Підсилювач потужності на біполярних транзисторах

1. думки читачів

Наши партнеры ArtmMisto

аудіотехніка

Головна радіоаматорові аудіотехніка

Пропонований підсилювач має низький рівень нелінійних спотворень і здатний забезпечити номінальну потужність до 70 Вт в навантаженні опором 4 Ом. Автор відмовився від електронного захисту потужних транзисторів і АС, обмежившись включенням плавких вставок в ланцюзі харчування, з метою виключення можливого спрацьовування захисту на комплексній навантаженні. Втім, для підвищення надійності та потужності на платі передбачено розміщення елементів для додаткової пари потужних транзисторів.

Багато хто знає, як буває важко вибрати схему підсилювача потужності серед великої різноманітності. Пропонований тут УМЗЧ розроблявся для широкого кола радіоаматорів, має цікаві технічні характеристики і забезпечує природне і детальне звучання. Він відносно не складний в збірці і налаштування, не вимогливий до деталей, стійкий і надійний.
Схема одного каналу підсилювача потужності показана на рис. 1. Параметри, наведені нижче, виміряні при використанні стабілізованого блоку живлення.
Технічні характеристики
Номінальна вихідна потужність, Вт,
на навантаженні опором 4 Ом ................ 70

8 Ом ....................... 40
Нерівномірність АЧХ в смузі частот20 ... 20000 Гц,
дБ .......................... ± 0,5
Напруга шуму і фону при замкнутому вході, мВ,
не більше ...................... 1
Коефіцієнт гармонійних спотворень при номінальній вихідній потужності в смузі 20 ... 20000 Гц,%,
не більше ................... 0,003
Номінальна вхідна напруга, мВ ................ 550
Вхідний опір, кОм ....... 68
Вихідний опір (з ланцюгом R29L1), Ом ............ 0,04
Вхідний сигнал через ланцюга ФВЧ C1R2 і ФНЧ R1C2 надходить на диференційний каскад на транзисторах VT2, VT3, в емітерний ланцюг яких включений джерело стабільного струму на транзисторі VT1. У колекторних ланцюгах каскаду застосовано струмове дзеркало на транзисторах VT4, VT5. Далі сигнал слід на підсилювач напруги (УН) на транзисторі VT8 з буферної навантаженням у вигляді емітерного повторювача на транзисторі VT9. Буфер в цьому випадку дозволяє розвантажити УН і накласти компенсаційне ОС, що зменшує нелінійні спотворення. Далі посилений по напрузі сигнал надходить на вихідний каскад.
Вихідний каскад, зібраний на транзисторах VT10-VT15, являє собою триступеневий емітер-ний повторювач. Транзистор VT7 задає його ток спокою і здійснює термокомпенсацію зміщення для потужних транзисторів. Транзистор VT6 є джерелом стабільного струму для емітерного повторювача і ланцюги зсуву на VT7. Ланцюг R28C15 оберігає УМЗЧ від самозбудження на високих частотах. Ланцюг L1R29 підвищує стійкість підсилювача при ємкісному характері навантаження. Діоди VD7, VD8 захищають вихідні транзистори від напруги зворотної полярності, а резистори R26, R27 підвищують термостабільність режиму. Конденсатор С7 - фазокорректірующім, він забезпечує стійкість підсилювача при охопленні його загальної зворотним зв'язком (ООС).
В підсилювачі можна використовувати такі деталі. Резистори R26, R27 - керамічні потужністю 5 Вт, R28, R29 - МЛТ-1, інші - МЛТ-0,125 або МЛТ-0,25. Резистори R6, R7, R10, R11 слід підбирати з відхиленням не більше ± 2%.

Мал. 1

Конденсатори С1, С5, С8, С11-С14 - К73-17; С4, СЮ, С15 - КМ-5, КМ-6 або К10-47; С2, С7 - керамічні з нормованим ТКЕ, наприклад, груп М75-М750. Діоди КД521В можна замінити на 1N4148. Можливі заміни транзисторів: BD139 - на КТ817Г; BD140 - на КТ816Г. Потужні транзистори 2SC5200, 2SA1943 замінні на КТ8101, КТ8102; в крайньому випадку можливе застосування КТ819ГМ, КТ818ГМ. Котушка L1 - одношарова, з внутрішнім діаметром 10 мм, містить 8 витків будь-якого мідного дроту в лакової ізоляції діаметром по міді 0,7 мм.

Мал. 2 (а, б)

Підсилювач зібраний на друкованій платі розмірами 125x110 мм. Один з її варіантів показаний на рис. 2, а, а відповідне розташування деталей - на рис. 2,6. На платі передбачено місце під другу пару вихідних транзисторів. Це може бути необхідно, наприклад, при збільшенні вихідної потужності або при використанні менш потужних транзисторів. В цілому підсилювач не вимагає особливого монтажу, слід лише дотримуватися загальновідомих правил. Провід підключення блоку живлення і навантаження перетином не менше 2,5 мм 2 повинні бути свити по всій довжині з кроком 10 ... 15 мм, їх монтують без джгутів. Вхід підсилювача підключають екранованим проводом.
Потужні транзистори встановлюють на тепловідвід з поверхнею близько 800 см2 (в розрахунку на один канал) через слюдяні прокладки. Для збільшення теплопровідності слід скористатися термопастой. Транзистори VT12, VT13 також потрібно встановлювати з невеликими тепловідведення площею 10 ... 15 см2. Транзистор VT7, який використовується як термозалежні джерело напруги зсуву, повинен бути розміщений поруч з корпусом одного з потужних транзисторів і мати з ним хороший тепловий контакт. Підсилювач бажано змонтувати на шасі з немагнітного металу, з'єднаного з загальним проводом в одній точці.
Після перевірки правильності монтажу вхід підсилювача замикають накоротко, движок підлаштування резистора R17 встановлюють у верхнє за схемою становище і до виходу підключають осцилограф. Замість плавких вставок (запобіжників) впаивают токоограничивающие резистори потужністю 1 ... 2Вт опором 30 ... 50 Ом. Подавши харчування, перевіряють відсутність постійної напруги на виході підсилювача (допустиме значення ± 15 мВ) і відсутність самозбудження. Далі випаюють захисні резистори і встановлюють на свої місця плавкі вставки. Потім під-строечним резистором R17 доводять струм спокою вихідних транзисторів до 100 мА, орієнтуючись по падінню напруги на резисторах R26, R27, рівному 20 мВ. Після прогріву підсилювача протягом 10 хв підлаштовують струм спокою. На цьому налагодження можна вважати закінченим.
При виборі БП слід мати на увазі, що імпульсний перетворювач в блоці, хоча і має менші габарити і вага, але є сильним джерелом перешкод в широкій смузі частот, боротьба з якими не завжди виправдана. Тому часто краще використовувати звичайний мережевий трансформатор з випрямлячем. Трансформатор повинен мати потужність не менше 150 Вт в розрахунку на один канал, це сприяє меншій "просідання" напруги живлення на максимальній потужності підсилювача. Діоди повинні бути розраховані на прямий струм не менше 10 А, наприклад, КД2999А, КД2999Б. Вони мають мале падіння прямої напруги, відповідно зменшується тепловиділення і підвищується ККД блоку живлення в цілому.
При бажанні даний підсилювач можна оснастити струмовим захистом вихідних транзисторів, наприклад, описаної в статті П. Зуєва "Підсилювач з многопетлевой ООС" ( "Радіо", 1984, № 11, с. 29-32; № 12, с. 42, 43) .

Автор: В. Гречишкін, м Богородицьк, Тульська область

Дата публікації: 25.05.2013

думки читачів

• Олексій /
  Трійка на виході, ЕП після УН, розв'язаної ІТ. Спасибі, може цікаво вийти.
• Костя Н /
  Я початківець так сказати освоювати радіотехніку, при вимірюванні струму спокою вих каскаду, так зрозумів - мілівольтметр потрібно приєднувати до транзистора VT14 - емітер і загальною точкою резисторів R26, R27? і потім по формулі обчислити струм спокою. Якщо в приміром в подібній схемі в вихідного каскаду для збільшення його потужності в одному плечі буде паралельно стояти чотири з'єднаних транзистора, то потрібно міряти падіння на емітер кожного транзистора, а потім слажівать, або по падінню на емітерний резисторів 0,1 Ом 20 мВ це напруга і буде для всіх чотирьох транзисторів одного плеча.
• костя /
  яке то каміння. перед тим як починати подумай з олівцем і чим міряють см все переконує. звичайно на макетної платі спаяні спочатку. один канал. послухай - може вам здасться, що звук не такий. у мене проблем не пам'ятаю, що б були. потім вже за місцем виявилося - пролізала наводка від рацій. поставив дроселя (здається на коліщатах від пам'яті старовинної ЕОМ, звичайні д-о, 1 працюють часто як ферр.антенни) і здається звичайні дроселя витків по 15-ть здається були. в фільтрах харчування той же з кондером акуратно треба дивитися, що запаяти хочете. можуть виявитися взагалі з обривами. Успіхів !
• Іван /
  Хто збирав цей підсилювач? Як звучить? Які є "підводні камені"?
• игорь /
  ось що не можна допускати, це "просідання" напруги живлення. значить зовсім не той транс поставили. на достовірності звучання (тим кому ведмідь на вухо не наступив) сильно помітно.
• радіомеханік /
  доводилося ремонтувати, раз пару або того близько. точно то були фабрично \ "сбацание \" апарати. роки думаю 70-е ...
• Сергій /
  Дорвався схоже автор до покладів старих НДР-івських журналів Radio und Fernsehen Elektronik. Припав до витоків технічної думки. Мабуть єдиному джерелу інформації доступному то й отримувати доступу в "першому відділі" до секретності. Непоганий, до речі був журнал. Совковий "Радіо" складався на 60 ... 70% з пропагандистською маячні. Були окремі злети відносної інформативності цього журналу пов'язані з двома періодами "отходняк" і відпускання гайок, недогледіла "керівна і спрямовуюча - авангард сов.народа".

Ви можете залишити свій коментар, думка або питання по наведеним вишематеріалу: