Prapenguat : Litar, Kerja, Jenis, Perbezaan, Cara Memilih, & Aplikasinya

Preamplifier atau preamp pertama kali dicipta pada awal abad ke-20 sebagai elemen utama pembangunan teknologi radio & fonograf. Kemudian, praamplifier berasaskan transistor & akhirnya praamp digital muncul dengan menawarkan kebolehpercayaan yang lebih tinggi, kos yang lebih rendah & hingar yang lebih rendah. Ini penguat membawa lebih banyak fungsi & ciri seperti; imbangan dan penapis tambahan untuk bunyi sekeliling, penyamaan, sambungan wayarles & pembetulan bilik. Preamp ialah komponen penting dalam sistem audio. Mereka menyediakan isyarat audio kepada penguat kuasa & pembesar suara. Mereka juga melaraskan tahap isyarat & penghalaan isyarat agar sesuai dengan keadaan yang berbeza. Artikel ini menerangkan secara ringkas a prapenguat , cara kerja, jenis dan aplikasinya.

Apakah itu Preamplifier?

Preamplifier ialah penguat elektronik yang mengeluarkan isyarat daripada pengesan tanpa merendahkan nisbah S/N intrinsik dengan ketara. Ciri preamplifier terutamanya termasuk; kawalan nada, input digital kepelbagaian & pelarasan imbangan.

Penguat ini merupakan komponen penting dalam teater rumah & sistem stereo rumah. Jadi ini direka terutamanya untuk menggunakan isyarat audio daripada peranti sumber audio & menguatkannya ke tahap yang boleh diproses selanjutnya melalui penguat kuasa untuk dimainkan melalui pembesar suara. Penguat jenis ini juga bertanggungjawab untuk memproses isyarat audio seperti; melaraskan nada, imbangan & kelantangan.

Prinsip Kerja Preamplifier

Prapenguat berfungsi dengan menukar isyarat elektrik yang lemah kepada isyarat keluaran yang kuat yang tahan hingar & cukup kuat untuk dihantar ke penguat kuasa serta pembesar suara dikenali sebagai prapenguat atau preamp. Isyarat keluaran akhir akan diherotkan atau bising tanpa menggunakan penguat ini.
Preamp digunakan dalam sistem stereo rumah dan sistem teater rumah tetapi pilihan penguat ini bergantung pada pelbagai faktor seperti; bilangan saluran yang diperlukan, ciri pilihan & kualiti bunyi.

Litar Prapenguat

Litar prapenguat dengan satu transistor ditunjukkan di bawah. Litar ringkas ini digunakan untuk menyediakan lebih kurang 3 – 30 keuntungan voltan & bergantung kepada punca serta galangan beban. Litar prapenguat ini mempunyai impedans masukan yang rendah.

Komponen yang diperlukan untuk membuat litar prapenguat ini terutamanya termasuk; perintang R1-2.2 MΩ, R2 – 4.7 KΩ, kapasitor C1 & C2 kapasitor elektrolitik – 10 µF, 10V dan transistor NPN T1 = BC148B. Sambungkan litar seperti gambar rajah di bawah.

sedang bekerja

Litar prapenguat ringkas direka dengan transistor penguat kuasa rendah tunggal. Transistor ini dikonfigurasikan dalam CE ( pemancar biasa ) mod. Apabila isyarat input diberikan kepada terminal asas transistor T1 di seluruh kapasitor gandingan C1 maka ia menggandingkan isyarat input ke terminal BE transistor T1.

Vcc 12V disediakan kepada terminal pengumpul transistor dan ia berfungsi dengan fungsi tambahan dengan memberikan arus asas. Kapasitor C1 dalam keadaan isyarat sifar berfungsi sebagai litar terbuka kerana reaktans kapasitor adalah tidak terhingga pada frekuensi sifar. Oleh itu, kapasitor 'C1' berfungsi sebagai kapasitor penyekat. Begitu juga, kapasitor C2 berfungsi dengan fungsi yang sama. Jadi kapasitor C2 berfungsi sebagai kapasitor gandingan & menyuap isyarat yang dikuatkan untuk membentuk voltan keluaran. Litar prapenguat ringkas ini menggunakan pincang tetap. Jadi dalam litar di atas, proses isyarat sifar boleh diwujudkan dengan memilih rintangan R1.

Jenis Preamplifier

Terdapat tiga jenis prapenguat peka arus, kapasitans Parasit dan prapenguat sensitif cas yang dibincangkan di bawah.

Prapenguat sensitif semasa

Preamplifier sensitif semasa dengan impedans input 50Ω menyediakan penamatan kabel sepaksi 50Ω yang betul & menukar nadi semasa kepada nadi voltan daripada pengesan. Jika masa peningkatan penguat adalah kecil berbanding dengan masa peningkatan pengesan, keuntungan voltan prapenguat ialah 'A', dan amplitud nadi voltan pada praamplifier o/p akan diberikan sebagai;

Vout = 50 Iin A

di mana 'Iin' ialah amplitud nadi semasa daripada pengesan. Jadi isyarat ini disalurkan kepada diskriminator pantas untuk mengira aplikasi yang o/pnya direkodkan melalui pembilang/pemasa.

Had dominan untuk aplikasi pemasaan pada resolusi pemasaan melalui tiub photomultiplier & plat mikro saluran ialah variasi dalam masa transit elektron apabila ia melata di seluruh pengesan. Jadi ini boleh menyebabkan kegelisahan dalam masa ketibaan nadi pada output pengesan. Tetapi, jika isyarat pengesan mencukupi untuk memerlukan preamplifier sensitif semasa, maka kesan hingar input praamplifier pada resolusi masa juga perlu dipertimbangkan. Preamplifier jenis ini direka terutamanya untuk aplikasi pemasaan yang mempunyai pemalar masa berganding AC dalam beberapa ratus julat sec.

Prapenguat kapasitans parasit

Prapenguat yang mempunyai galangan masukan tinggi (~5 MΩ) dikenali sebagai prapenguat kemuatan parasit. Jadi, nadi arus yang dijana oleh pengesan dimasukkan ke dalam gabungan kapasitans parasit yang terdapat pada input prapenguat & output pengesan. Secara amnya, kemuatan parasit gabungan ini berjulat dari 10 – 50 pF. Isyarat terhasil ialah nadi voltan dengan amplitud yang berkadar dengan keseluruhan cas dalam nadi pengesan & masa kenaikan bersamaan dengan tempoh isyarat arus pengesan.

Kapasiti input dan perintang disambung secara selari yang menyebabkan pereputan eksponen isyarat dengan pemalar masa ~50 µs. Penguat dengan keuntungan perpaduan & galangan input tinggi digabungkan sebagai penimbal untuk memacu galangan rendah kabel sepaksi pada output. Di sini, perintang 93-Ω dengan output dalam siri boleh menyerap isyarat yang dipantulkan dalam kabel panjang dengan menamatkan kabel dalam impedans cirinya.

Preamplifier jenis ini tidak digunakan dengan pengesan separa konduktor kerana keuntungan sensitif kepada sedikit perubahan dalam kapasitans parasit. Kapasiti pengesan untuk pengesan semikonduktor yang separa habis berubah dengan voltan pincang yang digunakan pada diod pengesan. Selain itu, pergerakan kecil kabel penyambung boleh melaraskan kapasiti input dengan beberapa persepuluh pF.

Prapenguat sensitif cas

Prapenguat sensitif cas adalah sejenis prapenguat yang kerap digunakan semasa mereka bentuk litar bacaan terutamanya untuk pengesan nadi. Reka bentuk mereka memberikan kestabilan, dan hingar rendah & sifat penyepaduan mereka menawarkan output. Jadi output ini adalah berkadar dengan keseluruhan cas yang dibekalkan daripada pengesan sepanjang peristiwa nadi.

Berbanding dengan prapenguat lain, keuntungan prapenguat ini adalah stabil. Ia tidak bergantung pada lebar jalur penguat atau kemuatan input. Jenis prapenguat ini biasanya digunakan dalam aplikasi pengesanan sinaran, di mana-mana sahaja isyarat pengesanan individu perlu dikira dengan ketepatan tinggi. Ini boleh dipasang dalam sistem audio rumah & boleh digabungkan dengan peralatan audio lain. Penguat ini sangat murah dan menghasilkan bunyi semula jadi.

Bagaimana untuk menggunakan Preamplifier dengan Amplifier?

Umumnya, prapenguat digunakan sebelum penguat atau penguat kuasa dalam sistem audio. Kami tidak boleh membekalkan isyarat kepada penguat kuasa daripada mikrofon (atau) mana-mana penderia audio analog. Jadi kita harus menggunakan preamplifier sebelum penguat.

Penguat hanya menumpukan pada menguatkan isyarat elektronik pada julat tinggi yang tidak mampu mengeluarkan bunyi dan juga gangguan daripada isyarat. Untuk penguatan isyarat kadar tinggi, isyarat elektronik yang kuat dan bebas bunyi perlu diberikan kepada penguat. Walau bagaimanapun, output mikrofon, transduser, penderia analog, dan lain-lain tidak sesuai untuk input penguat kerana ia hanya menghasilkan bunyi, lemah dan isyarat terbenam gangguan.

Jadi preamplifier digunakan untuk menyediakan isyarat untuk i/p penguat kuasa. Jika preamp tidak bersekutu sebelum penguat, output penguat kuasa akan menjadi bising & herot. Di samping itu, preamplifier membantu dalam mengimbangi keuntungan.

Perbezaan B/W Preamplifier Vs Amplifier

Yang utama perbezaan antara preamplifier dan amplifier dibincangkan di bawah.

Bagaimana untuk Memilih Preamplifier yang Betul?

Kami tahu bahawa preamp meningkatkan isyarat mikrofon sebelum ia mencapai pengadun utama atau antara muka audio. Penguat ini boleh memberi kesan pada kualiti & watak rakaman anda, oleh itu pemilihan yang betul untuk sistem anda adalah penting. Jadi semasa memilih preamplifier, banyak faktor perlu dipertimbangkan yang dibincangkan di bawah.

Gain & Headroom

Jumlah penguatan yang digunakan oleh prapenguat pada isyarat input dikenali sebagai keuntungan manakala ruang kepala ialah tahap tertinggi yang dikendalikan oleh prapenguat tanpa diherotkan. Jadi preamp harus mempunyai keuntungan minimum - 60 dB & ruang kepala - 20 dB.

Warna & Ton

Warna & ton merujuk kepada ciri sonik yang preamplifier berikan kepada isyarat seperti; kejelasan, kehangatan, ketepuan, kecerahan, dsb. Pilihan warna & ton bergantung terutamanya pada pilihan peribadi anda & gaya serta jenis muzik yang anda rakam.

Ciri & Fungsi

Ini ialah pilihan tambahan yang mengawal yang ditawarkan oleh prapenguat seperti; suis kekutuban, kuasa hantu, penapis potongan rendah, pad, penjajaran fasa atau pemeteran. Jadi semua ciri serta fungsi ini membantu anda dalam membentuk & mengoptimumkan isyarat sebelum ia mencapai fasa seterusnya rantai isyarat. Jadi sebelum memilih preamplifier, anda mesti mencari ciri & fungsi yang sesuai dengan keperluan anda serta aliran kerja.

Keserasian & Ketersambungan

Ia merujuk kepada kehalusan preamplifier berfungsi dengan peralatan & perisian studio lain seperti pengadun, antara muka audio, monitor atau DAW. Jika anda mahukan preamp untuk persediaan semasa anda maka anda mesti mencari preamp yang mempunyai penyambung input & output yang sesuai seperti; TRS, RCA atau XLR. Anda juga mesti mengesahkan keserasian preamp dengan sistem pengendalian & DAW anda,

Kualiti & Belanjawan

Ini merujuk terutamanya kepada amaun yang anda sedia untuk belanjakan pada prapenguat & tahap kebolehpercayaan & prestasi yang anda jangkakan daripadanya. Jika anda memerlukan prapenguat berdasarkan belanjawan anda serta kualiti yang anda perlukan untuk rakaman anda, maka mesti menyemak ulasan, waranti & sokongan daripada pelanggan.

Kebaikan keburukan

The kelebihan preamplifier termasuk yang berikut.

• Penguat ini meningkatkan isyarat daripada peralatan sumber kepada julat yang penguat kuasa boleh berfungsi dengan cekap.
• Penguat ini menyediakan teknik untuk menukar antara komponen sumber yang berbeza.
• Ia mempunyai kualiti bunyi yang lebih baik.
• Penguat ini kurang bunyi dan lebih banyak keuntungan.
• Preamplifier mempunyai lebar jalur yang lebih tinggi.
• Penguat ini mempunyai julat dinamik yang tinggi.
• Ini tidak mahal.
• Pemasangan dan penyelesaian masalah penguat ini sangat mudah.
• Ini tersedia dengan mudah & sangat responsif.
• Preamplifier adalah linear.
• Ia mempunyai input tinggi dan impedans keluaran rendah.
• Ini biasanya sensitif cas dan sensitif semasa.
• Penguat ini menyediakan ciri/sikap tertentu untuk bunyi anda.
• Isyarat audio voltan rendah diubah dengan cepat.

The keburukan preamplifier termasuk yang berikut.

• Penguat ini mempunyai bilangan input dan output yang kurang.
• Ini lebih berat.
• Ia tidak membenarkan kawalan tambahan.
• Ia adalah komponen kritikal dalam elektronik meter giro.

Aplikasi

The aplikasi prapenguat termasuk yang berikut.

• Preamplifier mengenal pasti isyarat AE amplitud sangat rendah yang dijana daripada penderia AE & berubah kepada bentuk yang boleh digunakan dan dikuatkan.
• Penguat ini digunakan di mana sahaja isyarat masukan sangat kecil & penguat kuasa tidak mampu mengesan isyarat kecil ini tanpa peringkat prapenguat.
• Biasanya, ia mendahului satu lagi penguat untuk mengatur isyarat elektronik untuk pemprosesan atau penguatan selanjutnya.
• Ini digunakan dalam sistem komunikasi untuk menguatkan isyarat yang sangat kecil yang diperolehi oleh antena & kerap diletakkan sangat dekat dengan antena.
• Ia digunakan untuk mengubah suai isyarat daripada voltan rendah dan galangan tinggi kepada isyarat voltan tinggi dan galangan rendah yang terdedah kepada kemerosotan isyarat.
• Penguat ini menguatkan isyarat elektronik dengan hanya menambah baik nisbah S/N sebelum ia masuk ke dalam kabel ke penguat.
• Ia digunakan terutamanya untuk audio kesetiaan tinggi untuk menyokong saluran stereo serta menukar antara input audio.
• Penguat jenis ini menawarkan penyamaan RIAA terutamanya untuk rakaman dan main balik rekod fonograf.
• Penguat ini digunakan untuk menyokong saluran audio yang berbeza dalam teater rumah.
• Penguat ini digunakan dalam mana-mana sistem audio untuk menyediakan isyarat audio input terutamanya untuk penguatan dalam peringkat seterusnya.
• Ini digunakan dalam kad Bunyi, Mesin Penyama, Pengadun DJ dan banyak lagi.
• Penguat ini digunakan dengan penderia analog, transduser seperti penderia jarak serta mikrofon untuk meningkatkan outputnya.
• Prapenguat digunakan pada hujung penerima sistem perhubungan untuk menghilangkan bunyi & gangguan daripada isyarat yang diperoleh.

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan preamplifier , kerja, jenis, litar dan aplikasinya. Prapenguat memainkan peranan penting dalam sistem audio berkualiti tinggi dalam meningkatkan dan memperhalusi isyarat daripada peralatan sumber. Apabila memilih prapenguat beberapa faktor penting perlu dipertimbangkan seperti keserasian dengan peralatan audio lain, kualiti bunyi pilihan, dsb. Jadi, memahami peranan utama & juga jenisnya boleh meningkatkan pengalaman audio anda dengan ketara. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah penguat?