Усилитель мощности высококачественный своими руками: Часть I. Высококачественный усилитель НЧ своими руками — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Высококачественный усилитель мощности своими руками

Большинство аудиолюбителей достаточно категорично и не готово к компромиссам при выборе аппаратуры, справедливо полагая, что воспринимаемый звук обязан быть чистым, сильным и впечатляющим. Как этого добиться?

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Пожалуй, основную роль в решении этого вопроса сыграет выбор усилителя.
Функция
Усилитель отвечает за качество и мощь воспроизведения звука. При этом при покупке стоит обратить внимание на следующие обозначения, знаменующие внедрение высоких технологий в производство аудио — аппаратуры:

Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:

Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.

Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов — 0,1%.
Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.

Следует помнить: изготовление качественных усилителей — трудоемкий и высокотехнологичный процесс, соответственно, слишком низкая цена при достойных характеристиках должна Вас насторожить.

Классификация

Чтобы разобраться во всем многообразии предложений рынка, необходимо различать продукт по различным критериям. Усилители можно классифицировать:

По мощности. Предварительный — своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.

Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.

По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы — А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.

По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.

Внимание: изучение технических составляющих покупки, конечно, необходимо, но зачастую решающим фактором является элементарное прослушивание аппаратуры по принципу звучит-не звучит.

Применение

Выбор усилителя в большей степени обоснован целями, для которых он приобретается. Перечислим основные сферы использования усилителей звуковой частоты:

В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi — fi.
Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.

В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.
В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот — от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.

Таким образом, чтобы долгое время наслаждаться чистым и качественным звуком, целесообразно заранее изучить все многообразие предложений и подобрать вариант аудио аппаратуры, максимально отвечающий Вашим запросам.

Качественный усилитель звука своими руками на транзисторах

Люблю слушать музыку. Без достаточного уровня громкости — это невозможно динамический диапазон — сами понимаете. Очень приятно слушать через мощный усилитель и большие динамики — но соседей беспокоить не хочется. Подключил наушники к выходу звуковой карты, Creative X-Fi в моем случае, звук с нее мне очень нравится, но громкости мне оказалось недостаточно.

Поиск данных по Вашему запросу:

Качественный усилитель звука своими руками на транзисторах

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Усилитель на транзисторах Класс А 10Вт

РАДИОХОББИ. Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками.

Простейший УНЧ на мощность до 10 ватт

Усилитель на транзисторах Класс А 10Вт

УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА СВОИМИ РУКАМИ

Усилители для наушников

Радио-как хобби

Германиевый усилитель мощности

Схема усилителя на TDA2030A

Усилители мощности

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Топ 5 самых популярных схем УНЧ на транзисторах для самодельных аудиосистем и колонок

Усилитель на транзисторах Класс А 10Вт

Эх, жалко пацанов — королевство маловато, разгуляться негде! Ни ламповых тебе однотактников, ни гераниевых раритетов Что ещё остаётся пытливому уму неоперившегося меломана? Разве что брейкануть под японское хокку, да кайфануть для большего эффекта под уханье бумбокса. На самом деле, слушать надо! Перелопатить определённое количество разномастной усилительной аппаратуры — тоже надо. Не обязательно быть музыкантом со стажем, но таить в себе зачатки какого-никакого слуха — опять же, надо.

Своеобразие германиевого звучания, как правило, сводится к двум устойчивым постулатам: 1. Усилители на германиевых транзисторах отличаются музыкальностью, 2. Звук похож на звук ламповика. И если первый пункт у меня возражений не вызывает, то со вторым мнением коллег позволю вежливо не согласиться — не похож, абсолютно разное звучание. Электрофон сетевой транзисторный «Вегастерео» с усилителем на германиевых транзисторах, выпускаемый Бердским радиозаводов с начала по год, заложил в головы современников основы понимания того, каким должен быть высококачественный стереофонический звук.

Время шло, появлялись на свет и более продвинутые вертушки с магнитными звукоснимателями, и значительно более мощные УНЧ на кремниевых транзисторах с незаурядными характеристиками. Однако душещипательные воспоминания о том, как звучали в конце ых простенькие Веги с их примитивной схемотехникой открыли историю ожесточённой борьбы человечества с феноменом транзисторного звучания. Ну да и ладно, пора переходить на новый уровень — нарисовать пару-тройку принципиальных схем усилителей низкой частоты на германиевых транзисторах, но для начала озадачусь вопросом: Что любит и что не любит германий?

Германий любит простоту и не приемлет наворотов. Дифференциальный каскад с источником тока в цепи эмиттера — уже является буржуазным излишеством. Германий не любит перегрева, легко может напустить дыма и отправиться к праотцам электроники Амперу и Ому в ответ на потерю бдительности в процессе настройки схемы.

А теперь обещанные схемы. Усилитель сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 9В. Подбором номинала резистора R8 устанавливается значение напряжения на эмиттерах выходных транзисторов, равное половине напряжения питания.

Подбором номинала резистора R2 устанавливается значение напряжения на коллекторе транзистора V1, равное половине напряжения питания. Для настройки усилителя следует подбором номинала резистора R9 установить ток покоя выходного транзистора — мА.

При налаживании устройства подстроечным резистором R2 устанавливают выходное напряжение в точке соединения транзисторов VT8 и VT9 равным половине напряжения питания. Усилитель рассчитан на подключение электрогитары и микрофона, но может быть использован также совместно с проигрывателем, магнитофоном или радиоприёмником. Основные технические данные, приведённые автором: Номинальная выходная мощность — 30 Вт. Максимальная выходная мощность — 40 Вт. Сопротивление нагрузки 3, Ом.

Полоса рабочих частот Гц. Чувствительность с выхода микрофона — 10 мВ. Чувствительность с выхода электрогитары — 0,1 В. Напряжение 15 В на коллекторе транзистора Т10 устанавливают резистором R Ток покоя всего усилителя не должен превышать мА.

При подключении к его входу любого УНЧ мощностью 1, Вт устройство выдаёт на 8-ми омную нагрузку около 50 Вт чистого германиевого звука. Согласующий трансформатор Т1 выполнен на железе Ш24 толщина пакета мм и содержит 3 одинаковые обмотки по витков, намотанных на картонном каркасе проводом ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 0,,7мм. Налаживание устройства заключается в подборе значений резисторов R2 R4 для достижения на выходе схемы нулевого потенциала и тока покоя транзисторов — мА.

При снижении напряжения питания на каждом плече до 30В транзисторы DTGB без каких-либо колебаний могут быть заменены на отечественные ПА. Творцом переработки является сам автор статьи. Применять более низкочастотные транзисторы типа П, П, П в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато заметны искажения , видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2. На транзисторы типа ГТ радиаторы удобно делать из медной латунной или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х Настройка правильно собранного из исправных элементов усилителя сводится к установке подстроечным резистором тока покоя выходного каскада мА удобно контролировать на эмиттерном резисторе 1 Ом — напряжение мВ.

Диод VD1 желательно приклеить или прижать к радиатору выходного транзистора, что способствует лучшей термостабилизации. Однако если этого не делать, ток покоя выходного каскада от холодного мА до горячего мА меняется, в общем-то, не катастрофично. Важно: перед первым включением необходимо выставить подстроечный резистор в нулевое сопротивление. Перечень схем Перечень схем находится на этой странице.

Перечень схем находится на этой странице. Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах. Секреты звучания забытых германиевых УНЧ.

РАДИОХОББИ. Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками.

В этой статье мы поговорим об усилителях. Эти устройства могут быть выполнены как на транзисторах, так и на микросхемах. Хотя некоторые радиолюбители, отдавая дань моде на винтаж, делают их по старинке — на лампах. Здесь советуем посмотреть отличный сборник схем.

Схемы усилителей мощности на германиевых транзисторах, секреты звучания германиевых УНЧ, схема транзисторного усилителя низкой понимания того, каким должен быть высококачественный стереофонический звук.

Простейший УНЧ на мощность до 10 ватт

Сборка конструкций на германиевых транзисторах является своего рода ностальгией, потому что эра германиевых транзисторов закончилась лет 30 тому назад, собственно, как и их производство. Хотя аудиофилы по прежнему спорят до хрипоты, что же лучше для высокой верности воспроизведения звука-германий или кремний? Есть планы повторить пару конструкций несложных радиоприемников прямого преобразования и регенеративных для приема в диапазоне коротких волн. Как известно, усилитель ЗЧ является обязательной составной частью любого радиоприемника. Поэтому было принято решение изготовить УЗЧ в первую очередь. УЗЧ будем собирать на германиевых транзисторах производства СССР, благо у меня их лежит разных типов наверное до сотни. Видимо настало время дать им вторую жизнь. Для радиоприемника большая выходная мощность УНЧ не нужна, достаточно до нескольких сотен милливатт. Поиск подходящей схемы привел вот к этой конструкции.

Усилитель на транзисторах Класс А 10Вт

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Транзисторный усилитель класса А своими руками Звук Из песочницы На Хабре уже были публикации о DIY-ламповых усилителях, которые было очень интересно читать.

Эта схема усилителя звука была создана всеми любимым британским инженером электронщик-звуковик Линсли-Худом.

УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА СВОИМИ РУКАМИ

Сегодня я расскажу, о том, как собирал свой усилитель на микросхемах LM На самом деле это уже 2ой мой усилитель на этих микросхемах. Уж больно они мне понравились своим качеством и относительной простотой сборки. До этого был ультралинейный усилитель класса A на транзисторах по схеме J. Тогда я даже нашел оригинальные транзисторы 2N фирмы Motorola:.

Усилители для наушников

Если не особенно вдаваться в подробности, то можно ответить так: У таких аппаратов необычный звук, очень похожий на ламповый, большой динамический диапазон и та самая скорость нарастания. Впрочем, это на любителя, есть такие кто например ненавидит лампы. Но качественные усилители выполненные на кремневых транзисторах обладают всеми этими характеристиками в том же объеме. Так же германиевые полупроводники имеют несколько больший акустический КПД, то есть звучание у них громче, чем у кремневых на выходе и для высоко комфортного прослушивания вполне хватит небольшой выходной мощности. Первыми транзисторами в радиотехнике, после электровакуумных ламп были германиевыми, которые произвели настоящий фурор в радиоэлектронной сфере. Конечно нет смысла спорить, что приобрели почитатели музыки отказавшись от лампового варианта в пользу германиевых приборов.

Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками. качественного звука для выбора и сборки своими руками усилителей звуковой частоты, сабвуферов, High-End УМЗЧ на полевых транзисторах HEXFET Карела Бартона.

Радио-как хобби

Качественный усилитель звука своими руками на транзисторах

Уже и не помню откуда мне пришла идея собрать Унч класса А, зато четко помню как я искал эту схему. А все как было, нашел я на свалке 4 транзистора советских КТА в железном корпусе. Они такие были тертые, но тем не менее мультиметр показал что все четыре живые, как пользоваться мультиметром можно посмотреть тут.

Германиевый усилитель мощности

Эта схема УНЧ с мощностью до 10 ватт была найдена на буржуйском сайте. Недавно была повторена на отечественных компонентах и с некоторыми заменами. Это достаточно хороший усилитель чистого А класса, доступен для повторения. В схеме использовано всего 3 транзистора. Первый транзистор предварительно усиливает сигнал, он, как и все другие транзисторы в этой схеме не критичен.

Современная элементная база предоставляет широкие возможности радиолюбителям и любителям качественного звука для выбора и сборки своими руками усилителей звуковой частоты, сабвуферов, акустических систем.

Схема усилителя на TDA2030A

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях. В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики.

Усилители мощности

Сделал музыку громче, чтобы его не слышать. Кто-то желает слушать серьезную музыку дома как в зале. Качество аппаратуры для этого необходимо такое, какое у поклонников децибел громкости как таких просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от расценок на подходящие усилители УМЗЧ, усилитель мощности звуковой частоты. А у кого-то заодно появляется желание присоединиться к полезным и интересным сферам деятельности — технике воспроизведения звука и вообще электронике.

Самый качественный усилитель звука. Качественный усилитель звука своими руками Дождитесь окончания поиска во всех базах.По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:

Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.
Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов — 0,1%.
Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.

Классификация

По мощности. Предварительный — своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.

Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.

По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы — А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.
По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.

Применение

В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi — fi.
Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.
В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот — от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.

Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС — основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США — такая цена уж точно не по карману многим.
Возникает вопрос — можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем? ответ будет в конце статьи.

Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.

Первая версия такого усилителя была представлена на . Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.

Особенности схемы

Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..
Именно питание — особо важный фактор — крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.
Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.
Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.

Второй — предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.
В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости — КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами — КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные — КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.

Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.
Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.
Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.
Сама плата — макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.

Настройка — проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.

Вашему вниманию предлагается очередной усилитель мощности. Несмотря на относительно небольшую выходную мощность, он обладает некоторыми несомненными достоинствами. Во-первых, он просто как валенок и совершенно доступен для повторения. Во-вторых, в нем нет дефицитных и дорогостоящих компонентов, таким образом собрать его можно даже там, где затруднен доступ к радиодеталям или наблюдается дырка в кармане.

Характеристики усилителя следующие:

Основные характеристики следующие:

Схема:

Схема очень проста и если вы решили посвятить себя сборке усилителей на рассыпухе и исследованию их деятельности, то есть смысл начать с этого усилителя. Схема очень стабильная и некапризная.

Детали:

Обозначение на схеме	Номинал
C1	20мкФх16В
C2	20мкФх25В
C3	1000
C4	50мкФх25В
C5	20мкФх50В
C6	0,1мкФ

R1	10к
R2	1,5к
R3	5,6к
R5	5,6к
R5	1,5к
R6	10к
R7	1к
R8	150
R9	3,9к
R10	1к
R11	2,2к
R12	510
R13	150
R14	510
R15	100
R16	100
R17	0,2
R18	0,2
R19	12

VT1	КТ315В
VT2	КТ315В
VT3	КТ203А
VT4	КТ315В
VT5	КТ601АМ
VT6	КТ203А
VT7	КТ815Б
VT8	КТ815Б
VT9	КТ805А
VT10	КТ805А

Транзисторы VT1 и VT2 должны быть подобраны по коэффициенту усиления. Для облегчения себе жизни можно взять уже готовую транзисторную сборку. Резисторы R17, R18 можно изготовить из проволоки.

Настройка

Настройка усилителя сводится к установке тока покоя транзистора VT9. В разрыв коллекторного провода включается миллиамперметр и подстройкой резистора R11 устанавливается ток 50-70 мА. Затем проверяется отсутствие постоянного напряжения на выходе усилителя с точностью 0,1В.

Все. Закончили упражнение.

Вся настройка производится при отключенной нагрузке.

И не забудьте плотно прикрепить транзистор VT4 к радиатору транзистора VT9. От этого зависит температурная стабильность усилителя. Можно, например, приклеить термоклеем или прижать фланцем транзистора VT9. Скачать печатную плату в формате LAY (Прислал: Шамрин роман )

Схема по которой я собирал.

вот еще одна

Почти все детали я вытащил из усилителя Радиотехника у 101. (он не работал) От туда я взял трансформатор, резисторы (10кОм и 47кОм) пленочный кондер на 100мкф и Электролит. на 2200мкф (50в), 4 транзистора кт805ам и радиатор.
*Мост взял из старого БП, короб тоже от туда ну и провода.
*Проволоку медную тонкую (для вторички) я нашел в счетчике.
*Прволоку для первички помог найти друг.
*Пластиковая трубка диаметром 50мм для вторички.

Вобщем прибор я собрал для научной работы и для себя, чтобы проводить различные опыты. Прибор меня очень заинтресовал тем что к качеру если поднести (энергосберегающие) люминесцентные лампы то начинают гореть БЕЗ проводов !!!

Вторичка которую я мотал целых 8 часов. 2000 витков с первого раза, без обрывов и нахлестов намотал на трубку. Через каждые 300 витков смазывал прозрачным лаком для ногтей чтоб витки не распутались.
Ушло проволоки 320 метров. Длина одного витка 16см.

__________________________________________________________________________________________________________

Первичка. Ее мне друг привез из Самары т.к. в нашем городе не где такой не найти. Длина проволоки 2,2м. 2 сечение провода. Намотал конечно криво, но главное работает!

Расстояние между обмотками 2,5мм

Делитель напряжения. Состоит из 2 резисторов (10 и 47 кОм) и пленочного кондера 100мкф.

Сделал удобный штекер для транзистора. (взял от кулера и заменил провода на потолще) Штекер удобен тем, что можно легко и быстро заменить транзистор. Не надо паять ничего!!!

Дальше Короб
обычный короб от БП старого который тоже не работал. вытщил от туда все и немного переделал. Отпилил радиатор от усилителя и прикрепил к корпусу. Радиатор не охлаждается ибо это нафиг не нужно потому, что радиатор уличный и большой. Сильно он не нагреется. Сверху поставил фанеру 6мм. В Середину фанеры врезал фитинг платиковый для того чтобы можно было устанавливать вторичную обмотку.

Трансформатор. Обычный транс от радиотехники у 101. Использовал выводы 4 и 7 т.к. у них напряжение больще.

Мост. Нужен для того чтобы переменное нарпряжение превратить в постоянное. Мост сильно греется. его установил на радиатор

Оба усилителя сделаны по простым транзисторным схемам на широко распространенной элементной базе, не имеют в своем составе микросхем и обеспечивают достаточно высокие характеристики, для того, чтобы их можно было использовать в качестве ремонтных модулей при ремонте зарубежных аудиоцентров средней сложности, или при конструировании другой аудиотехники. Принципиальная схема первого усилителя показана на рисунке выше.

Характеристики усилителя:

Номинальная чувствительность……0,35В.

Диапазон воспроизводимых частот…….. 40… 20000 Гц
Скорость нарастания выходного напряжения…………………………… 25В/мкс.
Коэффициент нелинейных искажений во всем частотном диапазоне не более 0,35%. Напряжение питания……………….. 11…16В

Первый каскад на транзисторе VT1 работает в усилителе напряжения, остальные VT2-VT5 (все с малым напряжением насыщения икэ) образуют составной эмиттерный повторитель, усиливающий сигнал по мощности, работающий в классе «АВ»(с током покоя 20-30 мА). Диоды VD1 и VD2 служат для термостабилизации тока покоя усилителя. VT3 обеспечивает необходимую раскачку транзистора VT5, что позволяет получить достаточно высокую выходную мощность при относительно низковольтном однополярном питании.

Дополнительно с этой-же целью в усилитель введены две цепи ПОС по напряжению. При положительной полуволне работает цепь R5R6C3, а при отрицательной — R8R9C4. Преимущество такой ПОС в том, что она введена в коллекторные цепи выходных транзисторов и приводит к максимальному увеличению амплитуды сигнала на выходе усилителя.

С целью уменьшения нелинейных искажений, имеющих место в результате действия системы ПОС и из-за не симметричности плеч выходного каскада, усилитель охватывается общей отрицательной обратной связью по напряжению через цепь R4R1С1. Параметры этой цепи выбраны таким образом, чтобы обеспечить стабильность режима работы усилителя по постоянному току (за счет-действия гальванической ООС через R4), и получить необходимый коэффициент усиления всего усилителя (соотношение R4 и R1).

В усилителе применены постоянные резисторы типа МЛТ 0,25 и МЛТ 0,5, подстроенный резистор СП3-4а, оксидные конденсаторы малогабаритные К50-35 или аналогичные импортные. Транзистор КТ3117 можно заменить на КТ501М.

Налаживание начинают с установки режима по постоянному току при помощи резистора R3 таким образом, чтобы напряжение в точке соединения эмиттеров VT4 и VT5 было точно равно половине напряжения питания. При этом напряжение на коллекторе VT1 должно быть в пределах 8..8,5В. Ток покоя выходного каскада устанавливается подбором номинала R7.

Рис.2

Принципиальная схема второго усилителя показана на рисунке 2.

Характеристики усилителя:

Номинальная чувствительность…….. 1,2В.
Номинальная выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 ом……… 10 Вт.
Диапазон воспроизводимых частот при неравномерности 3 дб……… 60…. 40000 гц
Коэффициент нелинейных искажений не более………………………………… ………. 0,25%.
Отношение сигнал/шум не менее…. 75 дб.
Напряжение питания……………. 11…16B

Каскад предварительного усиления по напряжению сделан на транзисторе VTI. Коэффициент усиления этого каскада зависит от параметров цепи ООС C3R4 (подбором номинала R4 можно устанавливать желаемый коэффициент усиления всего усилителя).

Конденсатор С4 обеспечивает вольт-добавку, а С2 и С5 устраняют склонность к самовозбуждению усилителя. Транзистор VT2 усиливает сигнал до уровня, необходимого для работы выходного каскада. Температурная стабильность усилителя обеспечивается каскадом на транзисторе VT3, корпус которого должен быть плотно прижат к общему радиатору транзисторов выходного каскада.

В усилителе работают резисторы типа МЛТ, подстроечный резистор — СП3-4а, оксидные конденсаторы типа К50-35 или аналогичные импортные, неполярные конденсаторы любого типа, малогабаритные.

Транзистор КТ805АМ можно заменить на КТ819АМ. Благодаря схемному решению выходного каскада выходные транзисторы VT6 и VT7 можно установить на общий радиатор без изолирования.

Ток покоя выходного каскада равен 20 мА, он устанавливается подстройкой R10. После этого подбором номинала резистора R3 устанавливается баланс выходного каскада (напряжение на коллекторах VT6 и VT7 должно быть равно половине напряжения питания.

Самодельные аудиокабели и сетевые силовые кабели своими руками

Самодельные (DIY) аудиокабели и кабели питания от сети. Аудиокабели Hi-Fi очень просты в сборке, и это здорово экономит деньги. Проекты включают межсоединения RCA, акустические кабели и силовые кабели. См. таблицу размеров проводов American Wire Gauge (AWG) для получения дополнительной информации о размерах проводов, силе тока и сопротивлении. Вопросы и обсуждения аудиокабелей Hi-Fi всегда приветствуются на форуме DIY Audio Cables and Mains Power Cords.

Поваренная книга SuperCables, написанная Алленом Райтом из Vacuum State Electroncis, представляет собой отличный ресурс по теме аудиокабелей, сделанных своими руками. См. обзор Марка SuperCables CookBook для обзора книги.

Последнее обновление: 18 марта 2012 г.

Следите за аудио проектами DIY

Делиться

Самодельные аудиокабели и самодельные силовые кабели

Кабельные проекты перечислены в хронологическом порядке. Для других аудиопроектов DIY используйте меню навигации в левой части страницы.

Экранированные соединительные кабели RCA, сделанные своими руками — 22 февраля 2012 г. НОВИНКА!

Том составил руководство по сборке простых соединительных кабелей RCA линейного уровня. В кабелях используется экранированный инструментальный провод, и их очень просто сконструировать, требуя лишь некоторых базовых навыков пайки. Необходимые детали легко найти, и пару этих экранированных кабелей RCA можно собрать всего за 10 долларов. Используйте эти простые кабели «сделай сам», чтобы обновить стандартные и недорогие межблочные кабели.

Акустические кабели с низкой индуктивностью для самостоятельного изготовления — 19 мая 2009 г. Рекомендуется

Адам собрал еще один прекрасно выглядящий набор кабелей для динамиков «сделай сам» (DIY) для своих 3-полосных громкоговорителей Hi-Vi Tower «сделай сам». Кабели очень просты в изготовлении и состоят из проводов 16-го калибра, скрученных вместе в чередующихся направлениях. Геометрия кабеля обеспечивает акустический кабель с очень низкой индуктивностью и эквивалентным сечением провода 10, поэтому вносимые потери также малы. Высококачественные позолоченные штекеры типа «банан», TechFlex и декоративный дубовый рукав с лазерной гравировкой дополняют очень красивый кабель, который не уступает по характеристикам высококачественным коммерческим кабелям.

Соединительные кабели RCA DIY Belden 89259 — 3 мая 2009 г.

Наши друзья с сайта auDIYo.com собрали подробные инструкции по сборке популярного соединительного кабеля RCA линейного уровня, разработанного Джоном Ришем. В несбалансированном соединительном кабеле RCA используется высококачественный коаксиальный кабель Belden 89259 с малой емкостью. Используя немного TechFlex, термоусадочную пленку и штекеры RCA хорошего качества, вы можете сделать сексуально выглядящий аудиофильский Hi-Fi кабель, который доставит музыкальные товары и не обойдется вам в несколько сотен долларов.

Hi-Fi акустические кабели Belden 89259 с перекрестным соединением — 3 мая 2009 г.

Используя тот же коаксиальный кабель Belden 89259, добрые люди с сайта auDIYo.com составили подробные пошаговые инструкции по сборке кабеля Belden 89259 с перекрестным соединением. Дизайн акустических кабелей Hi-Fi «сделай сам» также разработан Джоном Ришем. В конструкции кроссового акустического кабеля используется высококачественный кабель Belden 89 с малой емкостью. 259 коаксиальный кабель. Используя немного TechFlex, термоусадочную пленку и качественные лопатки, вы можете сделать великолепно выглядящую пару акустических кабелей Hi-Fi.

Соединительные кабели Silver «Сделай сам» — 10 января 2007 г.

Марк делится с нами своим очень простым рецептом изготовления кабелей Silver Highway. Самодельные соединительные кабели RCA изготавливаются из серебряной проволоки высокой чистоты. Это очень простая конструкция кабеля, для которой потребуется всего три отрезка изолированного тонкого серебряного провода, термоусадочная трубка, позолоченные разъемы RCA и ферритовые зажимы.

Сделай сам Belden 83803 Сетевой кабель питания — 9 января 2007 г. Рекомендуется

Это очень простой рецепт изготовления высококачественного силового кабеля, способного передавать большой ток с минимальными потерями. Вы можете изготовить этот кабель за долю от розничной стоимости, по которой продаются сопоставимые «аудиофильские шнуры питания». В этом сделай сам (DIY) сетевом силовом кабеле используется высококачественный провод Belden 83803, разъемы Marinco и TechFlex для приятной «аудиофильской» отделки.

Взамен кабельных проектов DIY

Следующие проекты кабелей DIY были заменены более современной страницей проекта.

Кабели для динамиков в оплетке, сделанные своими руками — 22 сентября 2008 г. — заменены кабелями для динамиков с низкой индуктивностью, сделанными своими руками
Простые кабели для динамиков, сделанные своими руками — 5 ноября 2007 г. — заменены кабелями для динамиков с низкой индуктивностью, сделанными своими руками

Рекомендации по усилителям сверхвысокого класса, сделанным своими руками

Перейти к последнему

мл

Член

09. 09.2004 22:46

09.09.2004 22:46

Теперь я ищу рекомендацию для идеального усилителя
DIY для усиления высоких и средних частот в двухполосном усилителе
(что-то вроде класса A или лампового моно). Поскольку я не профессионал
, я не могу разработать этот материал самостоятельно.

Есть ли какое-либо действительно высококачественное решение для самостоятельной сборки, которое могло бы соперничать с
Accuphase по качеству и производительности? Я хочу, чтобы бас
управлялся моим Accuphase, а усилитель DIY
должен был заботиться о высоких частотах. мой динамик
довольно эффективен, поэтому мощность не является проблемой.

Используйте трубки, если можете себе это позволить. У меня нет большого опыта в разработке ламповых схем, поэтому, если вы хотите пойти по этому пути, опубликуйте на форуме ламп. Я знаю, что ламповую схему было бы намного проще построить, и в ней было бы меньше компонентов.

Выщелачивающий усилитель? Я не знаю, можно ли назвать этот дизайн «сверхвысоким», но я очень доволен результатами. Возможно, другие могут прокомментировать, как он звучит по сравнению со многими другими известными коммерческими усилителями. У меня есть руководство о том, как я создал свой сайт на своем веб-сайте (sig).

Мне нравится название этой темы: Ultra high end. Что такое «высокий конец»? а что такое «сверхвысокий конец»… что можно сделать своими руками? Вам не обязательно отвечать, но «хай-энд» — это ярлык, который производители и журналисты навешивают на определенные продукты. Действительно ли это связано с воспроизведением звука?

Многие производители усилителей класса «хай-энд» начинали как самодельщики. Коммерческие конструкции не используют магические схемы или детали, они представляют собой простой усилитель, который прошел через множество проб и ошибок, чтобы максимизировать производительность за определенную стоимость детали.

Кажется, вам нравится ваш Accuphase. Почему бы вам не создать клон с лучшими деталями/лучшей PS. По крайней мере, у вас будет легкодоступная ссылка, которую будет не так сложно улучшить, не будучи ограниченным коммерческим производством.

Однако вы можете проверить Opti-MOS на сайте www.sealelectronics.com. Если вы просмотрите форум, я думаю, вы обнаружите, что большинство из тех, кто имеет с ним дело, очень высоко его оценивают. Если вы хотите полностью погрузиться в детали конструкции, используйте http://www.partsconnexion.com и http://www.percyaudio.com в качестве источников компонентов, таких как резистор holco (позолоченные медные выводы), колпачки BG. (пока они есть), посеребренные соединительные провода с тефлоновым покрытием, соединительные штифты WBT и т. д. и т. д.

В 2008 году компания Nelson Pass представила в audioXpress статью о своей новой конструкции усилителя мощности F5. В то время он писал: «Я чувствую, что важно поддерживать AudioXpress, журнал, с которым у меня 35-летняя история и который также служит опорой для сообщества DIY. В последнее время они любезно печатали проекты, которые я уже размещал в сети, но я решил, что они заслуживают немного большего». По сути, проект F5 был опубликован в мае 2008 года и оказал огромное влияние на глобальное сообщество DIY и, безусловно, способствовал тому, что audioXpress все еще существует сегодня.

Как многие из вас, возможно, знают, First Watt занимается исследованием качества работы небольших простых усилителей мощности. За последние четыре года пять таких усилителей были разработаны как концепты и выпущены в ограниченном количестве. F1 и F2 исследовали возможности работы источника тока с однокаскадными схемами класса А и без обратной связи. В Aleph J использовались устройства JFET для входной части двухкаскадного однотактного усилителя класса A. F3 достиг очень низкого уровня искажений, используя мощные полевые транзисторы JFET в однокаскадной однотактной схеме класса А. F4 продемонстрировал, что усилитель не обязательно требует усиления по напряжению, чтобы быть полезным.

Вот F5. Мы хотим еще больше расширить границы производительности простых маленьких усилителей с двухкаскадной двухкаскадной конструкцией класса А на полевых транзисторах.
Краткое руководство по усилителям на полевых транзисторах
Одна из целей этих статей — побудить людей создавать усилители, поэтому вот несколько учебных материалов, которые помогут начинающим. Кое-что из этого материала я уже записывал раньше («The A75», Audio Amateur 4/92), но это было 15 лет назад, и, возможно, будет полезно повторить его фрагменты. Все материалы за 31 год можно найти на сайте www.passdiy.com и по соответствующим ссылкам.
Я предполагаю, что вы понимаете понятия напряжения, тока и сопротивления. Если вы уже знаете, как работает полевой транзистор, можете пропустить его. На рис. 1 показан N-канальный полевой транзистор — квантово-механический черный ящик с тремя соединениями. Это устройство предназначено для работы в качестве клапана, немного похожего на водопроводный кран. На этом рисунке слив (D) полевого транзистора подключен к источнику электропитания, аналогичному водопроводу под давлением на другой стороне крана. Вы можете представить трубу как провод, а бак с водой как аккумулятор или даже заряженный конденсатор.
Рис. 1. Полевой транзистор в сравнении с водопроводным краном.
Продолжая метафору, напряжение источника — это давление воды, а вода, текущая из источника, — это электрический ток. Исходное (S) соединение полевого транзистора является выходом крана. Затвор (G) полевого транзистора — это управляющий штифт, и, как ручка на кране, он регулирует величину электрического тока через полевой транзистор от стока к истоку. Для полевого транзистора это управление является функцией относительного напряжения между выводами затвора и истока. Для N-канального полевого транзистора положительный подъем затвора по отношению к истоку увеличивает ток.
Да, я знаю, что некоторые из вас думают, что, возможно, источник должен быть сверху, а сток внизу, но это не так. Возможно, вам не захочется вызывать квантового механика, если у вас засорится водопровод. Идея о том, что ток, проходящий через полевой транзистор, контролируется напряжением между затвором и выводами истока, остается ключевой идеей, и если вы твердо зафиксировали ее, вы можете оставить метафору гидротехнических сооружений позади.
Полевые транзисторы бывают разных типов. Есть две полярности, N-канал и P-канал. Существуют разные значения напряжения, тока и мощности, а также различные полупроводниковые процессы, приводящие к JFET и MOSFET. Во всех них ток от стока к истоку регулируется напряжением между затвором и истоком. FET представляет собой трехконтактное устройство, и существует три способа усиления с их помощью. На рис. 2 это показано на N-канальном полевом транзисторе:
• Общий исток (CS) — это соединение, которое может дать усиление как по напряжению, так и по току в цепи. Входное напряжение (показанное в виде небольшой графической синусоиды) поступает на затвор, а выходное напряжение берется со стока и появляется на резисторе между стоком и напряжением питания. Источник заземлен и не показывает напряжения сигнала, поэтому он называется общим источником. Обратите внимание, что выходное напряжение инвертировано
в фазе от входного напряжения.
• Общий сток (CD) дает только усиление по току и также известен как истоковый повторитель, поскольку выходное напряжение на истоковом резисторе почти идентично входному напряжению на затворе. В то время как сток обычно привязан к значению постоянного напряжения, переменное напряжение в идеале равно нулю, поэтому он называется общим стоком.
• Common-Gate дает только неинвертированное усиление по напряжению, при этом входной сигнал поступает в исток и выходит из стока. Ворота заземлены.
Рисунок 2: Три режима работы.
На рис. 2 показано, что происходит только с сигналами переменного тока, но не показаны значения постоянного напряжения и тока, необходимые для работы полевых транзисторов. Эти значения постоянного тока часто называют смещением устройства, и вы часто будете слышать этот термин по отношению к усилителям. Оптимальные значения смещения зависят от устройства и потребностей схемы. В общем, для работы в качестве усилителя полевой транзистор должен иметь хотя бы несколько вольт между стоком и истоком. Если полевой транзистор N-канального типа, сток должен быть как минимум на несколько вольт положительным по отношению к истоку. Если это тип канала P, сток должен быть отрицательным по отношению к истоку.
Кроме того, затвор полевого транзистора должен быть размещен на значении постоянного тока относительно истока, чтобы ток и напряжение полевого транзистора располагались в линейной области между крайними значениями напряжения и тока — где-то между всеми значениями и напрочь. Он находится посередине, где искажения низкие. Как правило, для N-канальных JFET напряжение на затворе равно 0 или слегка отрицательно по отношению к истоку, а для N-канальных MOSFET напряжение на затворе составляет пару вольт положительно. Одной из важных функций схемы является настройка условий постоянного тока каскадов усиления, чтобы устройства имели стабильную работу в этой области. Для каждой схемы усиления будет «наилучшее» значение напряжения и тока, обеспечивающее наилучшие общие характеристики.
Рисунок 3: Примеры из общего источника.
На рис. 3 показаны некоторые примеры реальных схем, которые иллюстрируют простые усилители с общим истоком, а также типичные для них напряжения смещения и токи. Вы можете построить обе эти схемы, которые будут работать, как показано на рисунке.
Слева вы видите пример простого каскада предусилителя с коэффициентом усиления примерно в 10 раз (20 дБ). JFET в этой схеме имеет самосмещение: при токе 5 мА, проходящем через JFET, напряжение затвора должно быть около -0,25 В по отношению к истоку. Обратите внимание на 47 Ом последовательно с источником, повышая его напряжение до +0,25 В, что удобно позволяет смещать затвор при 0 В постоянного тока или заземлении.
Справа мощный полевой МОП-транзистор, настроенный как простой усилитель мощности, предназначенный для подачи около 1 Вт на громкоговоритель с сопротивлением 8 Ом. Мощный резистор 16 Ом выступает в качестве источника тока для схемы, а два резистора 10 кОм на входе устанавливают значение постоянного тока для затвора около 4 В, чтобы заставить его проводить ток смещения 1 А. Более мощную версию см. в Zen Variations #1 (audioXpress, март 2002 г.).
Рисунок 4: Примеры с общим стоком.
На рис. 4 показаны некоторые реальные усилители с общим стоком, линейный буфер, который можно использовать в активных фильтрах, и усилитель для наушников. В обоих случаях усиления по напряжению в усилителе нет, но есть усиление по току. Они оба имеют высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление.
Работа с общим затвором встречается реже, обычно встречается в «каскодном» соединении с другим устройством. Обсуждение каскодирования с хорошими примерами можно найти в Zen Variations 8 и 9 (audioXpress, январь 2006 г. , май 2006 г.), а также в статье «Усилители Cascode», первоначально опубликованной в Audio Magazine, март 1978 г.
Рисунок 5: Упрощенная схема.
Упрощенная схема F5
На рис. 5 показана самая простая из возможных версий F5. Топология знакома: двухкаскадная сопряженная комплементарная схема с использованием двух JFET-транзисторов для входного усиления и двух мощных MOSFET-транзисторов для выхода. Полевые транзисторы JFET Q1 и Q2 образуют дополнительный каскад с общим истоком, вход которого поступает на их затворы, а выход — на их стоки. Полевые транзисторы JFET относятся к классу A с автоматическим смещением около 6 мА, поэтому ток I1 выходит из их соединений стока и создает напряжение около 3,6 В на резисторах R3 и R4, значения которых составляют около 600 Ом. Это значение постоянного тока 3,6 В необходимо для смещения силовых полевых МОП-транзисторов Q3 и Q4 в проводимость.
Коэффициент усиления по напряжению транзисторов Q1 и Q2 появляется на каждом из этих резисторов с коэффициентом усиления около 10 на каждом. Усиление 10 для входного каскада получается из отношения 600 Ом к кажущемуся сопротивлению между источником и землей, что составляет примерно 60 Ом. Это число 60 Ом получается из обратной величины крутизны полевого транзистора плюс фактическое сопротивление 10 Ом.
Крутизна JFET представляет собой отношение изменения тока к изменению входного напряжения. Усиление этой части обычно составляет 0,02 Сименса или 0,02 А на управляющий вольт, и если вы инвертируете это, вы получите 50 Ом (R = V / I). Таким образом, внутри детали выглядит 50 Ом (хотя это не так), и к этому вы добавляете 10 Ом реального резистора, чтобы получить 60 Ом.
Q3 и Q4 выполняют тяжелую работу в этой схеме, обеспечивая большой выходной ток, необходимый для питания громкоговорителя. Напряжение постоянного тока, поступающее от затвора к истоку этих устройств, составляет около 3,6 В, и это смещает полевые МОП-транзисторы примерно до 1,3 А. Для схемы такого типа смещение 1,3 А означает, что усилитель будет работать в классе А с выходным током 2,6 А. Чтобы понять это, представьте состояние, в котором транзисторы Q3 и Q4 работают на холостом ходу при токе 1,3 А, так что весь ток идет от шины напряжения V+ к шине напряжения V-, и ни один из них не проходит через громкоговоритель.
Когда на затворах Q1 и Q2 появляется положительное напряжение, ток через Q1 увеличивается, а ток через Q2 уменьшается. Результирующие напряжения на R3 и R4 вызывают увеличение тока через Q3 и уменьшение тока через Q4. Это делает выходное напряжение положительным. По мере увеличения положительного входного напряжения вы приближаетесь к точке, в которой Q3 проводит 2,6 А, а Q4 проводит 0 А, и все 2,6 А проходят через громкоговоритель.
Мощность 2,6 А на 8 Ом равна I2 * R, или 2,6 * 2,6 * 8 = 54 Вт. Это пиковое значение, а природа неискаженной синусоиды такова, что пиковая мощность в два раза превышает среднюю, поэтому эта схема будет работать со средней мощностью 27 Вт класса A на 8 Ом. При токе выше 2,6 А один из транзисторов отключается, оставляя другой продолжать увеличивать ток выше 2,6 А в так называемом классе AB.
Эта схема использует обратную связь для улучшения производительности несколькими способами. Обратная связь устанавливает коэффициент усиления, снижает искажения, улучшает полосу пропускания и создает выходной импеданс (коэффициент демпфирования) усилителя. Механизм обратной связи для этого усилителя представляет собой R3-R6, двойную пару делителей напряжения с низким импедансом, которые подают выходной сигнал на источник
. выводы Q1 и Q2. Обратная связь с низким импедансом (ошибочно) называется «обратной связью по току», и она популярна в простых высокоскоростных линейных схемах. Одна из прелестей этой схемы заключается в том, что, в отличие от классической двухтранзисторной дифференциальной пары, доступный управляющий ток превышает смещение входного каскада.
Отличие этого примера в том, что каждый JFET имеет свою собственную обратную связь — в этом усилителе есть две отдельные петли обратной связи, так что петля Q1/Q3 не зависит от петли для Q2/Q4. Схема на рис. 5 иллюстрирует основы и действительно работает, но имеет тенденцию к нестабильности. Часто наблюдаются локальные паразитные колебания, а смещение дрейфует в зависимости от температуры, что требует длительного периода корректировки. В этой упрощенной схеме также не предусмотрено приспособление к различиям между реальными полевыми транзисторами, с которыми вы столкнетесь.
Рис. 6: Усилитель F5.
Фактическая рабочая схема
На рис. 6 показана полностью функциональная версия схемы с полезными улучшениями: добавление резисторов R7 и R8 параллельно с R5 и R6 для совместного рассеивания, что позволяет использовать недорогие резисторы мощностью 3 Вт. Вы никогда не знаете, к чему будет подключен усилитель, поэтому на входе усилителя теперь есть R9, чтобы избежать паразитных колебаний входных JFET, и R10, чтобы гарантировать, что вход имеет ссылку по умолчанию на землю, когда ничего не подключено.
R11 и R12 — это резисторы мощностью 3 Вт, добавленные к выводам истока полевых МОП-транзисторов для повышения термостабильности и служащие удобными элементами измерения тока. R13 и R14 включены последовательно с затворами полевых МОП-транзисторов для предотвращения паразитных колебаний, так же, как вы сделали с R9 на входном каскаде. Значения резисторов R2 и R4 были увеличены, а затем они были подключены параллельно с подстроечными потенциометрами P1 и P2 на 5 кОм. Это позволяет регулировать ток смещения выходного каскада, а также смещение выходного постоянного тока.
Здесь можно остановиться, и усилитель будет полностью работоспособен. Остальные дополнения улучшат отслеживание температуры и обеспечат ограничение выходного тока. Th2 и Th3 — это небольшие термисторы на 4,7 кОм, включенные последовательно с R15 и R16 соответственно. Сопротивление термистора снижается с температурой, и его размещение близко к выходным транзисторам поможет компенсировать тепловой дрейф. Вы можете построить усилитель без них, но у вас будет более длительное время прогрева, и вы потратите больше времени на настройку смещения.
На положительной половине выходного каскада Q5, R17, R19 и R21 произвольно ограничивают выход усилителя в случае, если вы случайно установите слишком высокое смещение или закоротите выход усилителя. Q6, R18, R20 и R22 делают то же самое для отрицательной половины усилителя. Выходные МОП-транзисторы легко способны пропускать очень большие токи по запросу Q1 и Q2, и разумно установить ограничение на случай аварии.
Разобраться в схеме ограничения несложно. Q5 и Q6 наблюдают за напряжениями на резисторах R11 и R12 и начинают проводить ток, когда напряжение между их базой и эмиттером превысит 0,4 В или около того. При напряжении 0,4 В Q5 и Q6 потребляют достаточный ток возбуждения от Q1 и Q2, чтобы начать создавать измеренные искажения, а жесткое ограничение возникает, когда напряжение, управляющее транзисторами Q5 или Q6, увеличивается до 0,6 В.
Поскольку смещение 1,3 А через резисторы источника 0,47 Ом уже обеспечивает 0,6 В, вы должны разделить это напряжение вниз, чтобы ограничение происходило при более высоком токе. Вы делаете это для Q5 с резисторами делителя R17 и R19, а для Q6 с R18 и R20. Резисторы R21 и R22 также позволяют настроить предельную точку на основе некоторой информации о выходном напряжении.
Где вы хотите ограничить? Усилитель с 24 шинами питания должен обеспечивать пиковую мощность 50 Вт при сопротивлении 8 Ом или около 2,5 А. Для нагрузки 4 Ом вам потребуется 5 А, а для нагрузки 2 Ом — 10 А. Поскольку у вас есть только два устройства вывода, вам, вероятно, лучше остановиться на этом.
Рассчитайте значения следующим образом, начиная с произвольных значений 1 кОм для R17 и R19. При пиковом токе 10 А напряжение на R11 или R12 будет около 4,7 В. Выберите R19 и R21, чтобы разделить это значение до 0,6 В, и решите формулу:
0,6 В/4,7 В = R19/(R17 + R19)
Поскольку R17 уже равен 1 кОм, вы упрощаете до 0,127 = R19/(1000 + R19) 90 160 И получается R19=150Ом
10А в глухую — это около 200Вт рассеивание на выходном транзисторе, что вероятно превысит его номинал. R21 добавляет к этому характеристику «отката», так что текущее значение будет ниже на короткозамкнутом выходе. Чтобы предотвратить повреждение в результате короткого замыкания, вы хотите ограничить ток перехода через нуль примерно до 5 А, сохраняя рассеяние только по эту сторону разрушения.
Ограничение тока в целом пользуется плохой репутацией, но я думаю, что это вопрос того, где и как устанавливаются ограничения. Если вы соберете этот усилитель, вы, конечно, можете удалить эту часть схемы, и, конечно же, вы не будете жаловаться, если закороченный выход будет выпускать дым из вашего усилителя. Как бы то ни было, вы все равно будете рисковать с закороченным выходом.
Выбор деталей
Используемые входные полевые транзисторы JFET: 2SK170 или 2SK370 для N-канальных частей (Q1) и 2SJ74 или 2SJ108 для P-канальных частей (Q2). В этих случаях код выбора Idss — BL, хотя типы V и GR можно заставить работать с регулировкой их сопротивления стока. Главное в этих конкретных деталях — показатель крутизны 20 мс — многие из потенциальных заменителей намного ниже — от 4 до 10 мс.
Выходные МОП-транзисторы относятся к канальному типу IRF240 N (Q3) и канальному типу IRD9240 P (Q4). Им потребуется номинальное напряжение свыше 50 В, номинальный ток от 15 до 20 А и рассеиваемая мощность около 150 Вт. Сопоставимые детали широко доступны, и здесь я использовал Fairchild FQA19N20C и FQA12P20.
Остальные детали могут быть общими или специальными по вашему усмотрению. Я использовал резисторы Dale RN55D типа ¼ Вт и мощные резисторы Panasonic мощностью 3 Вт от Digi-Key, где вы также можете приобрести термисторы и подстроечные резисторы 4,7 кОм. Аудиофилов часто беспокоит влияние конденсаторов в аудиосхемах, но беглый просмотр схемы развеет ваши опасения.
Блок питания
Источник питания тестируемого усилителя составляет ±24 В и должен быть рассчитан на 6 А в непрерывном режиме и более 10 А в пиковом режиме на канал. Обычные нерегулируемые источники будут работать нормально, и если вам нужны предложения, Zen Variations # 5 (audioXpress, октябрь 2003 г.) и Zen Variations # 3 (audioXpress, август 2002 г.) содержат хорошие примеры регуляторов и необработанных источников, которые их питают. Я рекомендую рельсовые напряжения от 23 до 25В. (см. рисунок 15 в конце статьи)
Радиатор
При 1,3 А на канал тепловыделение в режиме ожидания составляет 62 Вт. Чтобы температура радиатора не превышала температуру окружающей среды на 20°C, вам потребуется радиатор с номиналом около 0,6°C/Вт для каждого транзистора. Примером этого может быть кусок алюминиевого ребра с рядом 2-дюймовых ребер, прикрепленных к основанию 8 ″ × 6 дюймов. Вам понадобится два на канал.
Выходные устройства должны быть плотно прикреплены к радиатору. Монтажная поверхность на радиаторе должна быть толщиной не менее ¼ дюйма, гладкой и блестящей. Для изоляции можно использовать силиконовые прокладки, но лучше всего подойдет слюда и силиконовая смазка.
Начальная настройка
Перед подачей питания на усилитель необходимо установить значения P1 и P2 на минимум. Проверьте это с помощью омметра. Когда придет время «зажечь» усилитель в первый раз, если у вас есть Variac, используйте его, подключив линию переменного тока к усилителю с помощью быстродействующего предохранителя на 1 А. Медленно включите Variac, и если вы не вытащили предохранитель, тогда продолжайте и подтвердите напряжения на шинах в каналах.
Каждый канал не нужно прикреплять к нагрузке для его регулировки. Если единственной нагрузкой у вас является динамик, я не советую использовать его во время настройки. Для каждого канала вы будете поочередно регулировать P1 и P2, чтобы получить 0 вольт постоянного тока на выходе и 0,59V между R11 и R12.
Каждый раз, когда вы настраиваете P1, вам, вероятно, потребуется вернуться и снова настроить P2, поэтому я рекомендую регулировать потенциометры полумерами, попеременно устанавливая потенциометры на полпути к целевому напряжению и измеряя значения постоянного тока. Если что-то не так, когда на выходе 0 В постоянного тока, значения на R11 и R12 будут равны.
Несмотря на тепловую компенсацию в цепи, вы должны исходить из того, что при повышении температуры радиатора будет происходить дрейф, и вам потребуется подрегулировать значения в течение часа или двух. Обычно лучше всего начинать регулировку смещения с низкого напряжения, возможно, 0,40 В на резисторах R11 и R12, пока усилитель немного не прогреется.
Вы должны быть в состоянии уменьшить смещение выходного постоянного тока до 10 мВ или около того, и я считаю, что 50 мВ является самым высоким допустимым значением для этого усилителя при прогреве. После того, как вы поработаете с усилителем в течение нескольких недель, рекомендуется снова проверить и отрегулировать смещение после того, как детали будут прожжены.
Рис. 7: Гармонические искажения + шум в зависимости от выходной мощности, снятые на частоте 1 кГц при сопротивлении 8 Ом. Это самый низкий уровень искажений, достигнутый усилителем Zen или First Watt, который снижается до 0,001% ниже 1 Вт. , 4-й и 5-й. Вертикальная шкала в децибелах относительно 1 ватта. На этом рисунке вы также можете увидеть минимальный уровень шума системы и усилителя на уровне -135 дБ или около того ниже 1 Вт. Рисунок 9: Гармонические искажения + шум в зависимости от выходной мощности при нагрузке 4 Ом, достигающие 0,2% при 40 Вт. : Искажение + шум в зависимости от частоты при 2 Вт на 8 Ом.
Измеренная производительность
Коэффициент усиления схемы составляет 15 дБ. Входное сопротивление составляет 101 кОм, а выходное сопротивление — 0,1 Ом при коэффициенте демпфирования 80. Шум правильно спроектированной схемы составляет около 30 мкВ при тихом питании, а при чистом питании — при двух 29Конденсаторы 0,000 мкФ и пульсации 70 мВ дадут шум около 100 мкВ (измеренный в диапазоне от 20 до 20 000 Гц).
На рис. 7 показаны гармонические искажения и шумы в зависимости от выходной мощности при частоте 1 кГц при сопротивлении 8 Ом. Это самый низкий уровень искажений, когда-либо достигнутый усилителем Zen или First Watt, снижающийся до 0,001% ниже 1 Вт.
На рис. 8, спектральное распределение искажений на 1 Вт, можно увидеть доминирующую 3-ю гармонику, а также 2-ю, 4-ю и 5-ю. Вертикальная шкала в децибелах относительно 1 Вт. Вы также можете увидеть минимальный уровень шума системы и усилителя на уровне -135 дБ или около того ниже 1 Вт.
На рис. 9 показано соотношение гармонических искажений и шума в зависимости от выходной мощности нагрузки 4 Ом, достигающее 0,2 % при 40 Вт. На рис. 10 показаны гармонические искажения и шумы в зависимости от выходной мощности при сопротивлении 2 Ом, где усилитель начинает ограничиваться при 0,3% при 50 Вт.
На рис. 11 показаны искажения и шумы в зависимости от частоты при мощности 2 Вт при сопротивлении 8 Ом. На рис. 12 показана частотная характеристика, плоская до постоянного тока и пониженная на -0,25 дБ на частоте 200 кГц. На рис. 13 показан прямоугольный сигнал на частоте 200 кГц при мощности 1 Вт. Усилитель ровный по постоянному току и -0,25 дБ на 200 кГц. Если у вас есть оборудование, чтобы увидеть это, вы можете обнаружить, что различные устройства усиления дадут вам небольшой пик где-то чуть ниже 1 МГц. Я обнаружил, что вы можете обрезать это, играя со значениями R13 и R14, но поскольку оба значения приближаются к 0 Ом, вы, вероятно, увидите паразитные колебания.