Προενισχυτής: Κύκλωμα, Εργασία, Τύποι, Διαφορές, Τρόπος Επιλογής και Εφαρμογές του

Ο προενισχυτής ή προενισχυτής εφευρέθηκε για πρώτη φορά στις αρχές του 20ου αιώνα ως κύριο στοιχείο ανάπτυξης της τεχνολογίας του ραδιοφώνου και του φωνογράφου. Αργότερα, εμφανίστηκαν προενισχυτές βασισμένοι σε τρανζίστορ και τελικά ψηφιακοί προενισχυτές προσφέροντας υψηλότερη αξιοπιστία, χαμηλότερο κόστος και χαμηλότερο θόρυβο. Αυτά τα ενισχυτές έφερε περισσότερες λειτουργίες και χαρακτηριστικά όπως ισορροπία και φίλτρα επιπλέον για ήχο surround, εξισορρόπηση, ασύρματη συνδεσιμότητα και διόρθωση δωματίου. Οι προενισχυτές είναι σημαντικά στοιχεία στο ηχοσύστημα. Παρέχουν το ηχητικό σήμα στον ενισχυτή ισχύος & στο μεγάφωνο. Προσαρμόζουν επίσης τη στάθμη σήματος και τη δρομολόγηση σήματος για να ταιριάζουν σε διαφορετικές συνθήκες. Αυτό το άρθρο εξηγεί εν συντομία α προενισχυτής , τη λειτουργία του, τους τύπους και τις εφαρμογές του.

Τι είναι ένας προενισχυτής;

Ένας προενισχυτής είναι ένας ηλεκτρονικός ενισχυτής που αφαιρεί το σήμα από τον ανιχνευτή χωρίς να υποβαθμίζει σημαντικά την εγγενή αναλογία S/N. Τα χαρακτηριστικά του προενισχυτή περιλαμβάνουν κυρίως: έλεγχος τόνου, ψηφιακές είσοδοι ευελιξίας και ρύθμιση ισορροπίας.

Αυτοί οι ενισχυτές είναι κρίσιμα εξαρτήματα στα συστήματα οικιακού κινηματογράφου και οικιακού στερεοφωνικού συστήματος. Έτσι, αυτά έχουν σχεδιαστεί κυρίως για να χρησιμοποιούν ένα σήμα ήχου από μια συσκευή πηγής ήχου και να το ενισχύουν σε επίπεδο που μπορεί να υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία μέσω ενός ενισχυτή ισχύος για αναπαραγωγή μέσω ηχείων. Αυτοί οι τύποι ενισχυτών είναι επίσης υπεύθυνοι για την επεξεργασία του σήματος ήχου όπως π. ρύθμιση του τόνου, της ισορροπίας και της έντασης.

Αρχή εργασίας προενισχυτή

Ο προενισχυτής λειτουργεί αλλάζοντας ένα αδύναμο ηλεκτρικό σήμα σε ένα ισχυρό σήμα εξόδου το οποίο είναι ανθεκτικό στο θόρυβο και αρκετά ισχυρό για μετάδοση σε έναν ενισχυτή ισχύος, καθώς και ένα μεγάφωνο είναι γνωστό ως προενισχυτής ή προενισχυτής. Το τελικό σήμα εξόδου θα ήταν παραμορφωμένο ή θορυβώδες χωρίς τη χρήση αυτού του ενισχυτή.
Οι προενισχυτές χρησιμοποιούνται σε οικιακά στερεοφωνικά συστήματα και συστήματα οικιακού κινηματογράφου, αλλά η επιλογή αυτού του ενισχυτή εξαρτάται κυρίως από διάφορους παράγοντες όπως: τον αριθμό των απαιτούμενων καναλιών, τις προτιμώμενες δυνατότητες και την ποιότητα ήχου.

Κύκλωμα προενισχυτή

Το κύκλωμα προενισχυτή με ένα μόνο τρανζίστορ φαίνεται παρακάτω. Αυτό το απλό κύκλωμα χρησιμοποιείται για την παροχή περίπου 3 – 30 κέρδους τάσης και εξαρτάται από την πηγή καθώς και από την αντίσταση φορτίου. Αυτό το κύκλωμα προενισχυτή έχει χαμηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Τα απαραίτητα εξαρτήματα για την κατασκευή αυτού του κυκλώματος προενισχυτή περιλαμβάνουν κυρίως: αντιστάσεις R1-2,2 MΩ, R2 – 4,7 KΩ, πυκνωτές Γ1 & Γ2 ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές – Τρανζίστορ 10 µF, 10V και NPN T1 = BC148B. Συνδέστε το κύκλωμα σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται παρακάτω.

Εργαζόμενος

Το απλό κύκλωμα προενισχυτή έχει σχεδιαστεί με ένα μόνο τρανζίστορ ενισχυτή χαμηλής ισχύος. Αυτό το τρανζίστορ έχει ρυθμιστεί σε CE ( κοινός εκπομπός ) λειτουργία. Κάθε φορά που το σήμα εισόδου παρέχεται στον ακροδέκτη βάσης του τρανζίστορ Τ1 σε όλο τον πυκνωτή σύζευξης C1, τότε συνδέει το σήμα εισόδου στους ακροδέκτες BE του τρανζίστορ Τ1.

Το 12V Vcc παρέχεται στον ακροδέκτη συλλέκτη του τρανζίστορ και εξυπηρετεί την επιπλέον λειτουργία δίνοντας το ρεύμα βάσης. Ο πυκνωτής C1 σε κατάσταση μηδενικού σήματος λειτουργεί ως ανοιχτό κύκλωμα αφού η αντίδραση του πυκνωτή είναι άπειρη σε μηδενική συχνότητα. Επομένως, ο πυκνωτής «C1» λειτουργεί ως πυκνωτής αποκλεισμού. Ομοίως, ένας πυκνωτής C2 εξυπηρετεί παρόμοια λειτουργία. Έτσι, ο πυκνωτής C2 λειτουργεί ως πυκνωτής σύζευξης και τροφοδοτεί το ενισχυμένο σήμα για να σχηματίσει την τάση εξόδου. Αυτό το απλό κύκλωμα προενισχυτή χρησιμοποιεί σταθερή προκατάληψη. Έτσι στο παραπάνω κύκλωμα, η διαδικασία μηδενικού σήματος μπορεί να καθοριστεί επιλέγοντας αντίσταση R1.

Τύποι προενισχυτών

Υπάρχουν τρεις τύποι προενισχυτών ευαίσθητοι στο ρεύμα, παρασιτικής χωρητικότητας και ευαίσθητοι στο φορτίο προενισχυτές που αναλύονται παρακάτω.

Προενισχυτής ευαίσθητος στο ρεύμα

Ο ευαίσθητος στο ρεύμα προενισχυτής με σύνθετη αντίσταση εισόδου 50Ω παρέχει τον σωστό τερματισμό του ομοαξονικού καλωδίου 50Ω και αλλάζει τον παλμό ρεύματος σε παλμό τάσης από τον ανιχνευτή. Εάν ο αυξημένος χρόνος του ενισχυτή είναι μικρός σε σύγκριση με τον χρόνο αύξησης του ανιχνευτή, το κέρδος τάσης του προενισχυτή είναι «A» και το πλάτος του παλμού τάσης στον προενισχυτή o/p θα δοθεί ως.

Vout = 50 Iin A

όπου «Iin» είναι το τρέχον πλάτος παλμού από τον ανιχνευτή. Έτσι, αυτό το σήμα τροφοδοτείται σε έναν γρήγορο διαχωριστή για την καταμέτρηση εφαρμογών του οποίου το o/p καταγράφεται μέσω ενός μετρητή/χρονομέτρου.

Ο κυρίαρχος περιορισμός για τις εφαρμογές χρονισμού στην ανάλυση χρονισμού μέσω σωλήνων φωτοπολλαπλασιαστή και πλακών μικροκαναλιών είναι η διακύμανση εντός των χρόνων διέλευσης των ηλεκτρονίων όταν αυτά διαχωρίζονται σε όλο τον ανιχνευτή. Έτσι αυτό μπορεί να προκαλέσει ένα jitter εντός του χρόνου άφιξης παλμού στην έξοδο του ανιχνευτή. Αλλά, εάν τα σήματα του ανιχνευτή είναι επαρκή για να χρειαστεί ένας προενισχυτής ευαίσθητος στο ρεύμα, τότε θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η επίδραση του θορύβου εισόδου του προενισχυτή στη χρονική ανάλυση. Αυτοί οι τύποι προενισχυτών έχουν σχεδιαστεί κυρίως για εφαρμογές χρονισμού που έχουν χρονικές σταθερές συζευγμένες με AC εντός εύρους μερικών εκατοντάδων nsec.

Προενισχυτής παρασιτικής χωρητικότητας

Ο προενισχυτής που έχει υψηλή (~5 MΩ) σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι γνωστός ως προενισχυτής παρασιτικής χωρητικότητας. Έτσι, ο παραγόμενος παλμός ρεύματος από τον ανιχνευτή ενσωματώνεται στη συνδυασμένη παρασιτική χωρητικότητα που είναι διαθέσιμη στην είσοδο του προενισχυτή και στην έξοδο του ανιχνευτή. Γενικά, αυτή η συνδυασμένη παρασιτική χωρητικότητα κυμαίνεται από 10 – 50 pF. Το προκύπτον σήμα είναι ένας παλμός τάσης με πλάτος που είναι ανάλογο με το συνολικό φορτίο εντός του παλμού του ανιχνευτή & χρόνο ανόδου ισοδύναμο με την περίοδο του σήματος ρεύματος του ανιχνευτή.

Η χωρητικότητα εισόδου και μια αντίσταση συνδέονται παράλληλα, γεγονός που προκαλεί μια εκθετική αποσύνθεση του σήματος με χρονική σταθερά ~50 µs. Ένας ενισχυτής με κέρδος μονάδας και υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι ενσωματωμένος ως buffer για να οδηγεί τη χαμηλή σύνθετη αντίσταση του ομοαξονικού καλωδίου στην έξοδο. Εδώ, η αντίσταση 93 Ω με την έξοδο σε σειρά μπορεί να απορροφήσει τα ανακλώμενα σήματα μέσα σε μακριά καλώδια τερματίζοντας το καλώδιο στη χαρακτηριστική του σύνθετη αντίσταση.

Αυτοί οι τύποι προενισχυτών δεν χρησιμοποιούνται με ανιχνευτές ημιαγωγών λόγω του ευαίσθητου κέρδους σε μικρές αλλαγές εντός της παρασιτικής χωρητικότητας. Η χωρητικότητα του ανιχνευτή για μερικώς εξαντλημένους ανιχνευτές ημιαγωγών αλλάζει με την εφαρμοζόμενη τάση πόλωσης στη δίοδο ανιχνευτή. Επιπλέον, οι μικρές κινήσεις του καλωδίου διασύνδεσης μπορούν να ρυθμίσουν την χωρητικότητα εισόδου με μερικά δέκατα του pF.

Προενισχυτής ευαίσθητος στο φορτίο

Ο προενισχυτής με ευαισθησία φορτίου είναι ένας τύπος προενισχυτή που χρησιμοποιείται συχνά κατά το σχεδιασμό κυκλωμάτων ανάγνωσης κυρίως για ανιχνευτές παλμών. Ο σχεδιασμός τους παρέχει σταθερότητα και ο χαμηλός θόρυβος και η ενσωματωμένη φύση τους προσφέρουν απόδοση. Έτσι, αυτή η έξοδος είναι ανάλογη με το συνολικό φορτίο που παρέχεται από τον ανιχνευτή σε όλο το συμβάν παλμού.

Σε σύγκριση με άλλους προενισχυτές, το κέρδος αυτού του προενισχυτή είναι σταθερό. Δεν εξαρτάται από το εύρος ζώνης του ενισχυτή ή την χωρητικότητα εισόδου. Αυτοί οι τύποι προενισχυτών χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές ανίχνευσης ακτινοβολίας, όπου χρειάζεται να υπολογιστούν μεμονωμένα σήματα ανίχνευσης με υψηλή ακρίβεια. Αυτά μπορούν να εγκατασταθούν στο οικιακό ηχοσύστημα και μπορούν να συνδυαστούν με άλλο εξοπλισμό ήχου. Αυτοί οι ενισχυτές είναι πολύ φθηνοί και παράγουν φυσικό ήχο.

Πώς να χρησιμοποιήσετε έναν προενισχυτή με έναν ενισχυτή;

Γενικά, ο προενισχυτής χρησιμοποιείται πριν από τον ενισχυτή ή τον ενισχυτή ισχύος σε ένα ηχοσύστημα. Δεν μπορούμε να παρέχουμε σήματα στον ενισχυτή ισχύος από μικρόφωνο (ή) οποιονδήποτε αναλογικό αισθητήρα ήχου. Θα πρέπει λοιπόν να χρησιμοποιήσουμε τον προενισχυτή πριν από τον ενισχυτή.

Ο ενισχυτής εστιάζει απλώς στην ενίσχυση του ηλεκτρονικού σήματος σε υψηλή εμβέλεια και δεν είναι ικανός να αφαιρέσει θόρυβο και επίσης παρεμβολές από το σήμα. Για την ενίσχυση του σήματος υψηλής ταχύτητας, πρέπει να δοθεί στον ενισχυτή ένα ισχυρό και χωρίς θόρυβο ηλεκτρονικό σήμα. Ωστόσο, η έξοδος των μικροφώνων, των μορφοτροπέων, των αναλογικών αισθητήρων κ.λπ. δεν είναι κατάλληλη για την είσοδο του ενισχυτή καθώς δημιουργούν μόνο θόρυβο, αδύναμα και ενσωματωμένα σήματα παρεμβολών.

Έτσι, ο προενισχυτής χρησιμοποιείται για την προετοιμασία του σήματος για το i/p του ενισχυτή ισχύος. Εάν ο προενισχυτής δεν έχει συνδεθεί πριν από τον ενισχυτή, η έξοδος του ενισχυτή ισχύος θα είναι θορυβώδης και παραμορφωμένη. Επιπλέον, ο προενισχυτής βοηθά στην εξισορρόπηση του κέρδους.

Διαφορά Α/Β Προενισχυτής vs Ενισχυτής

Το κύριο διαφορές μεταξύ ενός προενισχυτή και ενός ενισχυτή συζητούνται παρακάτω.

Πώς να επιλέξετε τον σωστό προενισχυτή;

Γνωρίζουμε ότι ένας προενισχυτής ενισχύει το σήμα του μικροφώνου προτού επιτύχει τον κύριο μίκτη ή τη διεπαφή ήχου. Αυτός ο ενισχυτής μπορεί να έχει αντίκτυπο στην ποιότητα και τον χαρακτήρα των εγγραφών σας, επομένως η επιλογή του σωστού για το σύστημά σας είναι απαραίτητη. Επομένως, κατά την επιλογή ενός προενισχυτή, πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλοί παράγοντες που συζητούνται παρακάτω.

Gain & Headroom

Το ποσό της ενίσχυσης που εφαρμόζει ένας προενισχυτής στο σήμα εισόδου είναι γνωστό ως κέρδος, ενώ ο χώρος κεφαλής είναι το υψηλότερο επίπεδο που χειρίζεται ένας προενισχυτής χωρίς παραμόρφωση. Έτσι, ένας προενισχυτής θα πρέπει να έχει ελάχιστο κέρδος – 60 dB & ύψος κεφαλής – 20 dB.

Χρωματικός τόνος

Το χρώμα και ο τόνος αναφέρονται στα ηχητικά χαρακτηριστικά που προσδίδει ένας προενισχυτής στο σήμα όπως π. ευκρίνεια, ζεστασιά, κορεσμός, φωτεινότητα κ.λπ. Η επιλογή χρώματος & τόνου εξαρτάται κυρίως από την προσωπική σας προτίμηση & το στυλ και το είδος της μουσικής που ηχογραφείτε.

Χαρακτηριστικά & Λειτουργίες

Αυτές είναι οι επιπλέον επιλογές ελέγχου που προσφέρει ένας προενισχυτής όπως π.χ. διακόπτη πολικότητας, phantom power, φίλτρο χαμηλής κοπής, μαξιλαράκι, ευθυγράμμιση φάσης ή μέτρηση. Έτσι, όλα αυτά τα χαρακτηριστικά καθώς και οι λειτουργίες σας βοηθούν στη διαμόρφωση και βελτιστοποίηση του σήματος πριν φτάσει στην επόμενη φάση της αλυσίδας σήματος. Επομένως, πριν επιλέξετε έναν προενισχυτή, πρέπει να αναζητήσετε χαρακτηριστικά και λειτουργίες που ταιριάζουν στις ανάγκες σας καθώς και στη ροή εργασιών.

Συμβατότητα & Συνδεσιμότητα

Αναφέρεται στο πόσο καλά λειτουργεί ένας προενισχυτής με άλλο εξοπλισμό και λογισμικό στούντιο όπως μίκτη, διεπαφή ήχου, οθόνες ή DAW. Εάν θέλετε έναν προενισχυτή για την τρέχουσα ρύθμιση, τότε πρέπει να αναζητήσετε έναν προενισχυτή που να διαθέτει κατάλληλους συνδέσμους εισόδου και εξόδου, όπως π. TRS, RCA ή XLR. Πρέπει επίσης να επαληθεύσετε τη συμβατότητα προενισχυτή με το λειτουργικό σας σύστημα και το DAW,

Ποιότητα & Προϋπολογισμός

Αυτό αναφέρεται κυρίως στο πόσα είστε έτοιμοι να ξοδέψετε σε έναν προενισχυτή και σε ποιο επίπεδο αξιοπιστίας και απόδοσης αναμένετε από αυτόν. Εάν χρειάζεστε έναν προενισχυτή με βάση τον προϋπολογισμό σας καθώς και την ποιότητα που χρειάζεστε για τις εγγραφές σας, τότε πρέπει να ελέγξετε τις κριτικές, την εγγύηση και την υποστήριξή του από πελάτες.

Πλεονεκτήματα μειονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα του προενισχυτή περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτός ο ενισχυτής ενισχύει τα σήματα από τον εξοπλισμό πηγής σε ένα εύρος με το οποίο μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά ένας ενισχυτής ισχύος.
• Αυτοί οι ενισχυτές παρέχουν μια τεχνική εναλλαγής μεταξύ διαφορετικών στοιχείων πηγής.
• Έχει καλύτερη ποιότητα ήχου.
• Αυτός ο ενισχυτής έχει λιγότερο θόρυβο και μεγαλύτερο κέρδος.
• Ο προενισχυτής έχει μεγαλύτερο εύρος ζώνης.
• Αυτός ο ενισχυτής έχει υψηλό δυναμικό εύρος.
• Αυτά δεν είναι ακριβά.
• Αυτός ο ενισχυτής Η εγκατάσταση και η αντιμετώπιση προβλημάτων είναι πολύ απλές.
• Αυτά είναι εύκολα διαθέσιμα και ανταποκρίνονται πολύ.
• Οι προενισχυτές είναι γραμμικοί.
• Έχει υψηλές σύνθετες αντιστάσεις εισόδου και χαμηλής εξόδου.
• Αυτά είναι συνήθως ευαίσθητα στο φορτίο και ευαίσθητα στο ρεύμα.
• Αυτός ο ενισχυτής παρέχει ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό/στάση για τον ήχο σας.
• Τα ηχητικά σήματα χαμηλής τάσης μετασχηματίζονται πολύ γρήγορα.

ο μειονεκτήματα του προενισχυτή περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτός ο ενισχυτής έχει μικρότερο αριθμό εισόδων και εξόδων.
• Αυτά είναι πιο βαριά.
• Δεν επιτρέπει επιπλέον έλεγχο.
• Είναι ένα κρίσιμο εξάρτημα στα ηλεκτρονικά του γυροσκόπιου.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές προενισχυτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Ο προενισχυτής προσδιορίζει σήμα AE πολύ χαμηλού πλάτους που παράγεται από αισθητήρες AE και αλλάζει σε χρησιμοποιήσιμες και ενισχυμένες μορφές.
• Αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιείται όπου το σήμα εισόδου είναι πολύ μικρό και ένας ενισχυτής ισχύος δεν είναι ικανός να ανιχνεύσει αυτό το μικρό σήμα χωρίς στάδιο προενισχυτή.
• Συνήθως, προηγείται ενός ακόμη ενισχυτή για τη διευθέτηση ενός ηλεκτρονικού σήματος για περαιτέρω επεξεργασία ή ενίσχυση.
• Αυτό χρησιμοποιείται σε συστήματα επικοινωνιών για την ενίσχυση των εξαιρετικά μικρών σημάτων που λαμβάνονται από την κεραία και τοποθετείται συχνά πολύ κοντά στην κεραία.
• Χρησιμοποιείται για την τροποποίηση ενός σήματος από χαμηλής τάσης και υψηλής σύνθετης αντίστασης σε σήμα υψηλής τάσης και χαμηλής σύνθετης αντίστασης που είναι ευαίσθητο στην υποβάθμιση του σήματος.
• Αυτός ο ενισχυτής ενισχύει τα ηλεκτρονικά σήματα βελτιώνοντας απλώς τις αναλογίες S/N πριν περάσουν σε ένα καλώδιο σε έναν ενισχυτή.
• Χρησιμοποιείται κυρίως για ήχο υψηλής πιστότητας για την υποστήριξη στερεοφωνικών καναλιών καθώς και για εναλλαγή μεταξύ των εισόδων ήχου.
• Αυτό το είδος ενισχυτή προσφέρει εξισορρόπηση RIAA κυρίως για την εγγραφή και την αναπαραγωγή δίσκων φωνογράφου.
• Αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιείται για την υποστήριξη διαφορετικών καναλιών ήχου σε οικιακούς κινηματογράφους.
• Αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιείται σε οποιοδήποτε σύστημα ήχου για την προετοιμασία του σήματος ήχου εισόδου κυρίως για ενίσχυση στο επόμενο στάδιο.
• Αυτά χρησιμοποιούνται σε κάρτες ήχου, μηχανές εξισορρόπησης, μίκτες DJ και πολλά άλλα.
• Αυτοί οι ενισχυτές χρησιμοποιούνται με αναλογικούς αισθητήρες, μετατροπείς όπως αισθητήρες εγγύτητας καθώς και μικρόφωνα για τη βελτίωση της εξόδου τους.
• Προενισχυτές χρησιμοποιούνται στο άκρο του δέκτη του σύστημα επικοινωνίας για να απαλλαγείτε από θόρυβο και παρεμβολές από τα σήματα λήψης.

Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση ενός προενισχυτή , εργασία, τύποι, κύκλωμα και οι εφαρμογές τους. Ένας προενισχυτής παίζει βασικό ρόλο σε συστήματα ήχου υψηλής ποιότητας για την ενίσχυση και τη βελτίωση του σήματος από τον εξοπλισμό πηγής. Κάθε φορά που επιλέγετε έναν προενισχυτή πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ορισμένοι κρίσιμοι παράγοντες, όπως η συμβατότητα με άλλο εξοπλισμό ήχου, η προτιμώμενη ποιότητα ήχου κ.λπ. Έτσι, η κατανόηση του κύριου ρόλου αλλά και των τύπων του μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ηχητική εμπειρία σας. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι ένας ενισχυτής;