Pirminis stiprintuvas: grandinė, veikimas, tipai, skirtumai, kaip pasirinkti ir jo taikymas

Pirminis stiprintuvas arba pirminis stiprintuvas pirmą kartą buvo išrastas XX amžiaus pradžioje kaip pagrindinis radijo ir fonografo technologijų plėtros elementas. Vėliau atsirado tranzistoriniai pirminiai stiprintuvai ir galiausiai skaitmeniniai pirminiai stiprintuvai, siūlantys didesnį patikimumą, mažesnę kainą ir mažesnį triukšmą. Šie stiprintuvai atnešė daugiau funkcijų ir funkcijų, tokių kaip; balansas ir filtrai papildomai prie erdvinio garso, išlyginimo, belaidžio ryšio ir kambario korekcijos. Pirminiai stiprintuvai yra svarbūs garso sistemos komponentai. Jie perduoda garso signalą galios stiprintuvui ir garsiakalbiui. Jie taip pat reguliuoja signalo lygį ir signalo maršrutą, kad atitiktų skirtingas sąlygas. Šiame straipsnyje trumpai paaiškinama a pirminis stiprintuvas , jo veikimas, tipai ir programos.

Kas yra išankstinis stiprintuvas?

Pirminis stiprintuvas yra elektroninis stiprintuvas, kuris pašalina signalą iš detektoriaus, labai nepablogindamas vidinio S/N santykio. Pirminio stiprintuvo funkcijos daugiausia apima; tonų valdymas, skaitmeniniai universalumo ir balanso reguliavimo įėjimai.

Šie stiprintuvai yra svarbūs namų kino ir namų stereo sistemų komponentai. Taigi jie daugiausia skirti naudoti garso signalą iš garso šaltinio įrenginio ir sustiprinti jį iki tokio lygio, kurį būtų galima toliau apdoroti per galios stiprintuvą ir leisti per garsiakalbius. Šio tipo stiprintuvai taip pat yra atsakingi už garso signalo apdorojimą, pvz. reguliuoti toną, balansą ir garsumą.

Pirminio stiprintuvo veikimo principas

Pirminis stiprintuvas veikia pakeisdamas silpną elektrinį signalą į stiprų išėjimo signalą, kuris yra atsparus triukšmui ir pakankamai stiprus, kad būtų galima perduoti į galios stiprintuvą, taip pat garsiakalbis yra žinomas kaip išankstinis stiprintuvas arba išankstinis stiprintuvas. Nenaudojant šio stiprintuvo galutinis išvesties signalas būtų iškraipytas arba triukšmingas.
Pirminiai stiprintuvai naudojami namų stereo sistemose ir namų kino sistemose, tačiau šio stiprintuvo pasirinkimas daugiausia priklauso nuo įvairių veiksnių, pvz. reikiamų kanalų skaičius, pageidaujamos funkcijos ir garso kokybė.

Pirminio stiprintuvo grandinė

Pirminio stiprintuvo grandinė su vienu tranzistoriumi parodyta žemiau. Ši paprasta grandinė naudojama maždaug 3–30 įtampos padidėjimui ir priklauso nuo šaltinio bei apkrovos varžos. Ši išankstinio stiprintuvo grandinė turi mažą įėjimo varžą.

Šiai išankstinio stiprintuvo grandinei reikalingi komponentai daugiausia apima: rezistoriai R1–2,2 MΩ, R2 – 4,7 KΩ, kondensatoriai C1 ir C2 elektrolitiniai kondensatoriai – 10 µF, 10 V ir NPN tranzistorius T1 = BC148B. Prijunkite grandinę pagal toliau pateiktą diagramą.

Darbas

Paprasta išankstinio stiprintuvo grandinė sukurta su vienu mažos galios stiprintuvo tranzistoriumi. Šis tranzistorius sukonfigūruotas CE ( bendras emiteris ) režimą. Kai įvesties signalas tiekiamas į pagrindinį T1 tranzistoriaus gnybtą visame C1 sujungimo kondensatoriuje, jis sujungia įvesties signalą su T1 tranzistoriaus BE gnybtais.

12V Vcc tiekiamas į tranzistoriaus kolektoriaus gnybtą ir atlieka papildomą funkciją suteikdamas bazinę srovę. C1 kondensatorius, esant nuliniam signalui, veikia kaip atvira grandinė, nes esant nuliniam dažniui, kondensatoriaus reaktyvumas yra begalinis. Todėl „C1“ kondensatorius veikia kaip blokuojantis kondensatorius. Panašiai C2 kondensatorius atlieka panašią funkciją. Taigi C2 kondensatorius veikia kaip jungiamasis kondensatorius ir tiekia sustiprintą signalą, kad sudarytų išėjimo įtampą. Ši paprasta išankstinio stiprintuvo grandinė naudoja fiksuotą poslinkį. Taigi aukščiau pateiktoje grandinėje nulinio signalo procesą galima nustatyti pasirinkus R1 varžą.

Pirminių stiprintuvų tipai

Yra trijų tipų išankstiniai stiprintuvai, jautrūs srovei, parazitinei talpai ir įkrovimui jautrūs pirminiai stiprintuvai, kurie aptariami toliau.

Srovei jautrus pirminis stiprintuvas

Srovei jautrus išankstinis stiprintuvas su 50 Ω įvesties varža užtikrina teisingą 50 Ω koaksialinio kabelio galą ir pakeičia srovės impulsą į įtampos impulsą iš detektoriaus. Jei padidintas stiprintuvo laikas yra mažas, palyginti su detektoriaus padidinimo laiku, pirminio stiprintuvo įtampos padidėjimas yra „A“, o įtampos impulso amplitudė prie išankstinio stiprintuvo o/p bus pateikta kaip;

Vout = 50 Iin A

kur „Iin“ yra srovės impulso amplitudė iš detektoriaus. Taigi šis signalas tiekiamas į greitą diskriminatorių, skirtą skaičiuoti programas, kurių o/p įrašomas per skaitiklį/laikmatį.

Dominuojantis laiko nustatymo apribojimas taikant laiko skiriamąją gebą naudojant fotodaugiklio vamzdelius ir mikrokanalų plokštes yra elektronų tranzito laiko kitimas, kai jie kaskaduojasi visame detektoriuje. Taigi tai gali sukelti virpėjimą per impulso atvykimo laiką detektoriaus išvestyje. Tačiau jei detektoriaus signalų pakanka, kad būtų reikalingas srovei jautrus išankstinis stiprintuvas, reikėtų atsižvelgti ir į išankstinio stiprintuvo įvesties triukšmo poveikį laiko skyrai. Šio tipo pirminiai stiprintuvai daugiausia skirti laiko nustatymo programoms, kurių kintamosios srovės laiko konstantos yra kelių šimtų nsek diapazone.

Parazitinės talpos pirminis stiprintuvas

Pirminis stiprintuvas, turintis didelę (~ 5 MΩ) įėjimo varžą, yra žinomas kaip parazitinės talpos išankstinis stiprintuvas. Taigi, detektoriaus generuojamas srovės impulsas yra įtrauktas į kombinuotą parazitinę talpą, esančią pirminio stiprintuvo įėjime ir detektoriaus išvestyje. Paprastai ši kombinuota parazitinė talpa svyruoja nuo 10 iki 50 pF. Gautas signalas yra įtampos impulsas, kurio amplitudė yra proporcinga visam detektoriaus impulso krūviui ir kilimo trukmei, atitinkančiam detektoriaus srovės signalo periodą.

Įvesties talpa ir rezistorius yra sujungti lygiagrečiai, o tai sukelia eksponentinį signalo nykimą su ~50 µs laiko konstanta. Stiprintuvas, turintis vieningą stiprinimą ir didelę įėjimo varžą, yra įtrauktas kaip buferis, skirtas valdyti mažą koaksialinio kabelio varžą išėjime. Čia 93 Ω rezistorius su nuosekliu išėjimu gali sugerti atspindėtus signalus ilguose kabeliuose, užbaigdamas kabelį jam būdinga varža.

Šių tipų pirminiai stiprintuvai nenaudojami su puslaidininkiniais detektoriais dėl jautraus stiprinimo ir nedidelių parazitinės talpos pokyčių. Iš dalies išeikvotų puslaidininkinių detektorių detektoriaus talpa keičiasi, kai detektoriaus diodui taikoma poslinkio įtampa. Be to, nedideli jungiamojo kabelio judesiai gali reguliuoti įvesties talpą keliomis dešimtosiomis pF.

Įkrovimui jautrus išankstinis stiprintuvas

Įkrovimui jautrus išankstinis stiprintuvas yra išankstinio stiprintuvo tipas, kuris dažnai naudojamas kuriant nuskaitymo grandines, daugiausia skirtas impulsų detektoriams. Jų dizainas užtikrina stabilumą, o mažas triukšmas ir integruojantis pobūdis suteikia našumą. Taigi ši išvestis yra proporcinga visam įkrovimui, tiekiamam iš detektoriaus per visą impulso įvykį.

Palyginti su kitais pirminiais stiprintuvais, šio pirminio stiprintuvo stiprinimas yra stabilus. Tai nepriklauso nuo stiprintuvo pralaidumo ar įvesties talpos. Šio tipo išankstiniai stiprintuvai paprastai naudojami radiacijos aptikimo programose, kur reikia labai tiksliai apskaičiuoti atskirus aptikimo signalus. Jie gali būti montuojami namų garso sistemoje ir gali būti derinami su kita garso įranga. Šie stiprintuvai yra labai pigūs ir sukuria natūralų garsą.

Kaip naudoti išankstinį stiprintuvą su stiprintuvu?

Paprastai garso sistemoje išankstinis stiprintuvas naudojamas prieš stiprintuvą arba galios stiprintuvą. Negalime tiekti signalų į galios stiprintuvą iš mikrofono (ar jokio analoginio garso jutiklio). Taigi pirminį stiprintuvą turėtume naudoti prieš stiprintuvą.

Stiprintuvas paprasčiausiai sutelkia dėmesį į elektroninio signalo stiprinimą dideliu diapazonu, nesugeba pašalinti signalo triukšmo ir trukdžių. Kad signalas būtų stiprinamas dideliu greičiu, stiprintuvui turi būti suteiktas stiprus ir be triukšmo elektroninis signalas. Tačiau mikrofonų, keitiklių, analoginių jutiklių ir kt. išvestis netinka stiprintuvo įvestims, nes sukuria tik triukšmą, silpnus ir trikdžius įterptus signalus.

Taigi išankstinis stiprintuvas naudojamas signalui paruošti galios stiprintuvo i/p. Jei pirminis stiprintuvas nesusijęs su stiprintuvu, galios stiprintuvo išėjimas bus triukšmingas ir iškraipytas. Be to, pirminis stiprintuvas padeda subalansuoti stiprinimą.

Skirtumas B/W išankstinis stiprintuvas vs stiprintuvas

Pagrindinis skirtumai tarp pirminio stiprintuvo ir stiprintuvo aptariami toliau.

Kaip išsirinkti tinkamą išankstinį stiprintuvą?

Žinome, kad pirminis stiprintuvas sustiprina mikrofono signalą prieš pasiekiant pagrindinį maišytuvą arba garso sąsają. Šis stiprintuvas gali turėti įtakos jūsų įrašų kokybei ir pobūdžiui, todėl labai svarbu pasirinkti tinkamą jūsų sistemai. Taigi, renkantis pirminį stiprintuvą, reikia atsižvelgti į daugelį veiksnių, kurie bus aptarti toliau.

Gain & Headroom

Stiprinimo dydis, kurį išankstinis stiprintuvas taiko įvesties signalui, yra žinomas kaip stiprinimas, o aukštis yra aukščiausias lygis, kurį išankstinis stiprintuvas valdo neiškraipydamas. Taigi pirminio stiprintuvo stiprinimas turėtų būti minimalus – 60 dB, o aukštis – 20 dB.

Spalva ir tonas

Spalva ir tonas reiškia garso ypatybes, kurias pirminis stiprintuvas suteikia signalui; aiškumas, šiluma, sodrumas, ryškumas ir kt. Spalvų ir tonų pasirinkimas daugiausia priklauso nuo jūsų asmeninių pageidavimų ir įrašomos muzikos stiliaus bei tipo.

Savybės ir funkcijos

Tai yra papildomos parinktys, valdančios, kurias siūlo išankstinis stiprintuvas; poliškumo jungiklis, fantominė galia, žemo pjovimo filtras, padėklas, fazių derinimas arba matavimas. Taigi visos šios funkcijos ir funkcijos padeda formuoti ir optimizuoti signalą prieš jam pasiekiant kitą signalų grandinės fazę. Taigi, prieš pasirinkdami pirminį stiprintuvą, turite ieškoti funkcijų ir funkcijų, kurios atitinka jūsų poreikius ir darbo eigą.

Suderinamumas ir jungiamumas

Tai nurodo, kaip gerai išankstinis stiprintuvas veikia su kita studijos įranga ir programine įranga, tokia kaip maišytuvas, garso sąsaja, monitoriai ar DAW. Jei norite išankstinio stiprintuvo savo dabartinei sąrankai, turite ieškoti pirminio stiprintuvo, turinčio tinkamas įvesties ir išvesties jungtis, pvz.; TRS, RCA arba XLR. Taip pat turite patikrinti pirminio stiprintuvo suderinamumą su operacine sistema ir DAW,

Kokybė ir biudžetas

Tai daugiausia reiškia, kiek esate pasirengę išleisti pirminiam stiprintuvui ir kokio patikimumo bei našumo tikitės iš jo. Jei jums reikia išankstinio stiprintuvo, atsižvelgiant į jūsų biudžetą ir įrašų kokybę, turite patikrinti jo atsiliepimus, garantiją ir klientų palaikymą.

Privalumai ir trūkumai

The pirminio stiprintuvo pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Šis stiprintuvas padidina signalus iš šaltinio įrangos iki diapazono, su kuriuo galios stiprintuvas gali veikti efektyviai.
• Šie stiprintuvai suteikia galimybę perjungti skirtingus šaltinio komponentus.
• Jis turi geresnę garso kokybę.
• Šis stiprintuvas turi mažiau triukšmo ir daugiau stiprinimo.
• Pirminis stiprintuvas turi didesnį pralaidumą.
• Šis stiprintuvas turi didelį dinaminį diapazoną.
• Šie nėra brangūs.
• Šio stiprintuvo montavimas ir trikčių šalinimas yra labai paprasti.
• Jie yra lengvai prieinami ir labai reaguoja.
• Pirminiai stiprintuvai yra linijiniai.
• Jis turi didelę įėjimo ir mažą išėjimo varžą.
• Paprastai jie yra jautrūs įkrovimui ir srovei.
• Šis stiprintuvas suteikia ypatingą jūsų garso charakteristiką / požiūrį.
• Žemos įtampos garso signalai transformuojami labai greitai.

The pirminio stiprintuvo trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Šis stiprintuvas turi mažiau įėjimų ir išėjimų.
• Šie yra sunkesni.
• Tai neleidžia papildomai valdyti.
• Tai labai svarbus girometro elektronikos komponentas.

Programos

The pirminių stiprintuvų programos įtraukti toliau nurodytus dalykus.

• Išankstinis stiprintuvas identifikuoja labai mažos amplitudės AE signalą, generuojamą iš AE jutiklių, ir pakeičia į tinkamas ir sustiprintas formas.
• Šis stiprintuvas naudojamas visur, kur įvesties signalas yra labai mažas ir galios stiprintuvas negali aptikti šio mažo signalo, kuriame nėra išankstinio stiprintuvo pakopos.
• Paprastai prieš vieną kitą stiprintuvą reikia sutvarkyti elektroninį signalą tolesniam apdorojimui ar stiprinimui.
• Jis naudojamas ryšių sistemose, siekiant sustiprinti itin mažus antenos gaunamus signalus, ir dažnai yra labai arti antenos.
• Jis naudojamas modifikuoti signalą iš žemos įtampos ir didelės varžos į aukštos įtampos ir mažos varžos signalą, kuris yra jautrus signalo pablogėjimui.
• Šis stiprintuvas sustiprina elektroninius signalus tiesiog pagerindamas S/N santykį, kol jie patenka į kabelį su stiprintuvu.
• Jis daugiausia naudojamas didelio tikslumo garsui palaikyti stereo kanalams, taip pat garso įvestims perjungti.
• Šio tipo stiprintuvas siūlo RIAA išlyginimą daugiausia įrašant ir atkuriant fonografo įrašus.
• Šis stiprintuvas naudojamas įvairiems garso kanalams palaikyti namų kino teatruose.
• Šis stiprintuvas naudojamas bet kurioje garso sistemoje, kad būtų paruoštas įvesties garso signalas, daugiausia sustiprinimui kitame etape.
• Jie naudojami garso plokštėse, ekvalaizeriuose, DJ maišytuvuose ir daugelyje kitų.
• Šie stiprintuvai naudojami su analoginiais jutikliais, keitikliais, tokiais kaip artumo jutikliai, taip pat su mikrofonais, siekiant pagerinti jų išvestį.
• Išankstiniai stiprintuvai naudojami imtuvo gale komunikacijos sistema atsikratyti triukšmo ir trukdžių, kuriuos sukelia priimantys signalai.

Taigi, tai yra išankstinio stiprintuvo apžvalga , veikimas, tipai, grandinė ir jų pritaikymas. Aukštos kokybės garso sistemose pirminis stiprintuvas atlieka pagrindinį vaidmenį stiprinant ir tobulinant signalą iš šaltinio įrangos. Renkantis pirminį stiprintuvą, reikia atsižvelgti į kai kuriuos esminius veiksnius, pvz., suderinamumą su kita garso įranga, pageidaujamą garso kokybę ir tt Taigi, suprasdami pagrindinį vaidmenį ir jo tipus, galite žymiai pagerinti garso kokybę. Štai tau klausimas, kas yra stiprintuvas?