Pri konštrukcii zosilňovačov, najme nf zosilňovačov v oblasti akustických frekvencií, sa stretávame s potrebou zosilniť malú výkonovú úroveň vstupných signálov na mnohonásobne väčší výstupný výkon. Táto požiadavka sa realizuje tak, že nf zosilňovač sa skladá z predzosilňovacieho stupňa a výkonového koncového stupňa. Vo všeobecnosti sa najprv zosilňuje napäťová zložka vstupného signálu a až v koncových tranzistoroch výkonového koncového zosilňovača sa zabezpečuje prúdové zosilnenie zosilňovaného signálu, čím dostaneme v konečnom dôsledku výkonové zosilnenie vstupného signálu. Okrem tejto požiadavky musia najme predzosilňovacie stupne zabezpečiť vyrovnanie frekvenčnej charakteristiky jednotlivých budiacich zdrojov signálu ( budiace zdroje napr. magnetofónová hlava, mikrofón nemajú vyrovnanú amplitúdovo-frekvenčnú charakteristiku.)
Vplyv na výslednú amplitúdovo-frekvenčnú charakteristiku má aj reproduktor a prostredie, v ktorom akustické signály počúvame. Korekciu tohto vplyvu zabezpečíme zaradením korekčného člena, tzv. Baxandallovho korekčného obvodu, medzi predzosilňovací a koncový výkonový stupeň s možnosťou zdôraznenia alebo potlačenia kmitočtov v oblasti nízkych a vysokých frekvencií akustického pásma. Tieto korekcie môžu byť pasívne, zložené len z pasívnych elektronických súčiastok, alebo aktívne, obsahujúce okrem pasívnych súčiastok aj aktívne polovodičové súčiastky, tranzistory alebo operačné zosilňovače. Pre ilustráciu uvádzam jednoduché konkrétne zapojenia obvodov.
Predzosilňovač pre magnetofónovú hlavu | Amplitúdovo-frekvenčná charakteristika predzosilňovača pre magnetofónovú hlavu |
Pasívny korekčný člen s nezávislou reguláciou nízkych a vysokých kmitočtov | jeho AF charakteristika. |
Pasívny korekčný člen má základne zosilnenie menšie ako jedna, čím vnáša do zosilňovača útlm, ktorý musí predzosilňovací stupeň vyrovnať. Činnosť tohto obvodu môžeme pochopiť najľahšie takto:
Na stredných kmitočtoch okolo 1 kHz je reaktancia kapacít 220 nF a 2 mF tak malá, že potenciometer P1 je nimi skratovaný a výsledný deliaci pomer v tejto vetve bude daný rezistormi 1 kW a 100 W. Kapacity 4,7 nF a 22 nF majú ešte veľkú reaktanciu, takže potenciometer P2 je akoby odpojený. Na nízkych kmitočtoch je potenciometer P2 stále akoby odpojený, ale reaktancia kapacít 220 nF a 2 mF sa začína zväčšovať so znižujúcim sa kmitočtom, takže prenos na týchto kmitočtoch je možné regulovať potenciometrom P1 v naznačených medziach. Na vysokých kmitočtoch, f > 3 kHz, sa potenciometer P1 neuplatňuje. Reaktancie kapacít 4,7 nF a 22 nF sa zmenšujú so zvyšujúcim sa kmitočtom, takže prenos vysokých kmitočtov je možné nezávisle nastaviť potenciometrom P2. Takýmto jednoduchým spôsobom je možné nezávisle regulovať prenos na nízkych a vysokých kmitočtoch akustického pásma. Tento pasívny korekčný člen je potrebné budiť zo zdroja s nízkou výstupnou impedanciou, napr. z výstupu emitorového sledovača a jeho výstup musí byť pripojený na záťaž s veľkou vstupnou impedanciou, napr. na vstup emitorového sledovača.
Korekčný zosilňovač s nezávislou reguláciou nízkych a vysokých kmitočtov | |
Korekčný zosilňovač má zosilnenie AU = 1, pre potenciometre vytočené do strednej polohy odporovej dráhy, s možnosťou nezávislej regulácie basov a výšok o + 20 dB, čo je 10-krát. Baxandallov korekčný člen je tu zapojený medzi vstup a výstup zosilňovača do vetvy zápornej spätnej väzby. Pre uvedený rozsah regulácie platia podmienky: