Схема транзисторного умзч с глубокой оос и однополярным питанием (24вт). Схема транзисторного умзч с глубокой оос и однополярным питанием (24вт) Акулиничев усилитель тока низкой частоты

Основная особенность публикуемого ниже УМЗЧ – использование в нем широкополосной ООС, частотная характеристика которой, в отличие от ООС обычных многокаскадных УМЗЧ, не имеет глубокого среза на высших звуковых частотах. Для реализации линеаризующих возможностей широкополосной ООС было решено отказаться от многокаскадного УМЗЧ и ограничить число его каскадов лишь крайне необходимым. Кроме того, пришлось отказаться и от применения элементов, создающих запаздывание усиливаемого сигнала, что дало возможность использовать ООС в частотном спектре коммутационных искажений. В результате с помощью ООС, действующей в диапазоне 40..60 кГц, удалось добиться снижения коэффициента нелинейных искажений на частоте 20 кГц до 0,05…0,01 % при использовании режима работы выходного каскада с нулевым током покоя.

Предоконечный усилитель напряжения построен на двух транзисторах УТ1 и VT 2. Через конденсатор С1 на базу транзистора VT 1 поступает входной сигнал, а через резисторы R 3, R 4 – балансирующее напряжение источника питания. Для гарантии стабильной работы усилителя емкости конденсаторов С1, С6 и С8 не должны отличаться от указанных на принципиальной схеме более, чем на 50%. С целью защиты от случайных токовых перегрузок в коллекторную цепь транзистора УП включен резистор R 7. Каскад на транзисторе VT 2 обеспечивает основное усиление сигнала. Резисторная цепочка Rl 1 R 12 с традиционной вольтодобавкой через конденсатор С8 дает прирост амплитуды усиливаемого сигнала на 10..12 %. Синхронность функциональных процессов в плечах усилителя обеспечивает конденсатор С5.

Оконечный усилитель тока построен на комплементарной паре транзисторов VT 5- VT 8 , включенных по схеме с общим коллектором. Соединенные между собой эмиттерами транзисторы VT 3, VT 4 подключены базами к базам транзисторов VT 7, VT 8, а коллекторами – к базам транзисторов VT 5, VT 6. С помощью включенного в цепь токовой обратной связи переменного резистора R 13 подстраивается напряжение на базах транзисторов VT 3, VT 4 и, таким образом, обеспечивается установка напряжения на базах транзисторов VT 7, VT 8 на 0,1..0,2 В ниже обычного и работа оконечных транзисторов в режиме усиления с нулевым током покоя. Питается УМЗЧ от автономного выпрямителя без гальванической связи с общим проводом. Благодаря этому удалось надежно защитить АС от постоянной составляющей тока оконечных транзисторов, не вводя в усилитель сложных релейно-транзисторных устройств защиты.

УМЗЧ выполнен в едином блоке с выпрямителем. Его габариты (135Х90Х60 мм) определяются размерами теплоотводов и конденсаторов фильтров. Масса блока – 560 г. Смонтирован блок на двух пластинах размерами 130Х58, между которыми зажаты теплоотводы и фильтрующие конденсаторы. На одной из пластин размещены выпрямительные диоды и выходные цепи, а на другой – все транзисторы, конденсаторы и резисторы. Большинство соединений сделаны собственными выводами комплектующих элементов. Резистор R 6, конденсаторы С11 и С12, входные цепи и цепи нагрузки соединены с общим проводом в одной точке. Если рекомендация моноблочного построения УМЗЧ не будет использована, то потребуется блокировка цепей питания конденсаторами емкостью 0,1 мкФ.

Для проверки параметров собранного усилителя и эффективности, использованных в нем технических решений, рекомендуется собрать селектор дефект-сигнала. Его схема приведена на рисунке. Переменные резисторы – R 1 и R 8 обеспечивают балансировку и компенсацию запаздывания контролируемого сигнала.

Особая благодарность за печатную плату и подготовку в описании хочу выразить своему другу и просто хорошему человеку под ником Chetlanin .

Блок питания:

Качество можно улучшить применив транзисторы лучше на выходники, к примеру КТ814-815 на 2SC4793-2SA1837, а вместо КТ818-819 поставить KTB688-KTD718 или 2SD718-2SB688. Правда эти выходники в корпусе ТО247, понадобится корректировка платы.

В программе на максимальной мощности усилитель потребляет (не превышая): 1,6-1,7 А.

Проволочный резистор нужен при первом включении, чтобы не убить выходные транзисторы, если есть какой косяк в монтаже.

При первом включении с резистором, если все путем, то его убираем и выставляем настройки, выставили, ставим предохранитель, включаем и слушаем.

Предохранитель (или вместо него джампер не важно) требуется именно для моей разводки платы, так как для настройки нужно разрывать + шину питания.

Печатные платы (.lay) и схема усилителя (.spl) находятся .

Начну с того, что я не фанат «направленных проводов и ламповых усилителей» и думаю, что любые «чудеса звучания» можно объяснить с научной точки зрения. Занимаюсь радиоэлектроникой без малого 20 лет. Усилители профессионально никогда не собирал, так как не было нормальных приборов для настройки (из лучшего были советский осциллограф и китайский мультиметр). Здесь я подведу итог своих изысканий на тему «какой усилитель/источник лучше». Именно «какой», а не «который». Так как оцениваться в итоге будет сложное устройство, предназначенное в первую очередь для получения удовольствия от прослушивания. УМЗЧ с глубокой ООС Акулиничева И., опубликованный в журнале «Радио», 1989г. №10, стр. 56.

УМЗЧ Акулиничева - это первый собранный мною усилитель. Точный год сборки уже не помню, это были 90-е. «Играл» очень хорошо на колонках из двух 5ГДН. Несколько лет спустя я заменил выходные транзисторы на полевики IRF540/IRF9540. Стоили они как весь остальной усилитель. Звук стал мягче. Так и оставил. Далее была покупка более хороших колонок (как тогда считал) - Defender Mercury 55A, нескольких звуковых карт (остановился на Juli@). Купил книгу «Г. С. Гендин. Высококачественные ламповые усилители звуковой частоты. 2-е издание»

Собрал однотактный ламповый усилитель на 6П14П/ТВЗ 1-9. Что говорить, после усилителя Акулиничева ламповый меня порадовал детальностью. Басов было несколько меньше. Меня это насторожило, так как везде пишут, что у трансформатора ТВЗ плохо с басами.
Звучал он у меня долго. Далее была покупка хороших колонок - Acoustic Energy Aelite Three

Большой мощности для колонок AE Aelite Three не надо. Чувствительность 89дБ(!) в помещении 20кв.м. Позволяет комфортно (даже громко, если вечером) прослушивать 2×2Вт. И со временем - звуковой E-MU0404 USB, так как отказался компьютера в пользу HTPC + ноутбук. На работе работы не было, поэтому решил собрать усилитель на микросхеме и сравнить звучание с ламповым.
После долгих изысканий выбор пал на микросхему TDA1555Q и схему в мостовом включении.

Несмотря на относительно малую мощность в 2×22Вт она для качественного звучания требует или стабилизированного питания или же мощный трансформатор в БП. В фильтре БП достаточно поставить конденсаторы 2×10000 мкФ, а выпрямительные диоды (или диодную сборку) зашунтировать пленочными конденсаторами емкостью 0.1мкФ. В итоге сравнения микросхемного и лампового усилителей последний отправился на покой.
Случайно мне достался современный трансляционный усилитель Show AMP-1600 мощностью 1600Вт. Разобрав его, обнаружил 7 пар выходных транзисторов 2SC5200/2SA1943. Прочитав даташит на них, захотел собрать усилитель и сравнить с микросхемным. В это время у меня уже был цифровой осциллограф и нормальное паяльное оборудование. Долгие поиски информации дали результат - решено было собирать однотактный усилитель класса А на основе схемы «John Linsley-Hood Class-A amplifier» на выходных транзисторах одинаковой проводимости (NPN). Заодно сравнить советские транзисторы КТ819Г с импортными 2SC5200. Схема JLH-2005 была изменена. Усилитель заработал сразу, без возбуждения. Резисторы, задающие режим работы транзисторов, впаяны подстроечные многооборотные. Запуск усилителя JLH с расчетными значениями резисторов и советскими КТ819Г сразу отправил усилитель на микросхеме TDA1555Q в нокдаун. А замена транзисторов на 2SC5200 отправила советские КТ819Г в нокдаун. Далее последовали эксперименты с напряжением питания и током покоя. Кратко:
1. Для транзисторов КТ819Г следует брать ток покоя 0.3-0.6А - это наиболее оптимальный интервал. Ниже - заметно падения качества. Выше - не заметен прирост качества, только дополнительно конденсаторы в фильтр требуются. Напряжение питания было от 15 до 30 вольт. Разницы замечено не было, кроме нагрева транзисторов и увеличенной мощности. 2. Для транзисторов 2SC5200 - важно напряжение питания. При напряжении 30В и мощности от 1 Вт стали заметны дополнительные нюансы фонограммы по сравнению с питанием в 15В. Ток покоя 0.5А при напряжении 30В и использовании радиаторов от компьютера (70x75x45) - это наиболее оптимальный вариант по соотношению температура/качество. Само качество перестает расти при токе покоя более 1.3А. В этом случае радиаторы в ближайшей к транзистору точке нагреваются до 65-70 0С. Соответственно, кристалл транзистора - на 20 0С больше. Критическая температура 125 0С. Так что такой режим нежелателен. Надо либо увеличивать площадь радиатора либо принудительно отводить от него тепло.
В данный момент собираю версию усилителя класса А на комплиментарных транзисторах. О результатах напишу.

Усилитель прост и обеспечивает довольно хорошие параметры, прежде всего, за счет введения глубокой ООС.

Особо следует отметить его высокую линейность на высших звуковых частотах, низкий уровень тока покоя, возможность работы без специального устройства защиты громкоговорителя от постоянной составляющей тока, сохранение работоспособности при снижении напряжения питания.

Параметры усилителя:

  • Номинальная выходная мощность УМЗЧ на нагрузке 8 Ом - 16 Вт,
  • Номинальная выходная мощность УМЗЧ на нагрузке 4 Ом - 24 Вт;
  • диапазон воспроизводимых частот - 20...20000Гц;
  • коэффициент гармоник, измеренный селектором дефект - сигнала, на частоте 1 кГц - 0,005%,
  • на частоте 20 кГц - 0,008% при максимальном уровне выходного сигнала.

Принципиальная схема

Рис. 1. Принципиальная схема транзисторного УМЗЧ с глубокой ООС и однополярным питанием (24Вт).

Предоконечный усилитель УМЗЧ - двухкаскадный с высокоомным инвертирующим входом. Транзисторы VT1, VT2 первого каскада предоконечного усилителя включены по схеме составного эмиттерного повторителя.

Оконечный каскад усилителя построен на комплементарных парах транзисторов, включенных по схеме с общим коллектором.

Для стабилизации токового режима и демпфирования коммутационных процессов на входе оконечного усилителя УМЗЧ включен транзисторный шунт VT7, VT8, управляемый напряжением на базах транзисторов выходного каскада VT11, VT12.

Такой способ стабилизации обеспечивает работоспособность УМЗЧ при трехкратном снижении напряжения его питания.

Детали

Питается УМЗЧ от автономного выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке сетевого трансформатора. Катушка L1 намотана на резисторе R15 и содержит 30 витков провода ПЭЛ 0,8. Подробно этот усилитель описывается в .

Литература: Николаев А.П., Малкина М.В. - 500 схем для радиолюбителей. 1998, 143 с.

ЗВУКОТЕХНИКА

Для реализации линеаризующих возможностей широкополосной ООС было решено отказаться от многокаскадного УМЗЧ и ограничить число его каскадов лишь крайне необходимым. Кроме того, пришлось отказаться и от применения элементов, создающих запаздывание усиливаемого сигнала, что дало возможность использовать ООС в частотном спектре коммутационных искажений В результате с помощью ООС, действующей в диапазоне 40...60 кГц, удалось добиться снижения коэффициента нелинейных искажений на частоте 20 кГц до 005.Д01 % при использовании режима работы выходного каскада с нулевым током покоя.

Этот усилитель длительно использовался в качестве контрольного при сравнительных испытаниях неинвертирующих вариантов УМЗЧ Он был повторен заинтересовавшимися его схемой конструкторами и в настоящее время надежно работает в нескольких стереокомплексах

Принципиальная схема УМЗЧ с широкополосной ООС приведена на рис. 1.

Предоконечный усилитель напряжения построен на двух транзисторах VT1 и VT2. Через конденсатор С1 на базу транзистора VT1 поступает входной сигнал, а через резисторы R3, R4 - балансирующее напряжение источника питания. Для гарантии стабильной работы усилителя емкости конденсаторов Cl. С6 и С8 не должны отличаться от указанных на принципиальной схеме более +50%. С целью защиты от случайных токовых перегрузок в коллекторную цепь транзистора VT1 включен резистор R7.

Каскад на транзисторе VT2 обеспечивает основное усиление сигнала. Резисторная цепочка R11R12 с традиционной вольтодобавкой через конденсатор С8 дает прирост амплитуды усиливаемого сигнала на 10...12%. Синхронность функциональных процессов в плечах усилителя обеспечивает конденсатор С5.

Оконечный усилигельтока построен на комплементарной паре транзисторов VT5-VT8, включенных по схеме с общим коллектором Соединенные между собой эмиттерами транзисторы VT3, VT4 подключены базами к базам транзисторов VT7, VT8, а коллекторами - к базам транзисторов VT5, VT6 С помощью включенного в цепь токовой обратной связи "переменного резистора R13 подстраивается напряжение на базах транзисторов VT3, VT4 и, таким образом, обеспечивается установка напряжения на базах транзисторов VT7, VT8 на 0,1...0,2 В ниже обычного и работа оконечных транзисторов в режиме усиления с нулевым током покоя

Питается УМЗЧ от автономного выпрямителя без гальванической связи с общим проводом. Благодаря этому удалось надежно защитить АС от постоянной составляющей тока оконечных транзисторов, не вводя в усилитель сложных релейно-транзисторных устройств защиты.

УМЗЧ выполнен в едином блоке с выпрямителем. Его габариты (135x90x60 мм) определяются размерами теплоотводов и конденсаторов фильтров Масса блока - 560 г Смонтирован блок на двух пластинах размерами 130x58, между которыми зажаты теплоотводы и фильтрующие конденсаторы На одной из пластин размещены выпрямительные

с широкополосной ООС

«В свое время мною было опробовано в работе множество УМЗЧ описанных в журнале «Радио». В настоящее время слушаю музыку через УМЗЧ, предложенный И. Акулиничевым. Никакого подбора деталей (транзисторов) не производил, уменьшил только емкость конденсатора С2 с 5 до 1 мкФ._ Честно говоря, я «ошалел» от этого УМЗЧ - у него очень большие преимущества, если не брать во внимание 24-ваттную выходную мощность. Но меня она устраивает. Большое спасибо Ивану Тимофеевичу».

Приведенное здесь благодарственное письмо радиолюбителя из г. Ревда Свердловской области Г. Хаматнурова не единственное после публикации статьи члена редколлегии журнала И. Акулиничева «УМЗЧ с глубокой ООС» («Радио», 1989, №10, с. 56-58). В настоящее время на базе этого усилителя Иван Тимофеевич разработал еще более простой УМЗЧ, параметры которого не хуже прототипа. Этот усилитель он длительное время использовал в качестве контрольного при сравнительных испытаниях различных вариантов УМЗЧ. В публикуемой ниже статье вниманию читателей предлагается его описание.

Основная особенность нового УМЗЧ - использование в нем широкополосной ООС, частотная характеристика которой, в отличие от ООС обычных многокаскадных УМЗЧ, не имеет глубокого среза на высших звуковых частотах.

Для проверки параметров собранного усилителя и эффективности использованных в нем технических решений рекомендуется собрать селектор дефект-сигнала. Его схема приведена на рис. 2. Переменные резисторы - R1 и R8 обеспечивают балансировку и компенсацию запаздывания контролируемого сигнала.

Поскольку селектор приспосабливался для контроля работы УМЗЧ с коэффициентом усиления 10 и с минимальным запаздыванием выходного сигнала, пределы его настройки сознательно ограничены. Использование его для контроля неинвертирующих вариантов усилителей с коэффициентом усиления 15-20 потребует подключения последовательно резистору R2 постоянного или переменного резистора сопротивлением 1...2 кОм Многокаскадные УМЗЧ обычно создают значительное запаздывание выходного сигнала и потому в этих случаях может потребоваться увеличить емкость конденсатора СЗ до 350 .500 пФ или включить вместо него конденсатор переменной емкости.

И в заключение хочется отметить: если УМЗЧ с широкополосной ООС заинтересует радиолюбителей. то автор будет считать полезным свой вклад в преодоление ими боязни режима усиления с нулевым током покоя.

И. АКУЛИНИЧЕВ

с. Архангельское Московской обп

1- се 200 нк че в

диоды и выходные цепи, а на другой - все транзисторы, конденсаторы и резисторы Большинство соединений сделаны собственными выводамм комплектующих элементов.

Резистор R6, конденсаюры С11 С12, входные цепи и цепи нагрузки соединены с общим проводом в одной точке. Если рекомендация моноблочного построения УМЗЧ не будет ис пользована, то потребуется блокировка цепей питания конденсаторами емкостью 0,1 мкФ.