Предварительный усилитель с темброблоком. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Автор предлагаемого в этой статье темброблока уверен, что использование в конструкции потоковых повторителей и ОУ с полевыми транзисторами позволяет получить весьма высокие характеристики. Отмечает он и интересный эффект - влияние варианта включения ОУ (инвертирующее или неинвертирующее) на субъективное восприятие фонограммы. Интересно, заметят ли его те, кто экспериментирует с подобными устройствами.

Предварительный усилитель (на рис. 1 показан один из каналов) используется как встроенный совместно с УМЗЧ, чувствительность которого равна 0,7 В.

(нажмите для увеличения)

Основные его параметры

• Номинальное входное напряжение, В......0,7
• Номинальное выходное напряжение, В......0,7
• Диапазон регулировки тембра, дБ на частоте 40 Гц......±12
• на частоте 14 кГц......±12
• Коэффициент гармоник(до 20 кГц) для Uвх ном,%, не более......0,05
• Отношение сигнал/шум (невзвешенный), дБ, не хуже......85

Общеизвестна повышенная линейность полевых транзисторов; в этом они могут уступать разве что лампам и то - не всегда. Поэтому буферные каскады усилителя (истоковые повторители) и собраны на полевых транзисторах. По тому же критерию выбран и ОУ КР574УД1 - с полевыми транзисторами на входе. Для повышения максимального уровня входных сигналов и улучшения параметров в целом резисторы в повторителях заменены на генераторы тока (полевые транзисторы VT2, VT4).

Экспериментами установлено, что корректоры с нелинейной АЧХ, содержащие несколько каскадов усиления напряжения, более склонны к всякого рода самовозбуждению, не говоря уже о своеобразном "умножении" искажений в таких усилителях. Поэтому в данном устройстве применен всего лишь один каскад на ОУ DA1, причем преднамеренно использовано его инвертирующее включение, как более стабильное и обеспечивающее меньшие искажения.

При проверке каскадов с неинвертирующим и инвертирующим включением ОУ получены приблизительно одинаковые (по измерительным приборам) значения коэффициента гармоник. Субъективная же оценка качества звуковоспроизведения дала интересный результат: почти всеми слушателями было отмечено явное преимущество в естественности звучания усилителя с инвертирующим включением ОУ*. Некоторые из слушателей предположили, что работают различные типы ОУ! Кто не верит сказанному, может сам попробовать и удостовериться... Разумеется, если ваш УМЗЧ позволяет услышать разницу в работе этих каскадов на слух. Именно слуховой контроль, а не измерительные приборы, позволяет отобрать наиболее удачные схемотехнические решения для практических конструкций.

Устранить искажения, создаваемые интегральным p-n-р транзистором в выходном каскаде DA1, позволяет установка и подбор резистора R31. Для подбора этого резистора желательно произвести простую операцию "тестирования" ОУ перед установкой его на монтажную плату. С этой целью нужно собрать участок схемы на рисунке с резисторами R13, R14, R31 и DA1 (к выводу 6 DA1 подключить нагрузочный резистор сопротивлением 2...4 кОм). Понадобятся также генератор звуковых частот до 200 кГц и осциллограф. На левый по рисунку отвод резистора R13 подают сигнал с ГЗЧ и этим резистором устанавливают усиление КU DA1 =3.

Увеличивая сигнал ГЗЧ до уровня ограничения на выходе DA1, одновременно повышают и частоту входного сигнала, доводя ее до 100...200 кГц. Подбором резистора R31 добиваются симметричного ограничения выходного сигнала ОУ (кабель осциллографа нужно подключить к ОУ через резистор сопротивлением 0,5...1 кОм).

Этот несложный процесс позволяет выбрать из некоторого количества ОУ лучшие экземпляры, поскольку нередко в руки радиолюбителя попадают и негодные. Микросхемы очень хорошо работают и при использовании других способов перевода выходного каскада ОУ в режим класса А. Описанный же способ позволяет уменьшить коэффициент гармоник на нагрузке сопротивлением 10 кОм в 10 раз!

Необходимого усиления каскада DA1 добиваются регулировкой подстроечным резистором R13 (чем меньше входной сигнал на затворе VT1, тем больше увеличивают усиление DA1). Переключатель SA1 предназначен для ступенчатого ослабления сигнала приблизительно на 20 дБ. Он очень удобен, особенно при работе с разными по уровню напряжения источниками, например от магнитофона - 0,25...0,7 В, от проигрывателя компакт-дисков - 2...4 В.

Регулятор тембра - пассивный, мостового типа. Такие регуляторы работают с меньшими искажениями, чем активные с формированием АЧХ в цепи ООС усилителя, хотя при грамотном схемотехническом решении хорошие ОУ тоже обеспечивают малые искажения. Чтобы истоковые повторители также работали без заметных искажений, необходимо соблюсти некоторые "тонкости".

Первое - нужно применять полевые транзисторы с возможно большей крутизной и большим начальным током стока, лучше всего экземпляры с максимальным напряжением отсечки. Кроме того, подбором резисторов R9 и R24 желательно установить близкие к нулевому значению напряжения на истоках VT1 и VT3.

Поскольку плата усилителя размещена внутри корпуса УМЗЧ, блок питания которого имеет двухполярные напряже-ния(35В, то и питание поступает с этого блока. Простейшие стабилизаторы напряжения, собранные на транзисторах VT5 и VT6 c "предохранителями" на резисторах R25 и R28, позволяют производить всякие эксперименты, безопасные для стабилизаторов и источника питания. Многие радиолюбители применяют такие простейшие стабилизаторы напряжения, однако часто без ограничительных резисторов в коллекторных цепях. А зря! Ограничительный резистор в аварийных ситуациях способен исключить выход из строя полупроводниковых приборов. К тому же, зачем нагревать кристаллы VT5 или VT6, если введением резисторов R25 и R28 можно перенести на них большую часть падения напряжения и мощности.

Коэффициент гармоник в основном зависит от экземпляра используемого ОУ (в данном случае применены ОУ с Кг= 0,1 %), при подборе резистора R31 его знвчение уменьшается раз в десять. Уменьшить искажения в 1,5...2 раза возможно также увеличением номиналов резисторов R16 - R21 в два paзa (R17 и R22 - 47 кОм), емкости конденсаторов С12 - С15 в этом случае также уменьшают в два раза. Если резисторы R17 и R22 взять по 100 кОм, искажения DA1 уменьшатся в 3...4 раза. К монтажу таких усилителей с малыми искажениями предъявляются более строгие требования: проводники выполняют короткими или экранированными; может понадобиться экранирование блока тембров.

Чтобы сохранить "мягкость" НЧ составляющих, номинал резистора R29 увеличивают до 470 кОм. С некоторым ухудшением параметров усилителя ОУ серии КР574 допустимо заменить менее быстродействующим К544УД2. Полевые транзисторы VT1 - VT4 - КП302, КП303, КП307 с любым буквенным индексом, но с учетом рекомендаций, показанных выше, и соблюдения необходимой полярности напряжений питания.

Очень удобно использовать сборки двух полевых транзисторов КР504НТЗ, КР504НТ4, можно применять и КП103 с буквенными индексами К, Л, М, но для надежности блока питающие напряжения лучше снизить до ±10 В, соблюдая необходимую полярность питания. Резисторы R25 и R28 - проволочные мощностью не менее 5 Вт.

Печатная плата выполнена из двустороннего фольгированного стеклотекстолита и рвссчитанв на применение резисторов МЛТ-0,25, современных электролитических конденсаторов типа К50 - 35 или др. На рис. 2,а показано расположение элементов, на рис. 2,б - рисунок печатной платы. Фольга со стороны деталей использована в качестве электростатического экрана и общего провода (соединения с фольгой показаны соответствующим знаком).

Детали аттенюатора размещены на кнопочном переключателе SB1, в качестве которого использован П2К. Подобным образом выполнен монтаж и мостового регулятора тембра. Каждый из конденсаторов С5 и С11 состаален из двух емкостью по 2,2 мкФ.

Стабилизаторы VT5 и VT6 выполнены на отдельных платах навесным монтажом и являются общими для обоих каналов предварительного усилителя.

Следует подчеркнуть, что применение низкоскоростного ОУ, например КР544УД1 вместо КР574УД1, приведет к увеличению Кг на высоких частотах более чем в 10 раз. Напротив, применение высококачественных ОУ импортного производства обеспечит получение более высоких параметров.

Резисторы R2 и R5 с входной емкостью первого каскада образуют ФНЧ, снижающий вероятность проникновения на вход УМЗЧ наводок от мощных радиостанций или других ВЧ помех. Для лучшего подавления крайне нежелательных для усилителя на биполярных транзисторах помех дополнительно можно ввести конденсатор Сф емкостью 10...100 пф.

Первый экземпляр усилителя, собранного по данной схеме, эксплуатируется уже более пяти лет, и качество его работы многие оценивают выше других усилителей, в том числе и на лампах.

Собирая и сравнивая различные варианты как УМЗЧ, так и предварительных блоков, не нужно забывать, что в целом качество комплекса звуковоспроизведения, прежде всего, зависит от используемых в конструкции элементов: нельзя, например, добиться хорошего звучания на низких частотах, если мал объем громкоговорителей акустической системы. Точно так же, как не может хорошо звучать маленький, простой плейер компакт-дисков в сравнении со стационарным ПКД.

* Многое зависит от качества используемых ОУ: структуры их входных каскадов и транзисторов, способов частотной коррекции и широкополосности.

Автор: А.Зызюк, г. Луцк Волынской обл., Украина

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельный мазер, работающий непрерывно при комнатной температуре 01.04.2018 Еще в 1954 году был изобретен квантовый генератор микроволнового излучения, мазер (maser, microwave amplification by stimulated emission of radiation), который является ближайшим родственником лазера. Однако, в отличие от лазеров, которые получили очень широкое распространение, мазеры используются гораздо реже из-за того, что для их нормальной работы требуется охлаждение до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля, -273 градуса Цельсия. Однако, усилиями ученых из Имперского колледжа и Университетского колледжа в Лондоне, на свет появился первый в своем роде мазер, способный работать в непрерывном режиме при комнатной температуре. Данное достижение открывает дорогу к практическому применению мазеров в самых различных областях науки и техники. "Мы надеемся, что наша работа позволит сделать мазеры столь же популярными, как и традиционные лазеры" - рассказывает доктор Джонатан Бриз (Dr Jonathan Breeze). В 2012 году группа ученых продемонстрировала, что мазер, созданный на базе молекул органического соединения пентацена, способен работать при комнатной температуре, вырабатывая импульсы микроволнового излучения, длительностью в тысячные доли секунды. Любая попытка более длительной работы мазера приводила к плавлению его кристалла. В качестве тела нового мазера ученые использовали алмаз, выращенный в обогащенной азотом атмосфере. В результате этого под воздействием фокусированного электронного луча множество атомов углерода в структуре синтетического алмаза были замещены атомами азота, формируя дефекты кристаллической решетки, известные под названием азотной вакансии. После этого алмаз был нагрет до высокой температуры, что позволило атомам азота и углерода сформировать пары, которые иногда используются в качестве кубитов в квантовых технологиях. Кристалл обработанного синтетического алмаза был заключен внутри сапфирового кольца, которое выступало в роли концентратора энергии микроволновых волн, и освещен светом зеленого лазера. Проведенные эксперименты показали, что такой мазер способен работать при комнатной температуре сколь угодно долгое время. Ученые, совершившие данное открытие, считают, что созданные ими мазеры уже очень скоро могут быть использованы в самых различных областях, включая рентгенографию, системы безопасности аэропортов, в радиоастрономии и в системах дальней космической связи. Помимо этого, мазеры могут быть использованы в технологиях квантовых вычислений, обеспечивая управление состоянием и считывание информации, хранящейся в квантовых битах, кубитах.

Другие интересные новости:

▪ Мобильный роутер с экраном на электронных чернилах

▪ Расписание лекций - на панелях E Ink

▪ Микроскопический 3D-принтер от IBM

▪ В Африке образовалась трещина, которая может разломить континент

▪ Наушники AudioQuest NightHawk с диффузорами из натуральной биоцеллюлозы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Невыносимая легкость бытия. Крылатое выражение

▪ статья В каком городе функции метро выполняют обычные трамваи, у которых дверь только с одной стороны? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля, направляемый в командировку. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Восстановление работоспособности педали швейной машины Веритас. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вакуумный люминесцентный индикатор ИЛЦ1-5/7М. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026