El preamplificador o preamplificador es va inventar per primera vegada a principis del segle XX com a element principal del desenvolupament de la tecnologia de ràdio i fonògraf. Més tard, van sorgir els preamplificadors basats en transistors i, finalment, els preamplificadors digitals oferint una fiabilitat més gran, un cost més baix i un soroll més baix. Aquests amplificadors va portar més funcions i característiques com; equilibri i filtres addicionals per al so envoltant, l'equalització, la connectivitat sense fil i la correcció de l'habitació. Els preamplificadors són components importants dins del sistema d'àudio. Proporcionen el senyal d'àudio a l'amplificador de potència i l'altaveu. També ajusten el nivell del senyal i l'encaminament del senyal per adaptar-se a diferents condicions. Aquest article explica breument a preamplificador , el seu funcionament, tipus i aplicacions.
Què és un preamplificador?
Un preamplificador és un amplificador electrònic que elimina el senyal del detector sense degradar considerablement la relació S/N intrínseca. Les característiques del preamplificador inclouen principalment; control de to, entrades digitals de versatilitat i ajust d'equilibri.
Aquests amplificadors són components crítics en els sistemes de cinema a casa i estèreo domèstics. Per tant, aquests estan dissenyats principalment per utilitzar un senyal d'àudio d'un dispositiu de font d'àudio i amplificar-lo a un nivell que es pot processar encara més mitjançant un amplificador de potència per reproduir-lo a través dels altaveus. Aquest tipus d'amplificadors també s'encarreguen de processar el senyal d'àudio com; ajustant el to, l'equilibri i el volum.
Principi de funcionament del preamplificador
El preamplificador funciona canviant un senyal elèctric feble a un senyal de sortida fort que sigui tolerant al soroll i prou fort per transmetre a un amplificador de potència, així com un altaveu es coneix com a preamplificador o preamplificador. El senyal de sortida final seria distorsionat o sorollós sense utilitzar aquest amplificador.
Els preamplificadors s'utilitzen en sistemes estèreo domèstics i sistemes de cinema a casa, però l'elecció d'aquest amplificador depèn principalment de diversos factors com; el nombre de canals necessaris, les funcions preferides i la qualitat del so.
Circuit preamplificador
A continuació es mostra el circuit preamplificador amb un sol transistor. Aquest senzill circuit s'utilitza per proporcionar un guany de tensió d'entre 3 i 30 i depèn de la font i de la impedància de càrrega. Aquest circuit preamplificador té una impedància d'entrada baixa.
Els components necessaris per fer aquest circuit preamplificador inclouen principalment; resistències R1-2,2 MΩ, R2 – 4,7 KΩ, condensadors C1 i C2 condensadors electrolítics – 10 µF, 10V i transistor NPN T1 = BC148B. Connecteu el circuit segons el diagrama que es mostra a continuació.
Treball
El circuit preamplificador simple està dissenyat amb un únic transistor amplificador de baixa potència. Aquest transistor està configurat en CE ( emissor comú ) manera. Sempre que el senyal d'entrada es proporciona al terminal base del transistor T1 al llarg del condensador d'acoblament C1, acobla el senyal d'entrada als terminals BE del transistor T1.
El Vcc de 12 V es proporciona al terminal del col·lector del transistor i compleix la funció addicional donant el corrent de base. El condensador C1 en condicions de senyal zero funciona com un circuit obert, ja que la reactància del condensador és infinita a freqüència zero. Per tant, el condensador 'C1' funciona com a condensador de bloqueig. De la mateixa manera, un condensador C2 compleix una funció similar. Així, el condensador C2 funciona com a condensador d'acoblament i alimenta el senyal amplificat per formar la tensió de sortida. Aquest circuit preamplificador senzill utilitza polarització fixa. Així, al circuit anterior, el procés de senyal zero es pot establir escollint la resistència R1.
Tipus de preamplificadors
Hi ha tres tipus de preamplificadors sensibles al corrent, de capacitat paràsit i sensibles a la càrrega que es comenten a continuació.
Preamplificador sensible al corrent
El preamplificador sensible al corrent amb una impedància d'entrada de 50Ω proporciona la terminació correcta del cable coaxial de 50Ω i canvia el pols de corrent a un pols de tensió del detector. Si el temps augmentat de l'amplificador és petit en comparació amb el temps d'augment del detector, el guany de tensió del preamplificador és 'A' i l'amplitud del pols de tensió al preamplificador o / p es donarà com a;
Vout = 50 Iin A
on 'Iin' és l'amplitud del pols actual del detector. Per tant, aquest senyal s'alimenta a un discriminador ràpid per comptar aplicacions l'o/p de les quals es registra mitjançant un comptador/temporitzador.
La limitació dominant per a les aplicacions de temporització sobre la resolució de temporització a través de tubs fotomultiplicadors i plaques de microcanals és la variació dins dels temps de trànsit dels electrons quan cauen en cascada per tot el detector. Per tant, això pot provocar una fluctuació dins del temps d'arribada del pols a la sortida del detector. Però, si els senyals del detector són suficients per necessitar un preamplificador sensible al corrent, també s'ha de tenir en compte l'efecte del soroll d'entrada del preamplificador en la resolució del temps. Aquests tipus de preamplificadors estan dissenyats principalment per a aplicacions de temporització que tenen constants de temps acoblades a CA dins d'un rang d'uns pocs centenars de nsec.
Preamplificador de capacitat parasitària
El preamplificador que té una alta impedància d'entrada (~ 5 MΩ) es coneix com a preamplificador de capacitat paràsit. Per tant, el pols de corrent generat pel detector s'incorpora a la capacitat parasitària combinada disponible a l'entrada del preamplificador i la sortida del detector. En general, aquesta capacitat paràsit combinada oscil·la entre 10 i 50 pF. El senyal resultant és un pols de tensió amb amplitud que és proporcional a tota la càrrega dins del pols del detector i un temps de pujada equivalent al període del senyal actual del detector.
La capacitat d'entrada i una resistència estan connectades en paral·lel, cosa que provoca una decadència exponencial del senyal amb una constant de temps de ~50 µs. S'incorpora un amplificador amb un guany unitari i una alta impedància d'entrada com a buffer per impulsar la baixa impedància del cable coaxial a la sortida. Aquí, la resistència de 93 Ω amb la sortida en sèrie pot absorbir senyals reflectits dins de cables llargs acabant el cable amb la seva impedància característica.
Aquest tipus de preamplificadors no s'utilitzen amb detectors de semiconductors a causa del guany sensible a petits canvis dins de la capacitat paràsit. La capacitat del detector per als detectors de semiconductors parcialment esgotats canvia amb la tensió de polarització aplicada al díode detector. A més, els petits moviments del cable d'interconnexió poden ajustar la capacitat d'entrada amb unes quantes dècimes de pF.
Preamplificador sensible a la càrrega
El preamplificador sensible a la càrrega és un tipus de preamplificador que s'utilitza amb freqüència mentre es dissenya circuits de lectura principalment per a detectors de polsos. El seu disseny proporciona estabilitat i baix soroll i la seva naturalesa integradora ofereix una sortida. Per tant, aquesta sortida és proporcional a tota la càrrega subministrada des del detector durant tot l'esdeveniment de pols.
En comparació amb altres preamplificadors, el guany d'aquest preamplificador és estable. No depèn de l'amplada de banda de l'amplificador ni de la capacitat d'entrada. Aquests tipus de preamplificadors s'utilitzen normalment en aplicacions de detecció de radiació, sempre que els senyals de detecció individuals s'han de calcular amb alta precisió. Aquests es poden instal·lar dins del sistema d'àudio domèstic i es poden combinar amb altres equips d'àudio. Aquests amplificadors són molt econòmics i generen un so natural.
Com utilitzar un preamplificador amb un amplificador?
Generalment, el preamplificador s'utilitza abans que l'amplificador o l'amplificador de potència en un sistema d'àudio. No podem subministrar senyals a l'amplificador de potència des d'un micròfon (o) cap sensor d'àudio analògic. Per tant, hauríem d'utilitzar el preamplificador abans que l'amplificador.
L'amplificador simplement se centra a amplificar el senyal electrònic a un rang alt que no són capaços d'eliminar el soroll i també les interferències del senyal. Per a l'amplificació del senyal d'alta velocitat, cal donar un senyal electrònic fort i sense soroll a l'amplificador. No obstant això, la sortida dels micròfons, transductors, sensors analògics, etc. no és adequada per a l'entrada de l'amplificador, ja que només creen senyals incrustats de soroll, febles i d'interferències.
Per tant, el preamplificador s'utilitza per preparar el senyal per a l'i/p de l'amplificador de potència. Si el preamplificador no està aliat abans de l'amplificador, la sortida de l'amplificador de potència serà sorollosa i distorsionada. A més, el preamplificador ajuda a equilibrar el guany.
Diferència entre el preamplificador en B/N i l'amplificador
El principal diferències entre un preamplificador i un amplificador es comenten a continuació.
|
Preamplificador |
Amplificador |
| Un preamplificador és un dispositiu electrònic, utilitzat per preparar un senyal d'àudio per a l'amplificació (o) gravació. | Un amplificador és un dispositiu electrònic, utilitzat per proporcionar Font d'alimentació als vostres auriculars o altaveus. |
| També es coneix com a preamplificador. | L'amplificador es coneix informalment com a amplificador. |
| Els preamplificadors es troben sempre en amplificadors integrats o receptors AV. | Els amplificadors es troben en transmissors i receptors de televisió, ràdio, microordinadors, equips estèreo d'alta fidelitat, equips digitals i instruments musicals. |
| El seu cost és baix. | El seu cost oscil·la entre baix i moderat. |
| Un preamplificador té diverses entrades i una única sortida. Té una configuració de guany fixa, |
Un amplificador té una única entrada i diverses sortides. Un amplificador no té un guany establert. |
| El preamplificador conté una impedància d'entrada fixa. | La seva impedància i/p és fixa (o) ajustable. |
| No té controls de to. | L'amplificador té controls de to similars als greus i aguts. |
| El preamplificador té dos canals d'àudio. | Un amplificador té fins a set canals. |
Com triar el preamplificador adequat?
Sabem que un preamplificador augmenta el senyal del micròfon abans d'aconseguir el mesclador principal o la interfície d'àudio. Aquest amplificador pot tenir un impacte en la qualitat i el caràcter de les vostres gravacions, per la qual cosa és essencial seleccionar el correcte per al vostre sistema. Per tant, a l'hora de seleccionar un preamplificador, cal tenir en compte molts factors que es comenten a continuació.
Guany i marge
La quantitat d'amplificació que un preamplificador aplica al senyal d'entrada es coneix com a guany, mentre que l'espai per a cap és el nivell més alt que gestiona un preamplificador sense distorsionar-se. Per tant, un preamplificador hauria de tenir un guany mínim de 60 dB i un marge de 20 dB.
Color i to
El color i el to es refereixen a les característiques sonores que un preamplificador imparteix al senyal com; claredat, calidesa, saturació, brillantor, etc. L'opció de color i to depèn principalment de les vostres preferències personals i de l'estil i tipus de música que esteu gravant.
Característiques i funcions
Aquestes són les opcions addicionals que controlen que ofereix un preamplificador com; un interruptor de polaritat, alimentació fantasma, filtre de tall baix, coixinet, alineació de fase o mesura. Així, totes aquestes característiques i funcions us ajuden a configurar i optimitzar el senyal abans que arribi a la següent fase de la cadena del senyal. Per tant, abans de seleccionar un preamplificador, heu de buscar característiques i funcions que s'adaptin a les vostres necessitats i al vostre flux de treball.
Compatibilitat i connectivitat
Es refereix a com funciona un preamplificador amb altres equips d'estudi i programari com un mesclador, una interfície d'àudio, monitors o DAW. Si voleu un preamplificador per a la vostra configuració actual, heu de buscar un preamplificador que tingui connectors d'entrada i sortida adequats com; TRS, RCA o XLR. També heu de verificar la compatibilitat del preamplificador amb el vostre sistema operatiu i DAW,
Qualitat i pressupost
Això es refereix principalment a quant esteu preparat per gastar en un preamplificador i quin nivell de fiabilitat i rendiment espereu d'ell. Si necessiteu un preamplificador en funció del vostre pressupost, així com de la qualitat que necessiteu per a les vostres gravacions, heu de comprovar les seves revisions, la garantia i el suport dels clients.
Avantatges i desavantatges
El avantatges del preamplificador incloure el següent.
- Aquest amplificador augmenta els senyals de l'equip font fins a un rang amb el qual un amplificador de potència pot funcionar de manera eficient.
- Aquests amplificadors proporcionen una tècnica per canviar entre diferents components de font.
- Té una millor qualitat de so.
- Aquest amplificador té menys soroll i més guany.
- El preamplificador té una amplada de banda més gran.
- Aquest amplificador té un rang dinàmic elevat.
- Aquests no són cars.
- Aquest amplificador La instal·lació i la resolució de problemes són molt senzilles.
- Aquests estan disponibles fàcilment i molt sensibles.
- Els preamplificadors són lineals.
- Té alta impedància d'entrada i baixa impedància de sortida.
- Normalment són sensibles a la càrrega i al corrent.
- Aquest amplificador proporciona una característica/actitud particular per al vostre so.
- Els senyals d'àudio de baixa tensió es transformen molt ràpidament.
El inconvenients del preamplificador incloure el següent.
- Aquest amplificador té menys nombre d'entrades i sortides.
- Aquests són més pesats.
- No permet un control addicional.
- És un component crític dins de l'electrònica del girometre.
Aplicacions
El aplicacions dels preamplificadors incloure el següent.
- El preamplificador identifica el senyal AE d'amplitud molt baixa generat a partir dels sensors AE i canvia en formes utilitzables i amplificades.
- Aquest amplificador s'utilitza allà on el senyal d'entrada és molt petit i un amplificador de potència no és capaç de detectar aquest petit senyal sense una etapa de preamplificador.
- Normalment, precedeix un amplificador més per disposar un senyal electrònic per a un posterior processament o amplificació.
- S'utilitza en sistemes de comunicacions per amplificar els senyals extremadament petits obtinguts per l'antena i sovint es col·loca molt a prop de l'antena.
- S'utilitza per modificar un senyal de baixa tensió i alta impedància a un senyal d'alta tensió i baixa impedància que és susceptible a la degradació del senyal.
- Aquest amplificador amplifica els senyals electrònics simplement millorant les relacions S/N abans que entrin en un cable a un amplificador.
- S'utilitza principalment per a àudio d'alta fidelitat per suportar canals estèreo, així com commutadors entre entrades d'àudio.
- Aquest tipus d'amplificador ofereix equalització RIAA principalment per a l'enregistrament i la reproducció de registres de fonògraf.
- Aquest amplificador s'utilitza per donar suport a diferents canals d'àudio als cinemes a casa.
- Aquest amplificador s'utilitza en qualsevol sistema d'àudio per preparar el senyal d'àudio d'entrada principalment per a l'amplificació en la següent etapa.
- S'utilitzen en targetes de so, màquines equilibradores, mescladors de DJ i molts més.
- Aquests amplificadors s'utilitzen amb sensors analògics, transductors com sensors de proximitat i micròfons per millorar la seva sortida.
- Els preamplificadors s'utilitzen a l'extrem del receptor sistema de comunicació per desfer-se del soroll i les interferències dels senyals d'adquisició.
Així, això és una visió general d'un preamplificador , funcionament, tipus, circuits i les seves aplicacions. Un preamplificador té un paper clau dins dels sistemes d'àudio d'alta qualitat per augmentar i perfeccionar el senyal de l'equip font. Quan es selecciona un preamplificador, cal tenir en compte alguns factors crucials com la compatibilitat amb altres equips d'àudio, la qualitat del so preferida, etc. Per tant, entendre el paper principal i també els seus tipus pot millorar la vostra experiència d'àudio de manera significativa. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un amplificador?
