5 semplici circuiti del preamplificatore spiegati

Come suggerisce il nome, un circuito preamplificatore pre-amplifica un segnale molto piccolo a un livello specificato che può essere ulteriormente amplificato da un circuito amplificatore di potenza collegato. Fondamentalmente agisce come uno stadio buffer tra la piccola sorgente di segnale in ingresso e un amplificatore di potenza. Un preamplificatore viene utilizzato in applicazioni in cui il segnale di ingresso è troppo piccolo e un amplificatore di potenza non è in grado di rilevare questo piccolo segnale senza uno stadio preamplificatore.

Il post spiega 5 circuiti preamplificatori che possono essere realizzati rapidamente utilizzando un paio di transistor (BJT) e alcune resistenze. La prima idea si basa sulla richiesta presentata dal Sig. Raveesh.

Obiettivi e requisiti del circuito

1. L'elettronica è il mio hobby da tanti anni. Spesso navigo nel tuo sito web e trovo molti progetti utili. Ho bisogno di un favore da te.
2. Ho un modulo trasmettitore FM che funziona a 5 volt DC con predisposizione per il collegamento dal computer tramite USB o dall'uscita audio da qualsiasi altro dispositivo tramite jack audio da 3,5 mm.
3. Il modulo funziona alla grande in modalità USB del computer con grande potenza, qualità e copertura del segnale. Ma quando collego lo stesso tramite il jack di ingresso audio dal set top box DTH, la potenza del segnale diventa debole anche con il volume pieno sia nel set top box che nel modulo FM. Penso che il livello del segnale audio dal set top box non sia sufficiente per il modulo FM.
4. Per favore, suggeritemi un circuito preamplificatore audio stereo di buona qualità per piccoli segnali che può funzionare da 5 o 6 volt con alimentazione singola, che non carica il set top box, preferibilmente utilizzando un buon amplificatore operazionale a basso rumore con circuito dettagliato e etichetta delle parti.

1) Preamplificatore che utilizza due transistor

Un semplice circuito di preamplificazione può essere costruito molto facilmente assemblando una coppia di transistor e alcune resistenze come mostrato nella figura seguente:

Il circuito è un semplice preamplificatore a due transistor che utilizza un loop di feedback per migliorare l'amplificazione.

Qualsiasi musica come sappiamo è sotto forma di una frequenza costantemente variabile, quindi quando un tale ingresso variabile viene applicato attraverso i terminali terminali C1 indicati, lo stesso viene trasmesso attraverso la base T1 e la massa.

Le ampiezze maggiori vengono elaborate normalmente e vengono riprodotte con un potenziale che è approssimativamente uguale alla tensione di alimentazione, tuttavia per le ampiezze misc inferiori T2 è consentito di condurre al rapporto più alto che è consentito di passare al suo emettitore.

In questo momento, il potenziamento effettivo della musica viene implementato trasferendo questo potenziale più alto accumulato alla base di T1 che si satura corrispondentemente a una velocità molto ottimale.

Questa azione push pull alla fine si traduce in un'amplificazione complessiva di una musica o di dati in ingresso insignificantemente in un output significativamente più grande.

Questo semplice circuito consente di amplificare frequenze estremamente piccole o minime a uscite sensibilmente più grandi che possono essere utilizzate per alimentare amplificatori più grandi.

Il circuito discusso è stato effettivamente utilizzato comunemente nei vecchi registratori di riproduzione di tipo cassetta nei loro stadi di preamplificazione per aumentare i segnali minuti dalla testina del nastro in modo che l'uscita di questo piccolo amplificatore diventasse compatibile per l'amplificatore ad alta potenza collegato.

Elenco delle parti

• R1 = 22K
• R2 = 220 ohm
• R3 = 100k
• R4 = 4K7
• R5 = 1K
• C1 = 1uF / 25V
• C2 = 10uF / 25V
• T1 / T2 = BC547

Circuito preamplificatore regolabile

Questo utile circuito del preamplificatore è una versione migliorata del progetto precedente. Ha un guadagno di tensione che può essere impostato a qualsiasi livello tra cinque e cento volte utilizzando un resistore di feedback del valore appropriato. L'impedenza di ingresso è alta, essendo tipicamente di circa 800K e si ottiene una bassa impedenza di uscita di circa 120 ohm.

Il rumore e la distorsione prodotti dal circuito sono entrambi molto bassi.

Un livello di segnale di uscita massimo di circa 6 volt da picco a picco può essere gestito prima che si verifichi il clipping.

La figura mostra il circuito dell'unità, e questo è un transistor diretto a due transistor, disposizione ad accoppiamento diretto, con entrambi i transistor utilizzati nella modalità di emettitore comune. R2 fornisce un feedback negativo locale su Tr1 e fornisce un comodo punto tn in cui il feedback negativo complessivo può essere applicato al circuito.

Questa retroazione è ottenuta dal collettore di Tr2 tramite il condensatore di blocco D.C. C3. e il valore di RF determina la quantità di feedback che viene applicata all'amplificatore. Più basso è il valore di questo componente, maggiore è il feedback applicato e minore è il guadagno di tensione ad anello chiuso dell'unità.

Il valore richiesto di Rf si trova moltiplicando il guadagno di tensione richiesto per 560. Pertanto, un guadagno di tensione di dieci lime, ad esempio, richiede che Rf abbia un valore di 5,6k. Si consiglia di mantenere il guadagno di tensione entro i limiti indicati in precedenza. C2 oscilla la risposta in alta frequenza dell'amplificatore ed è necessario poiché altrimenti potrebbe verificarsi instabilità.

La risposta superiore a -3dB dell'unità è ancora a circa 200kHz anche se l'amplificatore viene utilizzato con un guadagno di tensione di cento volte. Quando viene utilizzato come guadagni inferiori, il punto -3dB superiore viene spinto proporzionalmente più in alto. Il punto inferiore di -3dB si trova a circa 20 Hertz incidentalmente.

Un altro progetto di preamplificatore transistorizzato

Si tratta di un preamplificatore a 2 stadi con ingresso ad alta impedenza che dispone di un guadagno di tensione regolabile, da 1,5 a 10. Questo guadagno può essere variato impostando VRI e diventa utile dove la sensibilità MIC deve essere variata spesso.

Come mostrato sopra, il circuito è effettivamente progettato per microfoni a cristalli o cartucce ceramiche.

Elenco delle parti

2) Utilizzo di un FET

Il design del secondo preamplificatore sembra ancora più semplice poiché funziona utilizzando un unico JFET a basso costo. Lo schema del circuito può essere visto di seguito.
Il circuito è autoesplicativo e può essere integrato con qualsiasi amplificatore di potenza standard per un'ulteriore amplificazione.

Preamplificatore per chitarra

Di solito diventa necessario collegare una chitarra elettrica con un pannello di missaggio, un deck audio o uno studio portatile.

Per quanto riguarda il cablaggio, questo potrebbe non essere un problema, tuttavia l'abbinamento dell'alta impedenza del componente della chitarra con la bassa impedenza dell'ingresso di linea del pannello di missaggio diventa un problema.

Anche gli ignari ingressi ad alta impedenza di queste unità non sono adatti per l'uscita della chitarra. Non appena la chitarra viene collegata a questo tipo di ingresso, difficilmente si vede un segnale che possa essere elaborato dal pannello o dal deck.

Potrebbe essere probabile collegare la chitarra all'ingresso del microfono (ad alta impedenza), tuttavia questo è comunemente troppo sensibile per la funzione, il che porta troppo facilmente al clipping del segnale della chitarra.

L'amplificatore di corrispondenza introdotto in questo articolo risponde a queste difficoltà: è dotato di un ingresso ad alta impedenza (1M) che resiste a tensioni superiori a 200 V. L'impedenza di uscita è piuttosto piccola. L'amplificazione è X2 (6 dB).

Sono disponibili il controllo a doppio tono, il controllo della presenza e il controllo del volume. Il circuito è progettato per livelli di ingresso fino a 3 V. Oltre questo livello aumenta la distorsione, ma questo può essere, naturalmente, un risultato decente con la musica per chitarra.

Il vero clipping del segnale in ingresso non avrà luogo fino a quando non verranno utilizzati livelli significativamente più grandi al di sopra delle specifiche minime della chitarra. Il circuito è alimentato da una batteria da 9 V (PP3) attraverso la quale il circuito tira una corrente di circa 3 mA.

3) Preamplificatore stereo utilizzando IC LM382

Ecco un altro bel piccolo circuito di preamplificazione che utilizza un doppio amplificatore operazionale IC LM382. Poiché l'IC fornisce un doppio pacchetto operazionale, è possibile creare due preamplificatori per l'applicazione stereo. Ci si può aspettare che l'uscita da questo preamplificatore sia molto buona.

Elenco delle parti

R1, R2 = vedere la tabella sotto riportata.
R3, R4 = 100K 1/2 watt 5%
C1, C2 = 100nF poliestere
Da C3 a C10 = vedi tabella
Da C11 a C13 = 10uF / 25V
IC1 = LM382

4) Preamplificatore bilanciato

Se stai cercando qualcosa di più sofisticato, potresti provare questo design di preamplificatore bilanciato. Il circuito è spiegato in modo elaborato in questo articolo a cui puoi fare riferimento per il tuo piacere di lettura.

5) Preamplificatore con controllo del tono

Un controllo del tono normalmente include le funzioni dei bassi e degli acuti per modificare la qualità dinamica della musica. Tuttavia, poiché un controllo di tono ha anche la capacità di amplificare l'ingresso, può essere efficacemente utilizzato come un eccezionale stadio di preamplificazione Hi-Fi. Questo abbiamo un sistema che funziona in due modi, per migliorare la qualità del tono della musica e anche preamplificare la musica per il successivo stadio di amplificazione di potenza.

Di seguito è possibile vedere il circuito completo di questo quinto preamplificatore:

AGGIORNARE

Ecco un paio di circuiti preamplificatori che potrebbero interessarti.

6) Circuito preamplificatore MIC a bassa Z (impedenza)

I circuiti fin qui descritti sono ovviamente adatti solo per l'uso con microfoni ad alta impedenza e forniscono un guadagno insufficiente per l'uso con tipi a bassa impedenza. Questi di solito forniscono un livello del segnale di uscita di circa 0,2 mV. R.M.S., che è circa un decimo di quello generato da un microfono ad alta impedenza.

Lo schema del circuito è per un preamplificatore che può essere impiegato con microfoni a bassa impedenza e dovrebbe fornire un segnale di uscita di circa 500 mV. R.M.S. Il prototipo è risultato funzionare bene sia con microfoni dinamici di impedenza da 200 ohm che da 600 ohm, ma dovrebbe funzionare bene anche con tipi di elettrete che hanno un amplificatore buffer FET incorporato, ma nessun trasformatore elevatore. Le prestazioni di rumore non ponderate di questo circuito non sono così buone come quelle del circuito precedente, ma sono ancora di circa -60 dB riferite a 500 mV R.M.S.

Questo circuito è davvero un adattamento del secondo progetto. Lo stadio di ingresso FET utilizza la modalità di gate comune anziché quella di sorgente comune. La configurazione del gate comune fornisce un guadagno di tensione ragionevolmente buono insieme a una bassa impedenza di ingresso (poche centinaia di ohm) che si adatta ragionevolmente bene al microfono. L'unico altro cambiamento nel circuito è che l'emettitore di Tr2 si collega direttamente alla barra di alimentazione negativa e qui non è presente alcuna resistenza di feedback. Questo viene fatto per aumentare il guadagno del circuito, che come spiegato in precedenza, deve essere circa dieci volte superiore per un microfono a bassa impedenza.

Circuito preamplificatore a rumore zero

In numerose applicazioni (audio, dispositivi informatici, amplificatori aerospaziali, comunicazioni, ecc.) Diventa necessario uno stadio di preamplificazione eccezionalmente a basso rumore e praticamente qualsiasi strategia di modello che potrebbe ridurre al minimo il rumore anche di 1 dB è accolta con passione da tutti i soggetti coinvolti.

R11 è = 6k8

Il circuito mostrato di seguito fornisce un concetto di design fondamentale, sebbene non del tutto ideale, i risultati finali fino ad oggi sono incoraggianti. Applicando anche i dispositivi di misurazione altamente sensibili a portata di mano non siamo ancora riusciti a determinare praticamente alcun segnale di rumore in uscita di sorta! Detto questo, attualmente sembra esserci ancora un problema residuo: il guadagno del circuito è zero.

Circuito preamplificatore con controllo automatico del guadagno

Questo preamplificatore microfonico è dotato di controllo automatico del guadagno, che mantiene la qualità di uscita relativamente costante all'interno di un'ampia selezione di intervalli di ingresso. Il circuito è particolarmente adatto per pilotare il modulatore del trasmettitore radio e consente di ottenere un indice di modulazione tipico ampio. Questo può essere applicato nei sistemi di amplificazione di potenza e nei citofoni per fornire una migliore intelligibilità e compensare le varie specifiche degli altoparlanti.

Lo stadio di amplificazione del segnale specifico è T2, che funziona in modalità emettitore comune, il segnale di uscita essendo estratto dal suo collettore. Una parte del segnale di uscita viene fornito tramite il follower di emettitore T3 verso un raddrizzatore di picco contenente D1 / D2 e ​​C4. La tensione ai capi di C4 viene impiegata per regolare la corrente di base T1, che costituisce la sezione dell'attenuatore di ingresso.

A concentrazioni di segnale ridotte la tensione su C4 è minima e T1 assorbe pochissima corrente. Quando il livello del segnale di ingresso aumenta, la tensione su C4 sale e T1 si accende più forte, provocando una maggiore soppressione del segnale di ingresso. L'effetto complessivo è che quando il segnale di ingresso aumenta, deve passare attraverso un maggiore grado di attenuazione e il segnale di uscita continua quindi ad essere ragionevolmente costante su un'ampia gamma di segnali di ingresso. Il circuito è appropriato per ingressi con un livello di ingresso di picco fino a 1 volt. Il microfono potrebbe essere sostituito da un minuscolo altoparlante per convertire il circuito in un citofono.

Circuito preamplificatore da 1,5 V.

Mentre la maggior parte degli amplificatori viene fornita senza un'adeguata sensibilità di ingresso e quasi nessuno spazio all'interno del loro involucro, preamplificatori indipendenti a bassa potenza che potrebbero essere integrati esternamente possono essere molto utili.

Questi devono avere un numero minimo di parti e probabilmente essere alimentati con una sola cella a secco.

Il circuito preamplificatore indipendente da 1,5 V spiegato di seguito è costituito da un singolo transistor di amplificazione che precede un inseguitore di emettitore. Il feedback negativo CC mantiene stabile il livello operativo.

Il guadagno è approssimativamente da x 10 a x 20. Se la sorgente del segnale fornisce un'impedenza superiore a 100 k ohm, è possibile un certo controllo del guadagno tramite P1. Un backup della batteria ragionevolmente a lungo termine potrebbe essere acquisito tramite l'uso di un paio di celle a secco da 1,5 volt (in serie) anziché una.

Se la potenza scende al di sotto di 1 volt, l'amplificatore potrebbe smettere di funzionare. Le tipiche celle a secco spesso si esauriscono rapidamente fino a 1 volt e devono essere successivamente gettate via, sebbene possa essere necessario più tempo affinché ciascuna delle due celle scenda a 0,5 volt. L'assorbimento di corrente a 3 volt sarà probabilmente di circa 450 microampere.