).

Điều khiển âm thanh kép, điều khiển hiện diện và điều khiển âm lượng được cung cấp. Mạch được thiết kế cho các mức đầu vào lên đến 3 V. Trên mức này, độ méo tiếng tăng lên, nhưng đó có thể là một kết quả tốt khi có nhạc guitar.

Việc cắt thật sự của tín hiệu đầu vào sẽ không diễn ra cho đến khi các mức lớn hơn đáng kể trên thông số kỹ thuật guitar tối thiểu được sử dụng. Mạch được cấp nguồn bởi pin 9 V (PP3), qua đó mạch kéo dòng điện chỉ quanh 3 mA.

3) Bộ tiền khuếch đại âm thanh nổi sử dụng IC LM382

Đây là một mạch preamp nhỏ đẹp khác sử dụng IC opamp kép LM382. Vì IC cung cấp gói opamp kép nên hai bộ tiền khuếch đại có thể được tạo cho ứng dụng âm thanh nổi. Đầu ra từ preamp này có thể được mong đợi là rất tốt.

Danh sách các bộ phận

R1, R2 = xem bảng dưới đây.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100nF polyester
C3 đến C10 = xem bảng
C11 đến C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Preamp cân bằng

Nếu bạn đang tìm kiếm thứ gì đó phức tạp hơn, bạn có thể muốn thử thiết kế tiền khuếch đại cân bằng này. Mạch được giải thích cặn kẽ trong bài báo này mà bạn có thể tham khảo cho niềm vui đọc của mình.

5) Bộ tiền khuếch đại với Điều khiển giai điệu

Điều khiển âm sắc thường bao gồm các tính năng âm trầm và âm bổng để điều chỉnh chất lượng động của nhạc. Tuy nhiên, vì điều khiển âm sắc cũng có khả năng khuếch đại âm thanh đến nên nó có thể được sử dụng hiệu quả giống như một giai đoạn mạch tiền khuếch đại Hi-Fi nổi bật. Chúng tôi có một hệ thống hoạt động theo hai cách, nhằm nâng cao chất lượng giai điệu của âm nhạc và cũng là tiền khuếch đại âm nhạc cho giai đoạn khuếch đại công suất tiếp theo.

Toàn bộ mạch của bộ tiền khuếch đại thứ năm này có thể được nhìn thấy bên dưới:

CẬP NHẬT

Dưới đây là một vài mạch tiền khuếch đại khác mà bạn có thể quan tâm.

6) Mạch tiền khuếch đại MIC Z (trở kháng) thấp

Tất nhiên, mạch được mô tả cho đến nay chỉ phù hợp để sử dụng với các micrô trở kháng cao và cung cấp độ lợi không đủ để sử dụng với các loại trở kháng thấp. Chúng thường cung cấp mức tín hiệu đầu ra khoảng 0,2mV. R.M.S., khoảng một phần mười được tạo ra bởi một micrô trở kháng cao.

Sơ đồ mạch dành cho bộ tiền khuếch đại có thể được sử dụng với micrô trở kháng thấp và phải cho tín hiệu đầu ra khoảng 500mV. R.M.S. Nguyên mẫu được phát hiện hoạt động tốt với cả micrô động trở kháng 200 ohm và 600 ohm, nhưng nó cũng sẽ hoạt động tốt với các loại đàn điện có bộ khuếch đại đệm FET tích hợp, nhưng không có biến áp tăng cấp. Hiệu suất tiếng ồn không trọng lượng của mạch này không hoàn toàn tốt bằng mạch trước đó, nhưng vẫn ở khoảng -60dB quy chiếu 500mV R.M.S.

Mạch này thực sự là một sự thích nghi của thiết kế thứ hai. Giai đoạn đầu vào FET sử dụng chế độ cổng chung thay vì chế độ nguồn chung. Kết cấu cổng chung cho độ lợi điện áp hợp lý tốt cùng với trở kháng đầu vào thấp (vài trăm ôm) phù hợp với điện thoại vi mô một cách hợp lý. Sự thay đổi duy nhất trong mạch là bộ phát của Tr2 kết nối trực tiếp với đường ray cung cấp âm và không có điện trở phản hồi ở đây. Điều này được thực hiện để tăng mức khuếch đại của mạch, như đã giải thích trước đó, cần phải cao hơn khoảng mười lần đối với micrô trở kháng thấp.

Mạch tiền khuếch đại tiếng ồn không

Trong nhiều ứng dụng (âm thanh, thiết bị máy tính, bộ khuếch đại hàng không vũ trụ, truyền thông, v.v.), giai đoạn tiền khuếch đại có độ ồn đặc biệt thấp trở nên cần thiết và chỉ cần về bất kỳ chiến lược mô hình nào có thể giảm thiểu tiếng ồn dù chỉ 1 dB đều được tất cả mọi người tham gia hoan nghênh nhiệt tình.

R11 là = 6k8

Mạch được trình bày dưới đây cung cấp một khái niệm thiết kế cơ bản, mặc dù không hoàn toàn lý tưởng, nhưng kết quả cuối cùng cho đến nay là đáng khích lệ. Áp dụng ngay cả các thiết bị đo có độ nhạy cao trong tầm tay của chúng tôi, chúng tôi vẫn không thể xác định hầu như bất kỳ tín hiệu nhiễu đầu ra nào! Phải nói rằng, hiện tại dường như vẫn còn một vấn đề còn sót lại: độ lợi của mạch bằng không.

Mạch tiền khuếch đại điều khiển độ lợi tự động

Bộ tiền khuếch đại micrô này có tính năng kiểm soát độ lợi tự động, giúp duy trì chất lượng đầu ra tương đối nhất quán trong phạm vi đầu vào nhiều lựa chọn. Mạch đặc biệt phù hợp để điều khiển bộ điều chế máy phát vô tuyến và cho phép đạt được chỉ số điều chế điển hình lớn. Điều này có thể được áp dụng trong các hệ thống khuếch đại công suất và hệ thống liên lạc nội bộ để mang lại độ rõ ràng tốt hơn và bù đắp cho các thông số kỹ thuật của loa khác nhau.

Giai đoạn khuếch đại tín hiệu cụ thể là T2, hoạt động ở chế độ phát chung, tín hiệu đầu ra được trích xuất từ ​​bộ thu của nó. Một phần của tín hiệu đầu ra được cung cấp bởi bộ theo bộ phát T3 hướng tới bộ chỉnh lưu đỉnh chứa D1 / D2 và C4. Điện áp trên C4 được sử dụng để điều chỉnh dòng điện cơ bản T1, tạo thành phần của bộ suy hao đầu vào.

Ở nồng độ tín hiệu giảm, điện áp trên C4 là nhỏ nhất, và T1 kéo rất ít dòng điện. Khi mức tín hiệu đầu vào tăng, điện áp trên C4 tăng lên và T1 bật mạnh hơn, khiến tín hiệu đầu vào bị triệt tiêu cao hơn. Hiệu ứng tổng thể là khi tín hiệu đầu vào tăng cao, nó phải trải qua một mức độ suy giảm tăng lên và tín hiệu đầu ra do đó tiếp tục ổn định một cách hợp lý trên một loạt các tín hiệu đầu vào. Mạch thích hợp cho các đầu vào có mức đầu vào cao nhất lên đến 1 volt. Micrô có thể được thay thế bằng một chiếc loa nhỏ để chuyển đổi mạch điện thành hệ thống liên lạc nội bộ.

Mạch tiền khuếch đại 1,5 V

Mặc dù hầu hết các bộ khuếch đại đều không có đủ độ nhạy đầu vào và hầu như không có bất kỳ khoảng trống nào bên trong vỏ bọc của chúng, các bộ tiền khuếch đại công suất thấp độc lập có thể được tích hợp bên ngoài có thể rất hữu ích.

Những thiết bị này cần có số lượng bộ phận tối thiểu và có thể được cấp điện chỉ với một ngăn khô.

Mạch tiền khuếch đại 1,5 V độc lập được giải thích dưới đây được tạo thành từ bóng bán dẫn khuếch đại riêng lẻ đi trước một bộ phát tín hiệu. Phản hồi tiêu cực DC giữ mức hoạt động ổn định.

Độ lợi xấp xỉ x 10 đến x 20. Nếu nguồn tín hiệu cung cấp trở kháng lớn hơn 100 k ohms, một số lượng điều khiển độ lợi có thể thông qua P1. Pin dự phòng lâu dài hợp lý có thể đạt được thông qua việc sử dụng một vài tế bào khô 1,5 vôn (nối tiếp) thay vì một.

Nếu nguồn điện xuống dưới 1 volt, bộ khuếch đại có thể ngừng hoạt động. Các tế bào khô điển hình thường nhanh chóng cạn kiệt đến 1 vôn và sau đó phải được vứt bỏ, mặc dù có thể mất nhiều thời gian hơn để mỗi một trong hai tế bào giảm xuống 0,5 vôn. Dòng điện rút ra ở nguồn cung cấp 3 volt có thể sẽ vào khoảng 450 microampe.