Главная » Усилители
Призовой фонд
на май 2017 г.
1. Тестер компонентов MG328
Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Усилитель класса ЭА (Super A, Non switching). Лайков А.

Вариант 1, вариант 2, вариант 3, вариант 4, вариант 5. (с исправлениями на 15.02.2010)

Внимание! На текущий момент существуют более современные варианты данного усилителя: варианты 5 и 6.

Приведено подробное описание для изучения принципа работы и изготовления.

Этот усилитель мощности звуковой частоты разрабатывался с соблюдением следующих условий:
1. Усилитель должен быть прост в изготовлении и настройке, и доступен для повторения.    
2. УМ должен обладать как мягкостью, так и жёсткостью звука в зависимости от фонограммы.
3. Схема УМ должна быть полностью симметрична.
4. Все качественные параметры должны задаваться операционным усилителем, а выходные каскады их точно повторять.
5. Использование только комплементарных (p-n и n-p) пар транзисторов    для симметрии схем.
6. Возможность выбора режима работы оконечных каскадов (А, ЭА, АВ,).
   (В любом из этих режимов выходные транзисторы закрываются и открываются плавно).
7. Применение полевых транзисторов без изменения схемы (только подстройкой смещения).
8. Нечувствительность к просадкам питания (не требуется стабилизированный блок питания).
9. Экономичность и возможность задать различные тепловые режимы для возможности встроить УМ в уже имеющуюся аппаратуру.
10. Формирование режимов транзисторов только полезным сигналом относительно стабильного напряжения или тока для снижения искажений от нестабильности и просадок питания.

Принцип работы. Изначально этот УМЗЧ (рис.1) разрабатывался как макет для исследования нелинейных искажений в усилителях. Входные каскады вообще не должны были иметь искажений типа “ступенька”. Для этого наиболее подходят каскады как бы подключенные в параллель между + и – питания (VT1,VT2), за что и получили название “параллельные”. Эмиттер VT1(VT2) был подключен к потенциалу ниже отрицательного входного напряжения, чтобы получить возможность регулирования момента и характера закрывания VT5(VT6) (режим А, ЭА, АВ, В). Затем возникла идея подавать на эмиттеры VT1,VT2 напряжение обратной связи (ООС) через R5 (R6) в уже образовавшиеся параллельные (они же одновременно и композитные) каскады, которое понижает потенциал эмиттера VT1 (VT2), препятствуя резкому закрыванию и открыванию VT5 (VT6), и таким образом формировать токи покоя в режиме ЭА.

   ринцип действия усилителя Типы нелинейных искажений в усилителях мощности.

Результаты исследований сведены в осциллограмму выходных токов (рис.2), где (1) – ток в нагрузке, +I – ток VT5, -I – ток VT6. Режимы устанавливались умышленно для определения порога появления искажений. Точка 2 – искажения типа “ступенька” в режиме В, когда VT5 резко закрылся, а VT6 ещё не открылся. В т.2 возможны всплески сигнала с другой частотой, присутствующей в составе сигнала или при подаче на вход усилителя одновременно двух частот. Такой УМ имеет большой коэффициент гармоник, ВЧ в нём будут звучать резко, с шипящими призвуками, а синусоида будет иметь повышенную крутизну спада-подъёма. Медленно открывавшийся на малых сигналах транзистор, затем резко открывается, искажая сигнал. Правильная траектория – линия 3. Видно, что относительно линии 3 (полупериод) образовалась синусоида (период), что означает призвуки с удвоенной частотой (гулкий звук). При улучшении режима В участок 2 превращается в яркостную точку, а затем исчезает. Далее, при исследовании нелинейных искажений, стало ясно, что искажения формы сигнала и увеличение коэффициента гармоник (т.4) происходят даже в режиме А с большими токами покоя, если противоположное плечо закрывается непропорционально сигналу (слишком резко), ускоряя тем самым прирост тока в нагрузке. Звук у такого УМ будет звонкий, с металлическим эхом, как при ударе по резиновому мячу. По этой причине некоторые усилители с высокими параметрами и большими токами покоя звучали хуже, и обладали худшей естественностью звучания, чем более простые в схемотехническом отношении усилители. В режиме А, если жёстко стабилизировать ток покоя (в данном случае 250 мА, штриховая линия) в точке 5 происходит резкий излом, что моментально сказывается на линейности характеристики открывающегося в этот момент нижнего плеча (4). В точке 4 возможны изломы и всплески выходного сигнала. Значит, важен не столько ток покоя транзисторов, сколько их плавное (как можно ближе к форме полезного сигнала) открывание и закрывание.  Это полностью подтверждает правоту источника [1], и позволяет применить в данном УМ экономичный режим А (ЭА) (Iо, линия 7 и 8 на рис.2). Этот режим ещё называют Super A, или Non switching (без переключения) [1], но название ЭА ближе к истине. Дело в том, что ЭА производит динамическое снижение токов покоя без ухудшения параметров (с улучшением качества звучания!), что уменьшает нагрев выходных транзисторов за счёт уменьшения сквозных токов, повышает экономичность и КПД усилителя.

Усилитель класса ЭА. Вариант 2

Принцип работы усилителя (рис.3). Входной сигнал подаётся на неинвертирующий вход ОУ и усиливается до 8В.  С выхода ОУ через R8 сигнал поступает на базы VT3, VT4. Так как эмиттеры VT3 и VT4 подключены к стабилизированному источнику напряжения, а питание ОУ тоже стабилизировано, то ток коллектора VT3,VT4 зависит только от уровня сигнала, и мало зависит от напряжения питания. Фактически  VT3(VT4) является управляемым генератором тока для VT5(VT6), а значит, влияние Uпит на ток коллектора VT5 тоже будет ослаблено. А ток VT11 в свою очередь зависит от тока коллектора VT5. Это означает, что в усилителе отсутствует модуляция полезного сигнала питающим напряжением даже без ООС, и качество звучания, особенно на НЧ, будет такое же, как в усилителях со стабилизированным источником питания. Просадки питания будут заметны только на максимальной мощности, при выходном напряжении близком к напряжению питания. Транзисторы VT3 и VT5  (VT4 и VT6) составляют композитные каскады, в которые введён делитель, определяющий коэффициент усиления. Такое удачное сочетание даёт возможность подать сигнал отрицательной обратной связи (ООС) непосредственно в цепь эмиттера VT3 (VT4) через R27(R28),  и одновременно позволяет простым способом формировать работу выходных каскадов в режиме ЭА, получив высокую линейность при большой скорости нарастания и коэффициенте усиления. Напряжение ООС подаётся на эмиттер VT3(VT4), препятствуя его резкому закрыванию. Даже при работе с отсечкой тока на максимальных уровнях сигнала (осц.6) выходные транзисторы заранее плавно открываются и не создают искажений на малых уровнях сигнала (область, наиболее благоприятная для возникновения гармоник). Коэффициент усиления транзисторной части усилителя равен отношению R27/R17 (R28/R18)+1. Коэффициент усиления всего усилителя равен отношению R5/R3+1. Чувствительность усилителя устанавливается подбором R3.

Выбор режима работы усилителя. При разработке и испытаниях любого УМЗЧ, главная задача - достичь максимального качества при минимальном нагреве. Усилитель тестировался во всех режимах от А до В (рис.2, осц. 6, 7, 8). В этом УМ фактически отсутствует режим В. Отсечка тока верхнего плеча (линия 6) происходит при токе нижнего плеча более 2А, что мало сказывается на форме полезного сигнала, и фактически является режимом АВ, только с формированием спада-подъёма по принципу ЭА. Следует заметить, что форма токов покоя по осц.7 идеализирована и практически является режимом А. Неоправданно низкий КПД, нагрев мало отличался от режима А, при этом заметного улучшения звучания нет. И даже наоборот, (по мнению автора) звук слишком сглаживался, терялась проработка ВЧ на некоторых композициях. По экономичности наиболее идеальным является режим по осц.9, со спадающим до 0 на максимальном сигнале током покоя. Экспериментально была определена форма тока при максимальной экономичности (осц.8, 40 мА, без отсечки), и был сделан первый вариант усилителя.  Затем, за счёт увеличения местной ООС, появилась возможность увеличить динамический прирост тока входных транзисторов, что снизило гармоники вдвое. Качество звучания повысилось. При этом оказалось, что когда режим ЭА выведет ток на прямой участок, уже нет разницы, есть отсечка тока, или нет (осц.6 и 8). Звучание практически не меняется. Так делались второй и следующие варианты. Конечно, любой желающий может выбрать любую из семейства характеристик тока покоя (рис.2) по своему усмотрению. Для увеличения остаточного тока (работа без отсечки) необходимо уменьшить R13-R14 до 360…340 Ом, увеличив постоянную составляющую с помощью R16. Чтобы при этом придать току покоя форму осц.7, нужно R11-R12 уменьшить до 5,6…5,1к. (Изменения следует вносить при отключенных выходных транзисторах).

Первый вариант усилителя. Его схема полностью идентична приведённой на рис.3, и отличается от последующих только  номиналами R13-R14=360 Ом, R27-R28=4,3k. Ток покоя имеет форму осц.8.

Второй вариант усилителя (рис.3) отличается от первого изменением режимов работы VT3-VT4  и введения более глубокого режима ЭА (имеется ввиду более плавный подъём-спад тока покоя). Увеличен динамический прирост тока на R13-R14 и уменьшена его постоянная составляющая (R15-R16). Кроме повышения качества звука это повысило эффективность термокомпенсации. Более глубокий режим ЭА значительно снизил уровень звонких тембров (нечетные гармоники), и почти полностью исключил какую-либо тембровую окраску звука. В сочетании с нулевым выходным сопротивлением усилителя это заставляет очень качественно звучать любые АС. При правильном выборе ОУ, подборе транзисторов по коэффициенту усиления и номиналов элементов для симметрии плеч, коэффициент гармоник составляет не более 0,0006% на 1 кГц, и 0,002 на частоте 20кГц. То покоя имеет форму осц.6 (0…5 мА).

Третий вариант усилителя (рис.4). Пути дальнейшего улучшения параметров вытекают из особенностей элементной базы. Известно, что искажения ОУ растут с повышением частоты, выходного напряжения и тока. Достичь всех высоких параметров в одном ОУ затруднительно. Выходом из этой ситуации является применение буферного каскада из ОУ с высокой нагрузочной способностью, т.е. композитное включение двух ОУ. Сразу в 2-4 раза снижается выходное напряжение первого ОУ, почти во столько же коэффициент гармоник, и в два раза коэффициент усиления второго (буферного) ОУ. В качестве первого каскада лучше всего применить ОУ с полевыми транзисторами на входе, с очень низким Кг и первым полюсом выше звукового диапазона, а в качестве второго – ОУ с ТОС, обладающие очень высокой скоростью нарастания выходного напряжения и нагрузочной способностью. Высокочастотные ОУ с ТОС имеют очень низкие искажения в звуковом диапазоне. Известно также, что коэффициент усиления и линейность характеристики транзистора зависит от тока коллектора, т.е. чем меньше диапазон изменения тока, тем искажения ниже. Выход – применение спаренных транзисторов в выходных каскадах. На основании этого и был разработан третий вариант усилителя. При правильном подборе ОУ, коэффициентов усиления транзисторов и номиналов элементов для симметрии плеч, в нём реально достичь коэффициента гармоник не более 0,0005% на 1кГц, и не более 0,001 во всём диапазоне частот и мощностей.

Усилитель класса ЭА. Вариант 3

Четвёртый вариант усилителя. Его отличие в применении стабилизированного питания для предоконечных каскадов, применении FF ОУ, и возможности собрать печатную плату на SMD компонентах (поверхностный монтаж), что значительно понижает его габариты. Следует подобрать SMD аналоги указанных на схеме транзисторов.  Как отмечалось выше, качество звучания и уровень выходного напряжения этого усилителя не зависят от просадок и пульсаций напряжения питания. Применение стабилизированного питания предоконечных каскадов в данном случае даёт только независимость тока покоя выходных транзисторов от больших изменений сетевого напряжения, и может быть применено по желанию изготовителя. Нумерация компонентов оставлена по вариантам 1 и 2.

Усилитель класса ЭА. Вариант 4

   Пятый вариант усилителя. Применение в оконечных каскадах составных транзисторов позволило упростить схему и настройку усилителя, что важно для начинающих и малоопытных радиолюбителей. Значительное уменьшение его габаритов  позволяет конкурировать по габаритам с УМЗЧ в интегральном исполнении, обладая более высокими параметрами. При этом линейность усиления на НЧ больше, чем у микросхем УМЗЧ, больше выходное напряжение при относительно низком напряжении питания, нечувствительность к просадкам питающего напряжения, что особенно важно для малогабаритных блоков питания. Схема двухканального варианта приведена на рисунке ниже. В этом случае ОУ и стабилизаторы напряжения VT1-VT2 являются общими.

Усилитель класса ЭА. Вариант 5

Усилитель варианта 5 практически не требует налаживания. Всё сводится к проверке напряжений питания, отсутствия постоянного напряжения на выходе, и установке желаемого тока покоя при максимально нагретых выходных транзисторах. Дрейф тока покоя от температуры здесь меньше, чем в варианте 2 за счёт меньшего усиления по току, но за счёт большого усиления по напряжению составных транзисторов возможно чрезмерное усиление и ограничение сигнала, что не всегда полезно для АС. Поэтому R19-R20 не следует делать меньше 0,075 Ом даже для мощных АС. При желании можно добавить терморегулировку и защиту по току из варианта 2. Если возникают трудности с замером сопротивления 0,075 Ом, то можно выйти из положения двумя способами. 1) Соединить в параллель два резистора по 0,15 Ом или четыре по 0,3 Ом. 2) Замерить сопротивление константановой или нихромовой проволоки (например, разобрав проволочный резистор 0,51 Ом, 1%), выпрямить его, и точно разделить по длине на равные части, получив нужное сопротивление. Концы отрезка желательно залудить на таблетке аспирина и протереть спиртом. Выпрямленный отрезок нихрома не будет иметь индуктивности, и может быть впаян в плату в виде перемычки или скобки. Коэффициент гармоник усилителя 5 варианта не измерялся, но субъективно по звучанию составляет не более 0,008% во всем диапазоне частот и мощностей.
В качестве примера на рис.12-13 приведена печатная плата двухканального варианта усилителя. В качестве выходных применены транзисторы TIP142T/TIP147T в корпусах ТО-220, и имеющие меньшие габариты, чем TIP142/TIP147 в корпусах ТО-3Р. При встраивании в мультимедийные колонки, где есть вибрация, R13-R14 заменены одним постоянным 92…100к. В миниатюрном исполнении, на маленьких радиаторах, его следует подобрать такой величины, чтобы на холодных радиаторах ток покоя составлял 5…10мА, и при прогреве никогда не поднимался выше 40…60 мА. Такой режим можно классифицировать как АВ+ЭА. Конденсатор С1- малогабаритный керамический,  С3 – неполярный электролитический.    

Параметры усилителя полностью зависят от типа применяемого ОУ. Максимально возможная синусоидальная выходная мощность усилителя второго варианта - 120 Вт, но на нагрузке 4 Ом и напряжении питания выше +/-35В нужно ограничивать ток VT11, VT12 (R33, R34) или умощнять их, иначе рассеиваемая мощность на выходных транзисторах превысит предельно допустимую. При применении нагрузки только 4 Ом, напряжение питания не обязательно поднимать выше +/-35В. Правда при этом понизится выходная мощность на нагрузке 8 Ом. По мнению автора, АС с сопротивлением 6-8 Ом обладают большей естественностью звучания, а  АС 4Ом – большей отдачей мощности и динамикой.  АЧХ усилителя линейна от постоянного тока (без С1) до 200 кГц (без С2, С6), с плавным уменьшением амплитуды от 200кГц до 1мГц. При подаче на вход усилителя сигнала частотой 1мГц с амплитудной модуляцией частотой 1кГц его принимал средневолновый приёмник. Постоянное напряжение подавалось на вход УМ (без С1) от 0 до 1В с шагом 10мВ, при этом выходное напряжение абсолютно линейно возрастало от 0 до 30В, т.е. усилитель вёл себя как прецизионный  усилитель постоянного тока, что свидетельствует о его высокой линейности усиления и как следствие – низком коэффициенте гармоник и высокой верности звучания. Усилитель был испытан прямоугольными импульсами частотой 2 кГц на активной нагрузке 6 Ом. При этом была получена скорость нарастания выходного напряжения 30 В/мкс и была ограничена только источником прямоугольных импульсов, искажений формы сигнала и выбросов не замечено. Номинальное выходное напряжение = Uпит.-5 В. Максимальное выходное напряжение усилителя = Uпит.-3В. При уменьшении напряжения питания двуполярным регулируемым блоком питания амплитуда выходного сигнала не уменьшается до тех пор, пока питание не достигнет величины Uвых + 5В, и при Uпит = Uвых+3В наступает плавное ограничение выходного сигнала. Выходное сопротивление усилителя = 0. Усилитель не чувствителен к фону блока питания с переменной составляющей до 100мВ.  Диапазон питающих напряжений - от +/- 25 до +/-40В. Измерения искажений производились с помощью двух генераторов Г3-118 и входящих в комплект режекторных фильтров. Уровень общих нелинейных искажений, при подаче на вход сигналов от 20 Гц до 20 кГц, был ниже, чем приведён в [1] (рис.8), и находился на уровне наводок самого осциллографа С1-65А (0,2…0,3мВ при выходном напряжении 32В), что предполагает коэффициент гармоник не более 0,002%. То же самое показали измерения с помощью спектр-анализатора компьютера. Но при этом главной целью было выполнение условия 2. Усилитель испытывался и эксплуатировался при Iо = 150 мА с качественным радиатором. Несмотря на относительно большое количество деталей, собственно усилитель состоит из микросхемы и 6 транзисторов (VT3, VT4, VT5, VT6, VT11, VT12). VT1 и VT2 – стабилизаторы напряжения +/- 15 В; VT7, VT8 – узлы термокомпенсации тока покоя выходных транзисторов; VT9, VT10 – ограничители максимального тока (6А).  VT1, VT2, VT9, VT10, VD1, VD2, R9, R10, R19-R20, R33, R34 при наличии отдельного стабилизированного источника +/- 15 В и при уменьшении выходной мощности (Uпит.= +/-25В, Pвых 50Вт) из схемы можно исключить и изготовить упрощённый малогабаритный вариант УМ.

Устройство термокомпенсации. Следует отметить, что ток покоя усилителя может значительно изменяться при прогреве транзисторов (особенно VT3-VT4) и изменении напряжения питания, поэтому требуется точно выбрать рабочую точку транзисторов VT7-VT8, (компенсаторы изменения тока покоя от температуры и напряжения питания). При этом локальные колебания тока покоя в пределах +/- 20 мА не влияют на параметры усилителя.  После проведенных исследований тепловых режимов УМЗЧ автор пришёл к следующим выводам: 1.Увеличение тока покоя выходных транзисторов в 2-3 раза может произойти даже при незначительном нагреве самого маломощного входного транзистора, поэтому желательно контролировать режимы как можно большего количества каскадов. 2. Желательно каждый выходной транзистор размещать на отдельном радиаторе без изолирующих прокладок и контролировать его температуру. Устройство термокомпенсации работает следующим образом. Транзистор VT7, генератор тока, закреплён на радиаторе VT11 через слюдяную прокладку. (VT8 на радиаторе VT12). При нагреве радиатора ток VT7 увеличивается и подаётся через R23 (R24) в цепь эмиттера VT3 (VT4), прикрывая его. Сюда же подаётся и сигнал ограничения тока выходных транзисторов. Подбором резисторов R21- R22 можно установить разные температурные режимы усилителя (графики рис. 5).

amp140-6.jpgamp140-7.gif

В режиме 1, сплошная линия (при величине R21, R22 = 100 Oм) ток покоя будет стабильным до 65–70 градусов, а затем будет резко уменьшаться до 0. В режиме 2 (R21,R22 = 68 Ом) ток покоя уменьшается пропорционально температуре, т.е. устройство выдерживает заданную температуру. В режиме 3 (R21,R22 = 150 Ом) ток покоя не будет расти с увеличением температуры, но и не будет снижаться для уменьшения нагрева транзисторов (устройство выдерживает заданный ток).  При изменении напряжения питания усилителя от +/-25 до +/- 40В необходимо подобрать величину R29-R30 так, чтобы смещение на R25-R26 было величиной 0,41-0,432 В.  Величина R29-R30 рассчитывается по формуле: R29 (R30), кОм = Uпит. /0,432 – 1к.   
При умышленной переустановке выходных транзисторов на радиаторы меньшей площади устройство термокомпенсации перестраивало и выдерживало заданные тепловые режимы. В сочетании со слабой чувствительностью к просадкам питания это позволяет встроить этот УМ в уже имеющуюся аппаратуру, где недостаточно мощности силового трансформатора (например «Вега 50У-122С»), или площади радиаторов (музыкальный центр). Конечно же, можно собрать УЗЧ на микросхемах, но (по мнению автора) они не обладают таким же качеством звука, как УМ на дискретных элементах. 

Детали и конструкция. В усилителе лучше всего применить ОУ со скоростью нарастания выходного напряжения не менее 50 В/мкс с низким уровнем гармоник и собственных шумов, с полевыми транзисторами на входе. Транзисторы VT3, VT4 следует подобрать с как можно большим коэффициентом усиления, малым уровнем шумов и слабой зависимостью тока коллектора от температуры. В качестве VT5-VT6 желательно применить транзисторы с высокой частотой усиления и малой ёмкостью коллектора. В усилителе вполне можно применить отечественный ОУ КР574УД1 и транзисторы с коэффициентами усиления 130 – 150, с целью получить возможность переделки уже имеющегося усилителя (например ”Амфитон”) из тех же деталей. Максимально допустимое напряжение всех транзисторов в этом случае должно быть не менее 80В. В зависимости от необходимого Uвых, необходимо изменить сопротивление R5, соблюдая условие: (R5/R3)+1=Uвых/Uвх. При применении других выходных  транзисторов (полевых или при подключении в параллель) возможно придётся подобрать сопротивление R31-R32 по падению на них напряжения величиной 0,55В в среднем положении движка R16 при отключенных VT11-VT12. По расчётам автора на базе этой схемы можно сконструировать УМ с выходным напряжением 80-100 В. (Усилитель способен выдавать выходное напряжение, близкое к напряжению питания). Комплементарные пары (VT3 – VT4, VT5 – VT6 и т.д) противоположных плеч не должны отличаться по усилению более, чем на 5%. Симметрично расположенные резисторы верхнего и нижнего плеча тоже подбираются с допуском 5%. Это необходимое условие для симметрии выходного сигнала и избежания нелинейных искажений. Резисторы R33 - R34 состоят из двух включенных в параллель резисторов по 0,2 Ом 2Вт каждый, расположенных друг над другом. R33, R34 обязательно следует применять безындукционные. Нельзя применять проволочные витые резисторы. Катушка L1 наматывается на резисторе R35, содержит 2 слоя провода ПЭЛ 0,8 и пропитана лаком или клеем. L1, C9, R36 монтируются на выходной плате. Площадь поверхности радиаторов VT5 – VT6 не менее 30 см, VT1 -VT2 -1..2 см. Малогабаритный вариант усилителя можно смонтировать на плате  размером 60х65 мм из фольгированного текстолита толщиной 1,5 мм (рис.6, рис.7). При необходимости изменить размер платы, её можно перенести по сетке.  Все дорожки облужены припоем. Токоведущие дорожки цепей питания, и нагрузки облужены толстым слоем припоя с прокладкой одной жилы медного провода. Для всех транзисторов, закреплённых на радиаторах, обязательно применение теплопроводной пасты, а для транзисторов термодатчиков прокладки обязательно должны быть из слюды.

В качестве С1 и С3-С4 лучше всего применить неполярный электролитический конденсатор.

Печатная плата
Рис.6. Печатная плата усилителя вариант 1-2. Вид со стороны деталей.
Размер 60х65 мм. Шаг сетки 2,5

amp140-9.jpg
Рис.7. Печатная плата усилителя вариант 1-2. Вид со стороны пайки.
Размер 60х65 мм. Шаг сетки 2,5

amp140-10.jpg
Рис.8. Универсальная печатная плата для вариантов 2 и 3. Вид со стороны деталей.
Размер 90х65 мм. Шаг сетки 2,5 мм

amp140-11.jpg
Рис.9. Универсальная печатная плата для вариантов 2 и 3. Вид со стороны пайки.
Размер 90х65 мм.

amp140-16.jpg
Плата двухканального усилителя варианта 5

amp140-17.jpg
Вид со стороны пайки. Размер 55х60мм.

Второй и третий варианты усилителя можно собрать на универсальной плате (рис.8, рис.9). В случае балансировке ОУ между выводами 1-8 или 1-5, ставится перемычка в точке Х на вывод 8 или 5. Она должна быть надёжной во избежание грубой разбалансировки ОУ. Резистор R6 можно переключать к точкам + и – 15В на плате, или поставить перемычку, в зависимости от типа ОУ. Если ОУ DA2 не используется, следует перерезать дорожку в точке Х2. При использовании двух ОУ резистор  R8 переключается на вывод 6 DA2.

Налаживание усилителя. После проверки правильности монтажа следует:
1. Установить R6 и R16 в среднее положение.
2. Закоротить на корпус вход усилителя.
3. Отпаять выходные транзисторы (VT11-VT12)
4. Включить питание.
5. Замерить напряжение питания и +/- 15 В.
6. Установить (R6) на выходе усилителя и ОУ напряжение 0В. Если на выходе УМ устанавливается 0В, а на выходе ОУ присутствует постоянное напряжение,  то следует проверить транзисторы.
7. Установить на R31-R32 напряжение 0,55 В с помощью R16.
8. Отключить питание, подключить выходные транзисторы, включив в разрыв цепи коллектора VT11 амперметр на 1 А.
9. Включить питание и R16 установить ток покоя коллектора VT11 в пределах 100 – 150 мА.
10. Замерить ток покоя VT12, он не должен отличаться от тока VT11 более, чем на 5%.
Ток покоя выходных транзисторов может быть установлен в пределах от 0до 250 мА, в зависимости от желаемого качества звучания, режима работы, тепловых режимов, размеров радиаторов. Установку тока покоя нужно производить при температуре выходных транзисторов 35-40 градусов.
11. Проконтролировать работу термокомпенсации, замерив токи покоя при максимальной температуре радиаторов выходных транзисторов.

Блок защиты АС. В аварийных ситуациях, при протекании постоянного тока через динамик, его катушка сгорает, поэтому обязательным условием для мощных усилителей является применение защиты АС. Блок защиты (рис. 10) работает следующим образом.

Блок защиты АС, задержки включения и контроля питания.

Диапазон питающих напряжений: …………....................... +/-20…+/-60V
   Время срабатывания:
   от постоянного напряжения +/- 1V ………………….... не более 0,5 сек.
   от постоянного напряжения  +/- 30V ………………….. не более 0,1 сек.

При включении питания начинает заряжаться конденсатор С3 (от источника питания через R7- R8). Через 1 сек. напряжение на нём достигнет величины, достаточной для открывания VT3, затем открывается VT4, и реле своими контактами подключает АС к усилителю. При нормальной работе УМ переменное напряжение с его выхода не успевает зарядить С1-С2, а при аварийной ситуации постоянное напряжение с выхода усилителя откроет VT1 или VT2 (в зависимости от полярности), напряжение на С3 уменьшится и реле отключит АС. При ложных срабатываниях защиты на большой громкости следует увеличить ёмкость С1-C2. Чертёж печатной платы блока защиты АС приведён на рис.11 и 12. Желательно использовать для каждого канала отдельный блок защиты АС. Питание реле (U P1) нужно осуществлять от источника, имеющего меньшую ёмкость фильтра питания, чем у самого усилителя, для того, чтобы при выключении питания реле Р1 отключалось первым. Реле следует применять с как можно большей площадью контактов и усилием пружин, т.к. у миниатюрных реле (особенно у герконовых) бывают случаи пригорания контактов и невозможность отключения в аварийной ситуации.

amp140-13.jpg
Рис.11. Плата блока защиты АС. Вариант 2. Вид со стороны деталей.
Размер 60х30мм. Шаг сетки 2,5мм.

amp140-14.jpg
Рис.12. Плата блока защиты АС. Вариант 2. Вид со стороны пайки.
Размер 60х30мм. Шаг сетки 2,5мм.

Усилитель эксплуатируется с февраля 2004 года, и показал исключительную естественность и качество звучания с АС “Корвет 150АС-001М”, Wharfedale - Pacific Evolution - 20 и “Вега 50АС-106, что и побудило предложить эту конструкцию вашему вниманию.
Для тестирования использовался CD “TRIANGLE electroacoustique laboratory”. www.triangle-fr.com.

Ниже вы можете скачать архив печатных плат (1.7 МБайт).

Литература:
[1] Ю.Митрофанов. ЭА в УМЗЧ. Радио №5,1986 г.   Лайков А. В.    г. Астрахань, 2009г.   
[2] Г. Брагин. УМЗЧ. Радио №12,1990 г.   

Аватор: Лайков А. В (alexandr.laykov@rambler.ru)

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Схема 1
DA1 Операционный усилитель
LM318-N
1 AD845, AD843, OPA671, AD797, OPA134, КР574УД1Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT6, VT10 Биполярный транзистор
BD139
3 Поиск в FivelВ блокнот
VT2, VT5, VT9 Биполярный транзистор
BD140
3 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
2N5551
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT7 Биполярный транзистор
КТ816Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT8 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT11 Биполярный транзистор
2SC5200
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT12 Биполярный транзистор
2SA1943
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2 Стабилитрон
КС515А
2 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор2 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор10 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C4 Электролитический конденсатор50 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор2.2 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор10 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C7-C10, C13-C15 Конденсатор0.1 мкФ7 Поиск в FivelВ блокнот
C11, C12 Электролитический конденсатор200 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R17, R18, R25, R26 Резистор
1 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R5 Резистор
120 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
4 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
430 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9, R10 Резистор
2.4 кОм
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R11, R12 Резистор
6.2 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R13, R14 Резистор
390 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R15, R29, R30 Резистор
68 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Подстроечный резистор47 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R19, R20 Резистор
10 Ом
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R21, R22 Резистор
100 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R23, R24, R27, R28 Резистор
3 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R31, R32 Резистор
47 Ом
2 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R33, R34 Резистор
0.1 Ом
2 5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R35 Резистор
5.1 Ом
1 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R36 Резистор
10 Ом
1 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
Предохранитель6.3 А2 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 2
DA1 Операционный усилитель
OPA134
1 AD823AN, AD843, AD845, AD797Поиск в FivelВ блокнот
DA2 Операционный усилительAD811AN1 AD810, AD811, OPA603Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT6, VT10 Биполярный транзистор
BD139
3 Поиск в FivelВ блокнот
VT2, VT5, VT9 Биполярный транзистор
BD140
3 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
2N5551
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT7 Биполярный транзистор
КТ816Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT8 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT11, VT11-2 Биполярный транзистор
2SC5200
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT12, VT12-2 Биполярный транзистор
2SA1943
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2 Стабилитрон
КС515А
2 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор2 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор100 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C4 Электролитический конденсатор50 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор2.2 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор10 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C7-C10, C13-C15 Конденсатор0.1 мкФ7 Поиск в FivelВ блокнот
C11, C12 Электролитический конденсатор200 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R17, R18, R25, R26 Резистор
1 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R5 Резистор
120 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
4 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
Roc1 Резистор
1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
Roc2 Резистор
4 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
430 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9, R10 Резистор
3 кОм
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R11, R12 Резистор
6.2 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R13, R14 Резистор
390 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Резистор
68 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Подстроечный резистор47 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R19, R20 Резистор
10 Ом
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R21, R22 Резистор
100 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R23, R24, R27, R28 Резистор
3 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R29, R30 Резистор
91 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R31, R32 Резистор
47 Ом
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R33, R34 Резистор
0.075 Ом
2 8 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R35 Резистор
5.1 Ом
1 2 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R36 Резистор
10 Ом
1 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R37-R40 Резистор
1 Ом
4 Поиск в FivelВ блокнот
R41-R44 Резистор
0.1 Ом
4 4 ВтПоиск в FivelВ блокнот
Предохранитель10 А2 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 3
DA1 Операционный усилительAD80651 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
2N5551
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT5, VT9 Биполярный транзистор
BD140
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT6, VT10 Биполярный транзистор
BD139
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT7 Биполярный транзистор
КТ816Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT8 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT11 Биполярный транзистор
2SC5200
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT12 Биполярный транзистор
2SA1943
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор2 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор100 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C4 Электролитический конденсатор50 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор2.2 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор10 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C7, C8, C13-C15 Конденсатор0.1 мкФ5 Поиск в FivelВ блокнот
C11, C12 Электролитический конденсатор200 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R17, R18, R25, R26 Резистор
1 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R5 Резистор
120 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
4 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R11, R12 Резистор
5.6 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
430 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R13, R14 Резистор
390 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Резистор
68 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Подстроечный резистор47 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R19, R20 Резистор
10 Ом
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R21, R22 Резистор
100 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R23, R24, R27, R28 Резистор
3 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R29, R30 Резистор
91 кОм
2 56-91 кОмПоиск в FivelВ блокнот
R31, R32 Резистор
47 Ом
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R33, R34 Резистор
0.1 Ом
2 5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R35 Резистор
5.1 Ом
1 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R36 Резистор
10 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Предохранитель6.3 А2 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 4
DA1 Операционный усилитель
OPA2134
1 Аналоги: КР574УД2, OPA2604Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
BD139
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
BD140
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
2N5551
1 2SC3953Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
2N5401
1 2SA1538Поиск в FivelВ блокнот
VT5 Биполярный транзистор
TIP147
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT6 Биполярный транзистор
TIP142
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2 Стабилитрон
КС515А
2 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор2 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор100 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C4 Электролитический конденсатор50 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор2.2 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор5 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C7 C8, C11-C13 Конденсатор0.1 мкФ5 Поиск в FivelВ блокнот
C9, C10 Электролитический конденсатор200 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R15, R16 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R5 Резистор
120 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
3.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
430 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7, R8 Резистор
2.4 кОм
2 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R9, R10 Резистор
6.2 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R11, R12 Резистор
560 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Резистор
68 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R14 Подстроечный резистор47 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R17, R18 Резистор
3 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R19, R20 Резистор
0.1 Ом
2 2 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R21 Резистор
10 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Предохранитель6.3 А2 Поиск в FivelВ блокнот
Блок защиты АС
VT1, VT3 Биполярный транзистор
2N5551
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
BD140
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD1, VD5 Диод
КД522Б
3 Поиск в FivelВ блокнот
VD3, VD4 Стабилитрон
BZX55C5V1
2 5.1 ВПоиск в FivelВ блокнот
C1, C2 Электролитический конденсатор100 мкФ 50В2 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Электролитический конденсатор100 мкФ 25В1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R2 Резистор
10 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3, R4 Резистор
8.2 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R7, R8 Резистор
30 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
18 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
P1 Реле12-60 В1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Лайков А.В. Опубликована: 2009 г. 0 0
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.7 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (3) | Я собрал (0) | Подписаться

0
роман #
Купил колонки за 30 т.р. А саб строить сам буду, вот ваша схема мне очень по душе. Спасибо за труд!
Ответить
0
viktor #
Собираю схему 5 вариант в качестве НЧ звена для биампинга, плата уже готова. Но возник вопрос: нужно ли в данном случае на выходе УМЗЧ включить L/R цепочку?
Ответить
0
Igor #
Хорошая работа, спасибо!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор для сборки - УНЧ 2х60 Вт на TDA7294
Набор для сборки - УНЧ 2х60 Вт на TDA7294
Радиореле 220В AVR-программатор USB ASP
вверх