5 enkla förförstärkarkretsar förklarade

Som namnet antyder förstärker en förförstärkarkrets en mycket liten signal till en viss nivå som kan förstärkas ytterligare av en ansluten effektförstärkarkrets. Det fungerar i grunden som ett buffertsteg mellan den lilla ingångssignalkällan och en effektförstärkare. En förförstärkare används i applikationer där insignalen är för liten och en effektförstärkare inte kan detektera den här lilla signalen utan ett förförstärkningssteg.

Inlägget förklarar 5 förförstärkarkretsar som snabbt kan tillverkas med hjälp av ett par transistorer (BJT) och några motstånd. Den första idén baseras på den begäran som presenterats av Mr. Raveesh.

Kretsmål och krav

1. Elektronik är min hobby sedan så många år. Ofta kommer jag att surfa på din webbplats och hitta många användbara projekt. Jag behöver en tjänst från dig.
2. Jag har en FM-sändarmodul som fungerar på 5 volt DC med möjlighet att ansluta från dator via USB eller från ljud ut från någon annan enhet via 3,5 mm ljuduttag.
3. Modulen fungerar bra i datorns USB-läge med stor signalstyrka, kvalitet och täckning. Men när jag ansluter samma via ljudingång från DTH digitalbox blir signalstyrkan svag även med full volym i både digitalbox och FM-modul. Jag tror att ljudsignalnivån från digitalbox inte är tillräcklig för FM-modulen.
4. Vänligen föreslå mig en högkvalitativ stereoljud förförstärkarkrets med liten signal som kan fungera från 5 eller 6 volt enda strömförsörjning, som inte laddar digitalboxen, helst med en bra förstärkare med låg ljudnivå med detaljerad krets- och delmärkning.

1) Förförstärkare med två transistorer

En enkel förförstärkarkrets kan mycket enkelt byggas genom att montera ett par transistorer och några motstånd som visas i följande bild:

Kretsen är en enkel två-transistorförförstärkare som använder en återkopplingsslinga för att förbättra förstärkningen.

All musik som vi känner har formen av en konstant varierande frekvens, så när en sådan varierande ingång appliceras över de angivna C1-ändterminalerna levereras densamma över basen T1 och marken.

De högre amplituderna bearbetas normalt och reproduceras med en potential som är ungefär lika med matningsspänningen, men för de lägre diverse amplituderna får T2 leda vid det högre förhållandet som får passera till dess emitter.

Vid denna tidpunkt då den faktiska förbättringen av musiken implementeras genom att överföra denna ackumulerade högre potential tillbaka till basen av T1, som motsvarande mättas med en mycket optimal hastighet.

Denna push pull-åtgärd resulterar i slutändan i en övergripande förstärkning av en obetydligt liten musik eller dataingång till en betydligt större utdata.

Denna enkla krets möjliggör boostning av extremt små eller minimala frekvenser till betydligt större utgångar som sedan kan användas för matning av lagerförstärkare.

Den diskuterade kretsen användes faktiskt populärt i gamla kassettuppspelningsinspelare i deras förförstärkningssteg för att öka minutsignalerna från bandhuvudet så att utgången från denna lilla förstärkare blev kompatibel för den anslutna högeffektsförstärkaren.

Dellista

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

Justerbar förförstärkarkrets

Denna användbara förförstärkarkrets är en förbättrad version av ovanstående design. Den har en spänningsförstärkning som kan ställas in på vilken nivå som helst mellan fem och hundra gånger med hjälp av ett återkopplingsmotstånd av lämpligt värde. Ingångsimpedansen är hög, typiskt cirka 800K och en låg utgångsimpedans på cirka 120 ohm erhålls.

Bullret och distorsionen som kretsen producerar är båda mycket låga.

En maximal utsignalnivå på cirka 6 volt topp till topp kan hanteras innan klippning sker.

Figuren visar enhetens krets, och detta är en rak framåt två transistor, direktkopplat arrangemang, med båda transistorerna som används i det gemensamma emitterläget. R2 tillhandahåller lokal negativ återkoppling över Trl och ger en bekväm punkt tn vilken total negativ återkoppling kan appliceras på kretsen.

Denna återkoppling erhålls från samlaren av Tr2 via DC-blockeringskondensator C3. och RF-värdet bestämmer mängden återkoppling som appliceras på förstärkaren. Ju lägre värdet på denna komponent desto mer feedback som appliceras och desto lägre spänningsförstärkning för sluten slinga för enheten.

Det erforderliga värdet av Rf hittas genom att multiplicera den erfordrade spänningsförstärkningen med 560. Således kräver en spänningsförstärkning på tio lim, till exempel, att Rf måste ha ett värde på 5,6 k. Det rekommenderas att spänningsförstärkningen hålls inom de tidigare angivna gränserna. C2 rullar av förstärkarens högfrekventa svar och är nödvändigt eftersom instabilitet annars kan uppstå.

Enhetens övre -3dB-svar ligger fortfarande på cirka 200 kHz även om förstärkaren används med en spänningsförstärkning på hundra gånger. När den används som lägre vinster skjuts den övre -3dB-punkten proportionellt högre. Den lägre -3dB-punkten är för övrigt ungefär 20 Hertz.

En annan transistoriserad Preamp-design

Detta är en högimpedans ingång 2 stegs förstärkare som har en justerbar spänningsförstärkning, från 1,5 till 10. Denna förstärkning kan varieras genom att ställa in VRI och blir praktisk där den MIC-känslighet som krävs för att varieras ofta.

Som visas ovan är kretsen faktiskt utformad för kristallmikrofoner eller keramiska patroner.

Dellista

2) Använda en FET

Den andra förförstärkarkonstruktionen ser ännu enklare ut eftersom den fungerar med en enda billig JFET. Kretsschemat kan ses nedan.
Kretsen är självförklarande och kan integreras med vilken standardförstärkare som helst för ytterligare förstärkning.

Förförstärkare för gitarr

Det blir vanligtvis nödvändigt att ansluta en elgitarr med en mixerpanel, ett ljuddäck eller en bärbar studio.

När det gäller ledningar är det kanske inte ett problem, men att matcha gitarrkomponentens höga impedans med den låga impedansen hos mixerpanelens linjeingång blir emellertid ett problem.

Till och med de intet ont anande högimpedansingångarna för dessa enheter passar inte bra för gitarrutgången. Så snart gitarren är ansluten till den här typen av ingång ser du knappast en signal möjlig för panelen eller däcket att bearbeta.

Det kan vara troligt att du fäster gitarr på mikrofoningången (högimpedans), men det är vanligtvis alldeles för känsligt för funktionen, vilket leder till klippning av gitarrsignalen för lätt.

Den matchande förstärkaren som introduceras i den här artikeln svarar på dessa svårigheter: den har en högimpedans (1M) ingång som klarar spänningar på över 200 V. Utgångsimpedansen är ganska liten. Amplikationen är X2 (6 dB).

Dubbel tonkontroll, närvarokontroll och volymkontroll erbjuds. Kretsen är konstruerad för ingångsnivåer på upp till 3 V. Över denna nivå ökar distorsionen, men det kan naturligtvis vara ett anständigt resultat med gitarrmusik.

Sann klippning av insignalen kommer inte att äga rum förrän så småningom används betydligt högre nivåer över minsta gitarrspecifikationer. Kretsen drivs av ett 9-V (PP3) batteri genom vilket kretsen drar en ström strax runt 3 mA.

3) Stereoförförstärkare med IC LM382

Här är en annan trevlig liten förförstärkarkrets med en dubbel opamp IC LM382. Eftersom IC ger ett dubbelt opampaket kan två förförstärkare skapas för stereotillämpning. Produktionen från denna förförstärkare kan förväntas vara mycket bra.

Dellista

R1, R2 = se nedanstående tabell.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100nF polyester
C3 till C10 = se tabell
C11 till C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Balanserad Preamp

Om du letar efter något mer sofistikerat kan du prova den balanserade förförstärkarkonstruktionen. Kretsen förklaras utförligt i den här artikeln som du kan hänvisa för ditt läsglädje.

5) Förförstärkare med tonkontroll

En tonkontroll inkluderar normalt bas- och diskantfunktioner för att justera musikens dynamiska kvalitet. Men eftersom en tonkontroll också har förmågan att förstärka det inkommande kan den effektivt användas som ett enastående Hi-Fi-förförstärkarkretssteg. Detta har vi ett system som fungerar två sätt, fiende som förbättrar tonkvaliteten på musiken och förförstärker också musiken för det efterföljande effektförstärkaren.

Hela kretsen för denna femte förförstärkare kan ses nedan:

UPPDATERING

Här är några fler förförstärkarkretsar som kan intressera dig.

6) MIC-förförstärkarkrets med låg Z (impedans)

Den hittills beskrivna kretsen är naturligtvis endast lämplig för användning med mikrofoner med hög impedans och ger otillräcklig förstärkning för användning med typer av lågimpedans. Dessa ger vanligtvis en utsignalnivå på cirka 0,2 mV. R.M.S., vilket är ungefär en tiondel av det som genereras av en mikrofon med hög impedans.

Kretsschemat är för en förförstärkare som kan användas med mikrofoner med låg impedans och bör ge en utsignal på cirka 500 mV. R.M.S. Prototypen visade sig fungera bra med både 200 ohm och 600 ohm impedansdynamiska mikrofoner, men den borde också fungera bra med electret-typer som har en inbyggd FET-buffertförstärkare, men ingen steg-upp-transformator. Den oviktade bullerprestandan hos denna krets är inte lika bra som den tidigare kretsen, men är fortfarande cirka -60dB hänvisad till 500mV R.M.S.

Denna krets är verkligen en anpassning av den andra designen. FET-ingångssteget använder det gemensamma grindläget snarare än det gemensamma källläget. Den gemensamma grindkonfigurationen ger en ganska bra spänningsförstärkning tillsammans med en låg ingångsimpedans (några hundra ohm) som matchar mikrofonen ganska bra. Den enda andra förändringen i kretsen är att sändaren på Tr2 ansluter direkt till den negativa matningsskenan och det finns inget återkopplingsmotstånd här. Detta görs för att öka förstärkningen av kretsen, som som förklarats tidigare, måste vara ungefär tio gånger högre för en mikrofon med låg impedans.

Zero Noise Preamplifier Circuit

I många applikationer (ljud, datoranordningar, rymdförstärkare, kommunikation, etc.) blir ett exceptionellt lågt brusförstärkningssteg nödvändigt, och nästan vilken modellstrategi som helst som kan minimera buller med till och med 1 dB välkomnas med passion av alla inblandade.

R11 är = 6k8

Kretsen som visas nedan ger ett grundläggande designkoncept, även om det inte är perfekt, de slutliga resultaten hittills är uppmuntrande. Genom att tillämpa även de mycket känsliga mätutrustningarna vid våra fingertoppar kunde vi fortfarande inte bestämma praktiskt taget någon utgångssignal alls! Med detta sagt verkar det för närvarande fortfarande finnas en kvarvarande fråga: kretsens vinst är noll.

Automatisk förstärkarkrets för förstärkare

Denna mikrofonförförstärkare har automatisk förstärkningskontroll, vilket håller utgångskvaliteten relativt jämn inom ett brett urval av ingångsområden. Kretsen är särskilt väl lämpad för att driva radiosändarmodulatorn och möjliggör ett stort typiskt moduleringsindex. Detta kan eventuellt användas i effektförstärkarsystem och intercoms för att ge bättre förståelse och kompensera för olika högtalarspecifikationer.

Det specifika signalförstärkarsteget är T2, som fungerar i vanligt sändarläge, varvid utsignalen extraheras från dess samlare. En del av utsignalen matas med hjälp av emitterföljaren T3 mot en topplikriktare innehållande D1 / D2 och C4. Spänningen över C4 används för att reglera T1-basströmmen, som utgör sektionen av ingångsdämparen.

Vid reducerade signalkoncentrationer är spänningen på C4 minimal och T1 drar mycket lite ström. När insignalnivån stiger ökar spänningen på C4 och T1 slås på hårdare, vilket orsakar högre dämpning av insignalen. Den totala effekten är att när insignalen höjs måste den gå igenom en ökad dämpningsgrad och utsignalen fortsätter således att vara ganska konstant över ett brett spektrum av insignaler. Kretsen är lämplig för ingångar med en maximal ingångsnivå upp till 1 volt. Mikrofonen kunde ersättas av en liten högtalare för att konvertera kretsen till en intercom.

1,5 V Förförstärkarkrets

Medan de flesta förstärkare levereras utan tillräcklig ingångskänslighet och knappast något utrymme i höljet, kan oberoende lågförstärkare som kan integreras externt vara mycket användbara.

Dessa måste ha ett minimalt antal delar och troligen drivas med bara en torr cell.

Den oberoende 1,5 V förförstärkarkretsen som förklaras nedan består av individuell förstärkningstransistor före en emitterföljare. DC-negativ återkoppling håller driftsnivån stabil.

Förstärkningen är ungefär x 10 till x 20. Om signalkällan ger impedans på mer än 100 k ohm, är en viss förstärkningskontroll möjlig genom P1. Ett rimligt långsiktigt batteribackup kan förvärvas genom användning av ett par 1,5 volt torra celler (i serie) snarare än en.

Om effekten faller under 1 volt kan förstärkaren sluta fungera. Typiska torra celler tömmer ofta snabbt till 1 volt och måste sedan kastas, även om det kan ta längre tid för var och en av de två cellerna att sjunka till 0,5 volt. Strömförbrukningen vid 3 volt matning kommer troligen att vara cirka 450 mikroampere.