Šiame įraše sužinosime įvairias išankstinių stiprintuvų grandines ir čia turėtų būti tinkamas išdėstymas beveik bet kuriai standartinei garso išankstinio stiprintuvo programai.

Kaip rodo pats pavadinimas, išankstinis stiprintuvas yra garso grandinė, naudojama prieš galios stiprintuvą arba tarp mažo signalo šaltinio ir galios stiprintuvo. Išankstinio stiprintuvo užduotis yra pakelti mažo signalo lygį iki pagrįsto lygio, kad jis taptų tinkamas galios stiprintuvui toliau stiprinti į garsiakalbį.

Prisidėjo: Matrica

Mikrofono stiprintuvas

The mikrofono išankstinis stiprintuvas Kaip parodyta aukščiau, įtampos padidėjimas viršija 52dB (400 kartų), kuris gali tikti didelės impedansinės dinaminės arba elektreto mikrofonas beveik bet kuriai garso įrangos daliai.

Jei jis naudojamas kartu su standartiniais mikrofonais, kaip minėta čia, galima lengvai gauti maždaug 1 voltų RMS išėjimą, nors stiprinimo valdymas leidžia nustatyti mažesnę išvestį, kad būtų galima išvengti grandinės perkrovos apkrova .

Grandinės signalo ir triukšmo santykis yra išskirtinis ir paprastai viršija 70 dB, palyginti su 1 V RMS išėjimu (su visu stiprinimu ir neiškrauta).

Kaip tai veikia

Siūloma op amp MIC išankstinio stiprintuvo grandinė susideda iš kelių etapų, kurių IC1 yra neinvertuojantis stiprintuvas. ir IC2 kaip invertuojantis stiprintuvas.

Kiekvienas stiprintuvas yra dažniausiai galimas. IC1 uždaro ciklo stiprinimas yra fiksuojamas maždaug 45 kartus per neigiamą grįžtamojo ryšio grandinę, pastatytą naudojant R3 ir R5 tinklus. Grandinės įėjimo varža yra fiksuota mažiausia 27k verte naudojant R4, kurios pakanka užtikrinti, kad neįvyktų kraštutinė mikrofono apkrova, C2 įgalina nuolatinės srovės blokavimą grandinės įėjime.

Grandinėje taip pat yra dalių, sujungtų su įvesties lizdu, tinklas, pašalinantis bet kokio klastingo elektrinio triukšmo paėmimą ir papildomai slopinantis tikėtiną svyravimą, kurį sukelia netikras grįžtamasis ryšys. IC1 naudojamas prietaisas yra NESS34 arba NE5534A, kuris iš tikrųjų yra aukščiausios klasės operacinis stiprintuvas. NE5534A yra šiek tiek pranašesnis už „i NE5534“, nors du IC palaiko išskirtinį funkcionalumą, naudojant minimalius triukšmo ir iškraipymų rodiklius.

C3 naudojamas kaip jungiamasis kondensatorius IC1 ir VR1 išėjimuose. VR1 veikia kaip įprasta puodo įgijimo kontrolė. Tada signalas susiejamas su sekančia stiprinimo pakopa. Rezistoriai R6 ir R9 sudaro neigiamą grįžtamojo ryšio tinklą, kuris užtikrina uždaros grandinės įtampos padidėjimą nuo 10 iki IC2. Tai leidžia grandinei pasiekti bendrą 450 įtampos padidėjimą.

Kalbant apie triukšmo efektyvumą, ypatingai didelis našumas čia nėra svarbus, todėl vietoj IC2 tinka bet kuris tinkamas op stiprintuvas. Čia mes naudojome TL081CP op stiprintuvą, tačiau bet koks kitas tipas, pvz., LF351, taip pat veiktų taip gerai. Šie tipai yra „BiFET op“ stiprintuvai.

PCB dizainas

Komponento išdėstymas

Universalus stiprintuvas naudojant „Op“ stiprintuvą LM382

Žemiau pateiktoje grandinės schemoje parodytas pagrindinis universalus garso stiprintuvas, naudojant IC LM382, kuris siūlo labai mažą triukšmą, mažą iškraipymą ir pagrįstai didelį prieaugį, ir šią grandinę galima naudoti praktiškai visoms įprastoms garso išankstinio stiprintuvo grandinėms.

Kaip tai veikia

Rezistoriai R2 ir kondensatorius C6 įgalina išlyginimą, kurį galima pamatyti tarp išankstinio stiprintuvo išvesties ir invertuojančios įvesties. Žemuose dažniuose C6 yra didelė varža, dėl kurios gaunamas žemas grįžtamojo ryšio dažnis ir padidėja įtampa. Didesniuose dažniuose C6 varža lėtai mažėja, suteikiant sustiprintą neigiamą grįžtamąjį ryšį ir nuslinkus grandinės atsakui esant būtinai 6 dB oktavai.

“šviesolaidinio jutiklio veikimo principas ”

Jis tęsiasi tik iki maždaug 2kHz dažnio, nes virš jo dažnio C6 varža yra gana maža, palyginti su R2, kuri neturi jokios įtakos grandinės grįžtamojo ryšio laipsniui ar įtampos padidėjimui.

R1 ir C4 taip pat yra grįžtamojo ryšio sistemos dalis. C2 yra įvesties nuolatinės srovės blokavimo kondensatorius, o C3 - RF filtro kondensatorius, padedantis užkirsti kelią radijo dažnių trikdžiams ir nestabilumui dėl klajojančių signalų iš šaltinio į neinvertuojančią įvestį (prie kurios prijungtas įvesties signalas).

„LM382“ turi aukštą išėjimo bangų išskyrimo lygį, tačiau dėl žemesnio įvesties signalo lygio ir tikimybės, kad triukšmo svyravimai gali būti pridėti prie maitinimo linijų.

Nors IC1 sukuria didelį įtampos padidėjimą, kažkaip jis suteikia maždaug 50 mV RMS išėjimo lygį, kuris yra maždaug dešimtoji pavaros įtampos, reikalingos daugumai aukštųjų stiprintuvų.

Todėl Tr1 yra įtrauktas į bendrą emiterio stiprintuvą, kurio įtampos padidėjimas gali būti 20dB. R4 suteikia konstruktyvų grįžtamąjį ryšį, kuris sumažina Tr1 įtampos padidėjimą iki reikiamo lygio, kuris papildomai suteikia mažesnį iškraipymų laipsnį. IC9 susieja Tr1 išvestį su VR1 slopintuvu, kad gautų reguliuojamą išvestį.

Atsakymas į dažnį

Nefiltruotiems signalams galima pasiekti nedidelį triukšmo kiekį, iš esmės naudojant aukšto dažnio filtrą, ir galima gauti santykinai sklandų vidutinio dažnio atsaką.

Procesas įgyvendinamas taikant trigubą padidinimą, tačiau pritaikyto padidinimo kiekis priklauso nuo dinaminio signalo lygio. Jis yra didžiausias žemo signalo intervalais ir maksimaliai sumažėja iki nulio esant dinaminio lygio signalams.

Kai įvestyje yra muzikinis signalas, grandinė įgalina aukšto pjūvio pjūvį, kuris vėl optimizuojamas dinamiškai. Tai iš tikrųjų įvyksta siekiant kompensuoti aukštą aukšto aukščio stiprinimo atsaką.

Universalioje išankstinio stiprintuvo grandinėje yra viršutinio pjovimo filtras, naudojant R7 ir c8, leidžiantis susilpninti maždaug 5 dB 10 kHz dažniu. Dėl to aukšto dažnio signalai gali būti padidinami 5 dB stiprumu. Vidutinio signalo įėjimams dažnio atsakas, kurį siūlo dizainas, yra lygus.

Gitaros stiprintuvo grandinė

Pagrindinė šios gitaros išankstinio stiprintuvo grandinės funkcija yra integruotis su bet kokia standartine elektrine gitara ir pakelti jos žemos įvesties stygos signalus į pakankamai aukštus iš anksto sustiprintus signalus, kuriuos tada galima tiekti didesniam galios stiprintuvui, kad būtų pasiekta norima sustiprinta išvestis.

Gitaros imtuvų išėjimo signalo dažnis labai skiriasi nuo paėmimo iki paėmimo, ir nors kai kurie turi labai aukštą įtampą, galinčią stumti beveik bet kokį galios stiprintuvą, kai kurie turi tik maždaug 30 milivoltų RMS įtampą.

Aiškiai pastatyti stiprintuvai, kurie gali būti naudojami su gitaromis, paprastai turi gana didelį jautrumą ir juos galima patikimai naudoti bet kokiam garsiakalbiui, tačiau, naudojant gitarą su kitokiu stiprintuvu (pvz., „Hi-Fl“ stiprintuvu), bendras pasiektas tūris visada laikomas nepakankamu.

Lengva ištaisyti šią problemą yra naudoti išankstinį stiprintuvą, kaip parodyta aukščiau, prieš tiekiant jį į galios stiprintuvą, kad padidėtų signalo dažnio amplitudė. Čia paminėta pagrindinė konfigūracija turi įtampos padidėjimą, kuris gali skirtis nuo vieneto iki daugiau nei 26dB (20 kartų), todėl jis turėtų tikti praktiškai kiekvienam gitaros pasiėmimui praktiškai kiekvienam galios stiprintuvui.

Išankstinio stiprintuvo įvesties varža turėtų būti apie 50k, o išėjimo varža yra maža. Todėl grandinę galima naudoti kaip pagrindinį buferinį stiprintuvą su vieningumo įtampos padidėjimu, kad atitiktų gana didelę gitaros imtuvo išėjimo impedanciją galios stiprintuvui, kurio įėjimo impedancija yra maža, jei reikia.

Vienintelis mažo triukšmo BIFET operacinis stiprintuvas (IC1) buvo naudojamas kaip pagrindas įrenginiui, todėl jo ribiniai iškraipymų lygiai, taip pat signalo ir triukšmo santykis yra maždaug -70dB ar didesnis, net kai įrenginys pasirodo oru labai mažos išvesties instrumentas kaip gitara.

Kaip tai veikia

Ši konstrukcija iš tikrųjų yra įprasta veikimo stiprintuvo neinvertuojanti konfigūracijos grandinė su R2 ir R3, kurios naudojamos neinvertuojančios IC1 įvesties poslinkiui esant maždaug 50% maitinimo įtampos.

Tai taip pat nustato grandinės įėjimo varžą maždaug 50k. R1 ir R4 sudaro tinklą su neigiamu grįžtamuoju ryšiu, taip pat kai R4 yra mažiausia vertė. 1C1 invertuojantys valdymo signalai yra tiesiogiai sujungti vienas su kitu, o grandinė suteikia įtampos padidėjimą vienete.

Kai R4 kalibruojamas dėl didesnio pasipriešinimo, kintamosios srovės įtampos padidėjimas palaipsniui mažėja, tačiau C2 įjungia nuolatinės srovės blokavimą, kad nuolatinės įtampos padidėjimas liktų kintamas, o stiprintuvo išėjimas liktų šališkas esant ½ maitinimo įtampai.

Stiprintuvo įtampos padidėjimas maždaug atitinka R1 + R4, padalytą iš R1, todėl nominalus bendras įtampos padidėjimas gali būti didesnis nei 22 kartus, kai R4 yra didžiausia vertė.

Grandinės srovės sąnaudos yra apie 2 miliamperiai per 9 voltų maitinimo šaltinį, kuris padidėja iki maždaug 2,5 miliamperio, kai naudojamas 30 voltų maitinimas.

Efektyvus prietaiso įtampos tiekimas yra kompaktiška 9 voltų baterija, tokia kaip PP3 tipo. Kai naudojamas 9 voltų maitinimas, vidutinė neužkirsta išėjimo įtampa yra maždaug 2 voltų RMS, ir tai veikia gana gerai.

Juostinės plokštės PCB jungties duomenys ir komponentų išdėstymo schema

Dalių sąrašas

Didelio atsparumo buferinis stiprintuvas

Buferinis stiprintuvas taip pat veikia kaip idealus išankstinis stiprintuvas daugeliui programų, tačiau kartu su išankstiniu stiprinimu jis taip pat veikia kaip didelės impedanso buferis tarp signalo įvesties ir galios stiprintuvo pakopų. Tai ypač leidžia tokio tipo išankstinius stiprintuvus naudoti su ypač mažos srovės įvesties signalais, kurie negali sau leisti pakrauti su kitais mažos impedancijos tipo išankstiniais stiprintuvais.

Čia pavaizduoto buferinio stiprintuvo paprastai yra didesnė nei 100 M įėjimo varža esant 1 kHz, o įėjimo impedanciją galima paprasčiausiai pakoreguoti beveik iki bet kurio priimtino lygio žemiau šio taško. Grandinės įtampos padidėjimas yra vienybė.

Kaip tai veikia

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta aukšto atsparumo buferinio stiprintuvo grandinės schema, o įrenginys iš esmės yra tik veikiantis stiprintuvas, dirbantis kaip neinvertuojantis stiprintuvas, kad gautų vienybės stiprinimą. Sujungus IC1 išvestį tiesiai į invertuojančią įvestį, sistemoje pridedama 100 proc. Neigiamo grįžtamojo ryšio, kad būtų pasiektas reikalingas vieneto įtampos padidėjimas kartu su labai didele įėjimo varža.

Tai sakant, šališkumo grandinė, kuriai šioje situacijoje priklauso nuo R1 iki R3, perjungia stiprintuvo įėjimo impedansą taip, kad apskritai grandinė užtikrintų daug mažesnę įėjimo impedanciją nei vien IC1. Įvesties varža yra apie 2,7 megao, ir daugumai programų to gali pakakti.

Tačiau šalinimo varžų manevravimo veiksmai galėjo būti pašalinti, ir tai yra C2 kondensatoriaus „įkrovos“ tikslas. Jis sujungia išėjimo signalą su trijų įstrižinių rezistorių sandūra, taigi bet koks įėjimo įtampos reguliavimas yra subalansuotas vienodu įtampos poslinkiu IC1 išėjime ir trijų įstrižinių rezistorių sankirtoje.

Vykdant IC1, naudojamas pagrindinis 741 C operacinis stiprintuvas, ir, kaip minėta anksčiau, tai suteikia įėjimo impedansą, paprastai viršijančią 100 megomų 1 kHz dažniu, kuri turėtų būti pakankamai tinkama bet kokiam standartiniam įgyvendinimui.

Didesnė įėjimo varža, kurią galima pasiekti naudojant FET įėjimų operacinį stiprintuvą, iš tikrųjų neturi jokios praktinės reikšmės, todėl šioje grandinėje yra keletas trūkumų, susijusių su dauguma FET įvesties sistemų.

Pirma, kad jie iš tikrųjų turi polinkį svyruoti, kai įvestis yra atvira (kai įvestis pritvirtinta prie įrenginio, svyravimai susilpnėja ir pašalinami).

Kitas trūkumas yra tai, kad tiek daug FET įvesties įtaisų įėjimo galia yra žymiai didesnė nei bipolinių įtaisų, tokių kaip 741 IC. Atliekant šiuos manevrinius veiksmus, daugumoje dažnių įvesties varža dabar yra sumažinta, o esant žemiems žemųjų dažnių ir vidutiniams dažniams, įėjimo varža yra tiesiog didesnė.

Šiuo tikslu būtina palyginti maža įėjimo varža (pvz., Imtuvas, kurio rekomenduojama įkrovos varža yra daugybė 100 k omų ir M omų), vienas iš būdų tai pasiekti yra pašalinti C2 ir pakeisti R1 kiekius į R3, kad būtų pasiekta norima įvesties varža.

Dalių sąrašas

PCB išdėstymas

2,5 mV signalų „Op Amp“ stiprintuvas

Ši speciali op amp stiprintuvo grandinė yra ypač jautri ir leis jums padidinti signalus nuo 2,5 mV iki 100 mV. Jis iš tikrųjų yra kilęs iš senos RIAA išankstinio stiprintuvo koncepcijos.

Ankstesnėmis dienomis judančio magneto ar aukštos įtampos ritės kasetės išvestis paprastai buvo nuo 2,5 iki 10 milivoltų, todėl imtuvą galima subalansuoti su galios stiprintuvu (tam galbūt reikėtų poros šimtų milivoltų išėjimo signalo) RMS).

Nors magnetinių ir judančių ritinių kasečių išėjimas padidėtų 6 dB per oktavą, tai galėtų padaryti be jokio išlyginimo, kad tai neutralizuotų, nes įrašymo procese reikėjo įtraukti tinkamą išlyginimą.

Nepaisant to, išlyginimas vis tiek bus reikalingas, nes įrašymo metu be koregavimo būtų naudojamas žemųjų dažnių ir aukštų dažnių stiprinimas, o dažnio atsakas dažnai buvo neutralizuotas padidinus 6 dB oktavą paėmimo išėjime.

Reikėjo įtraukti boso pjūvį, kad būtų sustabdytos nereikalingos žemo dažnio griovelių moduliacijos, o trigubas stiprinimas (su trigubu atkūrimo grojimu) suteiktų paprastą, bet veiksmingą triukšmo mažinimo galimybę.

Aukščiau pateiktas paveikslėlis iš tikrųjų yra tipiškas senos RIAA išankstinio stiprintuvo grandinės dažnio atsako grafikas, kuris parodo būtinus parametrus, reikalingus sėkmingai įgyvendinti tokį labai jautrų išankstinį stiprintuvą kaip šis.

Kaip veikia grandinė

Realiai naudojant, RIAA išlyginimo stiprintuvai paprastai šiek tiek nukrypsta nuo tobulo atsako, nors prietaisų specifikacijos nebuvo vertinamos kritiškai.

Tiesą sakant, net ir paprastas išlyginimo tinklas, sudarytas iš šešių atsparumo kondensatorių rinkinių, paprastai sukelia didžiausią paklaidą, neviršijančią vieno ar 2 dB, o tai iš tikrųjų atrodo visiškai gerai.

R2, R3 naudojo šią iškraipymo įtampą susieti su IC1. R2. C2 filtruoja visus maitinimo šaltinio iškraipymus ar dūzgimą, neleisdamas trukdžių pridėti prie stiprintuvo tiekimo.

Didelė R3 vertė suteikia aukštą įėjimo impedanciją grandinei, tačiau R4 ją perkelia į reikiamą maždaug 47k lygį.

Keli kiti imtuvai gali sukelti 100 k apkrovos barjerą, todėl R4 turėtų būti padidintas iki 100 k, jei įrenginys bus įgyvendinamas per įvesties signalą, kaip ir senuose pikapuose.

Didelė stiprintuvo įėjimo varža leidžia naudoti labai mažą C3 dalį, neprarandant grandinės boso atsako.

Tai yra naudinga, nes pašalinamas didelis įėjimo įsijungimo signalų įjungimo srovės padidėjimas, kai tik šis įrenginys pradeda veikti įprastai.

Dažnio selektyvus neigiamas grįžtamasis ryšys per IC1 suteikia būtiną dažnio atsako koregavimą.

Vidutiniuose dažniuose R5 ir R7 yra pagrindiniai grandinės stiprinimo veiksniai, tačiau esant žemesniam dažniui C6 prideda esminę R5 impedanciją, kad sumažintų neigiamą grįžtamąjį ryšį ir padidintų reikalingą stiprinimą.

Panašiai C5 varža aukštuose dažniuose yra maža, lyginant su R5 varža, o C5 manevravimo poveikis lemia didesnį grįžtamąjį ryšį ir būtiną aukšto dažnio poslinkį.

Kadangi grandinė sukuria daugiau nei 50 dB įtampos padidėjimą vidutiniuose garso dažniuose, išėjimas tampa pakankamai aukštas, kad veiktų bet koks standartinis galios stiprintuvas, net jei jis naudojamas tik su maždaug 2,5 mV RMS įvesties signalu.

Kontūras maitinamas bet kokia įtampa, apytiksliai nuo 9 iki 30 voltų, tačiau patariama dirbti su pakankamai dideliu maitinimo potencialu (maždaug 20–30 voltų), kad būtų galima pagrįstai perkrovos procentą.

Kai grandinė yra naudojama su dideliu išėjimo signalu, bet tik su maždaug 9 voltų maitinimo įtampa, greičiausiai mažiausia perkrova gali atsirasti.