Cách hoạt động của bộ khuếch đại? Cấu tạo bên trong của bộ khuếch đại

Khi mọi người đề cập đến "bộ khuếch đại", họ thường nói về các thành phần âm thanh nổi hoặc thiết bị âm nhạc. Nhưng đây chỉ là một đại diện nhỏ của bộ khuếch đại âm thanh. Thực sự có những bộ khuếch đại xung quanh chúng ta. Bạn sẽ tìm thấy chúng trong ti vi , máy tính , đầu đĩa CD di động và hầu hết các thiết bị khác sử dụng loa để tạo ra âm thanh.

Cách hoạt động của bộ khuếch đại

Âm thanh là một hiện tượng hấp dẫn. Khi một cái gì đó rung động trong bầu khí quyển, nó sẽ di chuyển các phần tử không khí xung quanh nó. Các hạt không khí đó lần lượt chuyển động các hạt không khí xung quanh chúng, mang theo xung dao động trong không khí. Tai của chúng ta thu nhận những dao động này của áp suất không khí và chuyển chúng thành các tín hiệu điện mà não có thể xử lý.
Thiết bị âm thanh điện tử hoạt động theo cùng một cách cơ bản. Nó biểu thị âm thanh như một dòng điện thay đổi. Nói chung, có ba bước trong loại tái tạo âm thanh này:

Sóng âm thanh di chuyển màng ngăn micrô qua lại và micrô chuyển chuyển động này thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện dao động để biểu thị sự nén và tác động hiếm của sóng âm thanh.
Máy ghi âm mã hóa tín hiệu điện này dưới dạng một mẫu trong một số loại phương tiện - ví dụ như xung từ tính trên băng , hoặc như các rãnh trong bản ghi.
Một người chơi (chẳng hạn như sàn băng) diễn giải lại mẫu này như một tín hiệu điện và sử dụng điện này để di chuyển hình nón loa qua lại. Điều này tạo lại dao động áp suất không khí được ghi lại ban đầu bởi micrô.

Như bạn có thể thấy, tất cả các thành phần chính trong hệ thống này về cơ bản là các trình biên dịch: Chúng lấy tín hiệu ở dạng này và đưa nó vào dạng khác. Cuối cùng, tín hiệu âm thanh được dịch trở lại dạng ban đầu của nó, một sóng âm thanh vật lý.

Để ghi lại tất cả các dao động áp suất phút trong một sóng âm, màng ngăn micrô phải cực kỳ nhạy. Điều này có nghĩa là nó rất mỏng và chỉ di chuyển được một quãng đường ngắn. Do đó, micrô tạo ra một dòng điện khá nhỏ.

Điều này tốt cho hầu hết các giai đoạn trong quy trình - ví dụ, nó đủ mạnh để sử dụng trong máy ghi âm và dễ dàng truyền qua dây dẫn. Nhưng bước cuối cùng trong quy trình - đẩy nón loa qua lại - khó hơn. Để làm được điều này, bạn cần tăng cường tín hiệu âm thanh để nó có dòng điện lớn hơn trong khi vẫn giữ nguyên dạng dao động điện tích.

Đây là công việc của bộ khuếch đại. Nó chỉ đơn giản là tạo ra một phiên bản tín hiệu âm thanh mạnh mẽ hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem những gì các bộ khuếch đại làm và cách họ làm điều đó. Bộ khuếch đại có thể là những thiết bị rất phức tạp, với hàng trăm mảnh nhỏ, nhưng bạn có thể hình dung rõ ràng về cách hoạt động của bộ khuếch đại bằng cách kiểm tra các thành phần cơ bản nhất. Trong phần tiếp theo này, chúng ta sẽ xem xét các yếu tố cơ bản của bộ khuếch đại.

Cấu tạo bên trong của bộ khuếch đại

Trong phần trước, chúng ta đã thấy rằng công việc của bộ khuếch đại là lấy tín hiệu âm thanh yếu và tăng cường tín hiệu đó để tạo ra tín hiệu đủ mạnh để điều khiển loa. Đây là một mô tả chính xác khi bạn xem xét tổng thể bộ khuếch đại, nhưng quá trình bên trong bộ khuếch đại phức tạp hơn một chút.

Trong thực tế, bộ khuếch đại tạo ra một tín hiệu đầu ra hoàn toàn mới dựa trên tín hiệu đầu vào. Có thể hiểu các tín hiệu này là hai mạch riêng biệt. Các mạch đầu ra được tạo ra bởi các của bộ khuếch đại cung cấp điện , thu hút năng lượng từ một pin hoặc ổ cắm điện. Nếu bộ khuếch đại được cấp nguồn bằng dòng điện xoay chiều trong gia đình , trong đó dòng điện tích thay đổi hướng, nguồn điện sẽ chuyển nó thành dòng điện một chiều , trong đó điện tích luôn chạy theo cùng một hướng. Nguồn điện cũng làm dịu dòng điện để tạo ra một tín hiệu hoàn toàn đồng đều, không bị gián đoạn. Tải của mạch đầu ra (công việc của nó) đang di chuyển hình nón loa.

Các mạch đầu vào là tín hiệu âm thanh điện được ghi trên băng hoặc chạy từ một micro. Tải của nó đang sửa đổi mạch đầu ra. Nó áp dụng một điện trở khác nhau cho mạch đầu ra để tạo lại dao động điện áp của tín hiệu âm thanh gốc.

Trong hầu hết các bộ khuếch đại, tải này là quá nhiều công việc đối với tín hiệu âm thanh gốc. Vì lý do này, đầu tiên tín hiệu được tăng cường bởi bộ tiền khuếch đại , bộ khuếch đại này sẽ gửi tín hiệu đầu ra mạnh hơn đến bộ khuếch đại công suất . Bộ tiền khuếch đại hoạt động theo cách cơ bản giống như bộ khuếch đại: Mạch đầu vào áp dụng điện trở khác nhau cho mạch đầu ra được tạo ra bởi nguồn điện. Một số hệ thống khuếch đại sử dụng một số bộ tiền khuếch đại để dần dần xây dựng đến tín hiệu đầu ra điện áp cao.

Vậy amply làm được điều này như thế nào? Nếu bạn nhìn vào bên trong một bộ khuếch đại để tìm câu trả lời, bạn sẽ chỉ tìm thấy một khối lượng phức tạp của dây và các thành phần mạch điện. Bộ khuếch đại cần thiết lập công phu này để đảm bảo từng phần của tín hiệu âm thanh được thể hiện một cách chính xác và chính xác. Đầu ra độ trung thực cao yêu cầu kiểm soát rất chính xác.

Bên trong một bộ khuếch đại, bạn sẽ thấy một khối lượng lớn các linh kiện điện tử. Các thành phần trung tâm là các bóng bán dẫn lớn. Các bóng bán dẫn tạo ra rất nhiều nhiệt, được tản nhiệt bởi bộ tản nhiệt.
Tất cả các bộ phận trong bộ khuếch đại đều quan trọng, nhưng bạn chắc chắn không cần phải kiểm tra từng bộ phận để hiểu cách hoạt động của bộ khuếch đại. Chỉ có một số yếu tố quan trọng đối với hoạt động của bộ khuếch đại. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem các yếu tố này kết hợp với nhau như thế nào trong một thiết kế bộ khuếch đại rất cơ bản.