Хочу представить вам усилитель мощности разработанный мной по учебникам аж в 2008 году. Тогда я еще только закончил школу, но уже что-то начинал соображать в усилителестроении. Усилитель является полностью симметричным начиная от входа, заканчивая выходом и даже узел регулировки и стабилизации тока покоя сделан симметричным. Такой подход (симметричная схема), был тогда выбран мной по идеологическим соображениям и под впечатлением от усилителя мощности «Ланзар«. В названии усилителя присутствует цифра «43» — это номер ревизии схемы. Мною тогда было смоделировано много похожих схем и от ревизии к ревизии они чем-то улучшались и каждый раз к номеру ревизии добавлялась единица. Данная схема задумывалась как высокомощный и высококачественный усилитель. Усилитель обеспечивает хорошие технические характеристики и обладает приятным звучанием.
Схема усилителя довольно «наворочена». На входе применяется симметричный, дифференциальный каскад (VT5, VT6 и VT6 VT10) с каскодными парами (VT2, VT8 и VT3, VT11) в коллекторных цепях и токовыми зеркалами (VT1, VT7 и VT4, VT12). Входные диф. каскады питаются от источников тока на транзисторах VT14, VT16 и VT13, VT15. Рабочий ток входного каскада — 1,5мА. Коррекция АЧХ используется стандартная (C8, С9), при возникновении самовозбуждения необходимо увеличивать номиналы именно этих емкостей. Каскад усилителя напряжения построен на транзисторах VT19 и VT20, является стандартным для подобных усилителей и не представляет собой ничего интересного. Транзисторы VT17 и VT18 являются датчиками температурной компенсации тока покоя. Эти транзисторы обязательно устанавливают на общий с выходными транзисторами радиаторе. Ток покоя усилителя задается подстроечным резистором R19. Оптимальное значение тока покоя: 40 — 80мА. Большее значение тока покоя не улучшит качество звучания, но сильно скажется на нагреве транзисторов выходного каскада. Сам выходной каскад — стандартный, не представляет из себя чего-либо нового. Цепи питания выходного каскада и усилителя напряжения разделены цепочкой из диода и резистора (VD3, R21 и VD4, R24), сделано это для того, чтобы уменьшить пульсации питания усилителя напряжения и исключить возможность «похищения» заряда выходным каскадом из конденсаторов фильтра питания усилителя напряжения.
Технические характеристики следующие (напряжение питания +/-80В, ток покоя 75мА, нагрузка 8Ом):
- Выходная мощность (1 кГц) = 360 Вт
- Соотношение сигнал/шум = -100дБ
- Коэффициент нелинейных искажения (100Вт, 1кГц) = 0.005%
- Коэффициент нелинейных искажения (300Вт, 1кГц) = 0.025%
- Коэффициент нелинейных искажения (100Вт, 20кГц) = 0.006%
- Коэффициент нелинейных искажения (300Вт, 20кГц) = 0.035%
- Диапазон усиливаемых частот (-1дБ относительно 1 кГц) = 2 — 115 000 Гц
- Скорость спада/нарастания выходного напряжения = 40 В/мкС
- Коэффициент полезного действия = 57%
Спектрограмма снятая с выхода усилителя при замкнутом на землю входе усилителя.
Спектрограмма снятая на выходе усилителя при выходной мощности 1Вт на нагрузке 8 Ом
С применяемой элементарной базой можно ознакомится заглянув в список радиоэлементов под статьей. Все детали доступные и широко распространенные. Мощностные показатели резисторов, а так же тип и напряжение конденсаторов применяемых в схеме, указаны в графе «примечание» списка радиоэлементов.
Поскольку усилитель работает в режиме AB и имеет относительно низкий КПД, необходимо обеспечить очень качественный отвод тепла от выходных транзисторов. При пассивном охлаждении площадь поверхности радиатора для одного канала усилителя не должна быть менее 3000см2. При наличии активного охлаждения, площадь радиатора можно уменьшить в 3-4 раза.
Для питания усилителя допускается использовать любой источник питания способный обеспечить на своем выходе долговременную выходную мощность не менее 350Вт при напряжении питания не ниже +/- 70В. Использовать блок питания с мощностью более 400-500Вт для одного канала усилителя не целесообразно.
Собранный из исправных деталей усилитель, начинает работать сразу же после первого включения. Единственное что необходимо сделать это выставить ток покоя выходных транзисторов с помощью подстроечного резистора R19.
Фотография готового усилителя:
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
R27, R28, R29, R32, R35, R36
Резистор2.2 Ом6
0.25 Вт R4, R5, R11, R12
Резистор10 Ом4
0.25 Вт R7, R8, R9, R10
Резистор39 Ом4
0.25 Вт R13, R14
Резистор390 Ом2
0.25 Вт R17
Резистор680 Ом1
0.25 Вт R18, R20
Резистор1 кОм2
0.25 Вт R1
Резистор2.2 кОм1
0.25 Вт R2, R25
Резистор22 кОм2
0.25 Вт R21, R24
Резистор10 Ом2
0.5 Вт R22, R23
Резистор27 Ом2
0.5 Вт R3, R6
Резистор10 кОм2
0.5 Вт R15, R16
Резистор22 кОм2
0.5 Вт R26
Резистор39 Ом1
1 Вт R30, R31, R33, R34, R37, R38
Резистор0.22 Ом6
5 Вт R19
Переменный резистор2.2 кОм1
Многооборотный на ПП
Конденсатор100 нФ2
Пленочный, 63В С1, С5
Конденсатор1 мкФ2
Пленочный, 63В С11
Конденсатор100 нФ1
Пленочный, 160В С10
Конденсатор470 нФ1
Пленочный, 160В на ПП
Конденсатор470 нФ2
Пленочный, 160В на ПП
Конденсатор1 мкФ2
Пленочный, 160В С8, С9
Конденсатор22 пФ2
Керамический С2
Конденсатор330 пФ1
Керамический С3, С4
Конденсатор10 мкФ2
Электролитический, 16В С6, С7
Конденсатор100 мкФ2
Электролитический, 16В на ПП
Конденсатор220 мкФ2
Электролитический, 100В на ПП
Конденсатор470 мкФ2
Электролитический, 100В VD1, VD2
Стабилитрон1N47422
12В VD3, VD4
Выпрямительный диод1N40072
VT1, VT3, VT6, VT7, VT10, VT11, VT13, VT15
Биполярный транзистор2N54018
VT2, VT4, VT5, VT8, VT9, VT12, VT14, VT16
Биполярный транзистор2N55518
VT17
Биполярный транзисторBD1391
VT18
Биполярный транзисторBD1401
VT19
Биполярный транзисторMJE3501
VT20
Биполярный транзисторMJE3401
VT21
Биполярный транзистор2SC47931
VT22
Биполярный транзистор2SA18371
VT23, VT25, VT27
Биполярный транзистор2SC52003
VT24, VT26, VT28
Биполярный транзистор2SA19433
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Rev_43.lay (179 Кб)
- Rev_43.zip (286 Кб)
Теги: