300 Вт усилитель для сабвуфера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Введение

Усилители низкой частоты большой мощности нельзя отнести к обычным конструкциям, так как они по своей сути всегда достаточно сложны в изготовлении. Малейшая ошибка в процессе сборки приводит к тому, что все приходится начинать сначала, и это становится очень дорогим удовольствием.

Описываемый усилитель - достаточно серьезная конструкция, несмотря на его очевидную простоту и небольшие размеры. Усилитель может быть собран опытным радиолюбителем за несколько часов. Рекомендуется при сборке этого усилителя использовать печатную плату. Не пытайтесь собрать этот усилитель, если это Ваша первая серьезная конструкция.

Напряжение постоянного тока в схеме достигает величины 110 В, что может привести к серьезным поражениям электрическим током.

Рассеиваемая выходными транзисторами мощность достигает очень больших значений, поэтому при их установке необходимо тщательно соблюдать меры по обеспечению хорошего теплового контакта их с радиатором.

Усилитель предназначен для кратковременного режима работы на нагрузку сопротивлением 4 Ома, как обычно принято в сабвуферах.

В случае длительной работы усилителя в режиме номинальной мощности необходимо нагружать усилитель на АС сопротивлением не менее 8 Ом. При этом усилитель может качественно работать длительное время и отдавать мощность около 150 Вт. Для работы в непрерывном режиме при номинальной мощности на нагрузку сопротивлением 4 Ома необходима дополнительная установка еще 4 выходных транзисторов (по 2 в каждое плечо усилителя).

В усилителе нет защиты выходных транзисторов от короткого замыкания выхода. Короткое замыкание выхода мгновенно выведет из строя выходные транзисторы.

Конструктивно усилитель размещен в корпусе сабвуфера.

Усилитель сохраняет свои рабочие характеристики при изменении напряжения источника питания не более чем на ±5 В.

Описание

Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Усилитель выполнен по схеме, ставшей традиционной для большинства современных усилителей НЧ: с двухполярным питанием и дифференциальным каскадом на входе. Цепочка R1, С2 служит для фильтрации радиочастотных помех.

Сигнал подается на вход через неполярный конденсатор С1 емкостью 4,7 мкФ. Полное комплексное сопротивление этой емкости обеспечивает малый завал частотной характеристики на очень низких частотах. Если применить конденсатор с полистирольным или фторопластовым диэлектриком емкостью 1 мкФ, то при номинальном входном сопротивлении 22 кОм, завал на частоте 7,2 Гц будет около -3 дБ.

Дифференциальный каскад выполнен на транзисторах VT2 и VT3. Транзистор VT1 выполняет функцию источника тока. База транзистора VT3 соединена с выходом усилителя через резистор R12. Как только на выходе усилителя появится отличное от нуля постоянное напряжение, усиленный дифференциальным каскадом сигнал рассогласования поступит на последующие каскады и изменит их режим так, чтобы постоянное напряжение на выходе стало равно нулю. В случае идентичности параметров транзисторов VT2 и VT3 через нагрузку не протекает постоянный ток и, следовательно, разделительный конденсатор в цепи нагрузки можно не применять.

Низкочастотный сигнал, усиленный транзистором VT2, снимается с нагрузочного резистора R5 и подается на базу транзистора VT4.

Далее усиленный низкочастотный сигнал подается на двухтактный усилитель на транзисторах VT5...VT8. Диоды VD2 и VD3 обеспечивают начальное смещение транзисторов выходного каскада и также размещаются на радиаторе. Они должны быть в хорошем тепловом контакте с радиатором усилителя. Нарушение этого правила приведет к тому, что температурный режим выходных транзисторов выйдет из под контроля и, как следствие, выход оконечных транзисторов из строя от температурного перегрева.

В выходном каскаде применены транзисторы 2SC3856 и 2SA1492. Их можно заменить на более дешевые MJ21193/MJ21194 или 2SC3281/2SA1302 соответственно. В качестве светодиода VD1 (рис. 1) можно использовать любой маломощный, зеленого свечения. Резисторы R10, R11 и R22 пленочные мощностью 1 Вт, R16...R21 проволочные мощностью не менее 5 Вт, остальные пленочные - 0,25 Вт. Поскольку выходной каскад работает в режиме класса В, усилитель имеет повышенные искажения в области высоких частот.

Глубокая ООС в области низких частот позволяет получить искажения на частоте 1 кГц около 0,04%.

При выходной мощности 250 Вт пиковые значения мощности при переходных процессах могут достигать более 300 Вт. При применении в блоке питания мощного трансформатора и больших номиналов емкостей фильтра можно обеспечить устойчивую работу усилителя при выходной мощности до 350 Вт. В этом случае выходной каскад нужно собрать по схеме, приведенной на рис. 3, добавив 4 мощных транзистора VT13...VT16 и низкоомные резисторы R23...R26.

(нажмите для увеличения)

Несмотря на широкую полосу пропускания усилителя, искажения на частотах выше 10 кГц значительны.

При измерении пиковой мощности напряжение источника питания "проваливалось" с 56 В до 50,7 В при нагрузке 8 Ом и до 47.5 В при нагрузке 4 Ома.

На рис. 2 приведена схема пикового индикатора перегрузки.

Лабораторные измерения параметров усилителя показали следующие результаты, приведенные ниже.

• Выходная мощность, Вт пpи RH = 4 Ом......240
• Пиковая мощность, Вт при Тимп = 5 мс......185
• при Тимп = 10 мс......172
• Номинальное входное напряжение, В......1,3
• Уровень собственных шумов, дБВ......63
• Отношение сигнал/шум, дБ......92
• Коэффициент искажений, %......0,4
• при Рвых = 4 Вт, F = 1 кГц......0,04
• при Рвых = 4 Вт, F = 10 кГц......0,04
• Время нарастания, В/мкс......>3
• Ширина полосы пропускания, кГц......30

Индикатор перегрузки предназначен для слежения за режимом работы усилителя. Входы а и б индикатора подключены к базовым цепям дифференциального каскада усилителя. При линейном режиме работы усилителя напряжения в точках а и б равны. В случае перегрузки усилителя искаженный сигнал обратной связи поступающий на базу транзистора VT3 дифференциального каскада, будет отличаться от входного сигнала и на выводе 1 микросхемы DA1.1 появится напряжение ошибки, которое усиливается усилителем на DA1.2 и поступает на пиковый детектор DA2.1...DA2.2. Индикатором перегрузки является светодиод VD3 - красного цвета, включенный в коллекторную цепь транзисторного ключа VT1. Время свечения светодиода в случае появления даже кратковременного сигнала ошибки определяется постоянной времени цепочки C3R12. Регулировка индикатора заключается в установке движков потенциометров R5 и R9 в положение, при котором свечение светодиода VD3 наступает при наличии нелинейных искажений выходного сигнала.

Блок питания

Схема блока питания приведена на рис. 4. Трансформатор необходимо использовать с мощностью не менее 400 Вт и выходным напряжением 2 х 40 В.

Конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не менее 240 В, мостовые выпрямители - на ток 35 А, конденсаторы фильтра - на рабочее напряжение не менее 63 В, емкость конденсатора фильтров - 4700...10000 мкФ.

Автор: ELLIOTT SOUND PRODUCTS, P.O. Box 233, Thornleigh NSW 2120, Australia

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Мнимая многозадачность улучшает работу мозга 24.11.2018 Психологи из университетов Мичигана, Пенсильвании и Йеля выяснили, для человека порой неважно, что именно имеется в виду под многозадачностью и сколько задач он выполняет одновременно. Важно представлять себе, что ты многозадачен, и от одного только этого представления мозг начинает работать лучше. В эксперименте участвовали более полутора сотен человек, которые должны были смотреть и расшифровывать образовательный ролик канала Animal Planet. Фокус был в том, что кому-то говорили, что им придется выполнять одновременно два задания: выучить то, о чем идет речь в ролике, и сделать текстовую транскрипцию; другим же говорили, что они выполняют только одно задание, цель которого - проверить их способности к обучению и стенографии. Задание, повторим, у тех и у других было одно и то же, отличалось лишь его восприятие: для одних оно было однозадачным, для других - многозадачным. Однако те, кто верил, будто выполняет два задания, записали больше слов, сделали меньше ошибок и лучше прошли тест на понимание того, что они узнали из видео. Похожие результаты получились в другом эксперименте, которые провели в интернете: на экране перед человеком появлялись две головоломки в виде набора слов, с которыми нужно было что-то сделать. Только в одном случае обе головоломки выступали как часть одного и того же задания, и обе их показывали на одном и том же фоне; в другом случае головоломки были те же самые, но их подавали как два разных задания, и обе они были подсвечены разным фоном. Те, у кого перед глазами были как бы два разных задания, полагали, что они работают в многозадачном режиме - и в итоге выполняли задание лучше, чем "однозадачники". Ученые что так происходит из-за того, что человек, думающий, что он в данный момент многозадачен, глубже погружается в то, чем он занят, и потому лучше выполняет свое задание. Чтобы проверить, так ли это, исследователи измерили, насколько расширяются зрачки у участников эксперимента во время выполнения заданий - считается, что чем шире зрачок, тем сильнее вовлеченность, тем больше когнитивных ресурсов идет на выполнение задачи. Действительно, у "многозадачников" зрачки были шире, то есть они и впрямь были глубже вовлечены в работу, были более внимательны, собраны и т. д.

Другие интересные новости:

▪ Новый метод быстрого оптического измерения расстояния

▪ Новая профессия - космошахтер

▪ Модульный беспилотный электромобиль

▪ Шаг к биоэлектронике

▪ Микросхемы P5CT072 для паспортов на пластиковых карточках

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Лаконизм. Лаконическая краткость. Крылатое выражение

▪ статья Где проводились опыты по скрещиванию шимпанзе и человека? Подробный ответ

▪ статья Водяная капуста. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Металлоискатель на биениях с триггером Шмидта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сварочный трансформатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026