Προενισχυτές με τρανζίστορ

Απλός προενισχυτής με τρανζίστορ
Απλός προενισχυτής με τρανζίστορΑπλός προενισχυτής ήχουΠροενισχυτής ήχου με τρανζίστορ
2 5 1 Product


Εδώ παρουσιάζουμε μερικά απλά κυκλώματα προενισχυτών ήχου που χρησιμοποιούν αποκλειστικά και μόνο τρανζίστορ. Συνολικά, παρουσιάζουμε τέσσερα (4) κυκλώματα, που το καθένα από αυτά χρησιμοποιεί δύο (2) τρανζίστορ. Αν και είναι απλά κυκλώματα, δεν υστερούν διόλου σε ποιότητα και ο ήχος τους είναι εξαιρετικός.  

Ο κάθε προενισχυτής προορίζεται για να ενισχύει ένα ασθενές σήμα ήχου και παράγει ένα σήμα εξόδου που είναι αρκετό για να οδηγεί οποιοδήποτε τελικό ενισχυτή. Όλα τα κυκλώματα που παρουσιάζονται εδώ έχουν φτιαχτεί και έχουν δοκιμαστεί, οπότε δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για την ποιότητα τους. Τα γενικά χαρακτηριστικά έκαστου προενισχυτή έχουν μετρηθεί και παρουσιάζονται σε σχετικούς πίνακες. 

Τα κυκλώματα των προενισχυτών που παρουσιάζονται εδώ  είναι μονοφωνικά. Επομένως, αν θέλετε να κατασκευάσετε την στερεοφωνική τους έκδοση, θα πρέπει να φτιάξετε δύο πανομοιότυπα κυκλώματα και να χρησιμοποιήσετε το ένα για το δεξί κανάλι (R) του ήχου και το άλλο για το αριστερό (L). Λαμβάνοντας υπόψη την απλότητα των κυκλωμάτων και το ευτελές κόστος των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούν, η κατασκευή της στερεοφωνικής έκδοσης αναμένεται να είναι πολύ εύκολη.    

Το ηλεκτρονικό σχέδιο του πρώτου προενισχυτή παρουσιάζεται στην εικόνα 1. Ο πρώτος προενισχυτής χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ NPN τύπου BC172. Εναλλακτικά, αντί για το BC172, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το BC547 ή οποιοσδήποτε άλλος αντίστοιχος τύπος τρανζίστορ (με τα ίδια ηλεκτρικά χαρακτηριστικά). 

Απλός προενισχυτής ήχου - 1
Εικόνα 1. Το σχηματικό του 1ου προενισχυτή

Τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά του πρώτου κυκλώματος είναι:

Τυπική τάση τροφοδοσίας:  12V

Κατανάλωση ρεύματος: 1.2mA

Απολαβή τάσης:  50-55

Μέγιστη στάθμη σήματος εισόδου: 150 mV p/p

Μέγιστη στάθμη σήματος εξόδου: 8 V p/p

Συχνοτική απόκριση: 20 Hz to 200 KHz

BC172 - BC547

Η συνιστώμενη τάση τροφοδοσίας είναι τα 12V, όμως πρακτικά το κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί από μία οποιαδήποτε τάση μεταξύ 9 και 15V. Αν όμως επιλέξετε να τροφοδοτήσετε το κύκλωμα με την ελάχιστη τάση των 9V, τότε θα πρέπει να λάβετε υπόψη ότι η μέγιστη στάθμη του σήματος εισόδου θα μειωθεί και θα γίνει περίπου 120mV p/p. Σε διαφορετική περίπτωση (αν δηλαδή υπερβείτε τα 120mV p/p) θα υπάρξει παραμόρφωση. 

Σε αυτό το σημείο, αξίζει ίσως να υπενθυμίσουμε ότι για να μετατρέψουμε μία τιμή τάσης που αφορά τάση από κορυφή σε κορυφή (peak to peak), σε ενεργό (rms) τάση, αρκεί να διαιρέσουμε την τιμή p/p με το 2,82. Δηλαδή, 150mV p/p είναι ισοδύναμα με:  

150/ 2,82 = 53 mV rms

Αντίστοιχα, η μέγιστη τάση εξόδου των 8 V p / p, αντιστοιχεί σε: 

8/ 2.82 = 2.8 V rms

Στο ηλεκτρονικό σχηματικό, έχουμε αναγράψει και τις τιμές διάφορων τάσεων πόλωσης σε διάφορα σημεία του κυκλώματος. Οι τάσεις αυτές, είναι οι ενδεικτικές τιμές που θα πρέπει να παρατηρηθούν στα αντίστοιχα σημεία του κυκλώματος όταν η τάση τροφοδοσίας είναι 12V. Δεδομένου ότι τα εξαρτήματα έχουν κάποιες ανοχές, μπορεί στο δικό σας κύκλωμα οι τιμές να διαφέρουν ελαφρώς από τις αναγραφόμενες.  

Απλός προενισχυτής ήχου - τυπωμένο 1
Εικόνα 2. Το τυπωμένο κύκλωμα του 1ου προενισχυτή

Για να μπορείτε να κατασκευάσετε εύκολα το κύκλωμα, έχουμε σχεδιάσει μία μικρή πλακέτα γι' αυτό. Η πλακέτα παρουσιάζεται στην εικόνα 2 και όλα τα εξαρτήματα θα πρέπει να τοποθετηθούν πάνω σε αυτή σύμφωνα με τον οδηγό συναρμολόγησης της εικόνας 3. 

 Η πλακέτα του 1ου προενισχυτή
Φωτογραφία 1. Η πλακέτα του 1ου προενισχυτή

Τα τρανζίστορ TR1 καιTR2, θα πρέπει να τοποθετηθούν στην πλακέτα με την επίπεδη πλευρά του κελύφους τους να ατενίζει προς τα αριστερά. Επίσης θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή έτσι ώστε οι ηλυκτρολυτικοί πυκνωτές να τοποθετηθούν με την κατάλληλη πολικότητα.

Οδηγός συναρμολόγησης του 1ου προενισχυτή
Εικόνα 3. Οδηγός συναρμολόγησης για τον 1ο προενισχυτή

Ένα ακόμη απλό κύκλωμα προενισχυτή ήχου με τρανζίστορ παρουσιάζεται στην εικόνα 4. Το συγκεκριμμένο κύκλωμα χρησιμοποιεί τα ίδια τρανζίστορ με το προηγούμενο αλλά διαφέρει στην συνδεσμολογία διότι η βάση του δεύτερου τρανζίστορ (TR2) είναι απευθείας συνδεμένη στο συλλέκτη του πρώτου (TR1). Επίσης, η έξοδος του σήματος λαμβάνεται από τον εκπομπό του TR2 και όχι από τον συλλέκτη. Αυτή η συνδεσμολογία παρέχει κάποιο πλεονέκτημα όσον αφορά την αντίσταση εξόδου του κυκλώματος.

Το ηλεκτρονικό σχηματικό του 2ου προενισχυτή
Εικόνα 4. Το σχηματικό του 2ου προενισχυτή

Ο προενισχυτής της εικόνας 4, μπορεί να δεχθεί ισχυρότερα σήματα στην είσοδο του σε σχέση με τον προηγούμενο προενισχυτή. Έχει όμως κάπως μικρότερη ενίσχυση τάσης. Μπορεί να δεχθεί έως και 2V p/p στην είσοδό του, που ισοδυναμούν με περίπου 0.7 volts rms.

Οι τεχνικές προδιαγραφές του προενισχυτή της εικόνας 4, έχουν ως παρακάτω:

Τυπική τάση τροφοδοσίας:  12V

Κατανάλωση ρεύματος: 1.5mA

Απολαβή τάσης:  4.8

Μέγιστη στάθμη σήματος στην είσοδο: 2V p / p

Μέγιστη στάθμη σήματος στην έξοδο: 9.6 V p / p

Απόκριση συχνότητας: 10 Hz to 900 KHz

Το τυπωμένο κύκλωμα του 2ου προενισχυτή
Εικόνα 5. Το τυπωμένο κύκλωμα του 2ου προενισχυτή

Η συνιστώμενη τάση τροφοδοσίας είναι τα 12V, όμως πρακτικά το κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί από μία οποιαδήποτε τάση μεταξύ 9 και 15V. Το κύκλωμα του δεύτερου προενισχυτή είναι εξαιρετικά απλό και μπορεί εύκολα να κατασκευαστεί στην πλακέτα της εικόνας 5. Όλα τα εξαρτήματα θα πρέπει να τοποθετηθούν πάνω στην πλακέτα σύμφωνα με τις οδηγίες της εικόνας 6.

Οδηγός συναρμολόγησης της πλακέτας του 2ου προενισχυτή
Εικόνα 6. Οδηγός συναρμολόγησης για τον 2ο προενισχυτή

 

Η πλακέτα του 2ου προενισχυτή
Φωτογραφία 2. Η πλακέτα του 2ου προενισχυτή

Στην εικόνα 7, παρουσιάζεται ένα ακόμη ηλεκτρονικό σχέδιο ενός προενισχυτή ήχου με τρανζίστορ. Αυτό είναι το τρίτο κύκλωμα που παρουσιάζουμε εδώ και έχει ένα βασικό πλεονέκτημα σε σχέση με τα προηγούμενα κυκλώματα: Η ενίσχυσή του είναι ρυθμιζόμενη και μπορεί να ρυθμιστεί από την τιμή 10 έως και 33. Η ρύθμιση της ενίσχυσης επιτυγχάνεται μέσω της μεταβλητής αντίστασης R4.

Το σχηματικό του 3ου προενισχυτή
Εικόνα 7. Το σχηματικό του 3ου προενισχυτή

Στο σχηματικό της εικόνας 7, η βάση του δεύτερου τρανζίστορ συνδέεται απυθείας στο συλλέκτη του πρώτου και η έξοδος του σήματος λαμβάνεται από το συλλέκτη του TR2 μέσω του πυκνωτή C4.

Το τυπωμένο κύκλωμα του 3ου προενισχυτή
Εικόνα 8. Το τυπωμένο κύκλωμα του 3ου προενισχυτή

Αν ρυθμίσετε την μεταβλητή αντίσταση R4 στη μέγιστη τιμή της, θα λάβετε τη μέγιστη ενίσχυση που είναι ίση περίπου με 33. Δηλαδή, το σήμα εισόδου θα ενισχυθεί 33 φορές. Αν ρυθμίσετε την R4 στην ελάχιστη τιμή της, θα λάβετε τη μικρότερη ενίσχυση που είναι ίση περίπου με 10.

Οδηγός συναρμολόγησης για την πλακέτα του 3ου προενισχυτή
Εικόνα 9. Οδηγός συναρμολόγησης για τον 3ο προενισχυτή

Τα βασικά χαρακτηριστικά του 3ου προενισχυτή είναι:

Τυπική τάση τροφοδοσίας:  12V

Κατανάλωση ρεύματος: 0.8mA

Απολαβή τάσης:  ρυθμιζόμενη από 10 έως 33

Μέγιστη επιτρεπτή στάθμη σήματος στην είσοδο: 0.3 με 0.8V p / p (στην περίπτωση μέγιστης και ελάχιστης ενίσχυσης, αντίστοιχα)

Μέγιστη στάθμη σήματος εξόδου στην έξοδο: 9.6 V p / p

Συχνοτική απόκριση: 10 Hz to 800 KHz 

Η πλακέτα του 3ου προενισχυτή
Φωτογραφία 3. Η πλακέτα του 3ου προενισχυτή

Για την κατασκευή του τρίτου προενισχυτή, θα χρειαστείτε το τυπωμένο κύκλωμα της εικόνας 8 και θα πρέπει να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα πάνω στην πλακέτα σύμφωνα με τις οδηγίες της εικόνας 9. Τα τρανζίστορ θα πρέπει να τοποθετηθούν πάνω στην πλακέτα, με την επίπεδη πλευρά του κελύφους τους να ατενίζει προς τα αριστερά.

Όπως και με τα προηγούμενα σχέδια προενισχυτών, ο προενισχυτής της εικόνας 7, μπορεί να τροφοδοτηθεί από 9 έως 15 volts.

Τέλος, παρουσιάζουμε και έναν τέταρτο προενισχυτή ήχου με τρανζίστορ. Το ηλεκτρονικό του σχέδιο του παρουσιάζεται στην εικόνα 10. Ο συγκεκριμμένος προενισχυτής παρέχει μεγάλη ενίσχυση και προορίζεται για τις περιπτώσεις που επιθυμούμε να ενισχύσουμε ένα εξαιρετικά ασθενές σήμα ήχου. Ο προενισχυτής της εικόνας 10, χρησιμοποιεί κι αυτός δύο τρανζίστορ. Το ένα από αυτά όμως είναι τύπου PNP (το TR1) και το άλλο τύπου NPN.

Το ηλεκτρονικό σχέδιο του 4ου προενισχυτή
Εικόνα 10. Το σχηματικό του 4ου προενισχυτή

Στη θέση του τρανζίστορ PNP μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα BC213, BC308, BC328, ή οποιοδήποτε άλλο αντίστοιχο. Για το NPN, κρίνονται κατάλληλοι  οι τύποι BC172, BC547 ή αντίστοιχοι.

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του τέταρτου προενισχυτή έχουν ως παρακάτω:

Τυπική τάση τροφοδοσίας:  12V

Κατανάλωση ρεύματος: 1.2mA

Απολαβή τάσης: 115

Μέγιστη στάθμη σήματος στην είσοδο: 70 mV p / p 

Μέγιστη στάθμη σήματος εξόδου: 8 V p / p

Απόκριση συχνότητας: 20 Hz to 200 KHz

BC308 - BC328

Ο τέταρτος προενισχυτής, μπορεί κι αυτός να τροφοδοτηθεί με τάσεις από 9 έως 15 volts. Όμως, αν επιλέξετε να τον τροφοδοτήσετε με την ελάχιστη τάση που είναι 9V θα πρέπει να λάβετε υπόψη ότι θα μειωθεί και η μέγιστη επιτρεπτή στάθμη του σήματος στην είσοδο σε περίπου 50 mV p/p. Σε διαφορετική περίπτωση (αν δηλαδή υπερβείτε τα 50mV p/p) θα υπάρξει παραμόρφωση.

Το τυπωμένο κύκλωμα του 4ου προενισχυτή
Εικόνα 11. Το τυπωμένο κύκλωμα του 4ου προενισχυτή

Για τη κατασκευή του τέταρτου προενισχυτή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τυπωμένο κύκλωμα της εικόνας 11 και θα πρέπει να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα πάνω στην πλακέτα βάσει του οδηγού συναρμολόγησης της εικόνας 12. Το τρανζίστορ TR1 είναι τύπου BC213, BC308, BC328 ή αντίστοιχο και θα πρέπει να τοποθετηθεί στην πλακέτα με την επίπεδη πλευρά του κελύφους του να ατενίζει προς τα δεξιά.  Το τρανζίστορ TR2 είναι τύπου BC172, BC547 ή αντίστοιχο και τοποθετείται στην πλακέτα με την επίπεδη πλευρά του κελύφους του να ατενίζει προς τα αριστερά.

Οδηγός συναρμολόγησης για την πλακέτα του 4ου προενισχυτή
Εικόνα 12. Οδηγός συναρμολόγησης για τον 4ο προενισχυτή

Και τα τέσσερα κυκλώματα που παρουσιάσαμε εδώ είναι αρκετά απλά και πιθανότατα δεν θα δυσκολευτείτε καθόλου να τα κατασκευάσετε αν προσέξετε μερικές λεπτομέρειες όπως:

- Μην τοποθετήσετε την τροφοδοσία ανάποδα γιατί μπορεί να κάψετε τα τρανζίστορ.

-  Χρησιμοποιήστε θωρακισμένο καλώδιο τόσο για το σήμα εισόδου, όσο και για το σήμα εξόδου. Η θωράκιση των καλωδίων θα πρέπει να συνδεθεί στη γείωση του κυκλώματος (στην αρνητική τροφοδοσία).

Όλα τα κυκλώματα που παρουσιάστηκαν εδώ έχουν αρκετά χαμηλή αντίσταση εισόδου και έτσι μπορούν να συνδεθούν στην είσοδο οποιουδήποτε τυπικού ενισχυτή.

 Η πλακέτα του 4ου προενισχυτή
Φωτογραφία 4. Η πλακέτα του 4ου προενισχυτή