Главная Контакт Ссылки
Усилитель мощности ЗЧ (усовершенствованный вариант) Версия для печати
Написал Г. Брагин   
вторник, 23 Сентябрь 2003

Предлагаемый вниманию радиолюбителей усилитель ЗЧ имеет очень низкие коэффициенты гармонических и интермодуляционных искажений, он сравнительно прост, способен выдерживать кратковременное короткое замыкание в нагрузке, не требует выносных элементов термостабилизации тока транзисторов выходного каскада.

Основные технические характеристики:

Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 4Ом, Вт80
Максимальная мощность на нагрузке сопротивлением 8Ом, Вт45
Номинальное входное напряжение УМЗЧ, В0,8
Входное сопротивление кОм100...120
Относительный уровень шума дБ не более-90
Номинальный диапазон частот, Гц20...20 000
Коэффициент гармоник при максимальной выходной мощности 80 Вт, %, на частоте:
 1 кГц0,002
 20 кГц0,004
Коэффициент интермодуляционных искажений, %0,0015
Максимальная частота, на которой максимальная мощность снижается на 1 дБ, кГц50
Скорость нарастания выходного напряжения (без конденсатора С2), В/мкс40

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 1. Изменения коснулись выходного каскада. Для увеличения его входного сопротивления в усилитель ЗЧ введены транзисторы VT1, VT2. Это облегчило работу ОУ DA1 и позволило обеспечить стабильное напряжение база-эмиттер транзисторов VT3, VT4 при изменении температуры. Кроме того, усилитель дополнен каскадом на транзисторах VT5, VT6, которые совместно с датчиками тока R33, R34 и выходными каскадами на транзисторах VT7—VT10 в режиме покоя образуют соответственно два генератора тока, что исключает отсечку эмиттерного тока транзисторов оконечного каскада и снижает коммутационные искажения. Последнее же, как известно, благоприятно сказывается на спектре гармоник.

Рис. 1

Помимо указанных изменений в каждое плечо выходного каскада введена более глубокая местная ООС за счет увеличения сопротивления резисторов в эмиттерных цепях транзисторов VT3, VT4, что сделало выходной каскад более линейным. Так как резисторы R20, R21 подключены к датчикам тока R33, R34, то получается достаточно жесткая термостабилизация тока покоя транзисторов оконечного каскада (при колебаниях температуры теплоотводов выходных транзисторов от 20 до 90 °С ток покоя изменяется в пределах 150...180 мА). Наличие датчиков тока R33, R34, глубокой ООС по постоянному току и токоограничительных резисторов в базовых цепях транзисторов VT9, VT10 приводит к ограничению их коллекторных токов до приемлемого значения при коротких замыканиях в нагрузке.

Резистором R14 устанавливается симметрия плеч выходного каскада. Других изменений в усилитель не вносилось.

Нелинейные искажения измерялись осциллографом С1-68 с использованием генератора сигналов ЗЧ ГЗ-118 (Кг — около 0,002 %) и прецизионного двойного Т-моста, входящего в комплект генератора. Измерения проводились по методике, изложенной в статье Ю. Митрофанова «Экономичный режим А в усилителе мощности» (см. «Радио», 1986, № 5, с. 40—43).

Коэффициент интермодуляционных искажений измерялся по рекомендациям, которые даются в статье В. Костина «Психоакустические критерии качества звучания и выбор параметров УМЗЧ» (см. «Радио», 1987, № 12, с. 40—43), с использованием измерительной установки, показанной на рис. 2. Там же изображена полная измерительная схема.

Рис. 2

При испытании усилителя импульсным сигналом выбросов на выходном напряжрнии не наблюдалось.

О питании усилителя.

При испытаниях автор использовал нестабилизированный блок питания с фильтрующими конденсаторами емкостью 10 000 мкФ (50В). Заметного улучшения технических характеристик при питании от стабилизированного источника отмечено не было. При эксплуатации допустимо снижение напряжения питания до +20 и -20 В, естественно, с соответствующим подбором резисторов R12, R16 (ток через стабилитроны VD1, VD2 должен быть в пределах 10...12 мА). Максимальная выходная мощность при этих напряжениях питания снизится примерно до 12...13 Вт. Повышать напряжения питания сверх указанных в статье значений (+35 и -35 В) не рекомендуется, так как это приведет к значительному снижению надежности работы УМЗЧ.

Данные катушки L1.

Катушка L1 (индуктивность - 0.3 мкГн) намотана на корпусе резистора R35 (МЛТ-2) и содержит 12 витков провода ПЭЛ 0.8 мм.

Замена деталей.

Без ухудшения технических характеристик УМЗЧ возможна замена транзисторов КТ3107А (VT1, VT6) на КТ502В - КТ502Е; КТ3102А (VT2, VT5) - на КТ503В - КТ503Е; КТ639Д (VT7) и КТ961А (VT8) - соответственно на КТ626Б, КТ626В и КТ646А, КТ646Б; КТ819ГМ (VT9) и КТ818ГМ (VT10) - соответственно на КТ819В, КТ819Г и КТ818В, КТ818Г. Транзистор КТ3102А (VT3) можно заменить на КТ3102Б, а КТ3107А (VT4) на КТ3107Б. Вместо К574УД1Б можно применить К574УД1А. Заменой диодам КД105 (VD3, VD4) могут служить любые диоды серий Д220, Д223, КД522 и т.п.

При снижении напряжений питания вместо транзисторов с позиционными обозначениями VT1-VT6 можно применить КТ315В - КТ315Д и КТ361В - КТ361Д. В случае использования в оконечном каскаде транзисторов в платмассовых корпусах (серий КТ818, КТ819) между их теплопроводящими пластинами и теплоотводами необхдимо поместить медные прокладки диаметром 30 и толщиной 0,5...0,8 мм, смазанные теплопроводящей пастой.

Транзисторы VT7 и VT8 необходимо установить на теплоотводах с охлаждающей поверхностью не менее 40 см2.

Печатная плата.

Детали усилителя (за исключением транзисторов VT9, VT10 и предохранителей FU1, FU2) смонтированны на печатной плате (см.рис.3), изготовленной из фольгированного стаклотекстолита толщиной 1.5 мм. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, подстроечного СП3-38а, конденсаторов К53-1 (C3, C4, C6, C7), К50-6 (C13, C16), КД-1 (C5), К73-11 (C12, C15) и КМ (остальные). Емкость блокировачных конденсаторов Cбл (также KM), шунтирующих стабилитроны VD1, VD2, - 0.1 мкФ. Резисторы R33 и R34 изготовленны из отрезков нихромового провода диаметром 0.8 мм. Для подключения к транзисторам оконечного каскада и источнику питания применен соединитель МРН-32.

Рис. 3
Рис. 3

Радио № 12 1990г.


< Пред.   След. >
up Главная | Новости | Усилители мощности | Предусилители | Акустика | Источники сигнала | FAQ | Форум | Карта сайта up
 

Mambo is Free Software released under the GNU/GPL License.