Förstärkare

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Förstärkare

Inläggav AndersL » 2007-09-03 18:41

Jag ögnade igenom internet lite granna, och hittade den här: http://edimba.tripod.com/PCL82_PP/PCL82_PP.html

Det är en rörförstärkare och efter en tids läsning slog det mig att den omvandlar växelström till likström iom en Graetz brygga. Men varför? En ljudvåg ska ju vara sinusformad! Eeem... nu när jag skriver, slår det mig att insignalen kanske fortfarande är sinusformad, men att den förstärkande strömmen ska vara av typen likström. Är det så det ligger till?

Det här gjorde mig ändå intresserad. Skulle någon kunna förklara hur en förstärkare egentligen fungerar? Jag skulle älska en guidad tur där man får följa strömmen från början till slut, sas :)

Användarvisningsbild
RogerGustavsson
 
Inlägg: 23814
Blev medlem: 2004-05-02
Ort: Huskvarna

Inläggav RogerGustavsson » 2007-09-03 19:15

Utan att följa länken... Vägguttagets sinusformade 230V växelspänning transformeras till lämplig spänning (olika beroende på förstärkare) och sedan likriktas den. Förstärkaren går alltså på likspänning. Själva insignalen som ska förstärkas är växelspänning, dock inte sinusformad.

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2007-09-03 19:47

RogerGustavsson skrev:Själva insignalen som ska förstärkas är växelspänning, dock inte sinusformad.


Petimetern som inte bryr sig om det gynnar förståelsen:
Själva insignalen som ska förstärkas är växelspänning, dock inte nödvändigtvis sinusformad.

Den som är fourierinsatt:
Själva insignalen som ska förstärkas är växelspänning, dock inte en sinuskurva utan ett stort antal.
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
Wolfie
Inrökt
 
Inlägg: 6529
Blev medlem: 2003-06-13
Ort: En vik i Barken

Inläggav Wolfie » 2007-09-03 20:46

Kan ju även vara en signal bestående av ett oändligt antal cosinus
komponenter med jämt(?) fallande amplitud (relativt ökande frekvens) sett
i frekvensplan...

O det mina damer o herrar ser inte ut som en sinus-signal :lol:


Om vi nu skulle fourier tramsa oss
Inga anknytningar

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-03 20:52

Oj det verkar som jag fått det lite om bakfoten.

Är det någon som vet eller har ett tips om var man kan läsa om hur en förstärkare fungerar?

För just nu tänker jag mig att det egentligen skulle räcka med en transistor/rör, eller två, för att ge det en förstärkning.

"Enlighten me!"

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-03 21:08

För just nu tänker jag mig att det egentligen skulle räcka med en transistor/rör, eller två, för att ge det en förstärkning.


Det stämmer!

Alltså som enda aktiva komponent.. räcker det med en eller två trissor tex. Matar du inte med batterier (likspänning DC) så tillkommer ju (som nämnt ovan) transformator samt likriktardioder och kondensatorbank.

/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-03 21:40

Piotr skrev:Det stämmer!

Alltså som enda aktiva komponent.. räcker det med en eller två trissor tex. Matar du inte med batterier (likspänning DC) så tillkommer ju (som nämnt ovan) transformator samt likriktardioder och kondensatorbank.

/Peter

Aha så det du nämner ovan är det enda som är med i en _enkel_ förstärkare?

Ang. kondensatorbank, är det den som fixar bort brumspänningen? (har för mig det heter så)

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-03 22:03

Ja och ja.. kallas även glättningskondensator.

Gå till www.passdiy.com och kika på lite enkla kopplingar.

Klicka amplifiers sedan legacy projects längst ner på sidan, sedan klickar du på "zen" och "son of zen" för att kika på några supersimpla mosfet kopplingar.

/Peter

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-03 22:24

Tänk dig en förstärkare såhär..

Nätdelen/batteriet är en energireserv med ett visst tryck.. att jämföra med trycket i vattenledningen i ditt hus (eller en vatenreservoar a lá ett vattentorn eller en damm i en älv i norrland). Jämnt och fint utan fluktueringar ska det vara (DC och inte AC).

Högtalarelementet rör på sig om det går ström genom talspolen, om konen hoppar framåt eller bakåt beror på vilket håll strömmen går åt. Kopplar du ett vanligt ficklampsbatteri till stiften på ett baselement (gör det ICKE på en diskant) så hoppar konen ut eller in en bit och står kvar där. Vänder du på batteripolerna så far konen åt motsatt hål.

Trissan i en förstärkare kan du tänka på som vredet på din kökskran. Om den öppnar så trycker trycket (ursäkta svenskan :) ) ut vatten i ett visst flöde som beror på inställningen utav ventilen och trycket i vattensystemet. Öppnar du mycket så får du ett litet motstånd för vattnet att trycka emot och därmed erhålls ett stort flöde av vatten. Vattenflödet alltså att likna vid strömmen av elektroner i en krets.


Typ så! :)

/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-04 17:01

Mycket bra förklarande ord där Piotr. Stort tack.

Låt oss se om jag har förstått det rätt...

En förstärkare har 2 nödvändiga delar.
1. En nätdel som förser kretsen med förstärkningsströmmen.
2. Själva förstärkningsdelen med ett antal transistorer.

Strömmen från vägguttaget går till nätdelen och blir den förstärkande strömmen. Strömmen från "tunern" går via transistorerna till utsignalen och detta är styrströmmen till dem.

Detta drar mig till slutsatsen att en volymkontroll borde sitta innan transistorerna i form av en potentiometer eller liknande.

något så när?

Edit: Jag jobbade bara med likström i elektroniken när vi gick igenom transistorer. Kan de leda "halvt", alltså agera som ett motstånd? inte bara av eller på.

Kaffekoppen
Inaktiverad
 
Inlägg: 20003
Blev medlem: 2006-01-19

Inläggav Kaffekoppen » 2007-09-04 17:51

Piotr skrev:Kopplar du ett vanligt ficklampsbatteri till stiften på ett baselement (gör det ICKE på en diskant) så hoppar konen ut eller in en bit och står kvar där. Vänder du på batteripolerna så far konen åt motsatt hål.


Äh, går utmärkt på diskanter via delningsfiltret för att kolla polariteten ;) Bara en snabbis, det syns ju direkt

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 18:09

Ja precis Anders. Trissorna är justerbara motstånd i praktiken. En pot sitter på den svaga signalen från tunern och förstärkaren i sig har en fix förstärkningsfaktor. Styrsignalen är din hand som vrider på vattenkranen... typ. :)

Krämen från väggen lagras i stort sett i kondingpaketet, vilket kan ersättas med ett (eller flera) batterier för att därifrån pytsas ut via de signalstyrda trissorna till högtalaren.

Nätdelen består oftast av två delar.. en positiv och en negativ halva. Man kan säga att den positiva delen trycker ut en ström genom talspolen i högtalaren varpå strömmen kommer tillbaka till "jord". För att högtalaren skall kunna vibrera fram och tillbaka dvs. "hoppa ut" från sitt viloläge så krävs även att ström kan gå åt andra hållet.. den negativa delan av nätdelen/batteriet kan sägas suga ström från talspolen i stället för att trycka ström.


/Peter

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 18:10

Kaffekoppen skrev:
Piotr skrev:Kopplar du ett vanligt ficklampsbatteri till stiften på ett baselement (gör det ICKE på en diskant) så hoppar konen ut eller in en bit och står kvar där. Vänder du på batteripolerna så far konen åt motsatt hål.


Äh, går utmärkt på diskanter via delningsfiltret för att kolla polariteten ;) Bara en snabbis, det syns ju direkt


Tänker inte göra det med mina.. ;)


/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-04 18:30

Nu kanske jag går lite snabbt fram men. När vi räknade med likström genom trissan så kom vi _alltid_ fram till att Pmax (maximala effekten) i över transistorn blev 0. Men iom att alla delar i ohms lag nu får ett värde så blir det ju en effekt där. Så till min tanke... måste trissan tåla väldigt mycket effekt pga detta?

Kaffekoppen
Inaktiverad
 
Inlägg: 20003
Blev medlem: 2006-01-19

Inläggav Kaffekoppen » 2007-09-04 19:26

Piotr skrev:Tänker inte göra det med mina.. ;)


/Peter
Jag förstår dig. Fegis.

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 19:38

AndersL skrev:Nu kanske jag går lite snabbt fram men. När vi räknade med likström genom trissan så kom vi _alltid_ fram till att Pmax (maximala effekten) i över transistorn blev 0. Men iom att alla delar i ohms lag nu får ett värde så blir det ju en effekt där. Så till min tanke... måste trissan tåla väldigt mycket effekt pga detta?


Yupp, trissan måste tåla en hel hög med effekt... lite beroende på naturligtvis men det är en stor begränsande faktor.

Mest värmeeffekt utvecklas i trissan nånstans mellan noll och fullt ös (om jag nu tänker rätt).

/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-04 20:01

Piotr skrev:Nätdelen består oftast av två delar.. en positiv och en negativ halva. Man kan säga att den positiva delen trycker ut en ström genom talspolen i högtalaren varpå strömmen kommer tillbaka till "jord". För att högtalaren skall kunna vibrera fram och tillbaka dvs. "hoppa ut" från sitt viloläge så krävs även att ström kan gå åt andra hållet.. den negativa delan av nätdelen/batteriet kan sägas suga ström från talspolen i stället för att trycka ström.

Jag finner det lite svårt att tolka :/ Menar du att den positiva banken skickar ström till högtalaren som sedan går tillbaka till den negativa banken?

Jag tror själv att jag tror helt fel vilket leder till att jag egentligen inte tror det jag tror.. ursäkta om jag bara är trög :oops:

Eller kanske... hm.. Är det snarare så att du har två banker med positivt resp. negativt laddade element, och när resten av kretsen "vill ha" en viss ström så tar den det från en passande bank? Alltså som två godissorter som bara väntar på sina rätta köpare... logiskt sett.

:)

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 20:09

Tror du förstår.


http://www.antonine-education.co.uk/Ele ... ifiers.htm

Länken innehåller en del felaktigheter men scrolla ner till mitten av sidan "push-pull amplifiers" och "complementary pairs".

Du ser på bilderna hur strömmingen går via de två trissorna. Högtalaren representeras av resistorn/rektangeln till höger i bild.

Huruvida strömmen går genom den ena eller andra trissan beror på styrströmmen ser ut.. dvs. pos. eller neg. Styrströmmen är den som kommer in i mitten från vänster in på basen ("styret") av de två trissorna.


/Peter

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 20:16

En normal nätdel kan lättast förklaras med två batterier.

Tänk dig ett bilbatteri... 12V.. Kopplar du två batterier i serie så fås 24V eller hur?

Men vi kan också välja att se det som + och - 12V om vi väljer att utgå från mittpunkten mellan de två batterierna där de är ihopkopplade... är du me?


Punkten mellan batterierna är 0V och vi kan kalla det för "jordpunkt". Om du ansluter en multimeter mellan jordpunkten och sedan antingen på det ena eller andra batteriets lediga pol så kommer du avläsa +12V eller -12V beroende på vilket batteri du mäter över.

Bilderna jag länkade till har en matning Vs+, en Vs- och en 0V som högtalaren är kopplad till. 0V är mellan våra två batterier och de båda respektive matningarna från de lediga polerna på batterierna.


/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-04 20:34

Intressant läsning, även ditt senaste inlägg.
Bild
Den bilden (och dess tvilling) klargjorde mycket för mig... dock var det några figurer jag inte förstod som hade att göra med "operational amplifier":
Bild
Trekanten längst till vänster, med plus och minus... vad är det för något?

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-04 21:20

Den där triangeln är en operational amplifier eller kort och gott opamp. Ofta en ynka pytte krets med 8 små ben... en IC krets helt enkelt eller "IC". Trots dess litenhet så rymmer en sådan en d-la massa komponenter inuti... det är liksom en hel förstärkare med trissor i olika steg samt kondingar och resistorer.

Utgångstransistorerna i en typisk audioförstärkare har oftast en sådan funktion (som styrs av hur de är kopplade) att de inte förstärker spänningen på den signal som kommer in utan de förstärker strömmen. Signalen från CD spelaren kan vara på 1-2V (nära högsta nivå) och några milliampere ström som den matar genom förstärkarens ingångsmotstånd. Den strömmen räcker inte på långa vägar att driva en högtalare så det som behövs i första hand är något som tar emot signalen och lämnar all den ström som den givna signalen (spänningen) resulterar i in i talspolens resistans(impedans.

En enkel förstärkare med en trissa kan klara uppgiften.. hyggligt. Vi kommer sannolikt inte kunna spela så högt dock för då behöver vi ett steg som förstärker spänningen på den inkommande signalen.. vidare kan i många fall lägre distortion erhållas om trissan på utgången drivs av nån dedikerad "drivtrissa". En opamp innehåller alla dessa steg.. ingångssteg, spänningsförstärkande steg och ett litet klent utgångssteg som ev. kan driva hörlurar men också utgångstrissorna i ett slutsteg/utgångssteg.

I den bilden som du klistrade in ordnar på sätt och vis opampen det mesta av finliret medans de två trissorna på utgången fungerar som kraftiga "strömgeneratorer" eller strömbuffertar.


/Peter

Användarvisningsbild
AndersL
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2007-08-02
Ort: Göteborg

Inläggav AndersL » 2007-09-05 17:51

Finns dessa IC kretsar i alla möjliga sorter så att det bara är att välja det som passar?

Allt det vi kommit in på nu gäller väl endast för transistor-förstärkare? Vad är det isf som skiljer dessa från rör-förstärkare?

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Inläggav Piotr » 2007-09-05 18:12

Rör har många likheter med trissor. De jobbar med andra impedanser/strömmar/spänningar dock. Men du kan fortfarande se dom som ventiler som styrs av en svag signal.

Det heter ju "Valves" på engelska valve=ventil.

IC kretsar finns väl i några miljoner utföranden skulle jag tro... eller närapå iaf. :) Finns väl några hundra som är lämpade för audioändamål. Vild gissning.. skjuter från höften.. :D

För en amatör så är opampar smidigt i audiobyggen men många proffs väljer diskreta lösningar så dom har full kontroll på hela kretsen. Beror på applikation. I DAC/Cdspelare finner du nästan alltid opampar och alltid "IC's".. själva DAC chipen är ju IC kretsar.

I försteg är det rätt vanligt med opampar men i slutsteg så kan man kanske säga att mer utgörs av diskreta komponenter, oftast olika trissor BJT, MOS-FET, J-FET m.m.


/Peter


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Majestic-12 [Bot] och 18 gäster