Preamplificatoare simple cu tranzistoare

[hpavictor]

Polarizarea tranzistorului cu divizor de tensiune rezistiv in baza nu este intotdeauna varianta optima, pentru ca divizorul absoarbe o parte importanta din semnal (ajunge mai putin in baza). In cazul etajelor de la intrare, care trebuie sa aiba factorul de zgomot cat mai mic, polarizarea prin rezistor (de valoare mare) conectat intre baza si colector (cu reactie negativa de tensiune) este avantajoasa.

Amp_EC_Rb.jpg

Daca dupa etajul cu emitorul comun se pune un repetor de tensiune pe emitor, se asigura impedanta mica la iesire si se conserva amplificarea maxima.

Amp_EC_Rb_rep.jpg

In anii industrializării României , am întâlnit aceasta configurație ...
Nu eram convins că prezintă avantaje deosebite , dar lucrurile stăteau altfel .
Vă rog să analizați etajul corector de ton folosit in Stereoson 1 - Combina Muzicala Stereo 205 .
A fost rodul unei colaborări la începutul anilor '80 între Uzinele Electronica Pipera ( București ) și Matsushita Japonia ( National , Technics ) ...

[VAX]

Circuitul respectiv merge, dar nu face minuni. Capitalistii de la Matsushita au vandut si ei niste integrate in Romania. Se gaseau si la bismitari integratele respective (AN7311, AN7145, uPC1026 - decodor stereo cu PLL), Am cumparat patru din fiecare, le am si acum intr-o cutie plina cu integrate audio.

Corector_ton.jpg (55.07 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Corector_ton_50-50.jpg (40.41 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Corector_ton_10-50.jpg (37.03 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Corector_ton_90-50.jpg (44.73 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Corector_ton_50-10.jpg (42.56 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Corector_ton_50-90.jpg (42.6 KiB) Vizualizat de 2299 ori

Este prea mare valoarea lui C6 si in general nu se regleaza raspunsul in frecventa (din R2 si R6) asa cum se povesteste in carti.

[VAX]

Am simulat o schema de preamplificator cu JFET luata de pe internet.

Preamp_2SK170.jpg (33.73 KiB) Vizualizat de 2290 ori

Aici aveti raspunsul in frecventa :

Preamp_2SK170_AC.jpg (52.29 KiB) Vizualizat de 2290 ori

Se observa ca structura este de tip cascoda, cu tranzistor bipolar la "etaj". Amplificarea este modesta, aproximativ egala cu 14, pentru ca rezistorul de sarcina are valoare mica, de numai 2,2k, ca sa nu intre Q3 in saturatie, curentul prin JFET-uri fiind relativ mare (in total cam 6 mA). Banda de frecventa este acoperitoare pentru domeniul audio, cu rezistenta interna a sursei de semnal de 10k. Si tensiunea de alimentare necesara este mare (45V).

Bat saua sa priceapa iapa, descarcati programul Circuit Maker de la adresele indicate, cat timp mai este acolo. Are valoare didactica extraordinara si este util si la proiectarea unor circuite simple (chiar de complexitate medie).
Sa salvati si programul SpectraLab, pentru ca n-am vazut altul mai bun pentru analiza spectrala la evaluarea zgomotului tranzistoarelor.

[flomar60]

Circuitul respectiv merge, dar nu face minuni.

Nici nu trebuie sa faca minuni!
Personal consider ca +/- 10 db este suficient pentru un corector de ton bine făcut....corectoarele ,pe 2 benzi, care au +/-20 db satureaza intrarea amplifului de dupa cu reglaj la maxim + ....

[VAX]

Inca o schema data intr-un articol de pe net, pe care am simulat-o cu Circuit Maker.

An ultra-low noise amplifier with FET.jpg (42.86 KiB) Vizualizat de 2273 ori

Schema editata cu CM, cu valoarea tensiunii in diverse puncte:

An ultra-low noise amplifier with FET_sim.jpg (47.46 KiB) Vizualizat de 2273 ori

Raspunsul in frecventa:

An ultra-low noise amplifier with FET_ac.jpg (44.94 KiB) Vizualizat de 2273 ori

Am marit putin tensiunea de alimentare (de la 5V la 9V) si am marit si rezistoarele din sursa, sa scad curentul prin JFET-uri. Nu am avut modelul de la 2SK170 si l-am folosit pe cel de la 2N5484.
Amplificarea totala este peste 45, dar amplificarea etajului cu JFET-uri este de numai 2,4 ori (R2 este prea mica), deci schema nu este optimizata pentru zgomot minim. Ar trebui ca amplificarea primului etaj sa fie cat mai mare, astfel incat zgomotul celui de-al doilea etaj sa conteze putin.

[VAX]

S-a schimbat organzarea pe serverul uloz.to si nu stiu cum se descarca acum Circuit Maker 2000, dar am vazut ca este si pe alte servere.
http://www.mediafire.com/file/rx5u6keb9 ... 0.rar/file

[VAX]

Am simulat o schema de preamplificator de microfon electrodinamic (cu Z=200 ohmi). Tensiunea data de astfel de microfoane este mica (mV) si semnalul trebuie sa fie amplificat mult. Amplificatoarele cu tranzistor bipolar au factorul de zgomot minim daca rezistenta sursei de semnal este de la cativa kohmi pana la cel mult zece kohmi. Din acest motiv trebuie ca intre microfon si intrarea in amplificator sa se puna un transformator adaptor de impedanta (ridicator de tensiune).
Pe schema se vede ca infasurarea secundara a transformatorului este conectata direct la baza tranzistorului, fara ca semnalul sa fie atenuat de divizorul rezistiv de polarizare a bazei.
Curentul prin tranzistorul bipolar este de aproximativ 0,133 mA, iar prin JFET de 2,55 mA.
Amplificarea globala (trafo+tranzistor) este aproximativ 900.
Microfonul se poate conecta si direct, in locul bobinei secundare a transformatorului. Curentul de polarizare a bazei lui Q1, de numai 0,5 uA, nu afecteaza functionarea microfonului.
Banda de trecere este de peste 20 KHz.

Amp_microfon.jpg (64.68 KiB) Vizualizat de 2011 ori

[VAX]

In urma cu mult timp am pus un BC517 (npn Darlington) in locul unui BC obisnuit, la intrarea unui amplificator audio de la un radio, care lucra in conexiune de repetor de semnal pe emitor (colector comun). A mers bine si de atunci am crezut ca se pot folosi tranzistoarele Darlington si in conexiune cu emitorul la masa. Din pacate nu este asa, amplificarea este mai mica si banda de frecventa este mult redusa. Am simulat SPICE cu Circuit Maker ca sa inteleg ce se intampla.
Va prezint la inceput simularea de la montajul cu BC obisnuit.

EC_BC109.png (103.5 KiB) Vizualizat de 264 ori

Ca sa vedeti clar graficul, puneti cursorul pe imagine, dati click dreapta si open in new tab.
Urmeaza simularea cu BC517.

BC517.png (104.8 KiB) Vizualizat de 264 ori

Am simulat si un Darlington facut din doua tranzistoare BC109 si lucrurile nu au stat mult mai bine.

Darlington_BC109.png (98.17 KiB) Vizualizat de 264 ori

Mi-am dat seama care este cauza. Primul tranzistor din Darlington lucreaza la curent de emitor mult prea mic (uA), curentul din baza tranzistorului comandat. Din acest motiv are rezistenta la iesirea in emitor foarte mare si semnalul este atenuat la intrarea in baza tranzistorului urmator, respectiv intervine si efectul Miller.
Am adaugat un rezistor intre emitorul primului tranzistor si masa, ca sa cresc curentul de emitor. Situatia s-a imbunatatit in mod evident.

Darlington_BC109_modificat.png (102.92 KiB) Vizualizat de 264 ori

Am simulat si variantele cascoda.

cascoda_BC109.png (105.48 KiB) Vizualizat de 264 ori

cascoda_BC517.png (107.27 KiB) Vizualizat de 264 ori

Cascoda_Darlinton_modificat_BC109.png (96.24 KiB) Vizualizat de 264 ori

Se vede ca la cascoda cu Darlington modificat s-a largit mult banda de trecere.

Concluzia ar fi ca tranzistoarele Darlington de mica putere nu sunt potrivite pentru amplificare in audio.

=======================
Apare o eroare in postare, se repeta simularea cu Darlington modificat. Nu pot sa o elimin.

[Paul M]

Concluzia ar fi ca tranzistoarele Darlington de mica putere nu sunt potrivite pentru amplificare in audio.

Pe vremuri unii au folosit configurația, cu oarecare succes ...

[carageae]

Nu prea are legatura cu subiectul, dar e interesanta schema, daca aveti si alte detalii despre ea, as fi curios, eventual deschidem un subiect nou. De mult ma preocupa ideea unui amplificator in clasa A cu tranzistoare si trafo de iesire. Germaniul iese din discutie, merge in clasa A doar la puteri foarte mici, in special din cauza ambalarii termice. Dar finale cu siliciu gen BU205 sunt cu duiumul si cred ca ar fi numai bune pentru asa ceva.
Nu am gasit date despre tranzistoarele alea, probabil sunt prea vechi pentru era internetului...