Amplificator de putere de joasă frecvență pentru generatorul de semnal g3-118

Amplificator de putere de joasă frecvență pentru generatorul de semnal G3-118

amplificatoare de putere joasă frecvență (ULF) în diferite variante de realizare au fost dezvoltate pentru a crește capacitatea de încărcare a generatorului de semnal de joasă frecvență și G3-118 au fost utilizate în experimente cu traductorii magnetostrictive de diferite tipuri, capete dinamice, traductoare de sunet de frecvență joasă și înaltă, solenoizi, transformatoare și așa mai departe. n. pe lângă G3-118 generatorul împreună cu amplificatoarele pot fi utilizate și alte surse de semnal cu parametrii adecvați.

1. Amplificator de putere de joasă frecvență 15 W

• interval de frecvență de lucru 20 Hz. 120 kHz cu neuniformitate a răspunsului la frecvență nu mai mult de 10%
• puterea maximă de ieșire de 15 wați pe o sarcină de 4 ohmi la o tensiune de intrare de 0,7 V eff. (Vp 1).
• raportul armonic la puterea maximă de ieșire în domeniul de frecvență de funcționare nu mai mult de 1%
• rezistența la intrare nu este mai mică de 4,7 kΩ
• Alimentare: rețeaua de curent alternativ cu o tensiune de 220 V cu o frecvență de 50 Hz
• dimensiuni 200 x 230 x 110 mm 3
• greutate maximă de 2 kg

Amplificator de putere electric schematic 15 W

Diagrama electrică a amplificatorului de putere este prezentată în Fig. 1.

Fig. 1. Schema circuitului electric al unui amplificator de putere de joasă frecvență de 15 W.

Amplificatorul se bazează pe schema unui amplificator simplu de înaltă calitate audio [2], cu unele ajustări. amplificator operațional (AO) DA1 (KR544UD2), care lucrează în modul de semnal mic cu sarcină ohmică redusă R9. Amplificatorul op-amp este alimentat prin rezistoarele R7, R8. Curentul de alimentare cu funcție de semnalul de intrare, generează la aceste tranzistori de tensiune rezistențe de polarizare VT1, VT3 și VT2, VT4, conectate într-un circuit Darlington. Cu ieșirea amplificatorului (colectorii VT3, VT4) semnal de feedback negativ prin rezistoarele R5, R6 este furnizat la intrarea inversoare a op-AMP. Raportul rezistențelor R5 și R6 determină nivelul semnalului de intrare la puterea maximă (0,7 V eff.). Pentru a echilibra op-amp cu o tensiune constantă, circuitul R2R3R4 servește. Condensatorul C2 servește drept filtru trece-jos, iar lanțul C4R9 este un filtru de trecere înaltă. Pentru amplificator de putere utilizează un T1 transformator cu tensiunea de ieșire de 24 V (rms) la secundar a cărui înfășurare este conectată o VD1 punte diode - (. 4 bucăți D242) VD4. Condensatoarele C8, C9 ale filtrului de alimentare generează un punct artificial artificial utilizat ca fir comun. Pentru a indica funcționarea amplificatorului, se utilizează LED-ul HL 1 "NETWORK". Mai jos, în fotografiile din Fig. 2 - 4 arată tipul amplificatorului din față, din spate și cu capacul superior scos.

Fig. 2. Amplificator de putere de joasă frecvență 15 W. Vedere frontală.

Fig. 3. Amplificator de putere de joasă frecvență 15 W. Vedere din spate.

Fig. 4. Amplificator de putere de joasă frecvență 15 W. Vedere de sus cu capacul superior eliminat.

2. Amplificator de putere de joasă frecvență 100 W

• interval de frecvență de funcționare 10 Hz. 50 kHz cu neuniformitate a răspunsului de frecvență 0 dB (0%), 5 Hz. 100 kHz cu neuniformitate a AFC nu mai mult de 1,5 dB (15%), 2 Hz. 150 kHz cu o frecvență de răspuns neuniformă de cel mult 6 dB (50%)
• putere maximă de ieșire 100 W
• sarcina este activă-inductivă, rezistența la sarcină este limitată de puterea de ieșire, rezistența optimă la sarcină este de 4,8 Ohm
• tensiunea maximă de intrare la un câștig de 100% 0.7 V eff. (Vp 1).
• amplitudinea maximă a tensiunii de ieșire a amplificatorului fără sarcină 40 V (28 V eff.)
• raportul armonic la o putere de ieșire de 50 W în domeniul de frecvență de 5 Hz. 100 kHz nu mai mult de 1%
• rezistența la intrare nu este mai mică de 10 kOhm
• Alimentare: rețeaua de curent alternativ cu o tensiune de 220 V cu o frecvență de 50 Hz
• dimensiuni 200 x 230 x 110 mm 3
• greutate nu mai mare de 4,5 kg

Schema electrică amplificator de putere 100 W

Diagramele circuitelor electrice ale amplificatorului de putere sunt prezentate în Fig. 5, 6.

Fig. 5. Circuitul este un circuit electric al unui amplificator de putere de joasă frecvență de 100 Wt.

Pentru amplificatorul de putere de curent alternativ de 220 V 50 Hz folosind o putere jos transformator T1 la tensiunea de ieșire 2 x 32 V (RMS) la secundar a cărui înfășurare este conectat un VD1 punte diode - (. KD202V 4 buc) VD4. Condensatoarele C1, C2, inclus la ieșirea punții dioda servesc drept filtru de alimentare cu energie. Pentru a indica amplificatorul este utilizat LED HL 1 „NETWORK“ (o schiță a plăcii de circuit imprimat este prezentat în fig. 7). Cu potențiometrul R1 „GAIN“ poate schimba liniar nivelul de intrare de la 0 la 100%.

Fig. 6. Circuitul este o placă electrică a unui amplificator de putere de joasă frecvență de 100 wați.

Amplificatorul de putere în sine a fost construit în conformitate cu schema standard a cipului ULF TDA7294 (Figura 6). Pentru a extinde frecvența la frecvențe mai mici, sunt utilizați condensatori cu o capacitate mai mare decât capacitatea recomandată (C1, C2, C9). O schiță a plăcii de circuite imprimate a amplificatorului de putere este prezentată în Fig. 8.

Fig. 7. Schița plăcii de circuite imprimate a indicatorului amplificatorului de putere 100 W (dimensiune bord 30 x 30 mm 2).

Fig. 8. Schița plăcii de circuite imprimate a amplificatorului de putere de joasă frecvență 100 W (dimensiunea plăcii 120 x 80 mm 2).

Mai jos, în fotografiile din Fig. 9 - 11 arată tipul amplificatorului din față, din spate și cu capacul superior scos:

Fig. 9. Amplificator de putere de joasă frecvență 100 wați. Vedere frontală.

Fig. 10. Amplificator de putere de joasă frecvență 100 wați. Vedere din spate.

Fig. 11. Amplificator de putere de joasă frecvență 100 wați. Vedere de sus cu capacul superior eliminat.

3. Amplificator de putere cu două canale de joasă frecvență 2 x 100 W

• numărul de canale este de două, caracteristicile canalelor sunt identice, sursa de intrare a fiecărui canal poate fi selectată de un comutator independent
• interval de frecvență de funcționare 10 Hz. 50 kHz cu neuniformitate a răspunsului de frecvență 0 dB (0%), 5 Hz. 100 kHz cu neuniformitate a AFC nu mai mult de 1,5 dB (15%), 2 Hz. 150 kHz cu o frecvență de răspuns neuniformă de cel mult 6 dB (50%)
• putere maximă de ieșire 100 wați pe canal
• sarcina este activă-inductivă, rezistența la sarcină este limitată de puterea de ieșire, rezistența optimă la sarcină este de 4,8 Ohm
• tensiunea maximă de intrare la un câștig de 100% 0.7 V eff. (Vp 1).
• amplitudinea maximă a tensiunii de ieșire a fiecărui canal de amplificare fără sarcină de 40 V (28 V eff.)
• raportul armonic la o putere de ieșire de 50 W în domeniul de frecvență de 5 Hz. 100 kHz nu mai mult de 1%
• rezistența la intrare nu este mai mică de 10 kOhm
• Alimentare: rețeaua de curent alternativ cu o tensiune de 220 V cu o frecvență de 50 Hz
• dimensiuni 400 x 360 x 160 mm 3 (fără a ține seama de comenzi și conexiuni)
• greutate nu mai mare de 17 kg

Schema electrică amplificator de putere 2 x 100 W

Diagramele circuitelor electrice ale amplificatorului de putere sunt prezentate în Fig. 12 la 14.

Fig. 12. Circuitul este un circuit electric al unui amplificator de putere de 2 x 100 W cu două canale de joasă frecvență.

Tensiunea de alimentare 220 V 50 Hz, prin intermediul unei siguranțe FU1 conector XP1 și comutatorul S 1 este alimentat la înfășurarea transformatorului T1 deducției primar. Sale înfășurarea secundară a tensiunii de ieșire 2 x 32 V (valoare efectivă) este utilizată pentru alimentarea cu energie electrică a amplificatorului (printr-un redresor de putere) și înfășurarea cu tensiunea de ieșire de 2 x 16 - un circuit de semnalizare (printr-un regulator de tensiune). Tensiunea de la înfășurarea 2 x 32 intră în VD1 punte diode - VD4 (D215A 4 buc.) Din redresor de putere. Condensatori C1 - C4, inclus la ieșirea circuitului de punte redresoare diode, servesc ca filtru de alimentare cu energie. Pentru a indica amplificatorul este utilizat LED HL 1 „NETWORK“ (o schiță a plăcii de circuit imprimat este prezentat în fig. 15). Tensiunea bipolară +15 Stabilizator asamblat schema stabilizatorului parametric liniar pentru DA1 cip (KR142EN5) și tranzistorul VT1 (KT814). Este utilizat pentru semnalizarea circuitelor amplificator de putere, în special de intrare invertor, și forțat de răcire amplificatoare de putere ventilatorului radiatorului. Schițați placa de circuit regulator de tensiune este prezentat în Fig. 16. Cu potențiometre R1 „CHANNEL A. INTARIREA.%“ Și R2 „CHANNEL B. GAIN.%“ Se poate schimba liniar nivelul semnalului de intrare de la fiecare canal de intrare de la 0 la 100% independent unul față de celălalt. Cu potențiometre R1. semnal R2 este alimentat la un invertor de intrare, ceea ce permite de a primi tensiune non-inversat și inversat din fiecare canal de intrare, cu aproximativ aceeași amplitudine. Switch-uri S2 „CANAL A. SURSA“ și S 3 „SURSA PORT B.“ permite selectarea, pentru fiecare dintre canalele a sursei de semnal de intrare și polaritatea acestuia. Apoi, semnalele sursă selectate furnizate amplificatoare de canal respectiv A și B. Deoarece amplificatorul de putere emite semnalul amplificat este alimentat la bornele de ieșire amplificator. Clamele de ieșire ale amplificatorului, dacă este necesar pot fi conectate în paralel pentru a crește curentul în sarcină (comutatoarele S 2, și S3 trebuie să fie în aceleași poziții) sau utilizate în serie pentru a crește tensiunea la bornele sarcinii (comutatoarele S2 și S3 trebuie setat la sursa de semnal cu unul și aceeași intrare, dar cu polaritate diferită, de exemplu, o și B sau -A -B).

Fig. 13. Circuitul este o placă de circuit electric a amplificatorului de putere al unui canal al amplificatorului de putere de joasă frecvență 2 x 100W.

Amplificatoarele de putere ale ambelor canale sunt construite conform schemei tipice de pe cipul ULF TDA7294 (Figura 13). Pentru a extinde frecvența la frecvențe mai mici, sunt utilizați condensatori cu o capacitate mai mare decât capacitatea recomandată (C1, C2, C9). O schiță a plăcii de circuite imprimate a amplificatorului de putere al fiecărui canal este prezentată în Fig. 17. Pentru răcirea forțată a plăcilor de amplificare a puterii se utilizează un ventilator instalat în carcasa amplificatorului și conectat la regulatorul de tensiune.

Fig. 14. Circuitul este o placă de circuit electric a invertorului de intrare a amplificatorului de putere de joasă frecvență 2 x 100W.

Invertorul de intrare cu două canale (figura 14) este construit în funcție de schema unui amplificator inversor cu un factor de amplificare egal cu 1, pe amplificatoarele operaționale de mare viteză DA1DA2 (КР574УД1). Valoarea exactă a câștigului este selectată utilizând rezistențele trimmer R4 sau R9, independent pentru fiecare canal al invertorului. O schiță a plăcii de circuite imprimate a invertorului de intrare este prezentată în Fig. 18.

Fig. 15. Schița plăcii de circuite imprimate a indicatorului amplificatorului de putere 2 x 100 W (dimensiune bord 30 x 30 mm 2).

Fig. 16. Schița plăcii de circuite imprimate a stabilizatorului de tensiune + amplificator de putere de 15 V 2 x 100 W (dimensiune bord 90 x 60 mm 2).

Fig. 17. Schița plăcii de circuite imprimate a unui canal de amplificator de putere de joasă frecvență 2 x 100 W (dimensiune bord 120 x 80 mm 2).

Fig. 18. Schița plăcii de calcul a invertorului de intrare a amplificatorului de putere de joasă frecvență 2 x 100 W (dimensiunea plăcii 70 x 45 mm 2).

Mai jos, în fotografiile din Fig. 19 - 21 arată tipul amplificatorului din față, din spate și cu capacul superior scos:

Fig. 19. Amplificator de putere cu două canale de joasă frecvență 2 x 100W. Vedere frontală.

Fig. 20. Amplificator de putere cu două canale cu frecvență joasă 2 x 100W. Vedere din spate.

Fig. 21. Amplificator de putere cu două canale de joasă frecvență 2 x 100W. Vedere de sus cu capacul superior eliminat.

4. Statutul de dezvoltare

Amplificatoarele de putere sunt realizate într-un singur exemplar și sunt utilizate în condiții de laborator pentru diverse experimente. În special, cu ajutorul unui amplificator complet cu un generator de semnal și un osciloscop, este posibil să se evalueze proprietățile diferitelor materiale magnetice moi pe o gamă largă de frecvențe. Unul dintre circuitele de măsurare este prezentat în Fig. 22.

Fig. 22. Circuit de măsurare pentru îndepărtarea buclelor de histerezis de materiale magnetice.

Două înfășurări sunt înfășurate pe proba de testare. L1 - înfășurarea excitației, cu ajutorul căruia este creat un câmp magnetic alternativ în interiorul eșantionului. Semnalul L2 de înfășurare. Tensiunea din ieșire, direct proporțională cu rata de schimbare a inducției magnetice din interiorul eșantionului, este alimentată de către integrator și de la acesta la intrarea Y a osciloscopului. Rezistorul R1 acționează ca un senzor de curent. Tensiunea din acesta, direct proporțională cu intensitatea câmpului magnetic din interiorul eșantionului, este alimentată la intrarea X a osciloscopului. Rolul integratorului în cea mai simplă formă de proiectare poate fi realizat de către circuitul RC inclus în schema filtru trece-jos (LPF). Alegerea frecvenței cutoff este determinată de frecvența măsurătorilor.

În Fig. 23 prezintă un exemplu de buclă de histerezis pentru un inel feritic al mărcii M1500NM3-B cu dimensiunea K20x10x5, împușcat la 500 Hz pentru a determina forța coercitivă. O diviziune orizontală mare este de aproximativ 27 A / m. Forța coercitivă prin inducție este de aproximativ 11 A / m, ceea ce corespunde datelor din literatură [3. 4].

Fig. 23. Bucla de histerezis a inelului de ferită al mărcii M1500NM3-B de dimensiune standard K20x10x5 la o frecvență de 500 Hz.

Utilizând ULF 100 W, s-au efectuat experimente pentru a studia efectul asupra diferitelor biobiecte și biomateriale ale câmpului magnetic al bobinelor Helmholtz [5]. modulate prin semnale muzicale, zgomote și codificate, care au fost alimentate la intrarea amplificatorului de la ieșirea plăcii de sunet a computerului. Schema experimentului este prezentată în Fig. 24. Amplificatorul de putere este conectat la ieșirea stereo a plăcii de sunet a calculatorului prin circuitul rezistorului R1R2. care acționează ca un sumator al semnalelor canalelor de sunet stânga și dreaptă și bobine Helmholtz la ieșirea amplificatorului. Pentru indicarea audio a unui câmp magnetic alternativ în zona obiectului, se poate folosi un controler audio special [1].

Fig. 24. Schema experimentului privind studiul efectului câmpului magnetic asupra bioobiectelor și biomaterialelor.

1. Controler audio pentru câmpul magnetic alternativ al frecvenței sonore
2. Gumelia E. SMM simplă de înaltă calitate. - Radio, 1989, nr. 1, p. 44 - 48.
3. Mishin D. Materiale magnetice: Proc. alocația. - M. Engleză. școală, 1981 - 335 cu. il.
4. Preobrazhensky A. A. Bishard E. G. Materiale și elemente magnetice: Un manual pentru stud. universități pe spec. "Semiconductori și dielectrice". - ed. 3 Revizuit. și suplimentare. - M. Engleză. săpt. 1986 - 352 p. il.
5. Sisteme de inele Helmholtz (bobine Helmholtz)

• Bobine Helmholtz - un sistem de două solenoide cilindrice conectate în serie, dispuse coaxial, distanța dintre centrele solenoidelor aproximativ egală cu raza lor medie. În centrul sistemului există o zonă cu un câmp magnetic omogen.
• Forța coercitivă prin inducția magnetică este intensitatea câmpului de demagnetizare, care trebuie aplicată la proba magnetizată anterior, astfel încât inducția magnetică în ea devine zero.
• Amplificatorul de putere este un dispozitiv al cărui semnal de ieșire se repetă în formă și depășește puterea de la intrare.

Articole similare

• Amplificatoare de antene de intertelecom si semnal de Internet

Trimiteți-le prietenilor: