УМЗЧ с однополярным источником питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Современное построение бытовой радиоэлектронной аппаратуры базируется полностью на использовании специализированных функциональных интегральных микросхем. Это несомненное достоинство при производстве оборачивается некоторыми неудобствами для любителей самостоятельно отремонтировать аппарат, когда не удается приобрести требуемую микросхему. В такой ситуации может выручить опыт радиолюбителей по созданию отдельных узлов и блоков на дискретных элементах.

В данной статье приводится описание стереофонического усилителя для использования в музыкальных центрах с дополнительной возможностью применения общего низкочастотного излучателя.

Принципиальная схема УМЗЧ приведена на рис. 1. В нем каналы звуковоспроизведения построены так, что для низкочастотной нагрузки они представляют мостовой усилитель [1]. В одном из каналов сигнал инвертируется, а в другом - нет. Общая низкочастотная головка включена между выходами каналов. Сигнал инвертируется во входном буферном усилительном каскаде на транзисторах VT1 и VT2, которые включены по схеме составного транзистора, что позволило получить высокое входное сопротивление УМЗЧ. Инвертированный сигнал выделяется на резисторе R6, а неинвертированный - на резисторе R7. Для последующего усиления в правом канале сигнал снимается с резистора R7', а в левом - с резистора R6.

(нажмите для увеличения)

Поскольку схемы каналов полностью идентичны, приведем описание лишь левого канала. На входе и выходе буферного каскада имеются фильтры R1C2 и R9C6, подавляющие сигналы с частотами 100 кГц и выше. Если УМЗЧ будет использоваться без общего НЧ канала, сигнал с буферных каскадов в обоих каналах надо снимать с резисторов R7(R7'). С них же можно снимать сигнал для подачи на телефонный усилитель. Буферные каскады питаются от общего стабилизатора напряжения. Единственная его особенность в том, что в качестве стабилитронов используются переходы база-эмиттер транзисторов VT3 - VT6. При обратном включении такой переход является неплохим стабилитроном при небольшом токе стабилизации.

В точке соединения резисторов R10 и R11 входной сигнал суммируется с сигналом ООС. Коэффициент усиления УМЗЧ зависит от соотношения сопротивлений этих резисторов и при указанных на схеме номиналах составляет 26 дБ. Суммированный сигнал поступает на базу составного транзистора VT7, VT8, нагруженного на низкоомную входную цепь R14, R15 следующего усилительного каскада, собранного на транзисторе VT9, включенном по схеме с ОБ. Каскад с таким включением транзистора менее зависим от паразитных межэлектродных обратных связей, что хорошо влияет на АЧХ всего устройства.

Выходной каскад и устройство стабилизации его тока покоя мало отличается от описанных в [2] и [3]. Подобная схема уменьшает искажения сигналов малых уровней и делает звучание более разборчивым и прозрачным. Еще одна особенность данного выходного каскада - постоянное напряжение на его выходах несколько ниже половины напряжения питания. Это позволяет обойтись без стабилизатора напряжения, выведя пульсацию на выходных гнездах источника питания за пределы максимального размаха амплитуды выходного сигнала.

Для работы с общим НЧ каналом [1] необходимо, чтобы постоянное напряжение на выходах устройства было одинаковым и стабилизированным. В данном случае это обеспечивается наличием общего составного стабилитрона VD1, VD2, включенного в эмиттерные цепи входных каскадов обоих каналов УМЗЧ. Параллельно составному стабилитрону включен конденсатор С10 достаточно большой емкости. Постепенно заряжаясь после подачи питания на усилитель, он обеспечивает плавное нарастание напряжения на его выходах, что устраняет характерный "щелчок", сопровождающий включение УМЗЧ. Элементы L1, С15, С15' выделяют сигналы с частотами ниже 250 Гц для общего НЧ канала, а конденсаторы С14 и С14' - сигналы с частотами выше 250 Гц для СЧ-ВЧ звеньев. Переключатель SА1 позволяет использовать УМЗЧ в стереорежиме без общего НЧ канала с обычными широкополосными АС. В верхнем положении его подвижного контакта включаются конденсаторы С13 и С13' большой емкости, пропускающие всю полосу усиливаемых частот.

Для этой конструкции печатную плату автор не разрабатывал и детали монтировал на макетной плате. На ней был собран почти весь усилитель, кроме выходных каскадов. Транзисторы VT10, VT11, VT13 - VT16, конденсатор С11 и резисторы R18 - R21 (а также детали другого канала, обозначенные индексами) установлены на общем теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 600 см2 . Транзисторы VT13 и VT15 закреплены на теплоотводе общим винтом М3. Под транзисторы следует подложить слюдяную прокладку. Чтобы исключить контакт винта с коллекторами транзисторов, на него следует надеть короткий отрезок поливинилхлоридной трубки. Без прокладок закрепляются транзисторы VT14 и VT16. Резистор R21 припаивают к базовым выводам транзисторов VT15 и VT16, а конденсатор С11 - к выводам коллекторов VT13, VT15. Транзистор VT11 и резисторы R18 - R20 располагают на текстолитовой планке с контактами. Коллектор транзистора VT10 припаивают к базе транзистора VT13. Это необходимо для надежного теплового контакта с транзисторами VT13 и VT15. В УМЗЧ можно использовать отечественные транзисторы КТ502Б вместо ВС640; КТ503Б - вместо ВС639; КТ818АМ - вместо ВD912; КТ819АМ - вместо BD911, резисторы МЛТ 0,25, конденсаторы любые соответствующих типов и номиналов. Катушка L1 бескаркасная, содержит 320 витков провода ПЭЛ 1,2, намотанных внавал на оправке диаметром 45 мм, длина намотки - 35 мм.

Налаживание УМЗЧ начинают с проверки напряжений на выходе стабилизатора напряжения (эмиттер VT3) и на выходах буферных усилителей (эмиттеры VT1, VT2). Они не должны отличаться от указанных на схеме более чем на 10 %. На этом этапе налаживания предохранители FU1 и FU2 должны быть вынуты. Затем, не подключая нагрузку, вместо предохранителя FU1 следует включить амперметр. После этого постепенно уменьшая предел его измерения, нужно убедиться в том, что ток покоя верхнего (по схеме) плеча УМЗЧ не превышает 100 мА. Те же операции проделывают в другом плече УМЗЧ, подключив амперметр на место переключателя FU2. Далее, установив оба предохранителя на место, следует убедиться в том, что постоянные напряжения на выходах обоих каналов отличаются не более чем на 150 мВ. Сами эти напряжения должны быть на 5...10 % ниже половины напряжения питания. При необходимости их устанавливают подбором стабилитронов VD1 и VD2. Затем вместо головок ВА2 и ВА3 к выходам УМЗЧ подключают резисторы сопротивлением 4 Ом и мощностью в несколько ватт и еще раз проверяют ток покоя каждого из каналов.

После этого к замкнутым между собой входам обоих каналов подключают генератор ЗЧ, а к выходу одного из каналов - осциллограф. Подавая на вход сигнал порядка 15...20 мВ и наблюдая выходной сигнал на экране осциллографа, убеждаются в том, что "ступенька" в нем отсутствует. При токе покоя 30...40 мА ее вообще нет на частоте 1 кГц, а на частоте 12 кГц "ступеньку" все же можно наблюдать. Если же увеличить ток покоя до 100...130 мА (уменьшив сопротивление резистора R18), то она не появляется даже на частотах выше 20 кГц. Далее, подав на вход сигнал прямоугольной формы, убеждаются в отсутствии паразитных выбросов на его фронтах и спадах на выходе, а также в отсутствии паразитных колебаний высокой частоты. Если таковые все-таки есть, то следует увеличивать емкость конденсатора С8 до их исчезновения. Все описанные операции проделывают и в другом канале. На этом налаживание УМЗЧ заканчивают.

Описанный УМЗЧ имеет следующие основные технические характеристики: входное напряжение - 0,5 В; входное сопротивление - 330 кОм; коэффициент усиления - 26 дБ; номинальная мощность в каждом СЧ-ВЧ канале - 14 Вт на нагрузке 8 Ом и 20 Вт на нагрузке 4 Ом; номинальная мощность в общем НЧ канале - 36 Вт на нагрузке 8 Ом; диапазон воспроизводимых частот - 20...20 000 Гц; коэффициент гармоник на частоте 1 кГц - 0,04 %, на частоте 20 кГц - 0,06 %.

В НЧ канале не рекомендуется использовать нагрузку сопротивлением менее 8 Ом из-за сложности согласования этого канала с СЧ-ВЧ каналами по уровню сигнала. Для отключения звука в АС желательно отключать конденсаторы С5 (С5') от буферных каскадов.

При желании можно изготовить телефонный усилитель, собрав его по схеме, показанной на рис. 2. Этот усилитель аналогичен УМЗЧ, описанному в [4]. Он также работает в линейном режиме (класс А), но при меньших токах покоя, порядка 15...20 мА через каждую коллекторную цепь транзисторов VT3, VT4 (VT3', VT4'). Ток покоя устанавливают подбором резистора R6 (R6'). Транзисторы VT3, VT4 (VT3', VT4') должны быть установлены на теплоотводе общей площадью не менее 80 см2 или на поверхности металлического шасси через изоляционные прокладки. Транзистор С2336 можно заменить КТ602БМ.

Данный УМЗЧ был разработан и изготовлен автором для восстановления музыкального центра "MARC-NR-75F1".

Блок питания УМЗЧ должен обеспечивать ток не менее 5 А при напряжении 44 В. При других напряжениях будет меняться выходная мощность. Это следует учитывать и применять выходные транзисторы с соответствующими предельными токами и напряжениями. Кроме того, придется подобрать стабилитроны VD1, VD2 для обеспечения постоянного напряжения, на 5...10 % меньшего, чем половина напряжения питания.

Если переделываемый аппарат имеет стабилизированный источник питания, например, "Victoria-001stereo" (Рижский радиозавод), то напряжение на выходах желательно выбрать 1/2 Uпит. Со стабилизированным источником питания параметры УМЗЧ будут выше.

Литература

1. Захаров А. "Мелодия-101-стерео" с общим низкочастотным каналом. - Радио, 1987, № 4, с. 34, 35.
2. Акулиничев И. О критичности питания усилителя мощности. - Радио, 1984, № 11, с. 33, 34.
3. Акулиничев И. УМЗЧ с глубокой ООС. - Радио, 1989, № 10, с. 56-58.
4. Васильев В. Ультралинейный усилитель класса А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. МРБ, вып. 1048. -М.: Радио и связь, 1982, с. 14-16.

Автор: М.Сапожников, г.Ганей-Авив, Израиль

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Теплые окна 06.11.2004 Отражающие тепло покрытия для стекол известны уже давно и часто используются в окнах зданий, смотрящих на южную сторону. В жаркую погоду они отбрасывают инфракрасные лучи Солнца, поддерживая в комнатах приемлемую температуру. Но, к сожалению, зимой, когда подогрев солнечными лучами не помешал бы, эти стекла продолжают отражать тепло. Не так ведет себя новое покрытие для стекла, разработанное английскими химиками из университетского колледжа в Лондоне и Ливерпульского университета. Несколько десятилетий назад ученые обнаружили, что диоксид ванадия, при обычной температуре пропускающий инфракрасные лучи, если его нагреть выше 68 градусов Цельсия, становится для этих лучей непрозрачным. Английские химики, добавив к диоксиду ванадия следы вольфрама, смогли снизить температуру перехода до 29 градусов Цельсия. Когда стекло с новым покрытием нагревается до этой температуры, оно начинает отражать тепловые лучи. А пока температура стекла ниже, оно их пропускает и подогревает комнату. По оценкам, в солнечные зимние дни квартиры на южной стороне зданий с такими оконными стеклами смогут экономить до половины расходов на отопление. Покрытие наносится путем выдерживания только что изготовленного, еще горячего листового стекла в атмосфере двух газов - окситрихлорида ванадия и гексахлорида вольфрама при атмосферном давлении. До начала серийного производства нового стекла предстоит преодолеть две проблемы. Во-первых, саморегулирующееся покрытие придает стеклу желтовато-зеленоватый оттенок. Для его нейтрализации можно ввести в стекло голубые красители. Во-вторых, новое покрытие при мытье окон может стираться. Видимо, придется защищать теплорегулирующее стекло с двух сторон листами обычного стекла.

Другие интересные новости:

▪ Новые материалы заменят натуральную кожу

▪ Телевизор с жестким диском от Sanyo

▪ Многоцветный фломастер Colorpik Pen

▪ Мозг в отпуске

▪ Знание сюжета не портит удовольствия от чтения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Торг здесь неуместен! Крылатое выражение

▪ статья Сколько лет и почему сохранялось в тайне открытие пролива между Новой Гвинеей и Австралией? Подробный ответ

▪ статья Коричное дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Настройка гитары по телевизору. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электромашинные помещения. Размещение и установка электрооборудования. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025