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:

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 Австралийская наскальная живопись 10.05.2011 На севере Австралии, в том районе, где, как предполагают, 50-60 тысяч лет назад впервые высадились люди, приплывшие из Индонезии, археологи нашли тысячи рисунков, нанесенных на скалы красными и оранжевыми минеральными красками. Причем пока экспедиция изучила лишь десять квадратных километров обширной скалистой пустыни, где встречаются рисунки. Видимо, на протяжении веков и тысячелетий менялся стиль и содержание рисунков: поверх удлиненных фигур людей, часто вооруженных бумерангами и дротиками, позже наносились более ярким пигментом изображения местных животных. Определить возраст этой картинной галереи в пустыне пока не удается. Для датирования по углероду-14 нужна органика, а ее в древних красках нет. Только на одной "фреске" нашли давно высохшее гнездо ос - ему 17 400 лет (это совпадает с возрастом рисунков доисторического человека во французской пещере Ласко). Значит, рисунок старше осиного гнезда. Но для более точного определения необходим анализ красок с помощью рентгеновских лучей, а для этого надо доставить в пустыню рентгеновский спектрометр.

Другие интересные новости:

▪ Энергия из уха

▪ Подводное фото станет четким

▪ Новый цифровой переключатель TDM

▪ Выращена пшеница, терпимая к соленой почве

▪ С машинами-роботами пешеходы в безопасности

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья Всесезонные грабли. Чертеж, описание

▪ статья Почему Винни-Пух был так назван? Подробный ответ

▪ статья Неопалимая купина. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Предварительная обработка тканей перед крашением. Простые рецепты и советы

▪ статья Нагреваем воздух. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026