5 eenvoudige voorversterkercircuits uitgelegd

Zoals de naam doet vermoeden, versterkt een voorversterkercircuit een zeer klein signaal voorversterker tot een bepaald niveau dat verder kan worden versterkt door een aangesloten vermogensversterkercircuit. Het werkt in feite als een buffertrap tussen de kleine ingangssignaalbron en een vermogensversterker. Een voorversterker wordt gebruikt in toepassingen waar het ingangssignaal te klein is en een eindversterker dit kleine signaal niet kan detecteren zonder een voorversterker.

De post legt 5 voorversterkercircuits uit die snel kunnen worden gemaakt met behulp van een paar transistors (BJT's) en een paar weerstanden. Het eerste idee is gebaseerd op het verzoek van de heer Raveesh.

Circuitdoelstellingen en -vereisten

1. Elektronica is sinds zoveel jaren mijn hobby. Vaak blader ik op uw website en heb ik veel nuttige projecten gevonden. Ik heb een gunst van je nodig.
2. Ik heb een FM-zendermodule die werkt op 5 volt gelijkstroom met de mogelijkheid om verbinding te maken vanaf een computer via USB of van audio uit een ander apparaat via een 3,5 mm audio-aansluiting.
3. De module werkt geweldig in computer USB-modus met een geweldige signaalsterkte, kwaliteit en dekking. Maar wanneer ik hetzelfde aansluit via de audio-ingang van de DTH-settopbox, wordt de signaalsterkte zwak, zelfs bij volledig volume in zowel de settopbox als de FM-module. Ik denk dat het audiosignaalniveau van de settopbox niet voldoende is voor de FM-module.
4. Stel me alsjeblieft een stereo-audio-voorversterkercircuit met een klein signaal van goede kwaliteit voor dat kan werken met een enkele voeding van 5 of 6 volt, die de settopbox niet zou laden, bij voorkeur met een goede geluidsarme op-amp met gedetailleerd circuit en onderdelenlabel.

1) Voorversterker met twee transistors

Een eenvoudig voorversterkercircuit kan heel eenvoudig worden gebouwd door een paar transistors en enkele weerstanden te monteren, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

Het circuit is een eenvoudige voorversterker met twee transistors die een feedbacklus gebruikt om de versterking te verbeteren.

Alle muziek zoals we die kennen heeft de vorm van een constant variërende frequentie, dus wanneer zo'n variërende input wordt toegepast over de aangegeven C1-eindklemmen, wordt hetzelfde geleverd over de basis T1 en aarde.

De hogere amplitudes worden normaal verwerkt en gereproduceerd met een potentiaal die ongeveer gelijk is aan de voedingsspanning, maar voor de lagere misc-amplituden mag T2 geleiden met de hogere verhouding die naar zijn emitter mag gaan.

Op dit moment wanneer de feitelijke verbetering van de muziek wordt geïmplementeerd door dit geaccumuleerde hogere potentieel terug te brengen naar de basis van T1, die overeenkomstig verzadigt met een veel optimale snelheid.

Deze push-pull-actie resulteert uiteindelijk in een algehele versterking van een onbeduidend kleine muziek- of gegevensinvoer in een aanzienlijk grotere output.

Deze eenvoudige schakeling maakt het mogelijk om extreem kleine of minimale frequenties op te voeren tot aanzienlijk grotere uitgangen die vervolgens kunnen worden gebruikt voor het voeden van grotere versterkers.

De besproken schakeling werd eigenlijk in de volksmond gebruikt in oude cassettetype afspeelrecorders in hun voorversterkertrappen voor het versterken van de minutieuze signalen van de tapekop, zodat de uitvoer van deze kleine versterker compatibel werd met de aangesloten krachtige versterker.

Onderdelen lijst

• R1 = 22 K.
• R2 = 220 ohm
• R3 = 100.000
• R4 = 4K7
• R5 = 1 K.
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Instelbaar voorversterkercircuit

Dit handige voorversterkercircuit is een verbeterde versie van het bovenstaande ontwerp. Het heeft een spanningsversterking die op elk niveau tussen vijf en honderd keer kan worden ingesteld door een terugkoppelingsweerstand met de juiste waarde te gebruiken. De ingangsimpedantie is hoog, typisch ongeveer 800K en er wordt een lage uitgangsimpedantie van ongeveer 120 ohm verkregen.

De ruis en vervorming die door het circuit worden geproduceerd, zijn beide erg laag.

Een maximaal uitgangssignaalniveau van ongeveer 6 volt piek-tot-piek kan worden verwerkt voordat clippen optreedt.

De afbeelding toont het circuit van de eenheid, en dit is een directe twee transistor, direct gekoppelde opstelling, waarbij beide transistors worden gebruikt in de gemeenschappelijke emittermodus. R2 biedt lokale negatieve feedback over Tr1, en biedt een handig punt waarop algemene negatieve feedback op het circuit kan worden toegepast.

Deze terugkoppeling wordt verkregen van de collector van Tr2 via DC-blokkeercondensator C3. en de waarde van RF bepaalt de hoeveelheid feedback die op de versterker wordt toegepast. Hoe lager de waarde van deze component, hoe meer feedback wordt toegepast en hoe lager de spanningsversterking in de gesloten lus van de eenheid.

De vereiste waarde van Rf wordt gevonden door de vereiste spanningsversterking met 560 te vermenigvuldigen. Zo vereist een spanningsversterking van bijvoorbeeld tien limes dat Rf een waarde van 5,6k heeft. Het wordt aanbevolen om de spanningsversterking binnen de eerder genoemde limieten te houden. C2 rolt de hoogfrequente respons van de versterker, en is nodig omdat anders instabiliteit zou kunnen optreden.

De bovenste -3dB-respons van het apparaat is nog steeds ongeveer 200 kHz, zelfs als de versterker wordt gebruikt met een spanningsversterking van honderd keer. Bij gebruik als lagere gain wordt het bovenste -3dB-punt proportioneel hoger geduwd. Het onderste -3dB-punt ligt overigens op ongeveer 20 Hertz.

Nog een Transistorized Preamp-ontwerp

Dit is een 2-traps voorversterker met ingang met hoge impedantie en een instelbare spanningsversterking, van 1,5 tot 10. Deze versterking kan worden gevarieerd door VRI in te stellen en wordt handig wanneer de MIC-gevoeligheid vaak moet worden gevarieerd.

Zoals hierboven getoond, is het circuit eigenlijk ontworpen voor kristalmicrofoons of keramische cartridges.

Onderdelen lijst

2) Met behulp van een FET

Het ontwerp van de tweede voorversterker ziet er nog eenvoudiger uit omdat het werkt met een enkele goedkope JFET. Het schakelschema is hieronder te zien.
Het circuit spreekt voor zich en kan worden geïntegreerd met elke standaard eindversterker voor verdere versterking.

Gitaar voorversterker

Het is meestal nodig om een ​​elektrische gitaar aan te sluiten op een mengpaneel, een audiodeck of een draagbare studio.

Wat de bedrading betreft, dat is misschien geen probleem, maar het matchen van de hoge impedantie van de gitaarcomponent met de lage impedantie van de lijningang van het mengpaneel wordt wel een probleem.

Zelfs de nietsvermoedende ingangen met hoge impedantie van die apparaten zijn niet goed geschikt voor de gitaaruitgang. Zodra de gitaar op dit soort input wordt aangesloten, zie je nauwelijks een signaal dat door het paneel of deck kan worden verwerkt.

Het is waarschijnlijk dat de gitaar aan de (hoge impedantie) microfooningang wordt bevestigd, maar dat is vaak veel te gevoelig voor de functie, waardoor het gitaarsignaal te gemakkelijk wordt afgekapt.

De bijpassende versterker die in dit artikel wordt geïntroduceerd, geeft antwoord op deze problemen: hij heeft een ingang met hoge impedantie (1M) die bestand is tegen spanningen van meer dan 200 V. De uitgangsimpedantie is vrij klein. Amplicatie is X2 (6 dB).

Tweekleurige regeling, aanwezigheidsregeling en volumeregeling worden aangeboden. Het circuit is ontworpen voor ingangsniveaus tot 3 V. Over dit niveau stijgt de vervorming, maar dat kan natuurlijk een behoorlijk resultaat zijn met gitaarmuziek.

Het echte knippen van het ingangssignaal zal pas plaatsvinden als uiteindelijk aanzienlijk grotere niveaus boven de minimale gitaarspecificaties worden gebruikt. Het circuit wordt gevoed door een 9-V (PP3) batterij waardoor het circuit een stroom trekt van ongeveer 3 mA.

3) Stereovoorversterker met IC LM382

Hier is weer een leuk klein voorversterkercircuit met een dual opamp IC LM382. Omdat de IC een dual opamp-pakket biedt, kunnen twee voorversterkers worden gemaakt voor stereotoepassingen. De output van deze voorversterker is naar verwachting erg goed.

Onderdelen lijst

R1, R2 = zie onderstaande tabel.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100 nF polyester
C3 tot C10 = zie tabel
C11 tot C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Evenwichtige voorversterker

Als u op zoek bent naar iets geavanceerder, wilt u misschien dit gebalanceerde voorversterkerontwerp proberen. Het circuit wordt uitgebreid uitgelegd in dit artikel waarnaar u kunt verwijzen voor uw leesplezier.

5) Voorversterker met toonregeling

Een toonregeling bevat normaal gesproken bas- en treble-functies om de dynamische kwaliteit van de muziek aan te passen. Omdat een toonregeling echter ook de mogelijkheid heeft om de binnenkomende te versterken, kan deze effectief worden gebruikt als een uitstekende Hi-Fi-voorversterker-circuitfase. Dit hebben we een systeem dat op twee manieren werkt, namelijk het verbeteren van de toonkwaliteit van de muziek en het voorversterken van de muziek voor de volgende eindversterker.

Het volledige circuit van deze vijfde voorversterker is hieronder te zien:

BIJWERKEN

Hier zijn nog een paar voorversterkercircuits die u mogelijk interesseren.

6) Lage Z (impedantie) MIC-voorversterkercircuit

De tot nu toe beschreven schakeling is natuurlijk alleen geschikt voor gebruik met microfoons met hoge impedantie en biedt onvoldoende versterking voor gebruik met typen met lage impedantie. Deze leveren meestal een uitgangssignaalniveau van ongeveer 0,2 mV. R.M.S., wat ongeveer een tiende is van het aantal dat wordt gegenereerd door een microfoon met hoge impedantie.

Het schakelschema is voor een voorversterker die kan worden gebruikt met microfoons met lage impedantie, en zou een uitgangssignaal moeten geven van ongeveer 500mV. R.M.S. Het prototype bleek goed te werken met zowel 200 ohm als 600 ohm impedantie dynamische microfoons, maar het zou ook goed moeten werken met electret types die een ingebouwde FET-bufferversterker hebben, maar geen step-up transformator. De ongewogen ruisprestaties van dit circuit zijn niet zo goed als die van het vorige circuit, maar zijn nog steeds ongeveer -60dB met betrekking tot 500mV R.M.S.

Deze schakeling is eigenlijk een aanpassing van het tweede ontwerp. De FET-ingangstrap gebruikt de gemeenschappelijke poortmodus in plaats van de gemeenschappelijke bronmodus. De gemeenschappelijke poortcon fi guratie geeft een redelijk goede spanningsversterking samen met een lage ingangsimpedantie (een paar honderd ohm) die redelijk goed past bij de microfoon. De enige andere verandering in het circuit is dat de emitter van Tr2 rechtstreeks op de negatieve voedingsrail wordt aangesloten en dat hier geen feedbackweerstand is. Dit wordt gedaan om de versterking van het circuit te versterken, die, zoals eerder uitgelegd, ongeveer tien keer hoger moet zijn voor een microfoon met lage impedantie.

Zero Noise voorversterker Circuit

In tal van toepassingen (audio, computerapparatuur, ruimtevaartversterkers, communicatie, enz.) Is een uitzonderlijk ruisarme voorversterker nodig, en zowat elke modelstrategie die ruis met zelfs 1 dB kan minimaliseren, wordt door alle betrokkenen met passie verwelkomd.

R11 is = 6k8

Het hieronder getoonde circuit biedt een fundamenteel ontwerpconcept, hoewel niet helemaal ideaal, de uiteindelijke resultaten tot nu toe zijn bemoedigend. Door zelfs de zeer gevoelige meetapparatuur binnen handbereik te hebben, konden we nog steeds vrijwel geen enkel uitgangsruissignaal bepalen! Dat gezegd hebbende, lijkt er momenteel nog één probleem te zijn: de winst van het circuit is nul.

Circuit voor automatische versterkingsregeling

Deze microfoonvoorversterker beschikt over automatische versterkingsregeling, waardoor de uitvoerkwaliteit relatief consistent blijft binnen een brede selectie van invoerbereiken. De schakeling is bijzonder goed geschikt voor het aansturen van de radiozendermodulator en maakt het mogelijk een grote typische modulatie-index te bereiken. Dit kan mogelijk worden toegepast in eindversterkersystemen en intercoms om een ​​betere verstaanbaarheid te leveren en gevarieerde luidsprekerspecificaties te compenseren.

De specifieke signaalversterkertrap is T2, die werkt in de gemeenschappelijke emittermodus, waarbij het uitgangssignaal wordt onttrokken aan de collector. Een deel van het uitgangssignaal wordt via emittervolger T3 toegevoerd aan een piekgelijkrichter met D1 / D2 en C4. De spanning over C4 wordt gebruikt om de T1-basisstroom te regelen, die een deel van de ingangsverzwakker vormt.

Bij verminderde signaalconcentraties is de spanning op C4 minimaal en trekt T1 zeer weinig stroom. Wanneer het ingangssignaalniveau stijgt, gaat de spanning op C4 omhoog en schakelt T1 harder in, waardoor het ingangssignaal sterker wordt onderdrukt. Het algehele effect is dat naarmate het ingangssignaal stijgt, het een grotere mate van verzwakking moet ondergaan en het uitgangssignaal dus redelijk constant blijft over een breed bereik van ingangssignalen. De schakeling is geschikt voor ingangen met een piekingangsniveau tot 1 volt. De microfoon kan worden vervangen door een kleine luidspreker om het circuit om te zetten in een intercom.

1,5 V voorversterkercircuit

Hoewel de meeste versterkers niet over voldoende ingangsgevoeligheid beschikken en er nauwelijks ruimte in hun behuizing is, kunnen onafhankelijke voorversterkers met laag vermogen die extern kunnen worden geïntegreerd, erg handig zijn.

Deze hebben een absoluut minimum aantal onderdelen nodig en worden waarschijnlijk gevoed met slechts één droge cel.

Het onafhankelijke 1,5 V voorversterkercircuit dat hieronder wordt uitgelegd, bestaat uit een individuele versterkingstransistor die voorafgaat aan een emittervolger. DC-negatieve feedback houdt het bedieningsniveau stabiel.

De versterking is ongeveer x 10 tot x 20. Als de signaalbron een impedantie van meer dan 100 k ohm levert, is enige mate van versterkingsregeling mogelijk via P1. Een redelijk langdurige back-up van de batterij kan worden verkregen door het gebruik van een paar 1,5 volt droge cellen (in serie) in plaats van één.

Als het vermogen onder de 1 volt zakt, kan het zijn dat de versterker stopt met werken. Typische droge cellen raken vaak snel leeg tot 1 volt en moeten vervolgens worden weggegooid, hoewel het langer kan duren voordat elk van de twee cellen is gedaald tot 0,5 volt. Het stroomverbruik bij een voeding van 3 volt zal waarschijnlijk ongeveer 450 microampère bedragen.