Унч на полевых транзисторах схема – Схемы унч на полевых транзисторах. Высококачественный узч на полевых транзисторах с компенсирующей обратной связью

Схема УНЧ на полевых транзисторах

Оппонент: Почему транзисторный и почему по ламповой схемотехнике? Ведь можно сделать либо классический ламповый, либо транзисторный по любой из существующих схем, которых в разных источниках, как грязи в болотах.

Автор: К ламповым усилителям — вообще никаких претензий. Если не пугает гибка стальных шасси, приобретение качественных выходных трансформаторов, поиск высоковольтных кондёров и подобранных по параметрам ламп, а будучи звездонутым анодным напряжением в 400 вольт, вы найдёте не только минусы, но и плюсы, то вам дорога в спаянные ряды маньяков лампоманов.

Только обязательно имейте ввиду:

1. Любая межкаскадная обратная связь в ламповом усилителе приблизит его по звучанию к транзисторному и преимущество ламп перед транзисторами будет сведено на нет.
2. Однотактные усилители, с мощностями свыше 6-8 вт — не что иное, как фикция, если хотите больше, используйте двухтактник.

И давайте-ка, для наглядности я приведу традиционную и хорошо себя зарекомендовавшую схему усилителя на лампах.


Рис.1

Это классика, тут ничего мудрить не надо, схема проверена временем, производителями профессиональной аппаратуры и привередливыми ушами музыкантов.

Теперь по поводу транзисторных усилителей. История борьбы с феноменом транзисторного звучания уходит в далёкие 70-ые годы.
С появлением первых мощных транзисторных усилителей низкой частоты многих гурманов качественного воспроизведения музыки постигло разочарование — новинки с более высокими электрическими характеристиками никак не могли сравниться со своими ламповыми собратьями по мягкости и естественности звучания.
Сотни умных разработчиков чесали свои просветлённые репы в надежде хоть как-то снизить тембральные искажения в транзисторных схемах, меняли схемотехнику и элементную базу, оживлённо гнались за сверхпараметрами, писали разные статьи, пока не поняли, что к цифрам, указанным в характеристиках усилителя надо относиться сдержанно, а верить можно только собственным ушам.

Однако, проиграв глобальную борьбу с лампой за чистоту музыкального звучания, обиженные, но не разбитые в пыль транзисторные аудиофилы все же собрались духом и вынесли на своих плечах ряд постулатов о происхождении пресловутого транзисторного звучания:

1. Глубокая отрицательная обратная связь, без которой не обходится ни один транзисторный усилитель, порождает переходные интермодуляционные искажения, вызванные запаздыванием сигналов в петле обратной связи.

2. Все та же глубокая обратная связь обуславливает низкое выходное сопротивление устройства, что с одной стороны хорошо, так как повышает коэффициент демпфирования усилителя, но с другой стороны для большинства громкоговорителей чревато возникновением интермодуляционных искажений в самих динамических головках, что вызывает неприятные призвуки, ошибочно принимаемые за искажения усилителя.

3. Особо продвинутые специалисты упоминают тепловые искажения, которые вызваны скачками мгновенной температуры кристалла транзистора при прохождении сигнала, в связи с изменением рассеиваемой в нем мгновенной мощности. В результате, в процессе усиления музыкального сигнала коэффициент усиления по току (или крутизна) выходных транзисторов плавно (из-за инерции тепловых процессов) изменяется на 20-30%. Эти флуктуации, в свою очередь, становятся причиной инфразвуковых интермодуляционных искажений в усилителе, к которым ухо слушателя чрезвычайно чувствительно.

Думаю, пока я выдёргивал из разных источников эту мудрёные постулаты, у Оппонента было время, чтобы спокойно попить кофе, а при желании и вздремнуть.

Оппонент: Да уж, теория истощает и не даёт дойти до края пути.

Автор: Молодец, красиво сказано!

Но я же не порадую тебя банальным и не требующим умственного напряга умозаключением, типа: «Если свет выключается со звуком «э», значит, в туалете кто-то есть»?
Вижу — не порадую, поэтому придётся слегка поднапрячься.

А небольшой теоретический экскурс позволил нам сделать четыре важных вывода:

1. Никаких глубоких отрицательных обратных связей в нашем усилителе не будет, максимум — внутрикаскадные.
2. Усилитель должен работать в чистом режиме А, что позволит нам достичь приемлемых величин нелинейных искажений при отсутствии обратных связей и напрочь избавит от тепловых искажений.

3. Усилитель должен быть построен исключительно на мощных полевых транзисторах, являющихся твердотельными аналогами ламп. Уравнения, описывающие их вольтамперные характеристики практически идентичны и близки к квадратичным, поэтому и у тех и у других в спектре выходных сигналов практически отсутствуют чётные гармоники, а амплитуды высших гармоник очень быстро сходят на нет.
4. «Теория без практики мертва, а практика без теории слепа» — сказал то ли математик Пафнутий Чебышев, то ли полководец Александр Суворов, не суть.

Надо отметить, что полевые транзисторы в низкочастотных усилителях применяются давно как радиолюбителями, так и промышленными производителями. В основном, эти усилители собраны по стандартной транзисторной схемотехнике с глубокими ООС и никакого отношения к ламповому звуку не имеют, а мощные ПТ используются у них только в выходных каскадах.

Удачным примером такого схемотехнического решения является усилитель фирмы HITACHY, воссозданный несколькими поколениями радиолюбителей и сочетающий в себе простоту и качество звучания, которому могут позавидовать владельцы многих современных ресиверов.

Рис.2

Предпринимались и робкие попытки соорудить гибридные схемы усилителей, где в качестве драйвера использовались вакуумные триоды, а полевые транзисторы стояли на выходе устройств. Схемы эти позволяли отказаться от дорогостоящих выходных трансформаторов, но настолько беззастенчиво нарушали чистоту стиля, что вполне заслужено массово в народ не пошли.

Ну и наконец, вдоволь нахлебавшись в потугах соорудить транзисторные усилители с ламповым звуком, радиолюбители и мелкие производители звуковоспроизводящей аппаратуры (в основном импортные) стали штурмовать схемотехнику без обратных связей и выходными транзисторами, работающими в режиме А.
Одно из таких решений — усилитель с источником тока в цепи стока было предложено фирмой Pass Laboratories.

Рис.3

Ну и совсем экстремальный вариант с дросселем в стоковой цепи — полный аналог лампового однотактного усилителя класса A с выходным трансформатором был предложен итальянским инженером-аудиотехником Андреа Чуффоли.

Рис.4

Оппонент: И что будем делать однотактник?

Автор: Не могу понять, почему большинство авторов переклинило на схемах однотактных усилителей.
Могу лишь робко предположить, что высокие нелинейные искажения, сопровождающие работу однотактников на высоких мощностях дают устойчивую иллюзию звучания лампового усилителя. И происходит это, как мы помним, благодаря схожести набора гармонических составляющих у ламп и полевых транзисторов. Но цена этой иллюзии — полное отсутствие прозрачности и детальности звучания уже при 10-ватной мощности.
А если мы хотим качественно озвучить комнату площадью 20 кв.м.? Тогда наш выбор — схема приведённая на Рис.1, только собранная на транзисторах и без трансформатора.

Итак, делаем настоящий Hi-End!

 

vpayaem.ru

Простой усилитель мощности на полевых транзисторах

Читать все новости

Не смотря на кажующуся простоту этот усилитель показал довольно не плохие параметры, что позволяет смело причислить данный усилитель к разряду HI-FI аппаратуры.
Принципиальная схема усилителя приведена на рисунке 1, напряжения проставлены при питании ±50В.
Схемотехника всей линейки этих усилителей практически одинаковая, отличаются они лишь количеством оконечных транзисторов — в варианте УМ МОСФИТ 100 используется одна пара, в варианте УМ МОСФИТ 400 — 4 пары.

На входе усилителя используется ОУ, который производит первичное усилиние по напряжению, далее схема разделяется на 2 одинаковых фрагмента : один для положительной полуволня сигнала (VT1, VT3, VT5, VT7, VT9), второй — для отрицательной (VT2, VT4, VT6, VT8, VT10). Каждый фрагмент охвачен своей собственно ООС (R10-R14 для плюса и R11-R15 для минуса) и работает в усилительном режиме, что позволо получать довольно большие мощности при незначительном усилении напряжения в ОУ. Этот же фактор довольно сильно увеличил КПД усилителя.

Рисунок 1 — принципиальная схема УМЗЧ

Ток покоя усилителя довольно мал 35…45 мА, и искажения типа «ступенька» не появляются благодаря все той же местной ООС. Однако исскуства без жертв не бывает, в данном варианте усилителя через предпослений каскад несколько великоват — 17…20 мА, что говорит об ОБЯЗАТЕЛЬНОМ использовании радиаторов для этого каскада, хоть и не больших, но они нужны. Радиаторы можно изготовить из листового алюминия толщиной 0,5…1мм и минимальными размерами 15х35мм, оптимально 20х40мм принципиальная схема усилителя мощности на мосфитах умзч на полевиках простой усилитель мощности нч усилитель для сабвуфера усилитель для саба симметричный усилитель мощности 100 ватт 200 ватт 300 ватт 400 ватт 100 вт 20 вт 30 вт 400 вт

Усилитель охвачен общей ООС, коф усиления усилителя можно расчитать по формуле R33 / R2 + 1, в данном слечае составляет 47 раз (33 дБ). В небольших пределах можно изменять R2 для получения требуемого коф усиления, однако превышать коф усиления выше 37 дБ (R2 не должен быть меньше 680 Ом). Основные параметры усилителя сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Параметр

Значение

Максимальная выходная мощность при использовании в качестве широкополосного усилителя:
УМ МОСФИТ 100
УМ МОСФИТ 200
УМ МОСФИТ 300
УМ МОСФИТ 400

100 Вт
200 Вт
300 Вт
400 Вт

Максимальная выходная мощность при использовании в качестве сабвуферного усилителя:
УМ МОСФИТ 100
УМ МОСФИТ 200
УМ МОСФИТ 300
УМ МОСФИТ 400

120 Вт
240 Вт
360 Вт
480 Вт

Напряжение питания

±35…±80 В

THD для нагрузки 4 Ома и 90 % от максимальной выходной мощности не более

0,02%

THD для нагрузки 8 Ом и 90 % от максимальной выходной мощности не более

0,01%

Рекомендуемый ток покоя

35…45 мА

Коф усиления

33 дБ

Оконечные транзисторы устанавливать на теплоотвод желательно через электроизолирующие тепловодящие прокладки (слюду) смазав фланцы теплопроводящей пастой, на радиатор следует подать «общий» провод. Однако можно обойтись и без прокладок, но в этот случае следует иметь ввиду, что на радиатор будет присутствовать выходной сигнал усилителя, что может вызвать возбуждение усилителя, радиатор необходимо изолировать от корпуса.

На рисунке 2 приведен чертеж расположения деталей на печатной плате и схема подключения усилителя, сам чертеж печатной платы можно взять тут.

Рисунок 2 — расположение деталей на печатной плате

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

cxema.org — Усилитель HITACHI на полевых транзисторах

Усилитель HITACHI на полевых транзисторах

Этот усилитель производился серийно в 70-х годах в основном для домашних аудио систем. Вариант реализован компанией HITACHI, но в наши дни схема была нечестно забыта. Лично собирал эту схему и должен заметить, что качеству звучания позавидовали бы многие мукросхемные и транзисторные усилители, чуть чуть лучше ланзара (имхо). Схема имеет выходной каскад работающий в классе АВ, реализован на полевых транзисторах. 

Выходная мощность схемы с одной парой выходных транзисторов составляет честных 100 ватт, но при желании можно применить еще две пары этим обеспечивая выходную мощность 100 ватт. Для раскачки таких колонок, как S-90 достаточно и одной пары.

RC цепь на выходе может не пригодиться и в начале его лучше не ставить. Его ставят для подавления паразитных ВЧ и когда усилитель склонен к самовозбуждению. Автор фотографий, упомянул некоторые мелочи, которые играли довольно важную роль, например отдельная запитка УН стабилизированным напряжение, а запитка выходного каскада от отдельного мощного трансформатора. Усилитель чувствителен к разводке печатной платы, автор советует использовать плату компактных размеров. 

 

Вся настройка усилителя завершается настройкой тока покоя выходных каскадов, в районе 70-120мА — норма. 
Диод в схеме — 1n4148 или его отечественный аналог КД522А. Автор материала советует использовать затворные резисторы выходных каскадов с номиналом 220Ом, можно и поменьше (100-180Ом), но при неудачной разводке ПП усилитель склонен к самовозбуду. 

Автор : Black_Panther. Москва, Бибирево

  • < Назад
  • Вперёд >

vip-cxema.org

cxema.org — Мощный УМЗЧ на полевых транзисторах

Мощный УМЗЧ на полевых транзисторах

Давно, еще года два назад, приобрел я старый советский динамик 35ГД-1. Несмотря на его первоначально плохое состояние, я его восстановил, покрасил в красивый синий цвет и даже сделал для него ящик из фанеры. Большая коробка с двумя фазоинверторами сильно улучшила его акустические качества. Осталось дело за хорошим усилителем, который будет качать эту колонку. Решил сделать не так, как делает большинство людей – купить готовый усилитель D–класса из Китая и установить его. Я решил сделать усилитель сам, но не какой-нибудь общепринятый на микросхеме TDA7294, да и вообще не на микросхеме, и даже не легендарный Ланзар, а очень даже редкий усилитель на полевых транзисторах. Да и в сети очень мало информации об усилителях на полевиках, вот и стало интересно, что это такое и как он звучит.


Сборка

Данный усилитель имеет 4 пары выходных транзисторов. 1 пара – 100 Ватт выходной мощности, 2 пары – 200 Ватт, 3 – 300 Ватт и 4, соответственно, 400 Ватт. Мне все 400 Ватт пока не нужны, но я решил поставить все 4 пары, дабы распределить нагрев и уменьшить рассеиваемую каждым транзистором мощность.

Схема выглядит так:

На схеме подписаны именно те номиналы компонентов, которые установлены у меня, схема проверена и работает исправно. Печатную плату прилагаю. Плата в формате Lay6.

Внимание! Все силовые дорожки обязательно залудить толстым слоем припоя, так как по ним будет течь весьма большой ток. Паяем аккуратно, без соплей, флюс отмываем. Силовые транзисторы необходимо установить на теплоотвод. Плюс данной конструкции в том, что транзисторы можно не изолировать от радиатора, а лепить все на один. Согласитесь, это здорово экономит слюдяные теплопроводящие прокладки, ведь на 8 транзисторов их ушло бы 8 штук (удивительно, но факт)! Радиатор является общим стоком всех 8 транзисторов и звуковым выходом усилителя, поэтому при установке в корпус не забудьте как-нибудь изолировать его от корпуса. Несмотря на отсутствие необходимости установки между фланцами транзисторов и радиатором слюдяных прокладок, это место необходимо промазать термопастой.

Внимание! Лучше сразу всё проверить перед установкой транзисторов на радиатор. Если вы прикрутите транзисторы к радиатору, а на плате будут какие либо сопли или непропаяные контакты, будет неприятно снова откручивать транзисторы и измазываться термопастой. Так что проверяйте всё сразу.

Биполярные транзисторы: T1 – BD139, T2 – BD140. Тоже нужно прикрутить к радиатору. Они греются не сильно, но все таки греются. Их тоже можно не изолировать от теплоотводов.

Итак, приступаем непосредственно к сборке. Детали располагаются на плате следующим образом:

Теперь я прилагаю фото разных этапов сборки усилителя. Для начала вырезаем кусок текстолита по размерам платы.

Затем накладываем изображение платы на текстолит и сверлим отверстия под радиодетали. Зашкуриваем и обезжириваем. Берем перманентный маркер, запасаемся изрядным количеством терпения и рисуем дорожки (ЛУТом делать не умею, вот и мучаюсь).

Далее кидаем плату в раствор хлорного железа и ждём, пока оно сделает своё дело. Затем вынимаем, оттираем маркер щёткой для сковород и плата готова.

Вооружаемся паяльником, берём флюс, припой и лудим.

Отмываем остатки флюса, берём мультиметр и прозваниваем на предмет замыкания между дорожками там, где его быть не должно. Если всё в норме, приступаем к монтажу деталей.
Возможные замены.
Первым делом я прикреплю список деталей:
C1 = 1u
C2, C3 = 820p
C4, C5 = 470u
C6, C7 = 1u
C8, C9 = 1000u
C10, C11 = 220n

D1, D2 = 15V
D3, D4 = 1N4148

OP1 = КР54УД1А

R1, R32 = 47k
R2 = 1k
R3 = 2k
R4 = 2k
R5 = 5k
R6, R7 = 33
R8, R9 = 820
R10-R17 = 39
R18, R19 = 220
R20, R21 = 22k
R22, R23 = 2.7k
R24-R31 = 0.22

T1 = BD139
T2 = BD140
T3 = IRFP9240
T4 = IRFP240
T5 = IRFP9240
T6 = IRFP240
T7 = IRFP9240
T8 = IRFP240
T9 = IRFP9240
T10 = IRFP240

Первым делом можно заменить операционный усилитель на любой другой, даже импортный, с аналогичным расположением выводов. Конденсатор C3 нужен для подавления самовозбуждения усилителя. Можно поставить и побольше, что я и сделал впоследствии. Стабилитроны любые на 15 В и мощностью от 1 Вт. Резисторы R22, R23 можно ставить исходя из расчета R=(Uпит.-15)/Iст., где Uпит. – напряжение питания, Iст. – ток стабилизации стабилитрона. Резисторы R2, R32 отвечают за коэффициент усиления. С данными номиналами он где то 30 – 33. Конденсаторы C8, C9 – емкости фильтра – можно ставить от 560 до 2200 мкФ с напряжением не ниже чем Uпит.* 1.2 дабы не эксплуатировать их на пределе возможностей. Транзисторы T1, T2 – любая комплементарная пара средней мощности, с током от 1 А, например наши КТ814-815, КТ816-817 или импортные BD136-135, BD138-137, 2SC4793-2SA1837. Истоковые резисторы R24-R31 можно ставить и на 2 Вт, хоть и нежелательно, с сопротивлением от 0.1 до 0.33 ом. Силовые ключи менять не желательно, хотя можно и IRF640-IRF9640 или IRF630-IRF9630; можно на транзисторы с аналогичными пропускаемыми токами, емкостями затворов и, разумеется, таким же расположением выводов, хотя если паять на проводках, значение это не имеет. Больше менять тут вроде и нечего.

Первый запуск и настройка.

Первый запуск усилителя производим через страховочную лампу в разрыв сети 220 В. Обязательно закорачиваем вход на землю и не подключаем нагрузку. В момент включения лампа должна вспыхнуть и погаснуть, причем погаснуть полностью: спираль не должна светиться вообще. Включаем, держим секунд 20, затем выключаем. Проверяем, нет ли нагрева чего-либо (хотя если лампа не горит, вряд ли что-нибудь греется). Если действительно ничего не греется, включаем снова и меряем постоянное напряжение на выходе: оно должно быть в пределах 50 – 70 мВ. У меня, к примеру, 61.5 мВ. Если всё в пределах нормы, подключаем нагрузку, подаём сигнал на вход и слушаем музыку. Не должно быть никаких помех, посторонних гулов и т. п. Если ничего этого нет, переходим к настройке.

Настраивается всё это дело крайне просто. Необходимо лишь выставить ток покоя выходных транзисторов с помощью вращения движка подстроечного резистора. Он должен быть примерно 60 – 70 мА для каждого транзистора. Делается это так же как и на Ланзаре. Ток покоя считается по формуле I = Uпад./R, где Uпад. – падение напряжения на одном из резисторов R24 – R31, а R – сопротивление этого самого резистора. Из этой формулы выводим напряжение падение на резисторе, необходимое для установки такого тока покоя. Uпад. = I*R. Например в моем случае это = 0.07*0.22 = где то 15 мВ. Ток покоя выставляется на “тёплом” усилителе, то есть радиатор должен быть тёплым, усилитель должен поиграть несколько минут. Усилитель прогрелся, отключаем нагрузку, закорачиваем вход на общий, берем мультиметр и проводим ранее описанную операцию.


Характеристики и особенности:

Напряжение питания – 30-80 В
Рабочая температура – до 100-120 град.
Сопротивление нагрузки – 2-8 Ом
Мощность усилителя – 400 Вт/4 Ом
КНИ – 0.02-0.04% при мощности 350-380 Вт
Коэффициент усиления – 30-33
Диапазон воспроизводимых частот – 5-100000 Гц

На последнем пункте стоит остановиться подробнее. Использование этого усилителя с шумящими тембрблоками, такими как TDA1524, может повлечь за собой необоснованное на первый взгляд потребление энергии усилителем. На самом деле это усилитель воспроизводит частоты помех, не слышные нашему уху. Может показаться, что это самовозбуждение, но скорее всего это именно помехи. Тут стоит отличать помехи, не слышимые ухом от реального самовозбуждения. Я сам столкнулся с этой проблемой. Изначально в качестве предварительного усилителя операционник TL071. Это очень хороший высокочастотный импортный ОУ с малошумящим выходом на полевых транзисторах. Он может работать на частотах до 4 МГц – этого с запасом хватает и для воспроизведения частот помех и для самовозбуждения. Что делать? Один хороший человек, спасибо ему огромное, посоветовал мне заменить операционник на другой, менее чувствительный и воспроизводящий меньший диапазон частот, который просто не может работать на частоте самовозбуждения. Поэтому я купил наш отечественный КР544УД1А, поставил и… ничего не поменялось. Это всё натолкнуло меня на мысль, что шумят переменные резисторы тембрблока. Движки резисторов немного “шуршат”, что и вызывает помехи. Убрал тембрблок и шум пропал. Так что это не самовозбуждение. С данным усилителем нужно ставить малошумящий пассивный тембрблок и транзисторный предусилитель дабы избежать вышеперечисленного.

Итоги

В результате получается хороший усилитель, который прекрасно воспроизводит как низкие, так и высокие частоты мало греется и работает в широком диапазоне питающих напряжений. Лично мне усилитель очень нравится. Осталось только соорудить для него предварительный усилитель, нормальный тембрблок и корпус, но об этом как-нибудь в другой раз.

Ниже прилагаю несколько фото готового усилителя.

На этом в принципе всё. Если остались какие-либо вопросы, задавайте их либо на форум VIP-CXEMA, либо мне на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Автор: Дмитрий4202 

  • < Назад
  • Вперёд >

vip-cxema.org

Симметричный УНЧ на полевых транзисторах IRF: 0jihad0


Промышленные модели неизменны многие десятилетия и при том бестолковы, хотя последнее время дело вроде пошло на поправку. Речь не о электролитах,  тороидальности трансформаторов и прочих дилетантских бреднях, есть определённые функциональные недостатки.

Во-первых это опасно высокое напряжение на выходе для наушников и полное отсутствие какой либо их защиты. Если случайно установить громкость выше допустимого они просто горят, проверено.

Во вторых,  регулятор громкости общий,  приходится перед включением или отключением акустики его крутить.

Сами наушники не отключаемы, и если у них хорошая чувствительность есть хороший шанс познакомиться в ночи с участковым полицаем, включённую акустику можно и не заметить.

Неоправданно высокая чувствительность около 100мв, при том что выходное напряжение стандартных компонентов 1 —  2В. Перегруз на 10 часов рег. громкости это просто замечательно, особенно когда горят наушники.

Нулевая ремонтопригодность при низкой надёжности. Если отходит кнопка, а в моём DENON PMA 700AE это началось через пару лет, легче продать и забыть как страшный сон.
Эти недостатки должны быть устранены.

В качестве основы УМ выбрана зеркально симметричная схема. Её преимущества: ноль на выходе без балансировки, отсутствие переходного процесса на выходе, что позволило отказаться от коммутации выхода. Как показала практика искажения почему-то  сильно зависят от качества контакта.

Других серьёзных преимуществ схема не имеет, хотя нередко используется в топовых моделях, но это скорее из-за красивой симметричности.

Цепочка c25r97 ограничивает ВЧ на входе. Устойчивость усилителя и стабилизация переходной характеристики достигается коррекцией конденсаторами с35 с43.

Полевые транзисторы применены исключительно из-за дешевизны. К гармоник с ними получется несколько меньше чем на биполярных из-за более высокого К передачи с разомкнутой ОС, но заметно растет с частотой, чего с человеческими транзисторами не наблюдается. Есть мнение, что с полевиками выходное напряжение меньше из-за большого напряжения исток-затвор, не подтвердилось, на биполярных при больших токах падение ещё больше.

На вч происходит перезаряд затворной ёмкости на пиках сигнала, но применение биполярного предоконечного повторителя ничего не даёт. Искажения снижаются резисторами в затворах, и конденсаторами в эмиттерных цепях УН, увеличивающих петлевое усиление на вч.

R123 замыкает петлю ОС без выходных транзисторов и нужен для пуско-наладочных целей.

Заметное снижение искажений дало отделение питания предоконечных каскадов при помощи диодов vd1vd2. Применение вместо них сопротивлений 100 ом бесполезно.

Основные технические характеристики:
Выходная мощность на 6 Ом при Кг не более 10%—————— 55 Вт
К гармоник при Uвых 5.5В, 1000Гц, 5 Ом, не более————— 0.03 %
Максимальное входное напряжение———————————1,8В
Выходное напряжение на 6 Ом———————————— 18.5 В

Шумы измерить невозможно, но они довольно малы, субъективно не хуже чем у лучших промышленных образцов. УМ практически бесшумен.

Помехи с частотой сети отлично компенсируются и чрезвычайно малы.

Достоверно измерить параметры говеным кодеком ALC662 не выходит, поэтому измерения производились с телефоном самсунг галакси в качестве источника, удивительно, но это дало  лучшие результаты, хотя на спектрограммах в основном его гармоники. Так или иначе нужно мерять на нормальной аппаратуре, что пока невозможно.
Предварительные результаты
http://0jihad0.livejournal.com/3344.html
ТТХ сняты при токе покоя 75мА. Увеличение тока покоя выше 200мА снижает искажения на порядок, но требует большого радиатора. Практического смысла не имеет.

Меандр 28 КГЦ, размах 15В. Предварительный с фильтром радиопидараса + УМ.

Схема

Для защиты от радиопидараса US6IUP применён фильтр r8c3.

Предварительный усилитель на ОУ работает на высоких выходных напряжениях до 10В для получения минимальных искажений. Он же усилитель для наушников. Раздельные регуляторы громкости установлены на выходе. Регулятор для наушников группы А, других и нет. Громкость группы В. 50к тоже потому, что других нет. Резистивный делитель на входе УМ сильно снижает шорохи регулятора, замыкает вход для получения минимальных шумов, и позволяет отказаться от экранированных кабелей.


С выходов УМ и УП сигнал поступает на узел защиты от постоянного напряжения и перегрузки. Развязывающие сопротивления должны быть разными, на случай пробоя противоположных плеч, но тогда тоже не было, а сейчас лень.  Порог по переменному напряжению определяется постоянной времени r87c24 а по постоянному Ку оу da7 и не превышает 0.5В. Логика реализована на vt25vt26. Последний нормально открыт, реле к1 включено.Отрицательное напряжение с оу закрывает vt26, а положительное открывает vt25, который закрывает vt26, реле обесточивается, усилитель отключается от сети. Включение невозможно до разряда с24.

Триггерная защита от любых токовых перегрузок реализована на vt10.11.21.22.Так как скорость работы такой защиты очевидно не велика, она изначально предполагалась только по положительному полупериоду, но показала высокую эффективность, неоднократно спасая последние пары транзисторов, после чего была дополнена тем что было под рукой.

Все реле питаются от отдельного выпрямителя, нагруженного r75 для быстрого разряда ёмкости при отключении.

Коммутатор выполнен на  триггере dd1, и в дежурном режиме должен питаться от литиевой батарейки, но оказалось что заряда танталового с29 достаточно, чтобы поддерживать уровни втечение суток, батарея не используется. Для исключения потребления тока в дежурном режиме ключи выполнены на полевых транзисторах.

Конструктивно усилитель выполнен ввиде моноблока в стандартном польском корпусе.  Доступ к любой детали возможен без распайки. Малогабаритные радиаторы вынесены наружу, что в несколько раз уменьшает необходимую площадь, хотя, конечно, маловаты, максимальный разогрев 65град. Радиаторы соединены с корпусом через r99, таким образом реализуется «вонючая сигнализация» при замыкании транзистора на радиатор.

Катушки выполнены соединительным кабелем на оправках 5мм по 15 витков.

Витые трансы ТП и ТС всем хороши, кроме того что они гудят, из-за чего использовать их в более-менее приличной технике нельзя. Но если нет выбора то можно. Побороть гул удалось установкой на «амортизаторы» из какой-то вспененной резины из советских запасов, может полиуретана, толщиной 20мм. Современного аналога не встречал, ближе всего белая теплоизоляция от трубок кондиционеров, но она тоже сминается, а значит не годится.

платы:
http://edisk.ukr.net/get/373609927/%D0%B1%D0%BF.lay6
http://edisk.ukr.net/get/373609932/%D1%83%D1%81%D0%B8%D0%BB.lay6
схема:
http://edisk.ukr.net/get/374508122/%D1%83%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C.spl7

0jihad0.livejournal.com

Усилитель на полевом транзисторе класс А

   Этот усилитель достаточно сложный, не смотря на очень простую схему. Усилитель выполнен всего на одном полевом транзисторе, но настройка его достаточно трудная. Вся настройка сводится к подбору полевого транзистора и ограничителя питающего напряжения. Резистор питания подбирается с сопротивлением 22-100 ом. Принципиальная схема:

   Мощность усилителя может достигать до 5 ватт, при использовании мощных полевых транзисторов. В этой схеме можно использовать и биполярные транзисторы, но мощность в таком случае не повысит 0,2-0,5 ватт. 

   Не сказал бы, что схема может быть легко повторена, мною были собраны пять таких УНЧ и все на разных транзисторах (полевых) из них заработало как нужно только 4. Основной недостаток схемы — большое количество постоянного напряжения на выходе. Транзистор открыт во время подачи сигнал, т.е. весь период, следовательно, он будет перегреваться достаточно сильно. Питается усилитель от однополярного источника 9-14 вольт. Емкость входных и выходных конденсаторов не критичны. На выходе использован неполярный конденсатор от 0,1 до 1 мкФ, выходной от 100 до 3300 мкФ. 

   Особо рассказывать про эту схему нечего. С виду напоминает усилитель НЕЛЬСОНА ПАССА — усилитель без деталей, просто в его случае мощность усилителя повышена, за счет используемого транзистора. В таких схемах пониженное КПД, поскольку больше половины мощности превращается в бесполезное тепло. Из-за большого тепловыделения, транзистор нужно установить на теплоотвод достаточно большой площади. 


Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

amplif.ru

Схема УНЧ звукового усилителя мощности на полевых транзисторах

Оппонент: Я подготовился, почитал умную книжку и понял, почему нельзя оставлять транзисторные усилители без глубоких отрицательных ОС, даже если они работают в режиме А — всему виной неидентичность характеристик выходных комплементарных транзисторов.

Автор: Сие слова не мальчика, но мужа. Книга — это не только сундук для заначек от жены, но и источник познавательных ценностей. Каждая прочитанная страница повышает уровень интеллекта, но не избавляет от вредных привычек, таких как, например, поковыряться в носу и съесть козявку, или сделать на основании одной прочитанной книги решительные выводы.
Ведь наверняка найдётся и другая книжка, где написано, что две одинаковые лампы не обладают идентичными параметрами, их ещё надо постараться подобрать из десятка-другого, а выходной трансформатор — как не мотай, не получишь двух идеально одинаковых обмоток.

Оппонент: Я так понимаю, что транзисторы тоже придётся подбирать из десятка-другого.

Автор: Ан нет! Не угадал.

Современные полевые транзисторы, а именно такие мы будем использовать в усилителе, превосходят своих вакуумных собратьев по целому ряду параметров, в частности и по такому важному для работы в оконечных каскадах, как крутизна характеристики (10 А/В против 10-20 мА/В). Поэтому небольшие сопротивления в истоковых цепях транзисторов, не ухудшая усилительных свойств каскада, обеспечат не только температурную стабилизацию, но и подровняют характеристики комплементарной пары транзисторов, а дополнительные местные обратные связи поднимут наш оконечник на труднодостижимый для ламповых схем уровень нелинейных искажений.

Однако, пора от слов переходить к делу и выкладывать схему усилителя.


Рис.5

Максимальная выходная мощность усилителя, ограниченная 2%-ми нелинейных искажений: 20Вт на 4-омной нагрузке, 16Вт — на 6-омной, 14Вт — на 8-омной при стоковых токах транзисторов 1,2А.

Если усилитель предполагается использовать с 6 или 8-омной акустикой, ток покоя транзисторов целесообразно снизить до 1А. У меня под рукой оказались 6-омные колонки, поэтому дальнейшее описание буду проводить исходя из этого.

Для интересующихся приведу зависимость коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности усилителя: 0,5Вт — 0,015%, 1Вт — 0,02%, 2Вт — 0,04%, 4Вт — 0,08%, 8Вт — 0,17%, 12Вт-0,6%, 16Вт — 1,8%.
Параметры эти можно существенно улучшить (в несколько раз) тупым повышением напряжения питания схемы. Надо это Вам или нет… каждый решает сам, но для сравнения приведу эту же зависимость при 50-ти вольтовом источнике питания и 6-омной нагрузке:
0,5Вт — 0,013%, 1Вт — 0,018%, 2Вт — 0,033%, 4Вт — 0,05%, 8Вт — 0,1%, 12Вт-0,2%, 16Вт — 0,3%.
Максимальная выходная мощность усилителя, ограниченная 2%-ми — 28Вт.

Полоса пропускания усилителя по уровню -3дБ: 10Гц — 150кГц.

Теперь по схеме.
Здесь все поставлено на службу минимизации гармонических искажений, поэтому с точки зрения следования звукового сигнала, схема является абсолютно симметричной.

Достаточно высокие значения сопротивлений резисторов R12 и R13 выбраны из соображений максимальной температурной стабильности каскада, работающего в режиме А, а значит при высоких токах транзисторов, не зависящих от уровня входного сигнала.

Общий коэффициент усиления схемы — около 2,5 по напряжению. Такое значение было вымученно экспериментально, как компромисс между приемлемым уровнем нелинейных искажений и нежеланием предъявлять серьёзных требований к предыдущему каскаду.

Резисторы R8, R5, R2 образуют обратную связь по постоянному току, полезную для стабилизации напряжения средней точки выходных транзисторов. Одновременно через R8 и R5 образуется и «паразитная» ОС по переменному току, приводящая к разбалансу нашей симметрии. Её мы компенсируем введением такой же ОС на нижний транзистор Т2 через R9, R6.

Ну и наконец ОС через R1, R3 окончательно устаканивает коэффициент усиления нашей схемы на уровне 7,5дБ и подводит черту под местными обратными связями нашего оконечника.

Подстроечный резистор R4 отвечает за ток покоя выходных транзисторов, а R2 — за напряжение средней точки, образованной стоками Т1 и Т2.

Ну, что ещё скажешь — все предельно просто, как и должно быть в настоящей ламповой схемотехнике.

Оппонент: Почти везде ставят RC фильтры на выходах усилителей, и на радиолюбительских и на заводских. Я так понимаю, они нужны для ограничения полосы выходного сигнала.

Автор: А шланг у противогаза нужен для того, чтобы при взрыве башка далеко не улетала.

Не выпучивайся, это аллегория. Бедолага Отто Юлия Цобель, перевернулся бы в гробу, а может даже и выпрыгнул оттуда, узнав что цепь, придуманная им в муках творчества для компенсации реактивного сопротивления динамиков, будет трактоваться нерадивыми Оппонентами как фильтр для ограничения полосы выходного сигнала.

Необходимость применения корректирующей цепочки Цобеля зависит и от типа усилителя и от типа нагрузки. Многие усилители вообще не могут устойчиво работать без этой цепи при любом раскладе. В нашем случае, ввиду отсутствия глубоких отрицательных обратных связей, схема сохраняет высокую устойчивость при работе с широким диапазоном видов нагрузок. Хотя, теоретически, при высокой добротности динамика, через сток-истоковые ёмкости выходных транзисторов может организоваться ёмкостная трёхточка, которая и приведет таки к потере устойчивости нашей устойчивой схемы. Возможно в усилителе, приведённым на Рис.3 предыдущей страницы, резистор R10 номиналом 100ом как раз и предназначен для понижения добротности подобных нагрузок.

В идеале, нужно стремиться избегать каких-либо корректирующих цепей, но в любом случае после полной отладки схемы с эквивалентом нагрузки, нелишним будет подключить к усилителю реальный громкоговоритель, ткнуться в него осциллографом и, подав на вход усилителя 1кГц сигнал, при выходной мощности близкой к максимальной пронаблюдать на приборе идеальную синусоиду. Если на пиках синусоидального сигнала поселилась посторонняя рябь, можете смело обращаться к наследию Цобеля или Буше, ничего страшного.

Теперь, что касается настройки. Она проста, но есть моменты на которые надо обратить серьезное внимание.

АХТУНГ №1 !!! R12 и R13 должны быть мощностью не менее 2 вт. Не используйте проволочные резисторы, а то вместо мощного НЧ усилителя, получите мощный ВЧ генератор.

АХТУНГ №2 !!! Если не хотите отправить Ваши мощные транзисторы к праотцам электроники Ому и Амперу, не торопитесь их подпаивать к плате. То, что они обязаны заботливо покоиться на радиаторе, я думаю понятно не только ёжику.
После того, как схема будет спаяна, установите центральные выводы подстроечных резисторов R2 и R4 в нижнее по схеме положение. Очень желательно, чтобы они были многооборотными. Подключите питание и вольтметром проверьте напряжения на центральном выводе R4 — оно должно быть равно 0v.

А вот теперь можно подпаивать транзисторы и приступать к настройке схемы.

Подключаем амперметр между шиной питания и стоками транзисторов. Не торопясь, вдумчиво покручивая R4, устанавливаем ток стока транзистора Т2, равный 1А.
Отключаем амперметр. Мысленно поднимаем тост за успех мероприятия.

Берём вольтметр и подключаем его между шиной питания и все теми же стоками транзисторов. Уже не так вдумчиво крутим подстроечный резистор R2 до тех пор, пока прибор не начнёт показывать значение, равное половине напряжения питания.
Отключаем вольтметр. Поднимаем второй тост за успех мероприятия и радиолюбительское братство.

Усомнившись в окончательности результата, подключаем амперметр в разрыв цепи питания и убеждаемся в том, что через транзисторы течёт все тот же 1А. Если показания все же незначительно отличаются, резистором R4 возвращаем значение тока в родные пенаты.
Повторяем манипуляции с вольтметром и R2.

Не выключая питания, трогаем пальцем радиатор с транзисторами. Матерясь и рассматривая волдырь на пальце, делаем вывод, что произошла роковая ошибка, и радиатор, который казался достаточно большим для 20 ваттного усилителя, вообще не справляется с возложенным на него высоким доверием.

Достаём из холодильника недопитую в выходные бутылку водки, наливаем рюмаху и выпиваем её залпом и без тоста. Обзывая себя куском идиота, северным оленем и грёбаным упырём, заказываем в интернете нормальный радиатор, предварительно рассчитанный по формуле из умной книжки.

Если мы прошли все эти этапы, а в шкафу завалялся низкочастотный генератор с размахом выходного напряжения +-7в, подключаем его на вход нашего усилителя, на выход сажаем эквивалент нагрузки и умилённо наблюдаем на экране осциллографа — то чистую синусоиду, то мягкое и симметричное ограничение выходного сигнала, в зависимости от уровня поступающего на вход сигнала.

Всё. Теперь со спокойной совестью можем выпить и закусить и даже вспомнить какой-нибудь тост из грузинского фольклора.

Оппонент: А если нет такого генератора?

Автор: А это мы обсудим на следующей странице.

P.S.
Уважаемые господа радиолюбители и прочие, сочувствующие им рукоделы!

Судя по одним и тем же взываниям о помощи, скопившимся у меня на почте — выделенный жирный текст и восклицательные знаки — это пустячок, не требующий высокого внимания достопочтенной публики.
А ведь впихнуть проволочный резистор в исток довольно высокочастотного транзистора — это Вам не шубу в трусы заправлять и не козявки из-под носа хавать, а верный путь к неконтролируемой паразитной генерации усилителя. Генератор получается почти классическим — индуктивность, состоящая из обмотки резистора, и положительная обратная связь, образованная ёмкостью затвор-исток транзистора.
Результат — ВЧ-колебания на частоте около десятка МГц, которые низкочастотным осциллографом ещё и хрен зафиксируешь.
Учитывая высокую амплитуду и несимметричную форму колебаний, на ёмкости затвора накапливается электрический заряд, увеличивающий потенциал Uзи, что, в свою очередь, приводит к устойчивому нарастанию выходного тока полевика.
Если своевременно не исправить ситуацию — транзистор, вероятнее всего, «крякнет» внезапно и бесповоротно.
И не стоит размышлять о том, что проволочный резистор непременно должен внешне отличаться от непроволочного. Это тот случай, когда думать вредно — только справочная информация спасёт жизнь неповинным полупроводникам, сэкономит бюджет, а также время Ваше (и моё, кстати, тоже).
Резистор углеродистый, или резистор металлооксидный, или резистор металлодиэлектрический, или резистор плёночный — вот что должно быть написано в технических характеристиках применяемого элемента.
Вполне вероятно, что необходимого номинала непроволочного резистора Вам найти не удастся. Ничего страшного — используйте параллельное соединение нескольких элементов. Хуже от этого никому не будет!

Антипаразитные резисторы во входных цепях транзисторов должны находиться в непосредственной близости с затвором полевика (не более 5мм). Если транзисторы установлены не на плате, а подсоединяются к ней проводками — подпаивайте эти резисторы непосредственно к затворам.

 

vpayaem.ru