वोल्टेज फॉलोअर सबसे सरल संभव नकारात्मक फीडबैक एम्पलीफायर (एनएफए) है। आउटपुट वोल्टेज बिल्कुल इनपुट वोल्टेज के बराबर है। यदि वे भिन्न नहीं हैं, तो आप पूछ सकते हैं - यदि यह कुछ भी नहीं बदलता है तो यह आवश्यक क्यों है?
मुद्दा यह है कि हम वोल्टेज के बारे में बात कर रहे हैं, करंट के बारे में नहीं। तो, एक वोल्टेज फॉलोअर सिग्नल स्रोत से लगभग कोई करंट नहीं लेता है, और आपको इसके आउटपुट से काफी उच्च करंट प्राप्त करने की अनुमति देता है।
हमें अक्सर सक्रिय रेडियो घटकों से निपटना पड़ता है जिनका आउटपुट करंट बहुत कम होता है। ऐसे घटक का एक उदाहरण है या। कम प्रतिरोध वाले तत्वों को इनसे जोड़ने से इन स्रोतों द्वारा उत्पन्न आउटपुट सिग्नल का वोल्टेज कम हो जाएगा।
ऐसी स्थिति में वोल्टेज फॉलोअर का उपयोग करना ही उचित है। इसमें एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा है, इसलिए यह इनपुट सिग्नल को कम या विकृत नहीं करता है, और इसमें कम आउटपुट प्रतिबाधा भी है, जो आपको एलईडी जैसे बिजली-भूखे घटकों को कनेक्ट करने की अनुमति देता है।
यह समझने के लिए कि वोल्टेज फॉलोअर कैसे काम करता है, हमें तीन प्राथमिक नियमों को जानना चाहिए जो एक ऑप-एम्प के संचालन को नियंत्रित करते हैं:
नियम संख्या 1 - परिचालन एम्पलीफायर OOS (नकारात्मक प्रतिक्रिया) के माध्यम से इनपुट पर अपने आउटपुट को प्रभावित करता है, जिसके परिणामस्वरूप दोनों इनपुट, इनवर्टिंग (-) और नॉन-इनवर्टिंग (+) दोनों पर वोल्टेज बराबर हो जाता है।
नियम संख्या 2 - एम्पलीफायर इनपुट करंट की खपत नहीं करते हैं
नियम संख्या 3 - इनपुट और आउटपुट पर वोल्टेज ऑप-एम्प के सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज के बीच की सीमा में होना चाहिए।
आइए मान लें कि इनपुट वोल्टेज 3V हो गया है, और वर्तमान में हमारे पास आउटपुट पर 1V है। क्या हो जाएगा? एम्पलीफायर निर्धारित करता है कि इनवर्टिंग इनपुट (-) और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (+) के बीच 2V का अंतर है।
इसलिए, नियम संख्या 1 के अनुसार, आउटपुट वोल्टेज तब तक बढ़ता है जब तक कि इनपुट पर वोल्टेज बराबर न हो जाए। स्थिति इस तथ्य से और भी सरल हो जाती है कि आउटपुट सीधे इनवर्टिंग इनपुट (-) से जुड़ा होता है, और यह अनिवार्य रूप से इस तथ्य की ओर जाता है कि इन दोनों टर्मिनलों पर वोल्टेज समान हो जाता है।
अक्सर, वोल्टेज फॉलोअर सर्किट में, आप फीडबैक सर्किट में एक अतिरिक्त अवरोधक पा सकते हैं। इसकी आवश्यकता वहां होती है जहां बढ़ी हुई सटीकता की आवश्यकता होती है। नियम #1 और #2 एक आदर्श ऑप-एम्प को संदर्भित करते हैं, जो वास्तव में मौजूद नहीं है।
इनपुट पर वोल्टेज बिल्कुल समान नहीं हो सकते हैं; उनके माध्यम से छोटी धारा प्रवाहित होती है, इसलिए आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कई मिलीवोल्ट तक भिन्न हो सकता है। रेसिस्टर आर को इन कमियों के प्रभाव को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्रतिरोध सिग्नल स्रोत के प्रतिरोध के बराबर होना चाहिए।
एक एम्पलीफायर के निर्माण के बारे में एक लेख, जिसकी सर्किटरी और डिज़ाइन गैर-पारंपरिक तकनीकी समाधानों का उपयोग करता है। परियोजना गैर-लाभकारी है.
मुझे बहुत समय पहले, 80 के दशक के उत्तरार्ध से, ऑडियो उपकरण और संगीत सुनने में रुचि होने लगी थी, और लंबे समय तक मुझे दृढ़ता से विश्वास था कि सोनी, टेक्निक्स, रेवॉक्स, आदि लेबल वाला कोई भी पीए। घरेलू एम्पलीफायरों से कहीं बेहतर, और घर में बने एम्पलीफायरों से भी बेहतर, क्योंकि पश्चिमी ब्रांडों के पास तकनीक, उच्चतम गुणवत्ता वाले हिस्से और अनुभव है।
ए.एम. के लेख के बाद सब कुछ बदल गया। पत्रिका ऑडियोमैगज़िन नंबर 4(9) 1996 में लिक्नित्सकी ने 70 के दशक में ब्रिग-001 एम्पलीफायर के विकास और उत्पादन में परिचय के बारे में बात की थी, जिसके वे लेखक हैं। संयोग से, थोड़े समय के बाद, पहले अंक से दोषपूर्ण ब्रिगेडियर-001 मेरे हाथ में आ गया। 70-80 के दशक के केवल मूल घरेलू हिस्सों का उपयोग करके, मैंने इस पीए को इसकी मूल स्थिति में लाया ताकि इसकी ध्वनि क्षमताओं का यथासंभव विश्वसनीय मूल्यांकन किया जा सके।
टेक्निक्स SU-A700 होम ऑडियो सिस्टम के बजाय ब्रिग-001 एम्पलीफायर को कनेक्ट करने से मुझे झटका लगा - ब्रिग बहुत बेहतर लग रहा था, हालांकि पैरामीटर अधिक मामूली थे और 20 साल पुराने थे। यही वह क्षण था जब एम्पलीफायर बनाने का विचार आया अपने हाथों से, ऑडियो सिस्टम में मानक एक को बदलने में सक्षम, जो 1998 में किया गया था, मुख्य रूप से सैन्य स्वीकृति के घरेलू तत्व आधार पर। नए डिवाइस ने NAD और Rotel मिड-रेंज मॉडल जैसे अधिक प्रसिद्ध एम्पलीफायरों को तुलनात्मक रूप से सुनने का कोई मौका नहीं छोड़ा, और अपने बड़े भाइयों की तुलना में भी काफी आश्वस्त था। परियोजना को 2000 में उसी योजना के अनुसार दो-ब्लॉक पीए के रूप में और विकास प्राप्त हुआ, लेकिन एक नए डिजाइन और बिजली आपूर्ति की बढ़ी हुई ऊर्जा तीव्रता के साथ। इसकी तुलना पहले ही कई हजार अमेरिकी डॉलर तक की कीमत श्रेणी में ट्रांजिस्टर और ट्यूब एम्पलीफायरों से की जा चुकी है, और, कई मामलों में, ध्वनि की गुणवत्ता में उनसे आगे निकल गई है। तब मुझे एक और बात का एहसास हुआ - एम्पलीफायर का डिज़ाइन लगभग सब कुछ तय करता है।
सुनने के सत्रों के परिणामों का विश्लेषण करते हुए, विशेष रूप से उन एम्पलीफायरों की भागीदारी के साथ जो मेरे दो-यूनिट पीए से बेहतर लग रहे थे, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि अक्सर, या तो अच्छे ट्यूब डिजाइन या समग्र ओओएस के बिना ट्रांजिस्टर वाले बेहतर साबित हुए। . उनमें गहरे OOOS वाले पीए भी थे, जिनके विनिर्देशों में अक्सर आउटपुट वोल्टेज स्लेव दर के बहुत उच्च मान - 200 V/µs और उच्चतर प्रदर्शित होते थे। एक नियम के रूप में, ये उपकरण महंगे थे, और उनकी सर्किट्री सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं थी। मेरे टर्मिनल में भी काफी गहरा OOOS था, लेकिन उनकी तुलना में प्रदर्शन कम था - तुलनीय आउटपुट वोल्टेज के साथ लगभग 50 V/µs। उनमें कभी-कभी संगीत वाद्ययंत्रों की लय और कलाकारों की आवाज़ की स्वाभाविकता के साथ-साथ संगीतकारों की भावनाओं को पूरी तरह से व्यक्त करने की क्षमता का अभाव था। कुछ रचनाओं में, संगीत की प्रस्तुति को सरल बनाया गया था, समयबद्ध समृद्धि का हिस्सा एक प्रकार के पतले भूरे घूंघट के पीछे छिपा हुआ था। इसे संभवतः फीडबैक वाले पीए में निहित "ट्रांजिस्टर ध्वनि" कहा जाता है।
OOOS वाले PA में "ट्रांजिस्टर" ध्वनि के कारणों पर मंचों पर, सर्किट डिज़ाइन पर पुस्तकों में और इस विषय से संबंधित पत्रिकाओं के प्रकाशनों में बार-बार चर्चा की गई है। ज्ञात संस्करणों में से एक, जिसका मैं पालन करता हूं, वह यह है कि सामान्य फीडबैक लूप द्वारा कवर किए गए एम्पलीफायरों का कम आउटपुट प्रतिबाधा, साइन वेव सिग्नल और सक्रिय लोड पर मापा जाता है, स्पीकर पर संगीत बजाते समय बिल्कुल भी ऐसा नहीं रहता है, जो डायनेमिक हेड्स से बैक-ईएमएफ सिग्नल को एम्पलीफायर के आउटपुट से फीडबैक सर्किट के माध्यम से उसके इनपुट में प्रवेश करने की अनुमति देता है। इन संकेतों को OOOS द्वारा घटाया नहीं जाता है, क्योंकि वे पहले से ही आकार में भिन्न होते हैं और मूल संकेतों के सापेक्ष एक चरण बदलाव होता है, इसलिए वे सुरक्षित रूप से प्रवर्धित होते हैं और फिर से स्पीकर सिस्टम में प्रवेश करते हैं, जिससे ऑडियो पथ में अतिरिक्त विरूपण और बाहरी ध्वनियां पैदा होती हैं। इस प्रभाव से निपटने के तरीकों पर समय-समय पर चर्चा की जाती है। उदाहरणों में निम्नलिखित शामिल हैं:
1. "गलत" OOOS चैनल, जब इसका सिग्नल अंतिम चरण के समानांतर-जुड़े तत्वों में से एक से लिया जाता है, जो स्पीकर से जुड़ा नहीं है, लेकिन एक निश्चित मूल्य के अवरोधक पर लोड किया जाता है।
2. OOOS तक पहुंचने से पहले ही PA के आउटपुट प्रतिरोध को कम करना।
3. OOOS लूप के अंदर की गति को "ब्रह्मांडीय" गति तक बढ़ाना।
स्वाभाविक रूप से, OOOS कलाकृतियों से निपटने का सबसे प्रभावी तरीका इसे पीए के सर्किट डिजाइन से बाहर करना है, लेकिन ट्रांजिस्टर पर OOOS के बिना कुछ सार्थक बनाने के मेरे प्रयासों को सफलता नहीं मिली। मैंने सोचा कि ट्यूब ऑडियो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में शून्य से शुरुआत करना अब मेरे लिए व्यावहारिक नहीं रह गया है। बिंदु "1" से विधि ने कई प्रश्न उठाए, इसलिए मैंने बिंदु "2" को ध्यान में रखते हुए फीडबैक लूप के अंदर गति बढ़ाने के प्रयोग शुरू किए। मैं तुरंत इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करना चाहूंगा कि आउटपुट वोल्टेज की वृद्धि दर, एम्पलीफायर के लिए संगीत वाद्ययंत्रों की ध्वनि के हमले को सही ढंग से पुन: उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है, एक अपेक्षाकृत छोटा मूल्य है, और इसके अति-उच्च मूल्य हैं केवल OOO के संचालन के संबंध में प्रासंगिक हैं।
यह स्पष्ट है कि सामान्य फीडबैक लूप वाले एम्पलीफायरों में, स्लीव दर को बढ़ाकर सभी समस्याओं का समाधान नहीं किया जाता है, लेकिन मुख्य विचार निम्नलिखित था, अन्य सभी पैरामीटर समान हैं: फीडबैक फीडबैक लूप के अंदर गति जितनी अधिक होगी, उतनी ही तेज फीडबैक द्वारा क्षतिपूर्ति नहीं किए गए संकेतों की "पूंछें" फीकी पड़ जाएंगी और बढ़ते प्रदर्शन के साथ कलाकृतियों की अवधि में कमी को ध्यान में रखते हुए, कान द्वारा उनकी ध्यान देने योग्यता के लिए कुछ सीमा होनी चाहिए। इस दिशा में आगे बढ़ते हुए, मुझे बहुत जल्दी अलग तत्वों का उपयोग करके पीए में कम से कम 100 वी/μs बार तक पहुंचने की समस्या का सामना करना पड़ा - यदि सर्किट में शक्तिशाली ट्रांजिस्टर पर कैस्केड होते, तो सब कुछ बहुत अधिक कठिन हो जाता। वोल्टेज फीडबैक वाले एम्पलीफायरों में, उच्च प्रदर्शन किसी भी तरह से स्थिरता के साथ "संयोजन" नहीं करता था, और टीओसी (वर्तमान फीडबैक के साथ) के साथ पीए में, एक इंटीग्रेटर का उपयोग किए बिना, निरंतर वोल्टेज का स्वीकार्य स्तर प्राप्त करना संभव नहीं था। आउटपुट, हालाँकि गति के साथ सब कुछ ठीक था, और स्थिरता की समस्याएँ हल हो गईं। मेरी राय में, इंटीग्रेटर ध्वनि को बेहतर के लिए नहीं बदलता है, इसलिए मैं वास्तव में इसके बिना करना चाहता था।
स्थिति व्यावहारिक रूप से एक मृत अंत थी, और पहली बार नहीं, विचार उठे कि यदि आप वोल्टेज फीडबैक के साथ एक पावर एम्पलीफायर बनाते हैं, तो प्री-एम्पलीफायर या टेलीफोन एम्पलीफायर की टोपोलॉजी का उपयोग करके, इसे उच्च बनाना बहुत आसान होगा -स्पीड, ब्रॉडबैंड, स्थिर और बिना इंटीग्रेटर के, जो, मेरी राय में, ध्वनि की गुणवत्ता पर सकारात्मक प्रभाव डालना चाहिए। बस यह सोचना बाकी था कि इसे कैसे लागू किया जाए। लगभग 10 वर्षों तक कोई समाधान नहीं था, लेकिन इस दौरान, ध्वनि की गुणवत्ता पर सामान्य फीडबैक लूप के अंदर आउटपुट वोल्टेज की वृद्धि दर के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए घरेलू शोध किया गया, जिसके लिए एक प्रोटोटाइप बनाया गया जिसने परीक्षण की अनुमति दी ऑप-एम्प्स का उपयोग करके विभिन्न मिश्रित एम्पलीफायरों का।
मेरे "शोध" के परिणाम इस प्रकार थे:
1. कंपोजिट एम्पलीफायर की गति और बैंडविड्थ इनपुट से आउटपुट तक बढ़नी चाहिए।
2. सुधार केवल एकल-ध्रुव है। OOS सर्किट में कोई कैपेसिटर नहीं।
3. 8.5 वी आरएमएस के अधिकतम आउटपुट वोल्टेज वाले एम्पलीफायर के लिए, लगभग 60 डीबी की ओओओएस गहराई के साथ, ध्वनि की गुणवत्ता में उल्लेखनीय वृद्धि 40-50 वी/μs की सीमा में कहीं दिखाई देती है, और फिर 200 वी/ के करीब दिखाई देती है। μs जब एम्पलीफायर व्यावहारिक रूप से "श्रव्य" OOOS होना बंद कर देता है।
4. 200 V/μs से ऊपर, कोई उल्लेखनीय सुधार नहीं देखा गया, लेकिन 20 V RMS के आउटपुट वोल्टेज वाले PA के लिए, समान परिणाम प्राप्त करने के लिए पहले से ही 500 V/μs की आवश्यकता होती है।
5. पीए बैंड को सीमित करने वाले इनपुट और आउटपुट फिल्टर सबसे अच्छे नहीं लगते, भले ही कटऑफ आवृत्ति ऑडियो रेंज की ऊपरी सीमा से काफी अधिक हो।
अलग-अलग तत्वों पर आधारित पीए के साथ असफल प्रयोगों के बाद, मेरी नज़र हाई-स्पीड ऑप-एम्प्स और एकीकृत बफ़र्स पर गई, जिनमें उच्चतम आउटपुट करंट है। खोज परिणाम निराशाजनक थे - उच्च आउटपुट करंट वाले सभी उपकरण निराशाजनक रूप से "धीमे" होते हैं, और उच्च गति वाले उपकरणों में कम अनुमेय आपूर्ति वोल्टेज होता है और आउटपुट करंट बहुत अधिक नहीं होता है।
2008 में, संयोग से, इंटरनेट पर BUF634T एकीकृत बफर के लिए एक अतिरिक्त विनिर्देश पाया गया था, जहां डेवलपर्स ने स्वयं समानांतर में जुड़े तीन ऐसे आउटपुट बफर के साथ एक समग्र एम्पलीफायर का एक सर्किट प्रस्तुत किया था (छवि 1) - यह तब था आउटपुट चरण में बड़ी संख्या में ऐसे बफ़र्स के साथ पीए डिज़ाइन करने का विचार आया।
BUF634T एक वाइडबैंड (180 मेगाहर्ट्ज तक), अल्ट्रा-फास्ट (2000 V/μs) समानांतर रिपीटर बफर है जिसमें 250 mA का आउटपुट करंट और 20 mA तक का शांत करंट होता है। इसका एकमात्र दोष, कोई कह सकता है, कम आपूर्ति वोल्टेज (+\- 15 वी नाममात्र और +\- 18 वी - अधिकतम अनुमेय) है, जो आउटपुट वोल्टेज के आयाम पर कुछ प्रतिबंध लगाता है।
कम आउटपुट वोल्टेज के साथ समझौता करने के बाद, मैंने अंततः BUF634T पर निर्णय लिया, क्योंकि मैं बफर की अन्य सभी विशेषताओं और इसकी ध्वनि गुणों से पूरी तरह संतुष्ट था, और 20 W/ की अधिकतम आउटपुट पावर के साथ एक PA डिजाइन करना शुरू किया। 4 ओम.
चित्र .1 आउटपुट चरण के तत्वों की संख्या का चुनाव शुद्ध वर्ग ए में 8 ओम लोड में संचालित पीए प्राप्त करने और यह सुनिश्चित करने के लिए नीचे आया कि आउटपुट चरण के तत्वों के वर्तमान मोड अधिकतम से बहुत दूर हैं। आवश्यक मात्रा 40+1 निर्धारित की गई थी। अतिरिक्त 41वें बफ़र के लिए, न्यूनतम शांत धारा निर्धारित की गई थी - केवल 1.5 एमए, और इसका उपयोग रेडिएटर्स स्थापित करने से पहले डिज़ाइन के पहले लॉन्च को पूरा करने के साथ-साथ बाहर ले जाने के उद्देश्य से किया जाना था। अधिक आरामदायक स्थितियों में कुछ समायोजन और प्रयोग। बाद में पता चला कि यह बहुत अच्छा विचार था।
जैसा कि ज्ञात है, एकीकृत सर्किट के समानांतर कनेक्शन से समग्र शोर स्तर और किलोग्राम में वृद्धि नहीं होती है, लेकिन ऐसे मॉड्यूल की इनपुट प्रतिबाधा कम हो जाती है और इसकी इनपुट कैपेसिटेंस बढ़ जाती है। पहला महत्वपूर्ण नहीं है: BUF634T का इनपुट प्रतिबाधा 8 MOhm है और, तदनुसार, कुल 195 kOhm से कम नहीं होगा, जो स्वीकार्य से अधिक है। इनपुट कैपेसिटेंस के साथ, स्थिति इतनी अच्छी नहीं है: 8 पीएफ प्रति बफर कुल इनपुट कैपेसिटेंस का 328 पीएफ देता है, जो पहले से ही ध्यान देने योग्य मूल्य है और स्विंग ऑप-एम्प (छवि 1) के संचालन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा। अंतिम चरण ड्राइवर के आउटपुट प्रतिबाधा को विश्व स्तर पर कम करने के लिए, इसके सामने एक और ऑप-एम्प पेश किया गया था, जो अपने स्वयं के OOS लूप द्वारा कवर किया गया था। इस प्रकार, सर्किट एक ट्रिपल कम्पोजिट एम्पलीफायर में विकसित हुआ, लेकिन जिसमें मेरे "शोध कार्य" के परिणामों के सभी बिंदु पूरे हुए। कई प्रयोगों के बाद, मिश्रित एम्पलीफायर की संरचना निर्धारित की गई: AD843 ने इनपुट ऑप-एम्प की जगह ले ली, और वर्तमान फीडबैक के साथ शक्तिशाली हाई-स्पीड ऑप-एम्प AD811 को आउटपुट बफर के रूप में काम करने के लिए बुलाया गया। चालक चरण. पीए (200 वी/μs से अधिक) के आवश्यक प्रदर्शन की गारंटी के लिए, AD811 का लाभ दो के बराबर चुना गया, जिसने आदर्श रूप से AD843 के उपलब्ध 250 V/μs को दोगुना कर दिया और हमें यह आशा करने की अनुमति दी कि उचित सर्किटरी के साथ और सफल डिज़ाइन से संपूर्ण पीए सर्किट के लिए आउटपुट स्लीव रेट वोल्टेज के आवश्यक मान को बनाए रखना संभव होगा। आगे देखते हुए, मैं ध्यान देता हूं कि उम्मीदें उचित थीं - आउटपुट बफ़र्स के साथ इस पैरामीटर का वास्तविक मूल्य 250 V/μs से अधिक निकला।
सेटअप और फाइन-ट्यूनिंग के दौरान एम्पलीफायर के सामान्य सर्किट में कई बदलाव हुए हैं, इसलिए मैं तुरंत अंतिम संस्करण प्रस्तुत करूंगा, जिसमें सभी सुधार और सुधार शामिल हैं (चित्र 2)।
चावल। 2 संरचना सरल है - एक इनपुट चयनकर्ता, एक वॉल्यूम नियंत्रण, एक वोल्टेज एम्पलीफायर, एक टेप रिकॉर्डर पर रिकॉर्डिंग के लिए एक बफर एम्पलीफायर, एक अंतिम चरण और एक सुरक्षा रिले, जिसे स्पीकर के कनेक्शन में देरी और सुरक्षा के लिए एक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उन्हें प्रत्यक्ष वोल्टेज से (चित्र 3)। सघनता के लिए, बफ़र्स और संबंधित प्रतिरोधों को 10 टुकड़ों में संयोजित किया जाता है, लेकिन भाग क्रमांकन को पूर्ण रूप से बरकरार रखा जाता है। जैसे कि चित्र में देखा जा सकता है। 2, यूएम सुरक्षा रिले (K6) का संपर्क समूह ध्वनि संचरण सर्किट में शामिल नहीं है और क्षणिक प्रक्रियाओं या संभावित आपातकालीन स्थितियों के दौरान आउटपुट को जमीन पर बंद कर देता है।
चावल। 3 BUF634T के लिए, ऐसा समावेश खतरनाक नहीं है, खासकर जब से सभी बफ़र्स के आउटपुट पर 10 ओम अवरोधक होता है। एम्पलीफायर की स्थिरता के नुकसान से बचने के लिए, OOOS रेसिस्टर (R15) के ग्राउंड पर शॉर्ट सर्किट के कारण, रिले K6 के संचालन के साथ-साथ, रिले K5 भी बंद हो जाता है, जिससे रेसिस्टर के माध्यम से ड्राइवर चरण का एक अस्थायी OOOS सर्किट बनता है। आर14. यदि प्रतिरोधों R14 और R15 के मान समान हैं, तो सुरक्षा के संचालन के दौरान स्पीकर में कोई बाहरी क्लिक नहीं होते हैं, भले ही वे 100 डीबी से अधिक संवेदनशील हों।
यह ध्यान देने योग्य है कि ऑपरेशन के पहले वर्ष के लिए, एम्पलीफायर ने रिले K5 के बिना और R14 के साथ अस्थायी OOS सर्किट के बिना विश्वसनीय रूप से काम किया, लेकिन मैं सुरक्षा ऑपरेशन के दौरान होने वाली आत्म-उत्तेजना की बहुत संभावना से परेशान था, इसलिए ये अतिरिक्त तत्व पेश किए गए। वैसे, अंतिम चरण को OOOS सर्किट से कवर किए बिना एम्पलीफायर बढ़िया काम करता है। आप अवरोधक R15, रिले K5 को हटा सकते हैं, और UN में फीडबैक को बंद करने के लिए प्रतिरोधक R14 का उपयोग कर सकते हैं, जो कि मैंने एक प्रयोग के रूप में किया था। मुझे ध्वनि कम पसंद आई - शायद यह एक ऐसा विकल्प है जहां अल्ट्रा-फास्ट फीडबैक का उपयोग करने से हमें नुकसान की तुलना में अधिक फायदे मिलते हैं।
आरेख यह भी दिखाता है कि 4 इनपुट (सीडी इनपुट) में से एक पीए को डायरेक्ट करंट एम्पलीफायर (डीसीए) मोड में स्विच करता है, और "टेप मॉनिटर" फ़ंक्शन को एलपी इनपुट (विनाइल डिस्क प्लेयर) से कार्यान्वित किया जाता है, बिना अतिरिक्त संपर्क समूहों के। सर्किट सिग्नल मार्ग. मैं एनालॉग रिकॉर्डिंग का प्रशंसक हूं, इसलिए मैंने अपने लिए बस यही किया। यदि ऑडियो सिस्टम में एनालॉग ध्वनि रिकॉर्डिंग डिवाइस नहीं है, तो op-amp IC1 पर ब्लॉक को समाप्त किया जा सकता है।
आरेख बिजली आपूर्ति अवरोधक कैपेसिटर नहीं दिखाता है - सुविधा के लिए, उन्हें बिजली आपूर्ति आरेख पर प्रदर्शित किया जाएगा।
इस एम्पलीफायर की विचारधारा शास्त्रीय से काफी अलग है और वर्तमान पृथक्करण के सिद्धांत पर आधारित है - अंतिम चरण का प्रत्येक तत्व कम धारा के साथ, बहुत आरामदायक मोड में संचालित होता है, लेकिन इनमें से पर्याप्त संख्या में तत्व जुड़े हुए हैं समानांतर, इस 20-वाट एम्पलीफायर को लगातार 10 ए से अधिक और एक पल्स में 16 ए तक अधिकतम लोड करंट प्रदान कर सकता है। इस प्रकार, सुनने के दौरान आउटपुट चरण औसतन 5-7% से अधिक लोड नहीं होते हैं। एम्पलीफायर में एकमात्र स्थान जहां बड़ी धाराएं प्रवाहित हो सकती हैं, वह पीए बोर्ड पर दो तांबे की बस बार हैं जो स्पीकर टर्मिनलों तक जाती हैं, जहां प्रत्येक चैनल के सभी बीयूएफ634टी के आउटपुट एक साथ एकत्रित होते हैं।
उसी विचारधारा के ढांचे के भीतर, पीए बिजली आपूर्ति भी विकसित की गई थी (छवि 4) - इसमें, सभी बिजली तत्व अपेक्षाकृत छोटी धाराओं के साथ भी काम करते हैं, लेकिन उनमें से बहुत सारे हैं, और परिणामस्वरूप, कुल बिजली आपूर्ति की शक्ति एम्पलीफायर द्वारा खपत की गई अधिकतम शक्ति से 4 गुना अधिक है। बिजली की आपूर्ति एम्पलीफायर में सबसे महत्वपूर्ण भागों में से एक है, जिस पर, मेरे दृष्टिकोण से, अधिक विस्तार से विचार करने योग्य है। एम्पलीफायर "डुअल मोनो" तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है और इसलिए इसमें सिग्नल सर्किट के लिए दो स्वतंत्र बिजली आपूर्ति शामिल है, पूरी तरह से स्थिर, प्रत्येक 150 डब्ल्यू की शक्ति के साथ, वोल्टेज एम्पलीफायर के लिए अलग स्टेबलाइजर्स, साथ ही सेवा प्रदान करने के लिए एक बिजली आपूर्ति भी शामिल है। कार्य, एक अलग नेटवर्क ट्रांसफार्मर 20 डब्ल्यू द्वारा संचालित। सभी बिजली आपूर्ति नेटवर्क ट्रांसफार्मर एक दूसरे के साथ चरणबद्ध होते हैं - ट्रांसफार्मर के निर्माण के दौरान, प्राथमिक वाइंडिंग की शुरुआत और अंत के कंडक्टरों को चिह्नित किया गया था।
चावल। 4 प्रत्येक चैनल के पावर भाग को 4 द्विध्रुवी रेखाओं में विभाजित किया गया है, जिससे प्रत्येक स्टेबलाइजर के लोड करंट को केवल 200 mA के मान तक कम करना और उन पर वोल्टेज ड्रॉप को 10 V तक बढ़ाना संभव हो गया है। इस मोड में, यहां तक कि सरल भी LM7815 और LM7915 जैसे एकीकृत स्टेबलाइजर्स ने ऑडियो चेन को पावर देने में खुद को उत्कृष्ट साबित किया है। अधिक "उन्नत" LT317 और LT337 माइक्रो सर्किट का उपयोग करना संभव था, लेकिन टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के कई मूल LM7815C और LM7915C 1.5 ए के आउटपुट के साथ उपलब्ध थे, जिसने विकल्प का निर्धारण किया। कुल मिलाकर, एम्पलीफायर के सिग्नल सर्किट को बिजली ऐसे बीस एकीकृत स्टेबलाइजर्स का उपयोग करके प्रदान की जाती है - यूएन के लिए 4 और वीके के लिए 16 (छवि 4)। पावर सेक्शन स्टेबलाइजर्स की प्रत्येक जोड़ी 10 पीसी फ़ीड करती है। BUF634T. UN के लिए स्टेबलाइजर्स की एक जोड़ी एक चैनल के AD843+AD811 के संयोजन से भरी हुई है। यूएन स्टेबलाइजर्स के सामने आरसी सर्किट (उदाहरण के लिए आर51, सी137) का दोहरा उद्देश्य है: यह पीए पावर चालू होने पर रेक्टिफायर को इनरश करंट से बचाता है और किनारे के नीचे कटऑफ आवृत्ति के साथ एक फिल्टर बनाता है। ऑडियो रेंज (लगभग 18 हर्ट्ज), जो सुधारित वोल्टेज तरंगों के आयाम और अन्य हस्तक्षेप के स्तर को काफी कम कर देता है, जो इनपुट चरणों के लिए महत्वपूर्ण है।
बिजली आपूर्ति की एक अन्य विशेषता यह है कि सभी फिल्टर कैपेसिटर (220,000 μF में से 160,000 μF) का बड़ा हिस्सा स्टेबलाइजर्स के बाद स्थित होता है, जो यदि आवश्यक हो तो लोड को उच्च धारा की आपूर्ति करना संभव बनाता है। हालाँकि, इसके लिए एम्पलीफायर चालू होने और बैटरी क्षमता के प्रारंभिक चार्ज होने पर स्टेबलाइजर्स की सुरक्षा के लिए एक सॉफ्ट स्टार्ट सिस्टम "सॉफ्ट स्टार्ट" की शुरूआत की आवश्यकता थी। जैसे कि चित्र में देखा जा सकता है। 4, सॉफ्ट स्टार्ट को एक ट्रांजिस्टर (VT1) पर काफी सरलता से लागू किया जाता है, जो देरी से (लगभग 9 s) कम-वर्तमान रिले K10 को जोड़ता है, जिसमें बदले में, चार समूहों के साथ 4 उच्च-वर्तमान रिले K11-K14 शामिल होते हैं। प्रत्येक में संपर्कों की संख्या, 10 ओम (उदाहरण के लिए R20, R21) के नाममात्र मूल्य के साथ 16 वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों को बंद करना। अर्थात्, जब एम्पलीफायर चालू होता है, तो प्रत्येक स्टेबलाइजर का अधिकतम पीक करंट सख्ती से 1.5 ए तक सीमित होता है, जो इसका सामान्य ऑपरेटिंग मोड है। मैं 220 वी प्राथमिक सर्किट में "सॉफ्ट स्टार्ट" का उपयोग नहीं करता - वर्तमान-सीमित अवरोधक के टूटने या इसके लीड के सोल्डरिंग बिंदुओं पर संपर्क के नुकसान की स्थिति में, पूरे पीए के लिए गंभीर परिणाम संभव हैं।
सेवा कार्यों के लिए, बिजली आपूर्ति इकाई मुख्य वोल्टेज को मुख्य ट्रांसफार्मर (K8 रिले) से जोड़ने, सॉफ्ट स्टार्ट सिस्टम घटकों को बिजली देने और इनपुट चयनकर्ता रिले के लिए जिम्मेदार है, जिसकी आपूर्ति वोल्टेज, वैसे भी स्थिर है। . एक +5 वी आउटपुट भी लागू किया गया है, जो पीए के पीछे के पैनल पर कनेक्टर से जुड़ा है - यह पहले से ही किसी भी बाहरी इकाइयों को एक साथ चालू करने के लिए मेरे एम्पलीफायरों में एक प्रकार का मानक है। उदाहरण के लिए, यह एम्पलीफायर अधिक शक्तिशाली मोनोब्लॉक के लिए एम्प्लीफिकेशन-स्विचिंग डिवाइस (प्री-एम्प्लीफायर) के रूप में काम कर सकता है, जो उन पर +5 वी का नियंत्रण वोल्टेज लागू होने पर चालू हो जाएगा।
एम्पलीफायर बिजली आपूर्ति पहले बनाई गई थी, क्योंकि विकास प्रक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए एक पूर्ण बिजली आपूर्ति की उपस्थिति की आवश्यकता थी, ताकि पहला स्टार्ट-अप, प्रयोग और कॉन्फ़िगरेशन वास्तविक परिचालन स्थितियों के करीब एक मोड में किया जा सके। सभी पावर सर्किट के सफल लॉन्च के बाद, एक इनपुट चयनकर्ता, एक टर्न-ऑन विलंब और स्पीकर सुरक्षा इकाई, साथ ही अंतिम चरण के रूप में आउटपुट पर एक BUF634T (BUF41) के साथ एक समग्र एम्पलीफायर को पीए बोर्ड पर इकट्ठा किया गया था। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इस 41वें बफ़र में कम शांत धारा है और रेडिएटर पर इंस्टॉलेशन की आवश्यकता नहीं है, लेकिन हेडफ़ोन अब आसानी से एम्पलीफायर आउटपुट से जुड़े हुए थे, जिससे माप के साथ-साथ श्रवण नियंत्रण संभव हो गया। प्रत्येक चैनल में एक आउटपुट बफर के साथ सर्किट को डीबग करने के बाद, जो कुछ बचा था वह शेष 80 टुकड़ों को मिलाप करना था। और देखें कि इससे क्या होता है। मेरे पास सकारात्मक परिणाम की कोई गारंटी नहीं थी, और हो भी नहीं सकती थी - अन्य डेवलपर्स द्वारा समान परियोजनाओं को सफलतापूर्वक कार्यान्वित करने के बारे में कोई जानकारी नहीं थी। जहाँ तक मुझे पता है, रूस या विदेश में अब भी समान प्रदर्शन वाले समानांतर ऑप-एम्प पर आधारित कोई डिज़ाइन नहीं हैं।
परिणाम फिर भी सकारात्मक था. चूंकि एम्पलीफायर को एल्यूमीनियम सलाखों से बने एक कठोर चेसिस पर इकट्ठा किया गया था, जहां सभी स्विचिंग कनेक्टर तय किए गए थे (फोटो 1), इसे बिना आवास के ऑडियो सिस्टम से कनेक्ट करना संभव था। पहला ऑडिशन शुरू हो गया है, लेकिन इसके बारे में थोड़ी देर बाद - सबसे पहले, मैं कुछ पैरामीटर दूंगा:
फोटो 1 आउटपुट पावर: 20W/4ohm, 10W/8ohm (क्लास ए)
बैंडविड्थ: 0 हर्ट्ज - 5 मेगाहर्ट्ज (सीडी इनपुट)
1.25 हर्ट्ज - 5 मेगाहर्ट्ज (औक्स, टेप, एलपी इनपुट)
आउटपुट वोल्टेज स्लीव दर: 250 V/µs से अधिक
लाभ: 26dB
आउटपुट प्रतिबाधा: 0.004 ओम
इनपुट प्रतिबाधा: 47 kOhm
इनपुट संवेदनशीलता: 500 एमवी
सिग्नल-टू-शोर अनुपात: 113.4 डीबी
बिजली की खपत: 75 डब्ल्यू
बिजली आपूर्ति शक्ति: 320 डब्ल्यू
कुल मिलाकर आयाम, मिमी: 450x132x390 (पैरों की ऊंचाई को छोड़कर)
वज़न: 18 किलो
मापदंडों के आधार पर, सर्किट को देखे बिना भी, यह स्पष्ट है कि एम्पलीफायर में इनपुट और आउटपुट फिल्टर, साथ ही बाहरी आवृत्ति सुधार सर्किट नहीं हैं। लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि यह स्थिर है और बिना परिरक्षित इंटरकनेक्ट केबल के साथ भी बढ़िया काम करता है। लगभग अधिकतम आउटपुट वोल्टेज स्तर पर 8 ओम के भार पर 2 kHz 5V/div वर्ग तरंग का ऑसिलोग्राम इस संबंध में काफी जानकारीपूर्ण है (फोटो 2)।
फोटो 2 मेरे दृष्टिकोण से, यह "ग्राउंड" कंडक्टरों की सही वायरिंग के साथ-साथ उनके बड़े क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के कारण है: 4 वर्ग मिमी से। 10 वर्ग मिमी तक. (मुद्रित सर्किट बोर्डों पर ट्रैक सहित)।
10 किलोहर्ट्ज़, 20 किलोहर्ट्ज़ और 100 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्तियों पर लिए गए ऑसिलोग्राम हैं, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर परीक्षण कम सिग्नल स्तर के साथ किए गए थे, इसलिए इनपुट पर उच्च-प्रतिबाधा वॉल्यूम नियंत्रण की उपस्थिति, साथ ही आर-सी ज़ोबेल पीए के आउटपुट पर सर्किट, जो उस समय भी मौजूद था, पहले से ही प्रभावित कर रहा था (स्क्वायर वेव 100 kHz 50 mV/div - फोटो 3)।
फोटो 3 होम ऑडियो सिस्टम में पहली बार सुनने पर, यह स्पष्ट हो गया कि डिवाइस बज रहा है और अब केस ऑर्डर करने का समय आ गया है ताकि आप इसके साथ दौरे पर जा सकें :) काम पूरा होने में 5 साल से अधिक समय बीत चुका है प्रोजेक्ट और पहली सुनवाई। इस समय के दौरान, जाने-माने निर्माताओं के विशेष ट्यूब और ट्रांजिस्टर पीए के साथ-साथ उच्च-स्तरीय मालिकाना डिज़ाइन वाले एम्पलीफायर के दर्जनों (मोटे अनुमान के अनुसार 70 से अधिक) तुलनात्मक श्रवण परीक्षण किए गए। प्राप्त विशेषज्ञ आकलन के आधार पर, हम कह सकते हैं कि एम्पलीफायर नकारात्मक प्रतिक्रिया के उपयोग के बिना निर्मित अधिकांश सुने गए पुश-पुल और सिंगल-एंड ट्यूब और ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों की ध्वनि स्वाभाविकता में नीच नहीं है, लेकिन अक्सर संगीत में उनसे काफी आगे निकल जाता है। संकल्प। ट्यूब ध्वनि के कई प्रेमियों और ओओएस के बिना एकल-चक्र पीए के अनुयायियों ने देखा है कि इस डिजाइन में नकारात्मक प्रतिक्रिया का काम व्यावहारिक रूप से "श्रव्य" नहीं है और सर्किट में पुश-पुल आउटपुट चरणों की उपस्थिति "कोई संकेत नहीं देती है" .
एम्पलीफायर विभिन्न ध्वनिकी से जुड़ा था - इनमें प्रसिद्ध रूसी निर्माताओं के स्पीकर शामिल थे: अलेक्जेंडर क्लाईचिन (मॉडल: एमबीवी (एमबीएस), पीएम -2, एन -1, वाई -1), अलेक्जेंडर कनीज़ेव के हॉर्न स्पीकर, बुकशेल्फ़ स्पीकर ट्यूलिप एकॉस्टिक्स के पेशेवर स्पीकर, मध्यम और उच्च मूल्य श्रेणियों के विदेशी ब्रांडों के स्पीकर: क्लिप्श, जामो, सेर्विन वेगा, पीबीएन ऑडियो, मॉनिटर ऑडियो, कैबसे और कई अन्य, विभिन्न संवेदनशीलता और इनपुट प्रतिबाधा के साथ, जटिल और सरल क्रॉसओवर फिल्टर के साथ मल्टीबैंड, क्रॉसओवर फ़िल्टर के बिना ब्रॉडबैंड, विभिन्न ध्वनिक डिज़ाइन वाले स्पीकर। किसी विशेष प्राथमिकता की पहचान नहीं की गई, लेकिन पीए पूरी तरह से कम-आवृत्ति रेंज और, अधिमानतः, उच्च संवेदनशीलता के साथ फर्श-खड़े ध्वनिकी पर सबसे अच्छा प्रकट होता है, क्योंकि आउटपुट पावर कम है।
प्रारंभिक चरण में, ऑडिशन "खेल" रुचि के उद्देश्य से आयोजित नहीं किए गए थे - उनका मुख्य कार्य ध्वनि में किसी भी कलाकृति की पहचान करना था जिसे सही करने का प्रयास किया जा सकता था। इस दृष्टिकोण से बहुत जानकारीपूर्ण और उपयोगी श्रवण सत्र अलेक्जेंडर क्लाईचिन के ऑडियो सिस्टम में थे, जहां एक साथ 4 अलग-अलग स्पीकर मॉडल पर एम्पलीफायर की ध्वनि का मूल्यांकन करने का एक अनूठा अवसर था, और मुझे इनमें से एक स्पीकर पसंद आया (वाई) -1) इतना कि वे जल्द ही मेरे होम ऑडियो सिस्टम के घटक बन गए (फोटो 4)। स्वाभाविक रूप से, मेरे उत्पाद का उच्च मूल्यांकन और व्यापक अनुभव वाले एक ऑडियो विशेषज्ञ से कुछ टिप्पणियाँ प्राप्त करना बहुत सुखद था।
फोटो 4 रूसी हाई-एंड यूरी अनातोलीयेविच मकारोव के प्रसिद्ध मास्टर का ऑडियो सिस्टम (सुनने के दौरान फोटो 5, पीए), एक विशेष रूप से सुसज्जित श्रवण कक्ष में बनाया गया और सभी मामलों में एक संदर्भ होने के कारण, इस एम्पलीफायर के डिजाइन में प्रमुख समायोजन किए गए: ज़ोबेल सर्किट को पीए के आउटपुट से हटा दिया गया था और आइसोलेशन कैपेसिटर को दरकिनार करते हुए मुख्य इनपुट बनाया गया था। इस ऑडियो सिस्टम में आप सब कुछ और उससे भी अधिक सुन सकते हैं, इसलिए एम्पलीफायर की ध्वनि को ठीक करने की प्रक्रिया में इसके योगदान और यूरी अनातोलियेविच की सलाह को कम करके आंकना मुश्किल है। उनके ऑडियो सिस्टम की संरचना: स्रोत - परिवहन और एक अलग मार्क लेविंसन 30.6 बिजली आपूर्ति के साथ डीएसी, पीबीएन ऑडियो से मोंटाना डब्ल्यूएएस स्पीकर, एक समझौता न करने वाला सिंगल-एंड ट्यूब एम्पलीफायर "एम्परर" और यू.ए. द्वारा डिजाइन किए गए सभी एंटी-फेज केबल। मकारोवा। 16 हर्ट्ज (-3 डीबी) के मोंटाना डब्ल्यूएएस स्पीकर की निचली सीमित आवृत्ति ने युग्मन संधारित्र के "योगदान" का मूल्यांकन करना संभव बना दिया, और उस पर काफी उच्च गुणवत्ता वाला (एमकेपी इंटरटेक्निक ऑडिन सीएपी केपी-एसएन), संगीत सिग्नल की कम-आवृत्ति रेंज की विकृति, और ऑडियो सिस्टम के उच्चतम संगीत रिज़ॉल्यूशन - आर-सी ज़ोबेल सर्किट के रूप में नकारात्मक प्रभाव आउटपुट फ़िल्टर को सुनने के लिए, जिसका स्थिरता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा एम्पलीफायर और जल्द ही बोर्ड से हटा दिया गया। 100 ओम से 600 ओम (मानक आरजी को अधिकतम स्थिति पर सेट किया गया था) से बाहरी कम-ओम वॉल्यूम नियंत्रणों को जोड़ने से मुझे यह तथ्य समझ में आया कि मेरे एम्पलीफायर में उपयोग किए जाने वाले उच्च गुणवत्ता वाले असतत DACT 50 kOhm नियामक को भी इसके साथ बदलना अच्छा होगा। कम मूल्य (मुझसे जुड़े बाहरी लोगों से)। 600 ओम आरजी सबसे अच्छा लग रहा था), लेकिन इसके लिए काफी कुछ फिर से करना आवश्यक होगा और इसे और अन्य संचित सुधारों को लागू करने का निर्णय लिया गया नया काम।
फोटो 5 संभवतः 2011 में प्रदर्शनी में एम्पलीफायर की भागीदारी का उल्लेख करना उचित होगा (फोटो 6), एकमात्र गैर-व्यावसायिक परियोजना के रूप में, जिसके बारे में सामग्री जनवरी 2012 में स्टीरियो एंड वीडियो पत्रिका में प्रकाशित हुई थी, जहां एम्पलीफायर को "वर्ष की खोज" कहा गया था। प्रदर्शन ट्यूलिप एकॉस्टिक्स स्पीकर के साथ किया गया था, जिसमें 8 ओम के प्रतिरोध के साथ 93 डीबी की संवेदनशीलता है और, अजीब तरह से, उच्च स्तर के पृष्ठभूमि शोर वाले बड़े हॉल में उपलब्ध 10 डब्ल्यू/8 ओम पर्याप्त थे। कक्षा ए में एक एम्पलीफायर से 10 डब्ल्यू, जिसमें आउटपुट पावर का प्रत्येक वाट बिजली आपूर्ति की ऊर्जा क्षमता द्वारा पर्याप्त रूप से प्रदान किया जाता है, मेरी टिप्पणियों के अनुसार, उच्च आउटपुट पावर वाले एम्पलीफायर की ध्वनि की तुलना में, व्यक्तिपरक रूप से तेज़ माना जाता है। लेकिन अंतिम चरण नंगे सोल्डर पर समाहित है।
फोटो 6 प्रदर्शनी के बाद, मुझे उन लोगों से मंचों से ई-मेल और व्यक्तिगत संदेशों के माध्यम से अधिक बार अनुरोध प्राप्त हुए जो परियोजना को दोहराना चाहते थे, लेकिन कुछ कठिनाइयां उत्पन्न हुईं - सभी को सूचना समर्थन प्रदान किया गया था, लेकिन मेरे बोर्ड ग्राफ पेपर पर तैयार किए गए थे, दोनों पर किनारे, और फ़ाइल में स्कैन करने के लिए उपयुक्त नहीं थे, क्योंकि कागज पारभासी था, और परिणाम लगभग अपठनीय चित्र था। तैयार मुद्रित सर्किट बोर्ड के बिना, डिज़ाइन को दोहराना बहुत कठिन हो गया और उत्साह फीका पड़ गया। अब, पोर्टल फोरम पर वेगलाब. आरयू, बोर्ड का एक इलेक्ट्रॉनिक संस्करण उपलब्ध है, जिसके लेखक रियाज़ान के व्लादिमीर लेपेखिन हैं, जो रूसी भाषा मंचों पर जाने-माने पीसीबी लेआउट विशेषज्ञ हैं। बोर्ड निःशुल्क उपलब्ध है, इसका लिंक इस एम्पलीफायर के बारे में विषय की पहली पोस्ट में है। विषय ढूंढना बहुत आसान है: बस यांडेक्स या किसी अन्य खोज प्रोग्राम के खोज बार में "पैगंबरमास्टर एम्पलीफायर" वाक्यांश टाइप करें। यह इस बोर्ड पर था कि मंच के प्रतिभागियों में से एक वेगलाब- गोमेल से सर्गेई (सर्ग138) इस परियोजना को दोहराने और बहुत अच्छा परिणाम प्राप्त करने में कामयाब रहे। पीए के इस कार्यान्वयन के बारे में जानकारी और इसके डिज़ाइन की तस्वीरें पहली पोस्ट के लिंक के बाद संबंधित विषय में भी पाई जा सकती हैं।
कुछ सुझाव:
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर चुनते समय, मुझे ईएसआर और लीकेज करंट के अपने माप द्वारा निर्देशित किया गया था, यही कारण है कि मैंने मूल जैमिकॉन का उपयोग किया। मैंने विशेष रूप से "मूल" शब्द डाला है क्योंकि वे अक्सर नकली होते हैं और कई लोग शायद पहले से ही इस निर्माता के ब्रांड नाम के तहत कम गुणवत्ता वाले उत्पादों का सामना कर चुके हैं। लेकिन वास्तव में, ऑडियो सर्किट को पावर देने में उपयोग के लिए ये कुछ बेहतरीन कैपेसिटर हैं।
वॉल्यूम नियंत्रण DACT 50 kOhm पर सेट है। अब, मैं उनकी सबसे कम रेटिंग चुनूंगा - 10 kOhm या 600 ओम के निरंतर इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध के साथ निकितिन रिले नियामक का उपयोग करूंगा। आरजी प्रकार एएलपीएस आरके-27 बहुत खराब होगा और उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं है।
कुल मिलाकर, इलेक्ट्रोलाइट शंट में 90 μF से अधिक फिल्म कैपेसिटर स्थापित किए जाते हैं। मेरे बोर्ड में 70 के दशक का "विंटेज" इवोक्स है, जो मुझे संयोग से मिला, लेकिन पॉलीप्रोपाइलीन रिफा पीईएच426, विमा एमकेपी4, विमाएमकेपी10 भी इससे बदतर नहीं होंगे।
मैं पावर सेक्शन, एसी सुरक्षा और सॉफ्ट स्टार्ट में रिले के लिए फाइंडर की अनुशंसा करता हूं, और इनपुट चयनकर्ता के लिए आपको केवल उन रिले का उपयोग करने की आवश्यकता है जिनके पैरामीटर में न्यूनतम स्विच्ड करंट है। ऐसे रिले के कुछ मॉडल हैं, लेकिन वे मौजूद हैं।
अंतिम चरण को पावर देने में घरेलू हाई-स्पीड रेक्टिफायर डायोड KD213 (10 A) या KD2989 (20 A) अधिकांश आयातित डायोड से बेहतर होंगे।
मैं यह नोट करना चाहूंगा कि एम्पलीफायर का सर्किट डिज़ाइन काफी सरल है, लेकिन ऐसे हाई-स्पीड और ब्रॉडबैंड माइक्रोक्रिस्केट के साथ काम करने के लिए आपको उपयुक्त कौशल और मापने वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है - एक फ़ंक्शन जनरेटर, कम से कम 30 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ वाला एक ऑसिलोस्कोप (अधिमानतः 50 मेगाहर्ट्ज)।
अंत में, मैं यह कहना चाहूंगा कि प्रयोगों के परिणामों के साथ-साथ इस परियोजना पर काम करने और इसके बाद के शोधन के आधार पर मैंने जो निष्कर्ष निकाले, वे पूर्ण सत्य होने का दावा नहीं करते हैं। लक्ष्य को प्राप्त करने के बहुत सारे तरीके हैं, जो इस मामले में उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि है, और उनमें से प्रत्येक में उपायों का एक सेट शामिल है जो व्यक्तिगत रूप से सकारात्मक परिणाम नहीं दे सकता है। इसलिए, इस क्षेत्र में कोई सरल व्यंजन नहीं हैं।
डेनिश कंपनी DACT की वेबसाइट पर एम्पलीफायर की तस्वीरें:
सादर, ओलेग शमांकोव ( प्रोफेटमास्टर)
इलेक्ट्रॉनिक्स पाठ्यक्रम में कई महत्वपूर्ण विषय होते हैं। आज हम ऑपरेशनल एम्प्लीफायर्स को समझने का प्रयास करेंगे।
प्रारंभ करें। एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर एक "चीज़" है जो आपको हर संभव तरीके से एनालॉग सिग्नल के साथ काम करने की अनुमति देता है। सबसे सरल और सबसे बुनियादी हैं प्रवर्धन, क्षीणन, जोड़, घटाव और कई अन्य (उदाहरण के लिए, विभेदन या लघुगणक)। परिचालन एम्पलीफायरों (बाद में ऑप-एम्प्स के रूप में संदर्भित) पर अधिकांश ऑपरेशन सकारात्मक और नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करके किए जाते हैं।
इस लेख में हम एक निश्चित "आदर्श" ऑप-एम्प पर विचार करेंगे, क्योंकि किसी विशिष्ट मॉडल पर स्विच करने का कोई मतलब नहीं है। आदर्श से तात्पर्य यह है कि इनपुट प्रतिरोध अनंत तक जाएगा (इसलिए, इनपुट करंट शून्य हो जाएगा), और आउटपुट प्रतिरोध, इसके विपरीत, शून्य हो जाएगा (इसका मतलब है कि लोड को आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित नहीं करना चाहिए) ). इसके अलावा, किसी भी आदर्श ऑप-एम्प को किसी भी आवृत्ति के संकेतों को बढ़ाना चाहिए। खैर, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि फीडबैक के अभाव में लाभ भी अनंत होना चाहिए।
असल बात पर आओ
एक परिचालन एम्पलीफायर को अक्सर आरेखों में एक समबाहु त्रिभुज द्वारा दर्शाया जाता है। बाईं ओर इनपुट हैं, जिन पर "-" और "+" अंकित हैं, दाईं ओर आउटपुट है। वोल्टेज को किसी भी इनपुट पर लागू किया जा सकता है, जिनमें से एक वोल्टेज की ध्रुवता को बदलता है (इसीलिए इसे इनवर्टिंग कहा जाता है), दूसरा नहीं करता है (यह मान लेना तर्कसंगत है कि इसे नॉन-इनवर्टिंग कहा जाता है)। ऑप-एम्प बिजली आपूर्ति अक्सर द्विध्रुवी होती है। आमतौर पर, सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज का मान समान होता है (लेकिन अलग-अलग संकेत!)।सरलतम स्थिति में, आप वोल्टेज स्रोतों को सीधे ऑप-एम्प इनपुट से जोड़ सकते हैं। और फिर आउटपुट वोल्टेज की गणना सूत्र के अनुसार की जाएगी:
, जहां नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज है, इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज है, आउटपुट वोल्टेज है, और ओपन-लूप गेन है।
आइए प्रोटियस दृष्टिकोण से आदर्श ऑप-एम्प को देखें।
मेरा सुझाव है कि आप उसके साथ "खेलें"। नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर 1V का वोल्टेज लगाया गया था। 3V को उलटने के लिए. हम एक "आदर्श" ऑप-एम्प का उपयोग करते हैं। तो, हमें मिलता है: . लेकिन यहां हमारे पास एक सीमक है, क्योंकि हम अपनी आपूर्ति वोल्टेज से ऊपर सिग्नल को बढ़ाने में सक्षम नहीं होंगे। इस प्रकार, हमें आउटपुट पर अभी भी -15V मिलेगा। परिणाम:
आइए लाभ को बदलें (ताकि आप मुझ पर विश्वास करें)। मान लीजिए कि वोल्टेज लाभ पैरामीटर दो के बराबर हो गया है। वही समस्या स्पष्ट रूप से हल हो गई है।
इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग एम्पलीफायरों के उदाहरण का उपयोग करके ऑप-एम्प्स का वास्तविक जीवन में अनुप्रयोग
इनमें से दो हैं मुख्यनियम:मैं। ऑप एम्प आउटपुट के कारण अंतर वोल्टेज (इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज के बीच का अंतर) शून्य हो जाता है।
द्वितीय. ऑप एम्प इनपुट किसी भी करंट की खपत नहीं करता है।
पहला नियम फीडबैक के माध्यम से लागू किया गया है। वे। वोल्टेज को आउटपुट से इनपुट में इस प्रकार स्थानांतरित किया जाता है कि संभावित अंतर शून्य हो जाता है।
ये, इसलिए बोलने के लिए, ओयू विषय में "पवित्र सिद्धांत" हैं।
और अब, अधिक विशेष रूप से। उलटा प्रवर्धकबिल्कुल इस तरह दिखता है (इनपुट कैसे स्थित हैं, इस पर ध्यान दें):
पहले "कैनन" के आधार पर हम अनुपात प्राप्त करते हैं:
, और सूत्र के साथ "थोड़ा जादू करने" के बाद, हम इनवर्टिंग ऑप-एम्प के लाभ के लिए मूल्य प्राप्त करते हैं:
उपरोक्त स्क्रीनशॉट को किसी टिप्पणी की आवश्यकता नहीं है। बस सब कुछ प्लग इन करें और इसे स्वयं जांचें।
अगला पड़ाव - उल्टा नहीं करने वालाप्रवर्धक.
यहां भी सब कुछ सरल है. वोल्टेज को सीधे गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर लागू किया जाता है। फीडबैक को इनवर्टिंग इनपुट पर आपूर्ति की जाती है। इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज होगा:
, लेकिन पहले नियम को लागू करके हम ऐसा कह सकते हैं
और फिर, उच्च गणित के क्षेत्र में "भव्य" ज्ञान हमें सूत्र पर आगे बढ़ने की अनुमति देता है:
मैं आपको एक व्यापक स्क्रीनशॉट दूंगा जिसे आप चाहें तो दोबारा जांच सकते हैं: 
अंत में, मैं आपको कुछ दिलचस्प सर्किट दूंगा ताकि आपको यह आभास न हो कि परिचालन एम्पलीफायर केवल वोल्टेज बढ़ा सकते हैं।
वोल्टेज अनुयायी (बफर एम्पलीफायर)।संचालन सिद्धांत ट्रांजिस्टर पुनरावर्तक के समान है। भारी भार वाले सर्किट में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, यदि सर्किट में अवांछित वोल्टेज डिवाइडर हैं तो इसका उपयोग प्रतिबाधा मिलान की समस्या को हल करने के लिए किया जा सकता है। यह योजना प्रतिभा की हद तक सरल है: 
सारांश प्रवर्धक.यदि आपको कई सिग्नल जोड़ने (घटाने) की आवश्यकता हो तो इसका उपयोग किया जा सकता है। स्पष्टता के लिए, यहां एक आरेख है (फिर से, इनपुट के स्थान पर ध्यान दें): 
साथ ही, इस तथ्य पर भी ध्यान दें कि R1 = R2 = R3 = R4, और R5 = R6. इस मामले में गणना सूत्र होगा: (परिचित, सही?)
इस प्रकार, हम देखते हैं कि गैर-इनवर्टिंग इनपुट को आपूर्ति किए जाने वाले वोल्टेज मान एक प्लस चिह्न "प्राप्त" करते हैं। उलटे एक पर - शून्य।
निष्कर्ष
ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट बेहद विविध हैं। अधिक जटिल मामलों में, आपको सक्रिय फ़िल्टर सर्किट, एडीसी और स्टोरेज सैंपलिंग डिवाइस, पावर एम्पलीफायर, करंट-टू-वोल्टेज कनवर्टर और कई अन्य सर्किट मिल सकते हैं।स्रोतों की सूची
स्रोतों की एक छोटी सूची जो आपको सामान्य रूप से ऑप-एम्प्स और इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों के लिए जल्दी से अभ्यस्त होने में मदद करेगी:विकिपीडिया
पी. होरोविट्ज़, डब्ल्यू. हिल। "सर्किट डिज़ाइन की कला"
बी बेकर. "एक डिजिटल डेवलपर को एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में क्या जानना आवश्यक है"
इलेक्ट्रॉनिक्स पर व्याख्यान नोट्स (अधिमानतः आपका अपना)
युपीडी:धन्यवाद उफौनिमंत्रण के लिए
यह दिखाया गया है कि विभिन्न स्विचिंग सर्किट में एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग करते समय, एकल ऑपरेशनल एम्पलीफायर (ऑप-एम्प) पर एक चरण का लाभ केवल फीडबैक गहराई पर निर्भर करता है। इसलिए, किसी विशिष्ट सर्किट के लाभ को निर्धारित करने के सूत्रों में, "नंगे" ऑप-एम्प के लाभ का उपयोग नहीं किया जाता है। यानी बिल्कुल वही विशाल गुणांक जो संदर्भ पुस्तकों में दर्शाया गया है।
फिर यह प्रश्न पूछना बिल्कुल उचित है: "यदि अंतिम परिणाम (लाभ) इस विशाल "संदर्भ" गुणांक पर निर्भर नहीं करता है, तो कई हजार गुना लाभ वाले ऑप-एम्प और के बीच क्या अंतर है? वही ऑप-एम्प, लेकिन कई लाख और यहां तक कि लाखों के लाभ के साथ?
जवाब बहुत सरल है। दोनों मामलों में, परिणाम समान होगा, कैस्केड का लाभ OOS तत्वों द्वारा निर्धारित किया जाएगा, लेकिन दूसरे मामले में (उच्च लाभ के साथ ऑप-एम्प) सर्किट अधिक स्थिर, अधिक सटीक रूप से संचालित होता है, ऐसे का प्रदर्शन सर्किट बहुत अधिक है. यह अकारण नहीं है कि ऑप-एम्प्स को सामान्य प्रयोजन वाले ऑप-एम्प्स और उच्च-परिशुद्धता, परिशुद्धता वाले ऑप-एम्प्स में विभाजित किया गया है।
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, विचाराधीन एम्पलीफायरों को उनका नाम "ऑपरेशनल" उस दूर के समय में मिला था जब उनका उपयोग मुख्य रूप से एनालॉग कंप्यूटर (एवीएम) में गणितीय संचालन करने के लिए किया जाता था। ये जोड़, घटाव, गुणा, भाग, वर्ग और कई अन्य कार्यों के संचालन थे।
ये एंटीडिलुवियन ऑप-एम्प्स वैक्यूम ट्यूबों और बाद में अलग ट्रांजिस्टर और अन्य रेडियो घटकों का उपयोग करके बनाए गए थे। स्वाभाविक रूप से, ट्रांजिस्टर ऑप-एम्प के आयाम भी शौकिया डिजाइनों में उपयोग किए जाने के लिए काफी बड़े थे।
और उसके बाद ही, एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक्स की उपलब्धियों के लिए धन्यवाद, ऑप-एम्प्स एक साधारण कम-शक्ति ट्रांजिस्टर के आकार के हो गए, घरेलू उपकरणों और शौकिया सर्किट में इन भागों का उपयोग उचित हो गया।
वैसे, आधुनिक ऑप-एम्प्स, यहां तक कि काफी उच्च गुणवत्ता वाले भी, की कीमत दो या तीन ट्रांजिस्टर से अधिक नहीं होती है। यह कथन सामान्य प्रयोजन ऑप एम्प्स पर लागू होता है। परिशुद्धता एम्पलीफायरों की लागत थोड़ी अधिक हो सकती है।
ऑप-एम्प सर्किट के संबंध में, यह तुरंत टिप्पणी करने लायक है कि वे सभी द्विध्रुवी शक्ति स्रोत से संचालित होने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह मोड एक ऑप-एम्प के लिए सबसे "परिचित" है, जो इसे न केवल वैकल्पिक वोल्टेज सिग्नल, उदाहरण के लिए साइन तरंग, बल्कि प्रत्यक्ष वर्तमान सिग्नल या बस वोल्टेज को भी बढ़ाने की अनुमति देता है।
और फिर भी, अक्सर, ऑप-एम्प सर्किट एकध्रुवीय स्रोत से संचालित होते हैं। सच है, इस मामले में निरंतर वोल्टेज को बढ़ाना संभव नहीं है। लेकिन अक्सर ऐसा होता है कि यह बिल्कुल जरूरी नहीं है। एकल-ध्रुवीय बिजली आपूर्ति वाले सर्किट पर बाद में चर्चा की जाएगी, लेकिन अभी द्विध्रुवी बिजली आपूर्ति के साथ ऑप-एम्प्स पर स्विच करने के सर्किट के बारे में जारी रखें।
अधिकांश ऑप एम्प्स की आपूर्ति वोल्टेज अक्सर ±15V के भीतर होती है। लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि इस वोल्टेज को थोड़ा कम नहीं किया जा सकता (उच्च अनुशंसित नहीं है)। कई ऑप-एम्प ±3V से शुरू होकर बहुत स्थिर रूप से काम करते हैं, और कुछ मॉडल ±1.5V से भी शुरू होते हैं। यह संभावना तकनीकी दस्तावेज़ (डेटाशीट) में इंगित की गई है।
वोल्टेज पुनरावर्तक
सर्किट डिजाइन के मामले में यह सबसे सरल ऑप-एम्प डिवाइस है; इसका सर्किट चित्र 1 में दिखाया गया है।
चित्र 1. परिचालन एम्पलीफायर वोल्टेज अनुयायी सर्किट
यह देखना आसान है कि ऐसा सर्किट बनाने के लिए, ऑप-एम्प को छोड़कर किसी भी हिस्से की आवश्यकता नहीं थी। सच है, यह आंकड़ा बिजली कनेक्शन नहीं दिखाता है, लेकिन ऐसे आरेख हर समय पाए जाते हैं। एकमात्र बात जो मैं नोट करना चाहूंगा वह यह है कि ऑप-एम्प पावर पिन (उदाहरण के लिए, KR140UD708 ऑप-एम्प के लिए ये पिन 7 और 4 हैं) और सामान्य तार के बीच 0.01...0.5 की क्षमता के साथ जोड़ा जाना चाहिए। μF.
उनका उद्देश्य पावर सर्किट के साथ सर्किट के आत्म-उत्तेजना से छुटकारा पाने के लिए, ऑप-एम्प के संचालन को और अधिक स्थिर बनाना है। कैपेसिटर को माइक्रोसर्किट के पावर पिन के जितना संभव हो उतना करीब से जोड़ा जाना चाहिए। कभी-कभी एक संधारित्र कई माइक्रो-सर्किट के समूह से जुड़ा होता है। वही कैपेसिटर डिजिटल माइक्रो-सर्किट वाले बोर्डों पर देखे जा सकते हैं, उनका उद्देश्य समान है।
पुनरावर्तक लाभ एकता के बराबर है, या, इसे दूसरे तरीके से कहें तो, कोई लाभ नहीं है। तो फिर हमें ऐसी योजना की आवश्यकता क्यों है? यहां यह याद रखना काफी उपयुक्त है कि एक ट्रांजिस्टर सर्किट है - एक उत्सर्जक अनुयायी, जिसका मुख्य उद्देश्य विभिन्न इनपुट प्रतिरोधों के साथ कैस्केड का मिलान करना है। ऐसे कैस्केड (पुनरावर्तक) को बफर कैस्केड भी कहा जाता है।
एक ऑप-एम्प के लिए पुनरावर्तक के इनपुट प्रतिबाधा की गणना ऑप-एम्प के इनपुट प्रतिबाधा और उसके लाभ के उत्पाद के रूप में की जाती है। उदाहरण के लिए, उल्लिखित UD708 के लिए, इनपुट प्रतिबाधा लगभग 0.5 MOhm है, लाभ कम से कम 30,000 है, और शायद अधिक है। यदि इन संख्याओं को गुणा किया जाता है, तो इनपुट प्रतिरोध 15 GOhm है, जो कागज जैसे बहुत उच्च गुणवत्ता वाले इन्सुलेशन के प्रतिरोध के बराबर है। पारंपरिक उत्सर्जक अनुयायी के साथ इतना उच्च परिणाम प्राप्त होने की संभावना नहीं है।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि विवरण संदेह पैदा न करें, मल्टीसिम सिम्युलेटर प्रोग्राम में सभी वर्णित सर्किटों के संचालन को दर्शाने वाले आंकड़े नीचे दिए जाएंगे। बेशक, इन सभी सर्किटों को ब्रेडबोर्ड पर इकट्ठा किया जा सकता है, लेकिन मॉनिटर स्क्रीन पर कोई भी बदतर परिणाम प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
वास्तव में, यहां यह और भी बेहतर है: आपको अवरोधक या माइक्रोसर्किट को बदलने के लिए कहीं शेल्फ पर चढ़ने की ज़रूरत नहीं है। यहां सब कुछ, यहां तक कि मापने के उपकरण भी, प्रोग्राम में हैं और माउस या कीबोर्ड का उपयोग करके "पहुंचा" जा सकता है।
चित्र 2 मल्टीसिम प्रोग्राम में बने पुनरावर्तक सर्किट को दिखाता है।
चित्र 2।
सर्किट पर शोध करना काफी सरल है। 1 KHz की आवृत्ति और 2V के आयाम के साथ एक साइनसोइडल सिग्नल कार्यात्मक जनरेटर से पुनरावर्तक इनपुट को आपूर्ति की जाती है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।
चित्र तीन।
पुनरावर्तक के इनपुट और आउटपुट पर सिग्नल को ऑसिलोस्कोप द्वारा देखा जाता है: इनपुट सिग्नल को नीली किरण के रूप में प्रदर्शित किया जाता है, आउटपुट बीम को लाल के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।
चित्र 4.
चौकस पाठक पूछ सकता है कि क्या आउटपुट (लाल) सिग्नल, इनपुट नीले सिग्नल से दोगुना बड़ा है? सब कुछ बहुत सरल है: ऑसिलोस्कोप चैनलों की समान संवेदनशीलता के साथ, समान आयाम और चरण वाले दोनों साइनसॉइड एक दूसरे के पीछे छिपते हुए एक में विलीन हो जाते हैं।
दोनों को एक साथ देखने के लिए, हमें किसी एक चैनल की संवेदनशीलता को कम करना पड़ा, इस मामले में इनपुट। परिणामस्वरूप, नीला साइनसॉइड स्क्रीन पर बिल्कुल आधे आकार का हो गया और लाल साइनसॉइड के पीछे छिपना बंद कर दिया। हालाँकि, समान परिणाम प्राप्त करने के लिए, आप चैनलों की संवेदनशीलता को समान रखते हुए, आस्टसीलस्कप नियंत्रणों का उपयोग करके बीम को आसानी से स्थानांतरित कर सकते हैं।
दोनों साइनसॉइड समय अक्ष के सापेक्ष सममित रूप से स्थित हैं, जो इंगित करता है कि सिग्नल का निरंतर घटक शून्य है। यदि आप इनपुट सिग्नल में एक छोटा डीसी घटक जोड़ते हैं तो क्या होता है? आभासी जनरेटर आपको साइन तरंग को Y अक्ष के साथ स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। आइए इसे 500mV तक ऊपर स्थानांतरित करने का प्रयास करें।
चित्र 5.
इससे क्या निकला वह चित्र 6 में दिखाया गया है।
चित्र 6.
यह ध्यान देने योग्य है कि इनपुट और आउटपुट साइनसॉइड्स बिना किसी बदलाव के आधे वोल्ट तक बढ़ गए। यह इंगित करता है कि पुनरावर्तक सिग्नल के डीसी घटक को सटीक रूप से प्रसारित करता है। लेकिन अक्सर वे इस स्थिर घटक से छुटकारा पाने और इसे शून्य के बराबर बनाने की कोशिश करते हैं, जिससे इंटरस्टेज डिकॉउलिंग कैपेसिटर जैसे सर्किट तत्वों के उपयोग से बचा जाता है।
पुनरावर्तक, निश्चित रूप से, अच्छा और सुंदर भी है: एक भी अतिरिक्त भाग की आवश्यकता नहीं थी (हालांकि छोटे "एडिटिव्स" के साथ पुनरावर्तक सर्किट हैं), लेकिन उन्हें कोई लाभ नहीं मिला। तो फिर यह किस प्रकार का एम्पलीफायर है? एक एम्पलीफायर बनाने के लिए, बस कुछ विवरण जोड़ना पर्याप्त है, यह कैसे करें इसका वर्णन बाद में किया जाएगा।
उलटा प्रवर्धक
एक ऑप-एम्प से इनवर्टिंग एम्पलीफायर बनाने के लिए, केवल दो प्रतिरोधकों को जोड़ना पर्याप्त है। इससे क्या निकला वह चित्र 7 में दिखाया गया है।
चित्र 7. इनवर्टिंग एम्पलीफायर सर्किट
ऐसे एम्पलीफायर के लाभ की गणना सूत्र K=-(R2/R1) का उपयोग करके की जाती है। माइनस साइन का मतलब यह नहीं है कि एम्पलीफायर खराब हो गया है, बल्कि केवल यह है कि आउटपुट सिग्नल चरण में इनपुट सिग्नल के विपरीत होगा। यह अकारण नहीं है कि एम्पलीफायर को इनवर्टिंग एम्पलीफायर कहा जाता है। यहां OE के साथ सर्किट के अनुसार जुड़े ट्रांजिस्टर को याद करना उचित होगा। वहां भी, ट्रांजिस्टर के कलेक्टर पर आउटपुट सिग्नल बेस पर लागू इनपुट सिग्नल के साथ चरण से बाहर है।
यह वह जगह है जहां यह याद रखने योग्य है कि ट्रांजिस्टर के कलेक्टर पर एक साफ, अविभाजित साइन तरंग प्राप्त करने के लिए आपको कितना प्रयास करना होगा। तदनुसार ट्रांजिस्टर के आधार पर पूर्वाग्रह का चयन करना आवश्यक है। यह आमतौर पर काफी जटिल होता है और कई मापदंडों पर निर्भर करता है।
ऑप-एम्प का उपयोग करते समय, सूत्र के अनुसार प्रतिरोधों के प्रतिरोध की गणना करना और निर्दिष्ट लाभ प्राप्त करना पर्याप्त है। यह पता चला है कि एक ऑप-एम्प का उपयोग करके एक सर्किट स्थापित करना कई ट्रांजिस्टर चरणों को स्थापित करने की तुलना में बहुत आसान है। इसलिए डरने की जरूरत नहीं है कि योजना काम नहीं करेगी, काम नहीं करेगी.
आंकड़ा 8।
यहां सब कुछ पिछले आंकड़ों जैसा ही है: इनपुट सिग्नल नीले रंग में दिखाया गया है, और एम्पलीफायर के बाद का सिग्नल लाल रंग में दिखाया गया है। सब कुछ सूत्र K=-(R2/R1) से मेल खाता है। आउटपुट सिग्नल इनपुट के साथ चरण से बाहर है (जो सूत्र में ऋण चिह्न से मेल खाता है), और आउटपुट सिग्नल का आयाम इनपुट से ठीक दोगुना है। जो अनुपात (R2/R1)=(20/10)=2 के लिए भी सत्य है। लाभ प्राप्त करने के लिए, उदाहरण के लिए, 10, रोकनेवाला R2 के प्रतिरोध को 100KOhm तक बढ़ाने के लिए पर्याप्त है।
वास्तव में, इनवर्टिंग एम्पलीफायर सर्किट कुछ अधिक जटिल हो सकता है; यह विकल्प चित्र 9 में दिखाया गया है।
चित्र 9.
यहां एक नया भाग दिखाई दिया है - रोकनेवाला R3 (बल्कि, यह पिछले सर्किट से बस गायब हो गया)। इसका उद्देश्य आउटपुट पर डीसी घटक की तापमान अस्थिरता को कम करने के लिए वास्तविक ऑप-एम्प के इनपुट धाराओं की भरपाई करना है। इस अवरोधक का मान सूत्र R3=R1*R2/(R1+R2) के अनुसार चुना जाता है।
आधुनिक अत्यधिक स्थिर ऑप-एम्प्स गैर-इनवर्टिंग इनपुट को रोकनेवाला आर 3 के बिना सीधे आम तार से कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं। यद्यपि इस तत्व की उपस्थिति कुछ भी बुरा नहीं करेगी, उत्पादन के मौजूदा पैमाने पर, जब वे हर चीज पर बचत करते हैं, तो वे इस अवरोधक को स्थापित नहीं करना पसंद करते हैं।
इनवर्टिंग एम्पलीफायर की गणना के लिए सूत्र चित्र 10 में दिखाए गए हैं। चित्र में क्यों? हां, केवल स्पष्टता के लिए, पाठ की एक पंक्ति में वे इतने परिचित और समझने योग्य नहीं लगेंगे, वे इतने ध्यान देने योग्य नहीं होंगे।
चित्र 10.
लाभ कारक का उल्लेख पहले किया गया था। यहां ध्यान देने योग्य एकमात्र चीज गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर के इनपुट और आउटपुट प्रतिबाधा है। इनपुट प्रतिरोध के साथ सब कुछ स्पष्ट प्रतीत होता है: यह रोकनेवाला आर 1 के प्रतिरोध के बराबर हो जाता है, लेकिन आउटपुट प्रतिरोध की गणना चित्र 11 में दिखाए गए सूत्र का उपयोग करके करनी होगी।
अक्षर "K" ऑप-एम्प के संदर्भ गुणांक को दर्शाता है। यहां, कृपया गणना करें कि आउटपुट प्रतिरोध किसके बराबर होगा। परिणाम काफी छोटा आंकड़ा होगा, यहां तक कि एक औसत UD7 प्रकार के ऑप-एम्प के लिए भी जिसका K" 30,000 से अधिक नहीं के बराबर है। इस मामले में, यह अच्छा है: आखिरकार, कैस्केड का आउटपुट प्रतिबाधा जितना कम होगा (यह उतना ही कम होगा) न केवल ऑप-एम्प कैस्केड पर लागू होता है), जितना अधिक शक्तिशाली लोड, उचित शर्तों में, निश्चित रूप से, सीमा के भीतर, आप इस कैस्केड से जुड़ सकते हैं।
आउटपुट प्रतिरोध की गणना के लिए सूत्र के हर में इकाई के संबंध में एक विशेष नोट बनाया जाना चाहिए। आइए मान लें कि अनुपात R2/R1 है, उदाहरण के लिए, 100। यह बिल्कुल वही अनुपात है जो 100 के इनवर्टिंग एम्पलीफायर लाभ के मामले में प्राप्त किया जाएगा। यह पता चला है कि यदि इस इकाई को छोड़ दिया जाता है, तो बहुत कुछ नहीं बदलेगा . वास्तव में यह सच नहीं है।
आइए मान लें कि रोकनेवाला R2 का प्रतिरोध शून्य है, जैसा कि पुनरावर्तक के मामले में होता है। फिर, एक के बिना, संपूर्ण हर शून्य हो जाता है, और आउटपुट प्रतिरोध भी समान रूप से शून्य होगा। और यदि बाद में यह शून्य सूत्र के हर में कहीं समाप्त हो जाता है, तो आप इसे इससे विभाजित करने का आदेश कैसे देंगे? इसलिए, इस प्रतीत होने वाली महत्वहीन इकाई से छुटकारा पाना बिल्कुल असंभव है।
आप सब कुछ एक लेख में नहीं लिख सकते, यहाँ तक कि एक बड़े लेख में भी नहीं। इसलिए, वह सब कुछ जो अगले लेख में फिट नहीं होगा, उसे कवर करना होगा। इसमें एक नॉन-इनवर्टिंग एम्पलीफायर, एक डिफरेंशियल एम्पलीफायर और एक सिंगल-सप्लाई एम्पलीफायर का विवरण होगा। ऑप-एम्प्स के परीक्षण के लिए सरल सर्किट का विवरण भी दिया जाएगा।
नमस्ते! हम अपने लेख में उठाए गए विषय को जारी रखते हैं।
डाटागोर फोरम पर व्लादिमीर ( vol2008) ने रेट्रो-स्ट्रक्चर एम्पलीफायर का विषय उठाया और अंतिम एम्पलीफायर के लिए बफर चरण का अपना संस्करण प्रस्तावित किया।
मैं छद्म-पुश-पुल अनुयायी के साथ बफर चरण का एक संस्करण भी प्रस्तावित करता हूं।
बफ़र कैस्केड लागू करने के लिए संभावित विकल्प
चित्र में दिखाया गया है। 1ए-डी.
चावल। 1. पावर एम्पलीफायर के लिए बफर चरण के विकल्प:
ए) एमिटर फॉलोअर, बी) डायनेमिक लोड के साथ एमिटर फॉलोअर,
ग) समान संरचना के ट्रांजिस्टर पर छद्म-पुश-पुल एमिटर अनुयायी,
घ) पूरक ट्रांजिस्टर पर छद्म-पुश-पुल एमिटर अनुयायी
एमिटर सर्किट (छवि 1 ए) में एक अवरोधक के साथ एक एमिटर फॉलोअर का नुकसान यह है कि जैसे-जैसे इनपुट सिग्नल का आयाम बढ़ता है, सिग्नल की एक अर्ध-तरंग की सीमा दूसरे की तुलना में पहले हो सकती है।
इनपुट सिग्नल की सकारात्मक अर्ध-तरंग के दौरान, उत्सर्जक धारा VT1 को उत्सर्जक Re और लोड Rн में प्रतिरोधों के बीच विभाजित किया जाता है। नकारात्मक अर्ध-तरंग के दौरान, Rн के माध्यम से धारा विपरीत दिशा में बहती है।
सीमा से बचने के लिए, ट्रांजिस्टर VT1 का उत्सर्जक धारा हमेशा शून्य से अधिक होनी चाहिए।
यह दिखाना आसान है कि आउटपुट सिग्नल का अधिकतम शिखर आयाम एमिटर वोल्टेज यूई और लोड प्रतिरोध आरएन और एमिटर आरई से संबंधित है:
Uoutmax=UеRн/(Re+Rн).
चित्र में दिखाए गए सर्किट के लिए। 1ए हमें मिलता है:
Uoutmax=7.5·0.62/(0.62+1.1)=2.7 वी.
एमिटर सर्किट में सक्रिय लोड का उपयोग आपको प्रतिरोधक लोड के साथ एमिटर फॉलोअर के नुकसान को खत्म करने और विरूपण को और कम करने की अनुमति देता है (चित्र 1 बी)। एक साधारण एमिटर फॉलोअर के नुकसान का एक हिस्सा यहां रहता है: इनपुट सिग्नल की सकारात्मक अर्ध-तरंग के साथ, करंट की आपूर्ति न केवल लोड को की जाती है, बल्कि वर्तमान स्रोत को भी की जाती है।
छद्म-पुश-पुल रिपीटर्स सभी प्रकार की विकृति, साथ ही आउटपुट प्रतिबाधा को काफी कम कर सकते हैं। यहां, एक नियंत्रित वर्तमान जनरेटर का उपयोग उत्सर्जक भार के रूप में किया जाता है, जो दूसरे हाथ के लिए एक काउंटर डायनेमिक लोड बनाता है, चित्र। पहली सदी
चित्र में दिखाया गया है। 1सी सर्किट - पिछली शताब्दी के चालीसवें दशक से ट्रांजिस्टर सर्किटरी के लिए एक ट्यूब रिपीटर के पेटेंट का स्थानांतरण।
चूंकि ट्रांजिस्टर सर्किटरी, लैंप के विपरीत, दो प्रकार की चालकता वाले ट्रांजिस्टर का उपयोग करती है, इस सर्किट को संशोधित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक पूरक छद्म-पुश-पुल अनुयायी, चित्र। 1 वर्ष। इस योजना का व्लादिमीर द्वारा सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था ( vol2008).
चित्र में दिखाए गए सर्किट का कम आउटपुट प्रतिबाधा। 1सी और अंजीर। 1 ग्राम, साथ ही चित्र में दिखाए गए सर्किट की तुलना में कम विरूपण। 1ए और अंजीर। 1 बी, ध्वनि पुनरुत्पादन पर सकारात्मक प्रभाव डालता है।
चावल। 2. बफ़र चरण का योजनाबद्ध आरेख
छद्म पुश-पुल पुनरावर्तक के साथ
ट्रांजिस्टर VT1 (VT5) का कलेक्टर करंट रेसिस्टर R5 (R11) द्वारा सेट किया गया है और I0=Ube/R5=0.2 mA है, जहां Ube=0.66 V ट्रांजिस्टर VT3 (VT4) का बेस-एमिटर वोल्टेज है।
वर्तमान स्रोत ट्रांजिस्टर VT2 (VT6) पर बने होते हैं, ट्रांजिस्टर के बेस सर्किट क्रमशः प्रतिरोधक R7 और R9 के माध्यम से एक सामान्य पैरामीट्रिक वोल्टेज स्टेबलाइजर HL1, R8, C3 द्वारा संचालित होते हैं। वर्तमान स्रोत धारा 10 mA है।
पृथक्करण संधारित्र C2 (C4) के माध्यम से रोकनेवाला R4 (R10) से एंटीफ़ेज़ सिग्नल को वर्तमान स्रोत ट्रांजिस्टर VT2 (VT6) के आधार पर आपूर्ति की जाती है, जो इनपुट सिग्नल के दोनों आधे-तरंगों पर पुनरावर्तक के सक्रिय ऑपरेटिंग मोड को सुनिश्चित करता है। .
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आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद!
इगोर कोटोव, डेटागोर पत्रिका के प्रधान संपादक
उल्लिखित स्रोतों की सूची
1. मोस्यागिन वी., // जर्नल ऑफ़ प्रैक्टिकल इलेक्ट्रॉनिक्स "डाटागोर", 2016।2. मोस्यागिन वी.,
