带音调块的前置放大器。方案、说明

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带音调块的前置放大器。无线电电子电气工程百科全书

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无线电电子与电气工程百科全书 / 晶体管功率放大器

文章评论

本文提出的音调块的作者确信，在设计中使用流中继器和带有场效应晶体管的运算放大器可以获得非常高的特性。他还指出了一个有趣的效果 - 打开运算放大器（反相或非反相）的选项对唱片的主观感知的影响。我想知道那些尝试这种设备的人是否会注意到这一点。

前置放大器（图1所示为其中一个通道）与UMZCH一起作为内置放大器使用，其灵敏度为0,7V。

（点击放大）

其主要参数

额定输入电压，V......0,7
额定输出电压，V......0,7
音调控制范围，dB at 40 Hz......±12
频率为 14 kHz ...... ± 12
Vin nom的谐波系数（最高20 kHz），%，不超过......0,05
信噪比（未加权），dB，不差......85

场效应晶体管的线性度提高是众所周知的。在这一点上，它们只能不如灯，但并非总是如此。因此，放大器的缓冲级（源极跟随器）组装在场效应晶体管上。根据相同的标准，选择了 KR574UD1 运算放大器 - 输入端带有场效应晶体管。为了提高输入信号的最大电平并改善总体参数，中继器中的电阻器被电流发生器（场效应晶体管VT2、VT4）取代。

实验表明，具有非线性频率响应的校正器（包含多级电压放大）更容易产生任何类型的自激，更不用说此类放大器中的一种失真“倍增”。因此，在该器件中，运放DA1仅使用了一级，并且特意使用了其反相部分，因为它更稳定且失真更小。

当检查包含 OS 的同相和反相级联时，获得了大致相同（根据测量仪器）的谐波系数值。对声音再现质量的主观评估得出了一个有趣的结果：几乎所有听众都注意到带有反相运算放大器的放大器在自然发声方面具有明显的优势*。一些听众建议不同类型的运算放大器可以工作！任何不相信所说内容的人都可以尝试并亲自确认......当然，如果您的 UMZCH 允许您通过耳朵听到这些级联操作的差异。是听觉控制，而不是测量仪器，使您能够为实际设计选择最成功的电路解决方案。

为了消除输出级 DA1 中集成 pn-p 晶体管产生的失真，可以安装和选择电阻器 R31。为了选择该电阻器，需要在将运算放大器安装到电路板上之前执行“测试”运算放大器的简单操作。为此，您需要用电阻器 R13、R14、R31 和 DA1 组装图中电路的一部分（将电阻为 6 ... 1 kOhm 的负载电阻连接到 DA2 的引脚 4）。您还需要一个高达 200 kHz 的音频发生器和一个示波器。在图中的左侧，电阻器 R13 的抽头由来自 GZCH 的信号提供，并且增益 KU DA1 × 3 通过该电阻器设置。

通过将 GZCH 信号增加到 DA1 输出的限制电平，输入信号的频率也会增加，达到 100 ... 200 kHz。通过选择电阻器 R31，可以实现运算放大器输出信号的对称限制（示波器电缆必须通过阻值为 0,5 ... 1 kOhm 的电阻器连接到运算放大器）。

这个简单的过程使您可以从一定数量的运算放大器中选择最好的副本，因为无法使用的运算放大器通常会落入无线电业余爱好者的手中。当使用其他方法将运算放大器的输出级转换为 A 类模式时，微电路工作得非常好。所描述的方法可以让您在 10 kOhm 电阻的负载上将谐波系数降低 10 倍！

DA1级必要的放大是通过调节调谐电阻R13来实现的（VT1栅极输入信号越小，DA1增益增加得越多）。开关 SA1 设计用于将信号逐步衰减约 20 dB。它非常方便，特别是在使用不同电压电平的电源时，例如，录音机 - 0,25 ... 0,7 V，CD 播放机 - 2 ... 4 V。

音调控制是被动的、桥式的。与有源稳压器相比，此类稳压器的失真更小，并在放大器电路中形成频率响应，尽管采用合格的电路设计，良好的运算放大器也可提供低失真。为了使源追随者也能在没有明显失真的情况下工作，必须观察一些“微妙之处”。

首先，您需要使用具有最大可能陡度和较大初始漏极电流的场效应晶体管，最好是具有最大截止电压的实例。另外，通过选择电阻器R9和R24，希望将源VT1和VT3处的电压设置为接近零。

由于放大器板位于UMZCH机箱内，电源为双极电压（35V），因此电源来自于本机。最简单的稳压器组装在晶体管VT5和VT6上，电阻器R25和R28上有“保险丝”，可以让您进行各种对稳定器和电源安全的实验。许多无线电爱好者使用这种简单的稳压器，但通常在集电极电路中不加限流电阻。在紧急情况下，可以排除故障另外，为什么要加热VT5或VT6晶体呢？如果通过引入电阻R25和R28就可以将大部分电压和功率降转移给它们。

谐波系数主要取决于所使用运放的情况（本例中使用Kg=0,1%的运放），选择电阻R31时，其阻值减小了十倍。通过将电阻器 R1,5 - R2 的值增加两倍（R16 和 R21 - 17 kOhm），还可以将失真减少 22 ... 47 倍，在这种情况下，电容器 C12 - C15 的电容也减少一半。如果电阻器 R17 和 R22 均为 100 kOhm，则失真 DA1 将减少 3...4 倍。对这种低失真放大器的安装提出了更严格的要求：导体短或屏蔽；您可能需要屏蔽音调块。

为了保持低频成分的“柔和度”，电阻器R29的值增加到470kOhm。由于KR574系列运放的放大器参数有所恶化，允许用速度较低的K544UD2替换它。场效应晶体管 VT1 - VT4 - KP302、KP303、KP307 具有任何字母索引，但要考虑上述建议，并遵守电源电压的必要极性。

使用两个场效应晶体管 KR504NTZ、KR504NT4 的组件非常方便，也可以使用字母索引为 K、L、M 的 KP103，但为了装置的可靠性，最好将电源电压降低到 ± 10 V，并遵守必要的电源极性。电阻器 R25 和 R28 - 功率至少为 5 瓦的电线。

印刷电路板由双面箔玻璃纤维制成，设计用于使用 MLT-0,25 电阻器、K50-35 型现代电解电容器或其他电容器。图2，a显示了元件的排列，在图2中。 XNUMXb - 印刷电路板的绘图。部件侧面的箔片用作静电屏蔽和公共电线（箔片的连接用相应的符号显示）。

带音块的前置放大器

衰减器详细信息位于 SB1 按钮开关上，用作 P2K。桥音控制以类似的方式安装。电容器C5和C11各由两个2,2微法的电容器组成。

稳定器 VT5 和 VT6 通过表面安装在单独的板上制成，并且对于两个前置放大器通道来说是通用的。

需要强调的是，使用低速运放，例如用KR544UD1代替KR574UD1，会导致高频时Kr增加10倍以上。相反，采用优质进口运放会提供更高的参数。

电阻器R2和R5与第一级的输入电容形成低通滤波器，这降低了来自强大无线电台的干扰或其他RF干扰进入UMZCH输入的可能性。为了更好地抑制干扰，这对于基于双极晶体管的放大器来说是非常不希望的，另外可以引入容量为10 ... 100 pF的电容器Cf。

按照这个方案组装的第一台放大器已经运行了五年多，很多人对它工作质量的评价高于其他放大器，包括电子管。

在收集和比较 UMZCH 和初级块的各种选项时，不应忘记，一般来说，声音再现复合体的质量首先取决于设计中使用的元素：例如，如果扬声器系统的扬声器音量较小，则不可能在低频下实现良好的声音。就像一个小型、简单的 CD 播放器与台式电脑相比，听起来并不好。

* 很大程度上取决于所用运算放大器的质量：输入级和晶体管的结构、频率校正和宽带的方法。

作者：A.Zyzyuk，卢茨克，Volyn 地区，乌克兰

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