مكبرات الصوت DC - الغرض والأنواع والدوائر ومبدأ التشغيل

مضخمات التيار المستمر ، كما يوحي الاسم ، لا تضخم التيار في حد ذاته ، أي أنها لا تولد طاقة إضافية. تستخدم هذه الأجهزة الإلكترونية للتحكم في الاهتزازات الكهربائية في نطاق تردد معين يبدأ من 0 هرتز. ولكن بالنظر إلى شكل الإشارات عند مدخلات ومخرجات مضخم التيار المستمر ، يمكن القول بشكل لا لبس فيه أن هناك إشارة دخل مضخمة عند الخرج ، لكن مصادر الطاقة لإشارات الإدخال والإخراج فردية.

وفقًا لمبدأ التشغيل ، يتم تصنيف مضخمات التيار المستمر إلى مكبرات صوت مباشرة ومكبرات صوت للمحول.

تعمل مضخمات تحويل التيار المستمر على تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ، ثم تضخيمه وتصحيحه. وهذا ما يسمى الكسب بالتعديل والاستخلاص - MDM.

لا تحتوي دارات المضخم المباشر على عناصر تفاعلية ، مثل المحاثات والمكثفات ، التي تعتمد ممانعتها على التردد. بدلاً من ذلك ، يوجد اتصال كلفاني مباشر للإخراج (جامع أو أنود) لعنصر مكبر الصوت في مرحلة ما إلى المدخلات (القاعدة أو الشبكة) للمرحلة التالية.لهذا السبب ، يمكن لمضخم الكسب المباشر أن يمر (يضخم) حتى العاصمة… هذه المخططات شائعة أيضًا في علم الصوتيات.

ومع ذلك ، على الرغم من أن الاتصال الجلفاني المباشر ينتقل بدقة شديدة بين انخفاض الجهد في المراحل وتغيرات التيار البطيء ، فإن هذا الحل يرتبط بالتشغيل غير المستقر للمكبر ، مع صعوبات في تحديد وضع التشغيل لعنصر مكبر الصوت.

عندما يتغير جهد مصدر الطاقة بشكل طفيف ، أو يتغير وضع تشغيل عناصر مكبر الصوت ، أو تطفو معلماتها قليلاً ، يتم ملاحظة التغييرات البطيئة في التيارات في الدائرة على الفور ، والتي تدخل إشارة الإدخال من خلال الدوائر المتصلة جلفانيًا وبالتالي تشوه شكل الإشارة عند الخرج. غالبًا ما تكون هذه التغييرات الزائفة في الإخراج متشابهة في الحجم مع تغيرات الأداء التي تسببها إشارة الإدخال العادية.

يمكن أن يحدث تشوه جهد الخرج بسبب مجموعة متنوعة من العوامل. بادئ ذي بدء ، من خلال العمليات الداخلية في عناصر السلسلة. الجهد غير المستقر لإمدادات الطاقة ، المعلمات غير المستقرة للعناصر السلبية والنشطة للدائرة ، خاصة تحت تأثير انخفاض درجات الحرارة ، إلخ. قد لا تكون مرتبطة بجهد الإدخال على الإطلاق.

التغييرات في جهد الخرج الناجم عن هذه العوامل تسمى الانجراف الصفري للمكبر. يسمى التغيير الأقصى في جهد الخرج في حالة عدم وجود إشارة دخل إلى مكبر الصوت (عند إغلاق الإدخال) خلال فترة زمنية بالانحراف المطلق.

جهد الانجراف المشار إليه في الإدخال يساوي نسبة الانجراف المطلق إلى كسب مكبر الصوت المحدد.يحدد هذا الجهد حساسية مكبر الصوت لأنه يحد من أدنى إشارة دخل يمكن اكتشافها.

لكي يعمل مكبر الصوت بشكل صحيح ، يجب ألا يتجاوز جهد الانجراف الحد الأدنى من الجهد المحدد مسبقًا للإشارة المراد تضخيمها التي يتم تطبيقها على دخلها. إذا كان انحراف الخرج بنفس ترتيب إشارة الإدخال أو يتجاوزها ، فسوف يتجاوز التشويه الحد المسموح به لمكبر الصوت ، وسيتم إزاحة نقطة التشغيل الخاصة به خارج نطاق التشغيل المناسب لخصائص مكبر الصوت («صفر انجراف») .

لتقليل الانحراف الصفري ، يتم استخدام الطرق التالية. أولاً ، يتم تثبيت جميع مصادر الجهد والتيار التي تغذي مراحل مكبر الصوت. ثانيًا ، يستخدمون التغذية الراجعة السلبية العميقة ، وثالثًا ، يتم استخدام مخططات تعويض الانجراف في درجة الحرارة عن طريق إضافة عناصر غير خطية تعتمد معاملاتها على درجة الحرارة. رابعًا ، يتم استخدام دوائر الجسر الموازنة. أخيرًا ، يتم تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد ، وبعد ذلك يتم تضخيم التيار المتردد وتصحيحه.

عند إنشاء دائرة مضخم للتيار المستمر ، من المهم جدًا مطابقة الإمكانات عند إدخال مكبر الصوت ، عند نقاط الاتصال في مراحلها ، وكذلك عند إخراج الحمل. من الضروري أيضًا ضمان استقرار المراحل في أوضاع مختلفة وحتى في ظروف معلمات الدائرة العائمة.

مكبرات الصوت للتيار المستمر أحادية الطرف وسحب الدفع. تقبل دارات الكسب المباشر أحادية الطلقة التغذية المباشرة لإشارة الخرج من عنصر إلى إدخال العنصر التالي.يتم تغذية جهد المجمع الأول إلى مدخلات الترانزستور التالي مع إشارة الخرج من العنصر الأول (الترانزستور).

هنا يجب أن تتطابق إمكانات المجمع الأول وقاعدة الترانزستور الثاني ، بحيث يتم تعويض جهد المجمع للترانزستور الأول بواسطة المقاوم. يضاف المقاوم أيضًا إلى دائرة الباعث للترانزستور الثاني لتعويض جهد باعث القاعدة. يجب أن تكون الإمكانات على جامعي الترانزستورات في المراحل اللاحقة عالية أيضًا ، والتي يتم تحقيقها أيضًا باستخدام المقاومات المتطابقة.

في مرحلة الدفع المتوازية المتوازية ، تشكل مقاومات دارات المجمع والمقاومات الداخلية للترانزستورات جسرًا بأربعة أذرع ، يتم تزويد أحد الأقطار (بين دارات المجمع-الباعث) بجهد إمداد ، و أخرى (بين المجمعات) متصلة بالحمل. يتم تطبيق الإشارة المراد تضخيمها على قواعد كلا الترانزستورات.

مع مقاومات جامع متساوية وترانزستورات متطابقة تمامًا ، يكون فرق الجهد بين المجمعات ، في حالة عدم وجود إشارة دخل ، صفرًا. إذا كانت إشارة الإدخال غير صفرية ، فسيكون لدى المجمعات خطوات محتملة متساوية في الحجم ولكن معاكسة في الإشارة. سيظهر الحمل بين المجمعات تيارًا متناوبًا في شكل إشارة إدخال متكررة ، ولكن بسعة أكبر.

غالبًا ما تستخدم هذه المراحل كمراحل أولية لمكبرات الصوت متعددة المراحل أو كمراحل إخراج للحصول على جهد متوازن وتيار. ميزة هذه الحلول هي أن تأثير درجة الحرارة على كلا الذراعين يغير خصائصهما بالتساوي ولا يطفو جهد الخرج.