TL431 — В роли усилителя мощности — Нестандартные схемные решения
TL431 — это стабилизатор или Усилитель мощности
Что собой представляет довольно известная импортная микросхема TL431. В двух словах эта микросхема TL431 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения.
И не просто стабилизатор, а TL431 является «программируемым прецизионным источником опорного напряжения».
Чаще всего эта микросхема используется в импульсных блоках питания. И как правило она работает в паре с оптроном PC817, для организации обратной связи. Эта обратная связь поддерживает выходное напряжение на заданном уровне.
Я уже рассказывал в некоторых своих статьях а также если кому лень читать можно посмотреть Видео:
Если посмотрим на блок-схему этой детали то она не такая уж и сложная. И состоит всего лишь из 3 модулей.
Это сам компаратор на один из входов которого подключен опорный источник напряжения на 2,5 Вольта. А также выходная часть л=для увеличения тока стабилизации.
Но оказалось что применять её можно, не только по назначению. А ещё в довольно нестандартных схемных решениях, и об одном из них мы сегодня и поговорим. Это как использовать эту микросхему роли усилителя мощности звука.
И по какому принципу это всё работает. TL431 — стабилитрон или усилитель
Если посмотрим на эти два графика. А также на схему представленную ниже
То будет понятно. Что всё зависит от того какой резистор стоит в цепи питания.
И первый график это режим стандартной работы этой микросхемы. В режиме стабилизации напряжения. Второе более пологий график — это как раз и есть режим который можно использовать для усиления сигнала.
Перейдем от теории к схемам на TL431
И как всегда. Давайте начнём самый простой схемы включения. А точнее с базовой. И эта схема представлена ниже:
В качестве выходной нагрузки использовать низкоомный динамик конечно же нежелательно. Так как выходная мощность этой микросхемы — стабилизатора довольно низкая. И поэтому лучше использовать наушники. Или капсюль от звуковых телефонов с сопротивлением более 50 Ом .
Зато коэффициент усиления такой схемы довольно большой. И составляет примерно около 60 дБ.
А так как чувствительность усилителя довольно большая. Поэтому на него нужно подавать сигнал с амплитудой всего лишь несколько милливольт.
Сильно слабый сигнал. И с ним TL431 справится
Но бывает и такие ситуации. Выходной сигнал подаваемый на вход усилителя настолько слабый. Что даже усиление в 60 дБ не хватает.
Следующая схема, которая представлена ниже
Имеет ещё предварительный каскад усиления на довольно популярном транзисторе 2N2222. Благодаря этому на его вход можно подавать сигнал уже менее 1 милливольта.
Если вы хотите изменить напряжение питания вашей схемы. То за это отвечает резистор R4 в первой схеме и R2 во второй схеме.
R4/R2: 6 вольт — 68 Ом;
R4/R2: 9 вольт— 180 Ом,
R4/R2: 12 вольт — 270 Ом.
Схема усилителя на TL431 для низкоомной нагрузки (Динамик 8 Ом)
Здесь уже микросхема tl431 выступает в роли предварительного усилителя. А выходной каскад собран на транзисторах BC327 и BC337.
Выходная мощность такого усилителя может доходить до сотен милливатт. Но если вам нужно ещё больше мощности то замените выходные транзисторы на более мощные.
Статья с Сайта : http://schip.com.ua/tl431-v-roli-usilitelya/
Зачем нужны Разделительные КОНДЕНСАТОРЫ в Усилителе
Небольшое предисловие
Это статья является продолжением предыдущей статьи. В которой речь шла о транзисторном усилителе и его Рабочей ТОЧКЕ.
Там был разобрана работа классического усилителя на одном транзисторе без никаких конденсаторов. Там мы разобрались По какому принципу работает транзисторный усилитель и что зависит от его рабочей точки.
И как правильно многие заметили. Что в его базовой цепи, резистор который подаёт смещение на базу, имеет довольно низкое сопротивление. С чем это может быть связано?
Для этого возьмём простую схему. Которую мы уже использовали в предыдущей статье. Попробуем её модернизировать и разобраться почему так происходит.
А всё очень просто:
Тот который протекает через резистор R2 разделяется.
Одна часть протекает через PN переход База- Эмиттер нашего транзистора. Это для нас полезный Ток. Которым мы задаём напряжения смещение на базе и выбираем рабочую точку Транзистора.
Но есть и второе ответвление. Ток течёт через резистор R1, а также внутреннее сопротивление нашего источника сигнала. Если бы у нас была схема состоящая из нескольких каскадов. То это был бы ток протекающий через транзистор предыдущего каскада.
Более подробно всё можно узнать из следующего видео: https://youtu.be/wCjFPZ3kT3c
А так как PN переход транзистора тоже можно представить в виде сопротивления.
Получается у нас делитель. В верхней части которого стоит один резистор R2 .А в нижней -параллельно два резистора.
При параллельном соединении, общее сопротивление уменьшается. А общий ток протекающий в этой цепи увеличивается.
Проявляется такой эффект — работа нашего усилителя очень сильно начинает зависеть от источника сигнала который мы используем. Так как каждый новый источник сигнала будет по-разному смещать нашу рабочую точку транзистора.
Простое решение нашей проблемы КОНДЕНСАТОР
Нам нужно убрать эту зависимость. Этому есть очень простое решение -это конденсатор.
Мы знаем что конденсатор очень хорошо пропускает изменяющаяся сигнал и является препятствием для постоянного тока.
Для этого нам нужно изменить немного схему:
Добавить всего лишь одну деталь это конденсатор. Который будет выступать в роли разделителя. А также два прибора. Которыми мы будем измерять напряжение смещения, а также напряжение нашей рабочей точки.
Остальную часть схему мы никак не меняли. Полностью её взяли из предыдущей статьи. И Как видим при данном сопротивлении базового резистора 54 ком, напряжение смещение на базе изменилось. А также очень сильно изменилась наша Рабочая ТОЧКА. И транзистор вышел из режима.
И это ничего страшного. Настройки были сделаны для схемы без разделительного конденсатора. Когда на смещение транзистора оказывал влияние источник сигнала.
Теперь подобрав новое сопротивление. Мы уже будем знать что источник сигнала больше не влияет на режим работы нашего усилителя.
Заменим резистор R2 и можно проводить испытания.
Рабочая ТОЧКА Транзистора в норме. И соответствует примерно половине напряжения источника питания.
И как видим из осциллограммы наш транзистор работает в режиме. И искажение сигнала не происходит.
Выводы:
Остаётся только посмотреть на выходной сигнал сделать выводы.
Благодаря разделительному конденсатору мы убрали зависимость нашего усилителя от внутреннего сопротивления источника сигнала.
Первое видео которое упоминалось в данной статье на тему Что такое Рабочая Точка Транзистора
Супер УСИЛИТЕЛЬ на одном Транзисторе и Главный его Секрет Рабочая ТОЧКА
УСИЛИТЕЛЬ на одном Транзисторе
Собрать усилитель на одном транзисторе. Оказывается это не так уж и просто. Нужно знать некоторые тонкости.
И главная из них — это как выбрать рабочую точку транзистора? Давайте не будем лезть в дебри формул и графиков, а попробуем всё на практике. Несколько графиков и форму
Я всё-таки приведу. Но не буду на них акцентировать внимание. Это просто для порядка.
Во всём этом мы разберёмся при помощи экспериментов и по результатам схем и осциллограмм. И дочитав до конца эту статью с комментариями и пояснениями всем станет также понятно как это всё выглядит в реальности.
Но кому лень читать статью и изучать картинки, можно пролистать ниже там всё это посмотреть в виде или по Ссылке: https://youtu.be/TGHea-vxNN0
Оригинал статьи на САЙТЕ http://schip.com.ua/usilitel-na-odnom-tranzistore-rabochaya-tochka/
Начнём с очень простой схемы которую часто собирают начинающие радиолюбители: транзистор, источник питания, нагрузка усилителя и входной сигнал. Ну примерно как на схеме:
Начинаем эксперименты
Эксперимент 1
Источником сигнала у нас будет генератор синусоиды 500 Гц и амплитуда 100 mВ.
Подойдём питание и никакого сигнала на выходе мы не видим, на выходе присутствует постоянная составляющая 5 в. То есть наш транзистор полностью закрыт.
Хотя как видно из осциллограммы на входе сигнал присутствует.
Жёлтый сигнал на входе транзистора.
Синий сигнал на выходе ( коллекторе) транзистора.
Эксперимент 2
Все начинающие Радиолюбители сразу начинают увеличивать амплитуду входного сигнала. Давайте и мы так сделаем. И повышаем входной сигнал дом амплитуды 500 mВ.
И опять смотрим осциллограмму
Входной сигнал увеличен но на выходе никакого результата.
Эксперимент 3
Увеличиваем входной сигнал до одного 700 mВ.
И вот наконец начинается появляться результат. На выходе наша прямая тоже ожила. И на ней появились провалы. В этот момент если мы подключим на выход какой-то звукоизлучатель то мы уже сможем услышать хотя бы какой-то звук.
Эксперимент 4
Дальше начинаем рассуждать с точки зрения новичка.
Раз результат появился продолжаем дальше увеличивать амплитуду сигнала, выставляем сигнал 1 В.
На выходе звук усиливается. Но с ними и растет и искажение. Потому что мы видим из осциллограммы что сигнал на выходе очень далёк от синусоиды.
Также мы можем увидеть разделение сигнала по входу. Если опять посмотреть на схему то у нас там подключено по входу два щупа осциллографа. Один напрямую к генератору, второй на базу транзистора. И вот до того момента как мы не перешли точку примерно 650 mВ сигналы были одинаковы. А потом начались искажения на положительной полуволне.
И тут нужно хотя бы мельком глянуть на некоторые вольт-амперные характеристики транзистора.
Доработка СХЕМЫ
Так как база транзистора представляет собой pn-переход чем-то похожий как у обыкновенного диода. То на нём происходит падение напряжения как раз примерно от 0,6 до 0,7 вольт.
Ну это опять теория. А я обещал показать экспериментально. Нам нужно попытаться сместить точку базы Транзистора чуть выше 0,6 вольт. Сделать это можно при помощи отдельного источника питания. Но у нас уже есть источник питания и мы можем взять напряжение из него.
Для этого понадобится резистор, который мы подключим к плюсу источника питания и к базе нашего транзистора.
Поэтому наша схема немного изменилась и стала выглядеть вот как представлена ниже:
Схема изменилась всего лишь на одну деталь. Ну и для эксперимента я подключил ещё два вольтметра
Эксперимент 5
И теперь опять начинаем экспериментировать. Как видно из схемы у нас сейчас в базовой цепи стоит резистор 100 ком. Входной сигнал снизим до 100 mВ. Давайте посмотрим осциллограмму.
Вот уже лучше выходной сигнал на базе получил смещение но ещё недостаточно для нормальной работы транзистора. Смещение нужно увеличить то есть уменьшить сопротивление резистором цепи базы.
Эксперимент 6
Поставим резистор 70 ком и опять посмотрим на осциллограмму:
И Как видно из осциллограммы синусоида уже приобретает форму. Но она несимметрична. Положительная полуволна более сжата относительно отрицательной полуволны.
Эксперимент 7
Поставим сопротивление 54 ком.
И сигнал на осциллограмме приобретает практически идеальную форму на выходе.
Как видно из графика осциллограммы синусоида начинается не сразу, а с задержкой в 1 мс. Это сделано для того чтобы было проще понять что такое Рабочая Точка.
Когда у нас на входе ещё нет сигнала то на выходе транзистора на его коллекторе присутствует напряжение 2,5 в. И это является половиной от нашего напряжения питания 5 в.
Мы Экспериментальным путём добились идеального сигнала на выходе, когда подали такое смещение на базу транзистора что на коллекторе присутствовала постоянно составляющая равная половине напряжения питания.
Это также наглядно можно увидеть на графике Как происходит искажение выходного сигнала при смещении рабочей точки:
Также предлагаю посмотреть видео Может быть там будет более понятно:
Одиссей 010. Ремонт
Здравствуйте. Купили мы Одиссей за 5000. Плюс 500 доставка. Дело было ещё зимой, фоток не нашёл. В общем, внешний вид на 3-) вскрываю, а он после профилактики. Включаю, не играет) ну да ладно, верхняя крышка в покраску, панель в гравировку коллегам, а я проверяю работу отдельно по блокам)
В блоке усилителя мощности окислились контакты реле, из-за этого звука и не было. Чистим, моем
Ставим элементы номиналами согласно схеме. Поменяли электролиты, проверили всё. Не было боковых пластиковых заглушек. Заказываем на 3Д принтере
Дальше панель. Гравируем.
Моем
Заливаем гравировку краской
Все крутилки и кнопки также чистили и полировали. Коллега в комментах расскажет, возможно)
При установке ручек, пластиковые втулки рассыпались. Делаем новые, на века, так сказать
Собираем, включаем. Барахлит громкость. Разбираем, чистим
Дальше пробный запуск без крышек
Ну и вот он во всей красе
И конечно, контрольный тест всех переключалок. Не грузит. Только в ВК могу показать, кому интересно.
https://vk.com/wall-201653237_1014
На этом пока всё) Спасибо
Technics SU-A700
Привет) Давно не было по теме ремонта. Сегодня будет.
Такого вот красавца привезли с диагнозом: попала водичка и перестал работать.
Сначала носили в другую мастерскую, но там не сделали.
Ладно, попробуем теперь мы)
Давайте усложним задачу и представим, что у нас из ПОН только мультиметр. И всё. Из инструмента отвёртки. Расходники: СБС, термопаста. Самое главное, умение хоть поверхностно читать схему.
Снимаем верхнюю крышку. Винтов не хватает. Это не страшно, главное, что внутри
Спасибо сервису перед нами, всё горелое подчистили. Сразу видно, что трансформатор шарашит 24/7. Он не отключается кнопкой. Первым делом проверяем входное и выходное переменное напряжение на трансе. Я сначала измеряю сопротивление обмоток. А потом отстыковываем провода трансформатора от платы и делаем замеры. Шлейф с транса на фото
Переменные напряжения есть. Хорошо. Разбираем корпус, снимаем платы, чтоб получить доступ к ним.
Микросборки. Крышки выпали при снятия радиатора, спасибо предыдущему сервису)
После того, как платы можно тыкать мультиметром, проверяем по схеме питающие напряжения. Для этого находим точки, откуда будем снимать значения напряжений и ненадолго включать усилитель для измерения.
В схеме написаны напряжения на холостом ходу, без сигнала. Начнём с питающих.
Тут мы видим, что справа от помеченного резистора у нас как надо, слева у нас 15 Вольт. Снимаем резистор. Измеряем сопротивление. Вместо 6,8 Ом, там килоОмы. Меняем резистор.
После этого напряжение поднялось до 30 Вольт. Что всё равно мало. Привет из предыдущего сервиса. Вместо 56 мкФ 63 В стоит конденсатор 1000 мкФ 25 В. Греется. Меняем.
Проверяем остальные питающие напряжения. Они в норме.
Но усилитель не выходит из защиты по току. Смотрим, что греется. Не забываем, что включения на короткое время.
А греется у нас микросборка. Ну как, микро...
Проверяем напряжения на контактах. С 10го по 16й контакты там висело -40В почти. С помощью мультиметра проверяем транзисторы на микросборке. Описывать не буду, как. Много статей и видео по этому поводу есть. В первом приближении микросборка жива. Анализируем, откуда там взялось 40 Вольт.
Приходят они с операционника через транзистор, который пробит (рыжий на схеме). Это я выяснил, выпаяв его и проверив. Меняем его. Напряжения пришли почти в норму, но микросборка по прежнему греется. Находим ещё один битый транзистор с предыдущего фото, рядом с микросборкой. Меняем и его. После чего пробуем включить. Греться на ХХ всё перестало, защита включила реле выхода. На всякий случай промеряем напряжения на второй микросборке
После того, как выходы включились, проверяем, что на выходных клеммах 0 В. Там не должно быть напряжения, потому что нет сигнала. Всё отлично. В первом приближении мы справились. Сразу подключать колонки и слушать нельзя. Сначала одеваем радиаторы.
Дальше первое включение на нагрузку. У меня были хрипы и пропадал канал. Скорее всего это из-за плохого контакта где-то. У меня не было контакта на кнопке включения темброблока. Разбираем, чистим все соединители, крутилки и кнопки. Включаем, проблема ушла. Собираем как было раньше и проводим контрольную проверку)
"Я хочу смотреть балет, пусть танцуют ле-е-ебеди"
На этом ремонт окончен)
https://vk.com/club201653237 я в ВК.
Моя работа на легендарную музыкальную копанию Peavey Electronics
Всегда потрясающие события, знакомства, таланты и задачи. Поздравляю нас с открытием офиса в Индонезии 🥳