เครื่องขยายสัญญาณ DC - วัตถุประสงค์ ประเภท วงจร และหลักการทำงาน
แอมพลิฟายเออร์ DC ตามชื่อที่แนะนำ ไม่ขยายกระแสต่อตัว นั่นคือ มันไม่ได้สร้างพลังงานเพิ่มเติม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ใช้เพื่อควบคุมการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าในช่วงความถี่หนึ่งๆ เริ่มตั้งแต่ 0 Hz แต่เมื่อดูที่รูปร่างของสัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ DC เราสามารถพูดได้อย่างชัดเจนว่ามีสัญญาณอินพุตที่ขยายที่เอาต์พุต แต่แหล่งพลังงานสำหรับสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตนั้นแยกกัน
ตามหลักการทำงาน แอมพลิฟายเออร์ DC แบ่งออกเป็นแอมพลิฟายเออร์โดยตรงและแอมพลิฟายเออร์คอนเวอร์เตอร์
แอมพลิฟายเออร์การแปลง DC แปลง DC เป็น AC จากนั้นขยายและแก้ไข สิ่งนี้เรียกว่าเกนด้วยมอดูเลตและดีโมดูเลชัน — MDM
วงจรขยายเสียงโดยตรงไม่มีองค์ประกอบปฏิกิริยา เช่น ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ ซึ่งอิมพีแดนซ์จะขึ้นอยู่กับความถี่ แต่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าโดยตรงของเอาต์พุต (ตัวสะสมหรือแอโนด) ขององค์ประกอบเครื่องขยายเสียงของสเตจหนึ่งกับอินพุต (เบสหรือกริด) ของสเตจถัดไปด้วยเหตุนี้แอมพลิฟายเออร์อัตราขยายโดยตรงจึงสามารถผ่าน (ขยาย) ได้ กระแสตรง.… รูปแบบดังกล่าวยังเป็นที่นิยมในด้านอะคูสติก
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการเชื่อมต่อแบบกัลวานิกโดยตรงจะถ่ายโอนได้อย่างแม่นยำมากระหว่างแรงดันตกของสเตจและการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ช้า การแก้ปัญหาดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการทำงานที่ไม่เสถียรของแอมพลิฟายเออร์ ซึ่งมีปัญหาในการสร้างโหมดการทำงานของส่วนประกอบของแอมพลิฟายเออร์
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือโหมดการทำงานขององค์ประกอบของเครื่องขยายเสียงเปลี่ยนไปหรือพารามิเตอร์ของพวกมันลอยขึ้นเล็กน้อยจากนั้นจะสังเกตการเปลี่ยนแปลงของกระแสในวงจรอย่างช้าๆทันทีซึ่งผ่านวงจรที่เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าจะเข้าสู่สัญญาณอินพุต และบิดเบือนรูปร่างของสัญญาณที่เอาต์พุต บ่อยครั้งที่การเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตปลอมเหล่านี้มีขนาดใกล้เคียงกับการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพที่เกิดจากสัญญาณอินพุตปกติ
ความผิดเพี้ยนของแรงดันเอาต์พุตอาจเกิดจากหลายปัจจัย ประการแรกผ่านกระบวนการภายในในองค์ประกอบห่วงโซ่ แรงดันไฟฟ้าไม่เสถียรของแหล่งจ่ายไฟ, พารามิเตอร์ที่ไม่เสถียรขององค์ประกอบแบบพาสซีฟและแอคทีฟของวงจรโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่ลดลง ฯลฯ อาจไม่เกี่ยวข้องกับแรงดันอินพุตเลย
การเปลี่ยนแปลงของแรงดันเอาต์พุตที่เกิดจากปัจจัยเหล่านี้เรียกว่า แอมพลิฟายเออร์โมฆะดริฟท์ การเปลี่ยนแปลงสูงสุดของแรงดันขาออกในกรณีที่ไม่มีสัญญาณอินพุตไปยังเครื่องขยายเสียง (เมื่อปิดอินพุต) ในช่วงระยะเวลาหนึ่งเรียกว่าการดริฟท์สัมบูรณ์
แรงดันดริฟต์ที่อ้างถึงอินพุตเท่ากับอัตราส่วนของการดริฟท์สัมบูรณ์ต่ออัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์ที่กำหนดแรงดันไฟฟ้านี้กำหนดความไวของเครื่องขยายเสียงเนื่องจากจำกัดสัญญาณอินพุตที่ตรวจจับได้ต่ำสุด
เพื่อให้แอมพลิฟายเออร์ทำงานอย่างถูกต้อง แรงดันดริฟต์ต้องไม่เกินแรงดันขั้นต่ำที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของสัญญาณที่จะขยายซึ่งใช้กับอินพุต หากดริฟต์เอาต์พุตอยู่ในลำดับเดียวกันหรือมากกว่าสัญญาณอินพุต การบิดเบือนจะเกินขีดจำกัดที่อนุญาตสำหรับเครื่องขยายเสียง และจุดการทำงานของมันจะเลื่อนออกจากช่วงการทำงานที่เพียงพอของคุณลักษณะของเครื่องขยายเสียง ("การเลื่อนเป็นศูนย์") .
เพื่อลดความเบี่ยงเบนเป็นศูนย์ ใช้วิธีการดังต่อไปนี้ ประการแรก แหล่งจ่ายแรงดันและกระแสทั้งหมดที่จ่ายให้กับสเตจของแอมพลิฟายเออร์จะเสถียร ประการที่สอง พวกเขาใช้ความคิดเห็นเชิงลบอย่างลึกซึ้ง ประการที่สาม แผนการชดเชยการเลื่อนลอยของอุณหภูมิใช้โดยการเพิ่มองค์ประกอบที่ไม่เชิงเส้นซึ่งพารามิเตอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ประการที่สี่ ใช้วงจรบาลานซ์บริดจ์ ในที่สุด กระแสตรงจะถูกแปลงเป็นกระแสสลับ หลังจากนั้นกระแสสลับจะถูกขยายและแก้ไข
เมื่อสร้างวงจรแอมพลิฟายเออร์ DC สิ่งสำคัญคือต้องจับคู่ศักยภาพที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ที่จุดเชื่อมต่อของสเตจรวมถึงที่เอาต์พุตของโหลด นอกจากนี้ยังจำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของสเตจในโหมดต่างๆ และแม้แต่ในสภาวะของพารามิเตอร์วงจรลอย
แอมพลิฟายเออร์ DC เป็นแบบปลายด้านเดียวและแบบพุชพูล วงจรอัตราขยายโดยตรงแบบช็อตเดียวยอมรับการป้อนสัญญาณเอาต์พุตโดยตรงจากองค์ประกอบหนึ่งไปยังอินพุตขององค์ประกอบถัดไปแรงดันสะสมของตัวแรกถูกป้อนเข้าของทรานซิสเตอร์ตัวถัดไปพร้อมกับสัญญาณเอาท์พุตจากองค์ประกอบแรก (ทรานซิสเตอร์)
ที่นี่ต้องจับคู่ศักยภาพของตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ตัวแรกและฐานของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองซึ่งแรงดันสะสมของทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะถูกชดเชยด้วยตัวต้านทาน ตัวต้านทานยังถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองเพื่อชดเชยแรงดันอิมิตเตอร์ฐาน ศักยภาพของตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ในขั้นตอนต่อไปจะต้องสูงเช่นกัน ซึ่งทำได้โดยการใช้ตัวต้านทานที่ตรงกัน
ในขั้นตอนการดันแบบสมดุลแบบคู่ขนาน ตัวต้านทานของวงจรตัวสะสมและความต้านทานภายในของทรานซิสเตอร์จะก่อตัวเป็นสะพานสี่แขน ซึ่งหนึ่งในเส้นทแยงมุมของวงจรนั้น (ระหว่างวงจรตัวสะสม-อิมิตเตอร์) จะถูกจ่ายด้วยแรงดันไฟฟ้า และ อื่น ๆ (ระหว่างตัวสะสม) เชื่อมต่อกับโหลด สัญญาณที่จะขยายถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ทั้งสอง
ด้วยตัวต้านทานแบบสะสมที่เท่ากันและทรานซิสเตอร์ที่เหมือนกันทุกประการ ความต่างศักย์ระหว่างตัวสะสมในกรณีที่ไม่มีสัญญาณอินพุตจะเป็นศูนย์ หากสัญญาณอินพุตไม่เป็นศูนย์ ตัวสะสมจะมีขนาดขั้นเท่ากันแต่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม โหลดระหว่างตัวสะสมจะปรากฏกระแสสลับในรูปแบบของสัญญาณอินพุตซ้ำ แต่มีแอมพลิจูดที่ใหญ่กว่า
สเตจดังกล่าวมักใช้เป็นสเตจหลักของแอมพลิฟายเออร์หลายสเตจหรือเป็นสเตจเอาต์พุตเพื่อให้ได้แรงดันและกระแสที่สมดุล ข้อดีของการแก้ปัญหาเหล่านี้คือ ผลกระทบของอุณหภูมิบนแขนทั้งสองข้างจะเปลี่ยนลักษณะเท่าๆ กัน และแรงดันขาออกจะไม่ลอย