Site Loader

Содержание

Усилитель мощности | На MOSFET до 1000 ватт | Микросхема

Уважаемые радиолюбители! Усилители 100% работоспособные. Все (ну или 99%) нюансы обозначены в комментариях ниже, накопленных за 5-и летнюю историю с момента публикации этой статьи. Есть подборка фото 250 Вт УНЧ из данной серии, которые любезно были выложены радиолюбителем Boris’ом. В комментариях есть видео работы — в частности, комментарий №706, найдите поиском по странице, предварительно раскрыв все комментарии после статьи ↓

Скачать архив с печатками в формате .lay, любезно предоставленными радиолюбителем Юрием (комментарий №791). По всем вопросам пишите на почту автора, указанную в комментарии.

Ранее мы публиковали схему УМЗЧ с выходной мощностью 1 кВт. Но тот усилитель мощности, хотя и крайне прост в изготовлении, имеет существенные недостатки. Они, пожалуй, перечеркивают все имеющиеся плюсы. Во-первых, интегральный тип существенно ухудшает качественные характеристики усилителя мощности. Во-вторых, микросхема PA03 совсем недешева, и многим радиолюбителям она просто не по карману. Ведь для радиолюбителя очень важна стоимость и доступность входящих в электронное устройство радиодеталей. В-третьих, кроме того, что микросхема дорогая, так её ещё непросто найти.

Поэтому порадуем вас, уважаемые радиотехники, любители мощного звука и качественной звуковоспроизводящей аппаратуры, схемами транзисторного усилителя мощности. Все радиодетали доступны и популярны. А это значит, что при изготовлении печатной платы собрать представленные усилители мощности не составит труда, и обойдется недорого.

Все схемы представляют собой частные варианты классической схемы усилителя мощности на MOSFET. Что такое MOSFET? – спросят некоторые начинающие радиолюбители. Это английская аббревиатура. В полном виде MOSFET – это metall-oxide-semiconductor field effect transistor. А если по-русски, то это МОП-транзистор, а иначе полевой транзистор с изолированным затвором.

На рисунках показаны строение MOSFET и их графическое обозначение. Ну это так, для полноты картины и расширения радиотехнического кругозора.

Кстати, в качестве неплохого справочного материала по полевым MOSFET ознакомьтесь с подборкой буклетов с характеристиками и возможными заменами.

Скачать

Общее описание усилителя мощности

Итак, как мы обозначили, схемы будет четыре. Все они типичные двухтактные усилители мощности на полевых транзисторах в оконечном каскаде. Применение мощных ключей на выходе является весомым аргументом. При огромной выходной мощности схемы усилителя показывают отличные результаты по коэффициенту нелинейных искажений и уровню шума. Качество собранных УМЗЧ высокое. КНИ не превышает 0,26% при 1000 ватт на выходе. А при 300 Вт составляет вообще 0,008%. Просто отлично! Усилитель мощности практически один и тот же. Изменяется только количество транзисторов в оконечном каскаде. Однако применение MOSFET требует высокого напряжения питания.

В нашем случае питается усилитель мощности от двуполярного источника напряжением +/-95, +/-70 и +/-50 вольт.

Усилитель мощности 1000 ватт

Что ж, перейдём к самому интересному. Начнем рассматривать схемы усилителя в порядке уменьшения их мощности. На повестке мощность в 1 кВт. Данный вариант больше подходит в качестве сценического, но точно не домашнего. Усилитель мощности рассчитан на нагрузку 4 Ом при напряжении питании до 100 вольт в плечо, но не более. Напряжение сети в 220 вольт не позволяет поднять его выше. Пожалуй, единственный минус усилителя и кроется в питании. Для разгона УМЗЧ на полную мощность нужен трансформатор минимум в 1250…1300 ватт! Такой источник питания получится в разы дороже всех радиодеталей и монтажа самого усилителя. Хотя, конечно, разумнее использовать импульсный блок питания.

Авторский вариант схемы усилителя мощности на 1000 ватт выглядит так:

Но есть ещё модернизированный вариант:

Нетрудно заметить изменения как во входном каскаде, так и в оконечном. Также из последней схемы усилителя мощности, по опыту радиолюбителей, можно убрать диод 1N4007. Но этот совет необходимо проверять эмпирически.

В выходных каскадах стоят мощные MOSFET IRFP240.

Купить MOSFET IRFP240 вы можете здесь.

Максимальные силовые характеристики их впечатляют. Максимально допустимое напряжение сток-исток и сток-затвор до 200 вольт. Сила тока на стоке 20 ампер, пиковая до 80 ампер. Но сильно зависит от нагрева. Поэтому IRFP240 требует хорошего, лучше принудительного, отвода тепла. Напряжение затвор-исток до +/-20 В. Максимальная рассеиваемая мощность до 150 ватт.

Также есть несколько топологий печатных плат усилителя мощности. Одна вытянутая, спроектированная по типу чертежа схемы. Другая более квадратная. Входной каскад расположен в центре платы. Используйте, которая больше подходит вам.

Добавлено: топологию печатной платы и расположение радиодеталей на ней можно скачать. Ее размеры 300×75 мм.

Вот фото практически готового усилителя мощности. Вид платы со стороны монтажа:

Усилитель в сборе и радиатор:

Добавлено: вот ещё фото практически готового усилителя мощности по предствленной выше топологии печатной платы:

Готовый экземпляр на тестовом стенде:

А вот другой вариант печатной платы:

Его можно скачать в формате .PDF. Скачать

Усилитель мощности 500 ватт

Уменьшаем количество полевиков в каскаде до 12 (по 6 штук на плечо) и, соответственно, понижаем мощностные характеристики. Но напряжение питания по-прежнему +/-95 В. Мощность усилителя остается немалой, а КНИ уменьшается до 0,18%. Схема тоже не совсем однозначная. Если по накатанной применять MOSFET IRFP240, то получите 500 ватт.

Однако, опять же по советам радиолюбителей, при использовании вместо IRFP240 IRFP260 можно и из этой схемы усилителя выжать 1000 Вт. Так что вопрос остается дискуссионным. Хотя, судя по характеристикам полевика, при идентичном напряжении сток-исток и сток-затвор до 200 вольт, сила тока на стоке уже 46 ампер, пиковая до 184 ампер! А рассеиваемая мощность транзистора 280 Вт.

Купить MOSFET IRFP260 вы можете здесь.

На схеме указаны именно IRFP260.

Также стоит позаботиться о шунтирующем конденсаторе 220 пФ на MJE15035 и попробовать убрать диод 1N4007. В авторском варианте нагружается усилитель 8 Ом динамиком. Но, судя по отзывам, УМЗЧ хорошо ведет себя и при 4 Ом динамике.

Печатная плата для него имеет вид:

Ее тоже можете скачать в формате .PDF. Скачать

В итоге должно получиться следующее:

Усилитель мощности 250 ватт

Спустимся ближе к земле. Выходная мощность в 250 ватт уже не так режет ухо. Думаем, что многие радиолюбители предпочтут именно этот вариант транзисторного усилителя.

В нем применены 8 MOSFET IRFP240. Напряжение питания понижено до +/-70 В. Номинальная нагрузка 8 Ом. Радует уровень КНИ и шумов в 0,12% при номинальной выходной мощности в 250 Вт. Частотный диапазон предостаточно широк. Также не забываем про диод. Эксперимент вам в помощь. Печатная плата для рассматриваемого усилителя мощности имеет топологию:

Скачать в формате . PDF.

После монтажа получается красивая конструкция:

А вот фото печатной платы с радиаторами для транзисторов предоконечного каскада:

Усилитель мощности 125 ватт

Вот мы подошли к более приемлемой для большинства радиолюбителей и ценителей качественных акустических систем схеме усилителя мощности. Здесь применяются всего 4 MOSFET IRFP260. Конечно же, можно установить и IRFP240. Более того в базовом варианте усилителя именно эти МОПы и применяются. Так что, если будут проблемы с запуском УМЗЧ на IRFP260, то смело ставьте IRFP240. Стандартная нагрузка без каких-либо последствий 8 Ом. Напряжение понижаем до +/-50 вольт, что, естественно, не может не радовать. Т.е. 125 ваттный усилитель мощности более приземленный и реальный. А вот качественные показатели ещё выше. Даже при полной мощности КНИ равен 0,1%, а при 100 ваттах – 0,018%. Схема усилителя мощности на 125 Вт:

А вот монтаж печатной платы является частным случаем предыдущей. Просто из неё выкинуты четыре транзистора конечного каскада. Вот что получилось в итоге:

А вот, как сказано выше, базовая схема усилителя мощности на MOSFET IRFP240:

Обратите внимание на замену биполярного BD139 на полевой IRF510 и некоторые изменения в номиналах радиодеталей.

Купить IRF510 вы можете здесь.

А вот и печатная плата для нее:

Это очень надёжный и простой усилитель мощности. Показывает отличные результаты даже при сложных условиях эксплуатации.

Подведение итогов

Итак, мы имеем четыре типовых схемы одно и того же усилителя мощности звуковой частоты на мощных полевиках. В их конструкциях существенных отличий нет. В качественных показателях, в частности КНИ+шумы, имеются небольшие девиации. Но зато по мощностным характеристикам и, соответственно, энергозатратам различие солидное. Стоит отметить, что собрав входной каскад единожды и повесив для начала по одному или по два МОПа, в дальнейшем вы сможете легко изменять выходные характеристики усилителя мощности добавлением полевых транзисторов в оконечный каскад.

В базовых схемах применяются MOSFET IRFP240. Однако многие радиолюбители рационализаторы пытаются модернизировать этот усилитель мощности, поставив IRFP250, IRFP260, убирая и заменяя некоторые радиодетали. Также указывается, что с IRFP260 могут возникнуть проблемы, т.к. у него повышенная ёмкость перехода. Но это можно проверить лишь опытным путем. Надеемся, что изложенный материал поможет вам собрать заветный усилитель мощности.

Многие радиодетали для усилителей вы можете купить здесь.

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Метки: УНЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Для усилителя мощности 250 ватт
Ламповый усилитель

cxema.org — Самый качественный усилитель звука

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 нашем сайте. 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.

 Поскольку оригинальных транзисторов схемы не удалось найти, пришлось использовать аналоги. Вся база — отечественная. Первый транзистор (где собственно формируется звук) поставил германиевый, на слух он звучит лучше. Можно использовать любые П-Н-П германиевые транзисторы малой мощности МП25 и ему подобные. Транзистор при желании можно заменить на КТ361 или не менее шумные.

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.

Ток покоя усилителя составляет 0,5-0,7А и это вполне нормально для класса А. КПД схемы — не более 25%, вся основная мощность источника питания превращается в ненужное тепло, которое выделяется транзисторами выходного каскада, поэтому им нужно интенсивное охлаждение, возможно понадобиться и кулер.

Все электролитические конденсаторы подбираются на 25 Вольт, хотя можно и на 16.

О звучании.

Ну, что тут сказать, чище звука еще не слышал, даже от некоторых ламповых усилителей, максимальная детальность каждой ноты, кажется, что играет живой оркестр, божественно чистый — и этим все сказано. Однозначно, эта схема может звучать лучше, чем многие ламповые усилители. Без подачи сигнала на вход из акустики нет никаких писков и шумов, даже очень тихих, а любой известный мне усилитель не способен на такой. Сравнивал звук с LM1875, с тда 2030, даже с STK412-010 и схемой ланзара — линсли худ на много лучше и чище.

В дальнейшем планируется собрать стильный корпус для этого усилителя, но об этом в другой раз.

Печатная плата

С уважением — АКА КАСЬЯН

Схема усилителя мощности Ланзар. Обзор.

ОБЗОР УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ ЛАНЗАР

    Откровенно говоря я был сильно удивлен так сильно набирающему популярность выражению УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА. Насколько мне позволяет мое мировозрение, то под усилителем звука может выступать только один предмет — рупор. Вот он действительно усиливает звук уже не один десяток лет. Причем рупор может усиливать звук в обоих направлениях.

    Как видно из фотографии рупор ни чего общего с электроникой не имеет, тем не менее поисковые запросы УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ все чаще заменяются на УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА, ну а полное название этого девайса УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ вводится всего 29 раз в месяц против 67000 запросов УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА.
    Прям интересно с чем это связано… Но это был пролог, а теперь собственно сама сказка:

    Принципиальная схема усилителя мощности ЛАНЗАР приведена на рисунке 1. Это практически типовая симметричная схема, что позволило серьезно уменьшить нелинейные искажения до очень низкого уровня.
    Данная схема известна довольно давно, еще в восьмидесятых года Болотников и Атаев приводили аналогичную схему на отечественной элементной базе в книге «Практические схемы высококачественного звуковоспроизведения». Однако работы с этой схемотехникой начались несколько не с этого усилителя.
    Все началось со схемы автмобильного усилителя PPI 4240 которая была с успехом повторена:


Принципиальная схема автомобильного усилителя PPI 4240

    Далее была статья «Вскрываем усилитель -2» от Железного Шихмана (статья к сожалению удалена с авторского сайта). В ней шла речь о схемотехнике автомобильного усилителя Lanzar RK1200C, где в качестве усилителя использовалась все та же симметричнай схемотехника.
    Понятно, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому копаясь в своих сто лет записанных дисках я отыскал оригинла статьи и привожу ее в качестве цитаты:

ВСКРЫВАЕМ УСИЛИТЕЛЬ — 2

А.И.Шихатов 2002

    Новый подход к конструированию усилителей предполагает создание линейки аппаратов, использующих сходные схемотехнические решения, единые узлы и стилевое оформление. Это позволяет, с одной стороны, сократить расходы на проектирование и изготовление, с другой — расширяет выбор аппаратуры при создании аудиосистемы. 
   Новая линейка усилителей Lanzar серии RACK выполнена в духе студийной аппаратуры, устанавливаемой в стойку (рэк). На лицевой панели размерами 12,2х2,3 дюйма (310х60мм) установлены органы управления, на задней — все разъемы. При такой компоновке не только улучшается внешний вид системы, но и упрощается работа — кабели не мешают. На передней панели можно смонтировать входящие в комплект крепежные планки и ручки для переноски, тогда аппарат приобретает студийный вид. Кольцевая подсветка регулятора чувствительности только усиливает сходство. 
   Радиаторы расположены на боковой поверхности усилителя, что позволяет набирать в стойку несколько аппаратов, не нарушая их охлаждение. Это несомненное удобство при создании развернутых аудиосистем. Однако при установке в закрытую стойку необходимо побеспокоиться о циркуляции воздуха — установить приточные и вытяжные вентиляторы, термодатчики. Словом, профессиональная аппаратура во всем требует профессионального подхода. 
   В линейку входит шесть двухканальных и два четырехканальных усилителя, отличающиеся только выходной мощностью и длиной корпуса.

Минимальное сопротивление нагрузки 2 Ом
Полоса частот 15 Гц-35 кГц
Коэффициент гармоник 0,04%
Чувствительность 100 мВ-4 В
Входное сопротивление 22 кОм
Отношение сигнал/шум > 90 дБ
Разделение стереоканалов > 60 дБ
Частота среза ФНЧ 40-120 гц
Частота среза ФВЧ 150 Гц-1,5 кГц
Бас-бустер 0-18 дБ

     Структурная схема кроссовера усилителей Lanzar серии RK приведена на рисунке 1. Подробная схема не приводится, поскольку ничего оригинального в ней нет, и не этот узел определяет основные характеристики усилителя. Такая же или аналогичная структура используется в большинстве современных усилителей средней ценовой категории. Набор функций и характеристики оптимизированы с учетом многих факторов: 
   С одной стороны, возможности кроссовера должны позволять без дополнительных компонентов строить стандартные варианты аудиосистемы (фронт плюс сабвуфер). С другой стороны, вводить полный набор функций во встроенный кроссовер нет особого смысла: Это заметно увеличит стоимость, но во многих случаях останется невостребованным. Выполнение сложных задач удобнее возложить на внешние кроссоверы и эквалайзеры, а встроенные — отключить. 

     В конструкции использованы сдвоенные операционные усилители KIA4558S. Это малошумящие усилители с низкими собственными искажениями, разработанные с учетом «звукового» применения. Вследствие этого их широко применяют в каскадах предварительного усиления и кросссоверах.  
   Первый каскад — линейный усилитель с изменяемым коэффициентом усиления. Он согласует выходное напряжение источника сигнала с чувствительностью усилителя мощности, поскольку коэффициент передачи всех остальных каскадов равен единице. 
   Следующий каскад — регулятор басового усиления (bass boost). В усилителях данной серии он позволяет увеличивать уровень сигнала на частоте 50 Гц на 18 дБ. В продукции других фирм подъем обычно меньше (6-12 дБ), а частота настройки может быть в области 35-60 Гц. Кстати, такой регулятор требует хорошего запаса мощности усилителя: увеличение усиления на 3 дБ соответствует удвоению мощности, на 6 дБ — учетверению, и так далее. 
   Это напоминает легенду про изобретателя шахмат, который попросил у раджи за первую клетку доски одно зерно, а за каждую последующую — в два раза больше зерен, чем за предыдущую. Легкомысленный раджа не смог выполнить обещание: такого количества зерен не было на всей Земле… Мы в более выгодном положении: увеличение уровня на 18 дБ увеличит мощность сигнала «всего» в 64 раза. В нашем случае в наличии 300 Вт, но не каждый усилитель может похвастаться таким запасом. 
   Далее сигнал можно подать на усилитель мощности непосредственно, или выделить фильтрами необходимую полосу частот. Кроссоверная часть состоит из двух независимых фильтров. ФНЧ перестраивается в диапазоне 40-120 Гц и предназначен для работы исключительно с сабвуфером. Диапазон перестройки ФВЧ заметно шире: от 150 Гц до 1,5 кГц. В таком виде его можно использовать для работы с широкополосным фронтом или для полосы СЧ-ВЧ в системе с поканальным усилением. Пределы перестройки, кстати, выбраны неспроста: в диапазоне от 120 до 150 Гц получается «дырка», в которой можно спрятать акустический резонанс салона. Примечательно и то, что бас-бустер не отключается ни в одном из режимов. Использование этого каскада одновременно с ФВЧ позволяет корректировать АЧХ в области резонанса салона не хуже, чем эквалайзером. 
   Последний каскад — с секретом. Его задача — инвертировать сигнал в одном из каналов. Это позволит без дополнительных устройств использовать усилитель в мостовом включении. 
   Конструктивно кроссовер выполнен на отдельной печатной плате, которая стыкуется с платой усилителя при помощи разъема. Такое решение позволяет для всей линейки усилителей использовать всего два варианта кроссовера: двухканальный и четырехканальный. Последний, кстати, является просто «удвоенным» вариантом двухканального и его секции полностью независимы. Основное отличие — изменившаяся разводка печатной платы. 
   

Усилитель мощности             

   Усилитель мощности Ланзар выполнен по типовой для современных конструкций схеме, приведенной на рисунке 2. С незначительными вариациями ее можно встретить в большинстве усилителей средней и нижней ценовой категории. Отличие только в типах примененных деталей, количестве выходных транзисторов и напряжении питания. Приведена схема правого канала усилителя. Схема левого канала точно такая же, только номера деталей начинаются на единичку вместо двойки.

 

        На входе усилителя установлен фильтр R242-R243-C241, устраняющий радиочастотные наводки от блока питания. Конденсатор C240 не попускает на вход усилителя мощности постоянную составляющую сигнала. На АЧХ усилителя в звуковом диапазоне частот эти цепи не влияют. 
       Чтобы избежать щелчков в моменты включения и выключения, вход усилителя замыкается на общий провод транзисторным ключом (этот узел рассмотрен далее, вместе с блоком питания). Резистор R11A исключает возможность самовозбуждения усилителя при замкнутом входе. 
       Схема усилителя полностью симметрична от входа до выхода. Двойной дифференциальный каскад (Q201-Q204) на входе и каскад на транзисторах Q205,Q206 обеспечивают усиление по напряжению, остальные каскады — усиление по току. Каскад на транзисторе Q207 стабилизирует ток покоя усилителя. Чтобы устранить его «несимметричность» на высоких частотах, он зашунтирован майларовым конденсатором C253. 
       Каскад драйвера на транзисторах Q208,Q209, как и положено предварительному каскаду, работает в классе A. К его выходу подключена «плавающая» нагрузка — резистор R263, с которого снимается сигнал для возбуждения транзисторов выходного каскада. 
       В выходном каскаде использовано две пары транзисторов, что позволило снимать с него 300 Вт номинальной мощности и до 600 Вт пиковой. Резисторы в цепях базы и эмиттера устраняют последствия технологического разброса характеристик транзисторов. Кроме того, резисторы в цепи эмиттера служат датчиками тока для системы защиты от перегрузок. Она выполнена на транзисторе Q230 и контролирует ток каждого из четырех транзисторов выходного каскада. При увеличении тока через отдельный транзистор до 6 А или тока всего выходного каскада до 20 А транзистор открывается, выдавая команду на схему блокировки преобразователя напряжения питания. 
       Коэффициент усиления задается цепью отрицательной обратной связи R280-R258-C250 и равен 16. Корректирующие конденсаторы C251, C252, C280 обеспечивают устойчивость усилителя, охваченного ООС. Включенная на выходе цепь R249,C249 компенсирует рост импеданса нагрузки на ультразвуковых частотах и также препятствует самовозбуждению. В звуковых цепях усилителя использованы всего два электролитических неполярных конденсатора: C240 на входе и C250 в цепи ООС. Ввиду большой емкости заменить их конденсаторами других типов крайне сложно. 

Блок питания                             Блок питания высокой мощности выполнен на полевых транзисторах. Особенность блока питания — отдельные выходные каскады преобразователя для питания усилителей мощности левого и правого каналов. Такая структура характерна для усилителей повышенной мощности и позволяет уменьшить переходные помехи между каналами. Для каждого преобразователя предусмотрен отдельный LC-фильтр в цепи питания (рисунок 3). Диоды D501,D501A защищают усилитель от ошибочного включения в неправильной полярности.

 

    В каждом преобразователе использовано три пары полевых транзисторов и трансформатор, намотанный на ферритовом кольце. Выходное напряжение преобразователей выпрямляется диодными сборками D511,D512,D514,D515 и сглаживается фильтрующими конденсаторами емкостью 3300 мкФ. Выходное напряжение преобразователя не стабилизировано, поэтому мощность усилителя зависит от напряжения бортовой сети. Из отрицательного напряжения правого и положительного напряжения левого канала параметрические стабилизаторы формируют напряжения +15 и -15 вольт для питания кроссовера и дифференциальных каскадов усилителей мощности. 
        В задающем генераторе использована микросхема KIA494 (TL494). Транзисторы Q503,Q504 умощняют выход микросхемы и ускоряют закрывание ключевых транзисторов выходного каскада. Напряжение питания подано на задающий генератор постоянно, управление включением производится непосредственно от цепи Remote источника сигнала. Такое решение упрощает конструкцию, но в выключенном состоянии усилитель потребляет незначительный ток покоя (несколько миллиампер). 
        Устройство защиты выполнено на микросхеме KIA358S, содержащей два компаратора. Напряжение питяния подается на нее непосредственно от цепи Remote источника сигнала. Резисторы R518-R519-R520 и термодатчик образуют мост, сигнал с которого подан на один из компараторов. На другой компаратор через формирователь на транзисторе Q501 подается сигнал от датчика перегрузки. 
        При перегреве усилителя на выводе 2 микросхемы появляется высокий уровень напряжения, такой же уровень возникает выводе 8 при перегрузке усилителя. В любом из аварийных случаев сигналы с выхода компараторов через диодную схему ИЛИ (D505,D506,R603) блокируют работу задающего генератора по выводу 16. Восстановление работы происходит после устранения причин перегрузки или охлаждения усилителя ниже порога срабатывания термодатчика. 
        Оригинально выполнен индикатор перегрузки: светодиод включен между источником напряжения +15 В и напряжением бортовой сети. При нормальной работе напряжение приложено к светодиоду в обратной полярности и он не светится. При блокировке преобразователя напряжение +15 В пропадает, светодиод индикатора перегрузки оказывается включенным между источником бортового напряжения и общим проводом в прямом направлении и начинает светиться. 
        На транзисторах Q504,Q93,Q94 выполнено устройство блокировки входа усилителя мощности на время переходных процессов при включении и выключении. При включении усилителя конденсатор C514 медленно заряжается, транзистор Q504 в это время находится в открытом состоянии. Сигнал с коллектора этого транзистора открывает ключи Q94,Q95. После зарядки конденсатора транзистор Q504 закрывается, а напряжение -15 В с выхода блока питания надежно блокирует ключи. При выключении усилителя транзистор Q504 мгновенно открывается через диод D509, конденсатор быстро разряжается и процесс повторяется в обратном порядке. 

Конструкция

   Усилитель смонтирован на двух печатных платах. На одной из них находятся усилитель и преобразователь напряжения, на другой — элементы кроссовера и индикаторы включения и перегрузки (на схемах не показаны). Платы выполнены из высококачественного стеклотекстолита с защитным покрытием дорожек и смонтированы в корпусе из алюминиевого профиля П-образного сечения. Мощные транзисторы усилителя и блока питания прижаты накладками к боковым полкам корпуса. Снаружи к боковинам прикреплены профилированные радиаторы. Передняя и задняя панели усилителя выполнены из анодированного алюминиевого профиля. Вся конструкция крепится винтами-саморезами с головками под шестигранник. Вот, собственно, и все — остальное видно на фотографиях. 

 

    Как видно из статьи оригинальный усилитель ЛАНЗАР и сам по себе довольно не дурен, но хотелось лучше…
    Полез по форумам, конечно же на Вегалаб, но особой подержки не нашел — отклинулся всего один человек. Возможно оно и к лучшему — нет кучи соавторов. Ну а в общем то днем рожденья Ланзара можно считать именно это обращение — на момент написания комента плата уже была вытравлена и запаяна почти полностью.

    Так что Ланзару уже десять лет…
    После нескольки месяцев экспериментов на свет появился первый вариант данного усилителя, названного «ЛАНЗАРОМ», хотя конечно было бы справедливей назвать его «ПИПИАЙ» — началось то все именно с него. Однако слово ЛАНЗАР звучит гораздо приятней для уха.
    Если кто-то ВДРУГ сочтет название попыткой сыграть на брендовом имени, то смею его заверить — ни чего подобного в мыслях не было и усилитель мог получить абсолютно любое название. Однако ЛАНАЗРОМ он стал в честь фирмы LANZAR, поскольку именно эта автомобильная аппаратура попадает в тот небольшой список, кого лично уважает колектив, трудившийся над доводкой данного усилителя.
    Широкий диапазон питающих напряжений делает возможным построение усилителя мощностью от 50 до 350 Вт, причем при мощностях до 300 Вт у УМЗЧ коф. нелинейных искажения не превышает 0,08% во всем звуковом диапазоне, что позволяет отнести усилитель к разряду Hi-Fi.
    На рисунке приведен внешний вид усилителя.
    Схема усилителя полностью симметрична от входа до выхода. Двойной дифференциальный каскад (VT1-VT4) на входе и каскад на транзисторах VT5, VT6 обеспечивают усиление по напряжению, остальные каскады — усиление по току. Каскад на транзисторе VT7 стабилизирует ток покоя усилителя. Чтобы устранить его «несимметричность» на высоких частотах, он зашунтирован конденсатором C12.
    Каскад драйвера на транзисторах VT8, VT9, как и положено предварительному каскаду, работает в классе A. К его выходу подключена «плавающая» нагрузка — резистор R21, с которого снимается сигнал для возбуждения транзисторов выходного каскада. В выходном каскаде использовано две пары транзисторов, что позволило снимать с него до 300 Вт номинальной мощности. Резисторы в цепях базы и эмиттера устраняют последствия технологического разброса характеристик транзисторов, что позволило отказаться от подбора транзисторов по параметрам.
    Напоминаем, что при использовании транзисторов одной партии разброс по параметрам между транзисторами не превышает 2% — это данные завода-изготовителя. Реально крайне редко праметры выходят из трех процентной зоны. В усилителе используются только «одно партийные» оконечные транзисторы, что совместно с балансынми резисторами позволило максимально выровнять режимы работы транзисторов между собой. Однако, если усилитель делается для себя любимого, то будет не бесполезным собрасть проверочный стенд, приведенный в конце ЭТОЙ СТАТЬИ.
    Относительно схемотехники остается лишь добавить, что подобное схемотехническое решение дает еще один плюс — полная симметрия избавляет от переходных процессов в оконечном каскаде (!), т.е. в момент включения на выходе усилителя отсутсвуют какие бы то ни было выбросы, характерные большинству дискретных усилителей.


Рисунок 1 — принципиальная схема усилителя ЛАНЗАР. УВЕЛИЧИТЬ.


Рисунок 2 — внешний вид усилителя ЛАНЗАР V1.

 


Рисунок 3- внешний вид усилителя ЛАНЗАР МИНИ

Принципиальная схема мощного эстрадного усилителя мощности 200 Вт 300 Вт 400 Вт умзч на транзисторах высокого качества Hi-Fi УМЗЧ

 

Техническе характеристики усилителя мощности:

ПАРАМЕТР

НА НАГРУЗКУ

8 Ом

4 Ома

2 Ома
(мост на 4 Ома)

Максимальное напряжение питания, ± В

±65 В

±60 В

±40 В

Максимальная выходная мощность, Вт
при искажениях до 1% и напряжении питания:
±30 В

40

85

170

±35 В

60

120

240

±40 В

80

160

320

±45 В

105

210

±50 В

135

270

±55 В

160

320

±60 В

200

390

±65 В

240

Коф усиления, дБ

24

Не линейные искажения при 2/3 от максимальной мощности, %

0,04%

Скорость нарастания выходного сигнала, не менее В/мкС

50

Входное сопротивление, кОм

22

Отношение сигнал/шум, не менее, дБ

90

    Как видно из характеристик — усилитель Ланзар очень универсален и может с успехом использоваться в любых усилителях мощности, где требуются хорошие характеристики УМЗЧ и высокая выходная мощность.
    Режимы работы были несколько откорректированы, что потребовалось устанавить радиатор на транзисторы VT5-VT6. Как это сделать показано на рисунке 3, пояснений пожалуй не требуется. Подобное изменение существенно снизило уровень искажений по сравнению с оригинальной схемой и сделало усилитель менее капризным к напряжению питания.
    На рисунке 4 приведен чертеж расположения деталей на печатной плате и схема подключения.


Рисунок 4

      Можно конечно довольно долго расхваливать этот усилитель, однако самохвальством как то не скромно заниматься. Поэтому мы решили посмотреть отзывы тех, кто слышал как это работает. Искать долго не пришлось — на форуме Паяльника это усилитель уже давно обсуждают, так что смотрите сами:

Самый первый отзыв, потом еще, и еще, и еще, и еще, и еще, и еще, и еще, и еще, и даже тут…

      Были конечно и отрицательные, но первый от неправильно собранного усилителя, второй от не доведенного варианта на отечественной комплектации…
      Довольно часто задают вопросы как звучит усилитель. Надеемся, что не надо напоминать, что на вкус и цвет товарищей нет. Поэтому, чтобы не навязывать Вам своего мнения мы не будем отвечать на этот вопрос. Отметим одно — усилитель действительно звучит. Звук приятный, не навязчивый, детализация хорошая, при хорошем источнике сигнала.

    Усилитель мощности звуковой частоты УМ ЛАНЗАР на базе мощных биполярных транзисторов позволит Вам за короткий промежуток веремени собрать очень высококачественный усилитель звуковой частоты.
    Конструктивно плата усилителя выполнена в монофоническом варианте. Однако ни что не мешает приобрести 2 платы усилителя для сборки стереофонического УМЗЧ или же 5 — для сборки усилителя 5.1, хотя конечно высокая выходная мощность больше импонирует сабвуферу, но для сабвуфера он слишком хорошо играет…
    Учитывая то, что плата уже запаяна и проверена Вам остается только закрепить транзисторы на теплоотводе, подать питание и отрегулировать ток покоя, в соответствии с Вашим напряжением питания.
    Сравнительно низкая цена уже готовой платы усилителя мощности на 350 Вт Вас приятно удивит.
    Усилитель мощности УМ ЛАНЗАР хорошо зарекомендовал себя как в автомобильной аппаратуре, так и в стационарной. Особенно популярен среди небольших самодеятельных музыкальных коллективов не обремененных большими финансами и позволяет наращивать мощность постепенно — пара усилителей + пара акустических систем. Чуть позже еще раз пара усилителей + пара акустических систем и уже выигрыш не только по мощности, но и по звуковому давлению, что так же создает эфект дополнительной мощности. Еще позже УМ ХОЛТОН 800 под сабвуфер и перевод усилителей на СЧ-ВЧ звено и в результате уже в сумме 2 кВт ОЧЕНЬ приятного звука, что вполне достаточно для любого актового зала…

    Лентяйка для тех кому лень считать R3, R6:

        Питание ±70 В — 3,3 кОм…3,9 кОм
        Питание ±60 В — 2,7 кОм…3,3 кОм
        Питание ±50 В — 2,2 кОм…2,7 кОм
        Питание ±40 В — 1,5 кОм…2,2 кОм
        Питание ±30 В — 1,0 кОм…1,5 кОм
        Питание ±20 В — СМЕНИТЕ УСИЛИТЕЛЬ

    Разумеется, что ВСЕ резисторы 1 Вт, стабилитроны на 15V желательно 1.3 Вт

    По нагреву VT5, V6 — в этом случае можно увеличить радиаторы на них или увеличить их эммитерные резисторы с 10 до 20 Ом.

    Про конденсаторы фильтра питания усилителя ЛАНЗАР:
    При мощности трансформатора 0,4…0,6 от мощности усилителя в плечо 22000…33000 мкФ, емкости в питании УНа (про которые почему то забыли) увеличить до 1000 мкФ
    При мощности трансформатора 0,6…0,8 от мощности усилителя в плечо 15000…22000 мкФ, емкости в питании УНа 470…1000 мкФ
    При мощности трансформатора 0,8…1 от мощности усилителя в плечо 10000…15000 мкФ, емкости в питании УНа 470 мкФ.
    Указанных номиналов вполне достаточно для качественного воспроизведения любых музыкальных фрагментов.

    Поскольку данный усилитель пользуется довольно большой популярностью и довольно часто приходят вопросы о его самостоятельном изготовлении были написаны следущие статьи:
    Усилители на транзисторах. Основы схемотехнки
    Усилители на транзисторах. Построение симметричного усилителя
    Тюнинг Ланзара и изменение схемотехники
    Наладка усилителя мощности ЛАНЗАР
    Увеличение надежности усилителей мощности на примере усилителя ЛАНЗАР
    Предпоследняя статья довольно интенсивно использует результаты измерений параметров при помощи симулятора МИКРОКАП-8. Как пользоваться этой программой подробно описано в трилогии статей:
    АМПовичок. ДЕТСКИЙ
    АМПовичок. ЮНОШЕСКИЙ
    АМПовичок. ВЗРОСЛЫЙ   

 

 

    Ну и на последок хотелось бы привести впечатления одного из поклоников данной схемы, собравшего данный усилитель самостоятельно:
        Усилитель звучит очень хорошо, высокий демпинг фактор представляет совсем другой уровень воспроизведения НЧ, а высокая скорость нарастания сигнала отлично справляется с воспроизведением даже самых мельчайших звуков в ВЧ и СЧ диапазоне.
    О прелестях звучания говорить можно очень много, но главное достоинство этого усилителя в том, что он не вносит ни какой окраски в звучание-он нейтральный в этом плане, и только повторяет и усиливает сигнал от источника звука.
    Многие кто слышали как звучит этом усилитель(собранный по этой схеме) давали самую высокую оценку его звучанию, в качестве домашнего усилителя для высококачественных АС, а выносливость в *приближенным к военным действиям* условиям даёт шанс использовать его профессионально для озвучивания различных мероприятий на открытом воздухе, а так же в залах.
    Для простого сравнения приведу пример который будет наиболее актуален среди радиолюбителей, а так же среди уже *искушенных хорошим звуком*
    в музыкальной фонограмме Gregorian-Moment of Peace хор монахов настолько реалистично звучит, что кажется будто звук проходит насквозь, а женский вокал звучит так, как будто певица стоит прямо перед слушателем.
    При использовании АС проверенных временем таких как 35ас012 и им подобным АС получают новое дыхание и даже на максимальной громкости звучат так же отчётливо .
    К примеру для любителей громкой музыки,при прослушивании музыкального трека Korn ft. Skrillex — Get Up
    Колонки с уверенностью и без заметных искажений смогли отыграть все сложные моменты.
    Как противоположность этому усилителю был взят усилитель на ТДА7294 который уже на мощности менее 70вт на 1канал смог перегрузить 35ас012 так, что было отчётливо слышно как катушка НЧ динамика бьётся о керн, что чревато поломкой динамика и как следствие убыткам.
    Чего нельзя сказать о усилителе *ЛАНЗАР* — даже при подводимой к этим колонкам мощности около 150Вт колонки продолжали отлично работать, а НЧ динамик был настолько хорошо управляем, что никаких посторонних звуков просто не было.
    В музыкальной композиции Evanescence — What You Want
    Сцена настолько проработана, что слышны даже удары барабанных палочек друг о друга А в композиции Evanescence — Lithium Official Music Video
    Партия скипки сменяется электрогитарой, так что просто начинают шевелится волосы на голове, ведь ни какой *затянустости* звучания попросту нет, а быстрые переходы воспринимаются как будто перед Вами проносится болит формузы 1, одно мгновение и ВЫ погружаетесь в новый мир. Не за быв о вокале который на протяжении всей композиции вносит обобщённость к этим переходам, придавая гармоничность .
    В композиции Nightwish — Nemo
    Ударные звучат как выстрелы, чётко и без рамытия, а раскаты грома в начале композиции просто заставляют оглядется по сторонам.
    В композиции Armin van Buuren ft. Sharon den Adel — In and Out of Love
    Мы снова погружаемся в мир звуков которые пронизывают нас насквозь давая ощущение присутсвия (и это без каких либо эквалайзеров и дополнительных расшерений стереобазы)
    В композиции Johnny Cash Hurt
    Мы снова погружаемся в мир гармоничного звучания, а вокал и гитара звучат настолько отчётливо, что даже наростающий темп исполнения воспринимается так, как будто мы сидим за рулём мощного автомобиля и жмём педаль газа в пол, при этом не отпускаем а жмём всё сильнее.
    При хорошем источнике звукового сигнала и хорошей акустике усилитель вообще *не напрягает* даже на самой высокой громкости.
    Как то был у меня в гостях приятель и захотелось ему послушать на что способен этот усилитель, поставив трек в формате ААС Eagles — Hotel California он выкрутил на всю громкость, при этом со стола начали падать инструменты, грудная клетка ощущала как будто хорошо поставленые удары боксёра, стёкла позванивали в стенке, а нам было вполне комфортно слушать музыку, при этом помещение было 14.5м2 с потолком 2.4м.
    Поставили ed_solo-age_of_dub , стекла в двух дверках треснули, звук ощущался всем телом, но голова не болела.

    Плата, на базе которой делалось видео в формате LAY-5 ТУТ.

 

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСЛИТЕЛЯ ЛАНЗАР МИНИ

 

 

    Если собрать два усилка ЛАНЗАР, можно ли их мостом включить?
    Можно конечно, но для начала немного лирики:
    Для типового усилителя выходная мощность зависит от напряжения питания и сопротивления нагрузки. Поскольку сопотивление нагрузки у нас известно, и источники питания мы уже имеем, то сколько взять пар выходных транзисторов осталось выяснить.
    Теоритически суммарная выходная мощность переменного напряжения складывается из мощности отдаваемой выходным каскадом, который состоит из двух транзисторов — один n-p-n, второй p-n-p, следовательно каждый транзистор нагружен на половину суммарной мощности. Для сладкой парочки 2SA1943 и 2SC5200 тепловая мощность составляет 150 Вт, следовательно исходя приведенного выше умозаключения с одной пары выходников можно снимать 300 Вт.
    Но вот только практика показывает что в таком режиме кристал просто не успевает отдавать тепло в радиатор и тепловой пробой гарантирован, ведь транзисторы надо изолировать, а изоляционные прокладки, какими бы тонким они не были, все равно увеличивают тепловое сопротивление, да и поверхность радиатора вряд ли кто полирует до микронной точности…
    Так что для нормально работы, для нормальной надежности довольно многие приняли несколько друие формулы расчета требуемого количества выходных транзисторов — выходная мощность усилителя не должна привышать тепловой мощности одного транзистора, а не суммарной мощности пары. Другими словами — если каждый танзистор выходного каскада может рассеить по 150 Вт, то выходная мощность усилителя не должна превышать 150 Вт, если выходных транзисторов две пары, то выходная мощность не должна привышать 300Вт, если три — 450, если четыре — 600.

    Ну а теперь вопрос — если типовой усилитель может выдать 300Вт и мы включим два таких усилка мостом, то что произойдет?
    Правильно, выходная мощность увеличится примерно раза в два, а вот тепловая мощность рассеиваемая на транзисторах увеличится в 4 раза…
    Вот и получается, что для постороения мостовой схемы потребуется уже не 2 пары выходников а 4 на каждой половинке мостового усилителя.
    И тут же зададим себе вопрос — а надо ли загонять 8 пар дорогих транзисторов для получения 600 Вт, если можно обойтись четырмя парами просто увеличив напряжение питания?

        Ну а там конечно дело хозяйское….    
    Ну и несколько вариантов ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ под данный усилитель будет не лишними. Есть и авторские варианты, есть взятые из интернета, поэтому плату лучше перепроверить — будет и тренировка для ума и меньше проблем во время регулировки собранного варианта. Некоторые варианты были исправлены, так что ошибок может и не быть, а может что то и ускользнуло…
    Остался не освещенным еще один вопрос — сборка усилителя ЛАНЗАР на отечественной элементной базе.
    Я конечно понимаю, что крабовые палочки делаются не из крабов, а из рыбы. Так же и Ланзар. Дело в том, что во всех попытках сборки на отечественных транзисторах используются самые ходовые — КТ815, КТ814, КТ816, КТ817, КТ818, КТ819. У этих транзисторов и коф усиления меньше и частота единичного усиления, так что именно Ланзаровского звучания Вы не услышите. Но всегда есть альтернатива. В свое время Болотников и Атаев предложили что то похожее по схемотехнике, причем тоже довольно не плохо звучащее:

 

 

    Подробно о том, какой мощности нужен блок питания для усилителя мощности можно помотреть на видео ниже. Для примера взят усилитель STONECOLD, однако данный замер дает понимание тог, что мощность сетевого трансформатора может быть меньше мощности усилителя примерно на 30%.

 

    В конце статьи хотелось бы отметить, что данному усилителю необходим ДВУПОЛЯРНЫЙ блок питания, поскольку выходное напряжение формируется из положительного плеча питания и отрицательного. Схема такого источника питания приведена ниже:

    О габаритной мощности трансформатора выводы можно сделать просмотрев видео выше, а вот по остальным деталям сделаю не большое пояснение.
    Вторичная обмотка должна быть намотана проводом, сечение котрого расчитано на габаритную мощность трансформатора плюс поправка на форму сердечника.
    Например у нас два канала по 150 Вт, следовательно габаритная мощность трансформатора должна быть не менее 2/3 от мощности усилителя, т.е. при мощности усилителя 300 Вт мощность трансформатора должна быть равна как минимум 200 Вт. При питании ±40 В на нагрузку 4 Ома усилитель как раз развивает порядка 160 Вт на канал, следовательно протекающий по проводу ток имеет значение 200 Вт / 40 В = 5 А.
    Если трансформатор имеет Ш-образную форму сердечника, то напряженность в проводе не стоит превышать 2,5 А на квадратный мм сечения — так меньше нагрев провода, да и падение напряжения меньше. Если сердечник тороидальный, то напряженность можно увеличить до 3…3,5 А на 1 квадратный мм сечения провода.
    Исходя из выше сказанного для нашего примера вторичка должна быть намотана двумя проводами и начало одной обмотки соединено с концов второй обмотки (точка соединения отмечена красным). Диаметр провода равен D = 2 x √S/π.
    При напряженности 2,5 А получаем диаметр 1,6 мм, при напряженности 3,5 А получаем диаметр 1,3 мм.
    Диодный мост VD1-VD4 мало того, что должен спокойно выдерживать получившийся ток в 5 А, он должне выдерживать ток, который возникает в момент включения, когда необходимо зарядить конеднсаторы фильтра питания С3 и С4, а чем больше напряжение, чем больше емкость, тем выше значение этого стартового тока. Поэтому диоды должны быть как минимум на 15 Ампер для нашего примера, а в случае увеличения напряжения питания и использования усилителей с двумя парами транзисторов в оконечном каскаде нужны диоды на 30-40 ампер или система мягкого старта.
    Емкость конденсаторов С3 и С4 исходя из Советской схемотехники 1000 мкФ на каждые 50 Вт мощности усилителя. Для нашего примера суммарная выходная мощнсоть составляет 300 Вт, это 6 раз по 50 Вт, следовательно емкость конденсаторов фильтра питания должна быть 6000 мкФ в плечо. Но 6000 не типовое значение, поэтому округляем до типового в большую сторону и получаем 6800 мкФ.
    Откровенного говоря такие конденсаторы попадаются не часто, поэтому ставим в каждое плечо по 3 конденсатора на 2200 мкФ и получаем 6600 мкФ, что вполне приемлемо. Вопрос можно решить несколько проще — использовать по одному конденсатору на 10000 мкФ
   

   

 

   


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Радиосхемы. — Схемы усилителей на транзисторах

Радиотехника начинающим
перейти в раздел

Букварь телемастера
перейти в раздел

Основы спутникового телевидения
перейти в раздел

Каталог схем
перейти в раздел

Литература
перейти в раздел

Статьи
перейти в раздел

Схемы телевизоров
перейти в раздел

Файловое хранилище
перейти в раздел

Доска объявлений
перейти в раздел

Радиодетали и
ремонт в Вашем городе
перейти в раздел

ФОРУМ
перейти в раздел

Справочные материалы
Справочная литература
Микросхемы
Прочее

Бестрансформаторные усилители мощности: схемы, устройство, принцип работы

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности на биполярных транзисторах различного типа проводимости (комплементарный эмиттерный повторитель, усилитель с дополнительной симметрией) (рис. 2.45).

Транзисторы усилителя работают в режиме класса «В». При поступлении на вход усилителя положительной полуволны напряжения uвх транзистор Т1 работает в режиме усиления, а транзистор Т2 — в режиме отсечки.

При поступлении отрицательной полуволны транзисторы меняются ролями.

Так как напряжение между базой и эмиттером открытого транзистора мало (около 0,7 В), напряжение uвых близко к напряжению u вх.

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Однако выходное напряжение оказывается искаженным из-за влияния нелинейностей входных характеристик транзисторов. Для рассматриваемого усилителя максимально возможная амплитуда напряжения на нагрузке Um равна Е. Поэтому максимально возможная мощность нагрузки определяется выражением РНmax= (Um/ √2 )2 · 1/RН=E2/ 2RН

Можно показать, что при максимальной мощности нагрузки усилитель потребляет от источников питания мощность, определяемую выражением Рпотрmax= 2 · Е2 / (π·RН)

Отсюда получаем максимально возможный коэффициент полезного действия усилителя ηmax= РНmax/Рпотрmax=π / 4 ≈ 0,78

Для уменьшения нелинейных искажений обеспечивают некоторое начальное смещение на входах транзисторов и тем самым переводят их в режим класса «АВ» (рис. 2.46).

При этом коэффициент полезного действия несколько уменьшается.

Рассмотрим двухтактный усилитель мощности с операционным усилителем (рис. 2.47).

В схеме использована общая отрицательная обратная связь (резисторы R1 и R2 ), охватывающая оба каскада (на операционном усилителе и на биполярных транзисторах), благодаря которой схема создает настолько малые нелинейные искажения, что часто не требует дополнительных цепей смещения для каскада на транзисторах T1 и Т2.

Поскольку напряжение на нагрузке RH примерно равно напряжению на выходе ОУ, то мощность на выходе всего усилителя ограничивается выходным напряжением ОУ.

Схема усилителя мощности 4x35W » Страница 2 » Паятель.Ру


Усилитель мощности предназначен для работы в составе музыкального центра или домашнего кинотеатра. Усилитель выполнен на современной элементной базе и отличается небольшими габаритами и весом В основном это достигнуто применением компьютерного источника питания и вентиляторов для охлаждения микросхем — УМЗЧ. Усилитель имеет разъем, на который выведены напряжения + 12V, -12V, +5V, -5V, дежурное +5V, ST-BY.


Остается еще 8 контактов, если ХР1 служит для связи с предварительным усилителем, который одновременно является и источником сигнала, то на четыре из этих контактов можно вывести входы УМЗЧ. Тогда для подачи питания на предусилитель, и получения от него сигналов управления и аудиосигналов можно будет использовать стандартный экранированный кабель для монитора.

Но в данной схеме, каждый из четырех каналов имеет свой отдельный входной разъем (типа «Азия»). Это позволяет использовать для соединений с аппаратурой стандартные кабели «Азия», а так же, снижает вероятность возникновения наводок из-за недостаточно качественной экранировки кабеля от монитора.

Четырехканальный усилитель мощности выполнен на четырех микросхемах TDA1560Q, предназначенных для использования в автомобильной аудиотехнике. Каждая микросхема содержит мостовой усилитель мощности, который может работать в режиме Н-класса. Это значит что для получения большой мощности при питании от относительно низковольтного источника в микросхеме есть схема вольт-добавки к питанию выходного каскада.

Схема, практически представляет собой выпрямитель-умножитель выходного напряжения УНЧ, которое добавляется к напряжению питания выходного каскада. Недостаток такой схемы в том, что используется накопление напряжения на электролитических конденсаторах, а в результате, величина этого добавочного напряжения оказывается в зависимости от частоты.

Таким образом, для получения хорошего усиления по мощности на низких частотах необходимо в цепи вольт-добавки использовать конденсаторы очень больших емкостей. И чем больше их емкости, тем лучше воспроизведение на НЧ.

Речь идет о конденсаторах, подключенных между выводами 5 и 8, 10 и 13. Для АЧХ заявленных вначале этой статьи, емкости этих конденсаторов должны быть не ниже 10000 мкФ. В общем, это не проблема, поскольку современные конденсаторы такой емкости относительно небольшого размера часто бывают в продаже. В крайнем случае, можно каждый составить из пары более доступных конденсаторов емкостью 4700 мкФ.

Входные сигналы поступают на каждый усилитель через отдельные разъемы Х1, Х2, Х3 и Х4, соответственно. Для подключения акустических (AS1, AS2, AS3, AS4) систем используются стандартные клеммы, применяемые по прямому назначению. Клеммы устанавливают на задних панелях корпусов

Теперь о конструкции. В её основе три корпусные детали, — один исправный компьютерный источник питания и два таких же (или такого же размера) неисправных источника питания. Первый (исправный) используется для питания усилителя, а два неисправных как составляющие корпуса.

Все три корпуса сложены вместе и скреплены винтовыми соединениями, образуя общую конструкцию Посредине расположен рабочий источник питания, а слева и справа от него, — корпуса неисправных источников, в которых собраны усилители мощности ЗЧ.

Два неисправных источника разбирают и демонтируют, оставляя демонтированную плату, радиаторы и вентилятор. В каждом корпусе собирают по два усилителя используя имеющиеся в них радиаторы для установки на них микросхем. Монтаж выполняют объемным способом, частично используя печатные дорожки демонтированных плат.

Особое внимание нужно уделить установке больших конденсаторов. Соединения выполняют монтажным проводом сечением не менее 0,9 мм2. Микросхемы — УМЗЧ можно расположить на радиаторах выводами вверх, чтобы было удобнее паять. Землю входа нужно распаивать непосредственно на входном разъеме (это показано на схеме).

Структурная схема усилителя | Электротехника

Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления энергии от источника питания. Активными элементами в усилителях чаще всего являются транзисторы; такие усилители принято называть полупроводниковыми, или транзисторными. В любом усилителе входной сигнал управляет передачей энергии источника питания в нагрузку.

Принцип действия усилительного каскада удобно пояснить с помощью схемы, приведенной на рис. 2.1. Основой усилителя являются два элемента: резистор R и управляемый активный элемент (АЭ) – транзистор, сопротивление которого изменяется под действием входного сигнала Uвх. За счет изменения сопротивления АЭ изменяется ток, протекающий от источника питания с напряжением Eп в цепи резистора R и АЭ. В результате будут меняться падение напряжения на резисторе, а следовательно, и выходное напряжение Uвых. Здесь процесс усиления основан на преобразовании энергии источника питания Eп в энергию выходного напряжения.

Рассмотрим структурную схему усилительного каскада, приведенную на рис. 2.2. Усилитель представлен как активный четырехполюсник. Источник входного сигнала показан в виде генератора напряжения Er, имеющего внутреннее сопротивление Rr. На выходе усилителя включен резистор нагрузки Rн. Ни генератор Er, ни нагрузка не являются частями усилительного каскада, но довольно часто играют значительную роль в его работе. Усилитель на рис. 2.2 представляется своими входным Rвх и выходным Rвых сопротивлениями.

Рис. 2.1 Схема усилительного каскада

Рис. 2.2 Структурная схема усилительного каскада

По роду усиливаемой величины различают усилители напряжения, тока и мощности. Удобно подразделять усилительные каскады по соотношению величин Rвх и Rr. Если в усилителе Rвх >> Rr, то он является усилителем напряжения. В усилителе тока Rвх << Rr, т.е. имеет место токовый вход. В усилителе мощности вход согласован с источником входного сигнала, т.е. Rвх = Rr.

По соотношению между величинами Rвых и Rн усилители также можно разделить на усилители напряжения (Rвых << Rн), тока с токовым выходом (Rвых >> Rн) и мощности, которые работают на согласованную нагрузку (Rвых = Rн).

Как правило, усилитель состоит из нескольких усилительных каскадов (рис.2.3). Первый каскад называется входным, а последний – выходным, или оконечным. Входной каскад осуществляет согласование усилителя с источником входного сигнала, поэтому усилитель напряжения должен иметь большое входное сопротивление. Кроме того, крайне желательно, чтобы входной каскад имел минимальный коэффициент шума.

Рис. 2.3 Структурная схема усилителя

Выходной каскад многокаскадного усилителя чаще всего является усилителем мощности и призван работать на низкоомную нагрузку. Поэтому требуется, чтобы выходной каскад имел большую допустимую мощность, малое выходное сопротивление, высокий коэффициент полезного действия и малый коэффициент гармоник. Промежуточные каскады необходимы для обеспечения заданного усиления, т.е. основным их параметром является коэффициент усиления (по напряжению).

Соединение каскадов между собой в многокаскадном усилителе может быть осуществлено различными способами. Один из широко распространенных способов для усилителей переменного тока или напряжения реализуется с помощью разделительных емкостей. Такой усилитель называется усилителем с емкостной связью. Схема каскада с такими связями приведена на рис. 2.4.

Рис. 2.4 Каскад с ёмкостными связями

Для усилителей постоянного тока используется непосредственная (гальваническая) связь. Отметим, что непосредственная связь между каскадами широко представлена в интегральных схемах и будет рассмотрена далее, при изучении операционного усилителя.

Одними из основных параметров усилителя является коэффициент усиления. Различают три коэффициента усиления:

1) по напряжению

2) по току

3) по мощности

Для усилителей возможны различные значения коэффициентов, но принципиально то, что Kp всегда должен быть больше единицы. Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Так, для Ku можно записать
К
u = Ku1·Ku2KuN.

Коэффициент усиления часто выражают в логарифмических единицах – децибелах (дБ):

Ku = 20 lg (Uвых /Uвх) = 20 lgKu.

Аналогично в децибелах можно представить Ki и Kp. Для Kp справедлива следующая запись:

Kp = 10 lg(Pвых/Pвх) = 10 lgKp.

Выражение коэффициентов усиления в децибелах связано с тем, что человеческое ухо реагирует на звуковые колебания в соответствии с логарифмическим законом слухового восприятия.

Если коэффициент усиления каждого каскада выражен в децибелах, то общее усиление многокаскадного усилителя, дБ:

Кu = Ku1 + Ku2 +…+ KuN .

Помимо усиления сигнала необходимо, чтобы усилитель не изменял его формы, т.е. в идеальном случае точно повторял все изменения (напряжения или тока). Отклонение формы выходного сигнала от формы входного сигнала принято называть искажениями. Искажения бывают двух видов: нелинейные и частотные.

Нелинейные искажения определяются нелинейностью ВАХ транзисторов, на которых собран усилитель. Так, при подаче на вход усилителя сигнала синусоидальной формы выходной сигнал не является чисто синусоидальным, он будет содержать составляющие высших гармоник. Это просто пронаблюдать с помощью входной ВАХ биполярного транзистора, которая имеет форму экспоненты, а не прямой линии. Искажения этого вида оцениваются коэффициентом гармоник (коэффициентом нелинейных искажений), Kr:

где U1, U2, U3 – значения напряжений сигнала в выходной цепи усилителя для основной, второй и третьей гармоник соответственно.

При оценке нелинейных искажений в большинстве случаев учитывают только вторую и третью гармоники, поскольку более высокие гармоники имеют малую мощность. В многокаскадных усилителях общий Kr можно принять равным сумме коэффициентов гармоник всех каскадов. На практике же основные искажения вносятся выходным (иногда предвыходным) каскадом, который работает на больших амплитудах сигналов.

Для приближенной оценки нелинейных искажений можно воспользоваться амплитудной характеристикой усилителя (рис. 2.5, а), представляющей собой зависимость амплитуды выходного напряжения Uвых от амплитудного значения входного сигнала Uвх неизменной частоты. При небольших Uвх амплитудная характеристика практически линейна. Угол ее наклона определяется коэффициентом усиления на данной частоте. Изменение угла наклона при больших Uвх указывает на появление искажений формы сигнала.

Частотные искажения определяются зависимостями параметров транзисторов от частоты и реактивными элементами усилительных устройств, в частности, разделительными ёмкостями. Эти искажения зависят лишь от частоты усиливаемого сигнала. Зависимость Ku усилителя от частоты входного сигнала принято называть амплитудно-частотной (частотной) характеристикой (АЧХ). С помощью АЧХ (рис. 2.5, б) можно представить коэффициенты частотных искажений на низшей Mн и высшей Mв частотах заданного диапазона работы усилителя:

Рис. 2.5 Амплитудная (а) и частотная (б) характеристики

Обычно допустимые значения коэффициентов частотных искажений не превышают 3 дБ. Отметим, что ?f = fв fн принято называть полосой пропускания усилителя.

В усилителях звуковых частот достаточно иметь fн= 20 Гц и fв = 20 кГц; в широкополосных усилителях fв может достигать десятков мегагерц; в частотно-избирательных усилителях fн ? fв и для высокочастотных усилителей может достигать сотен мегагерц; в усилителях постоянного тока (УПТ) fн = 0, а fв может составлять несколько десятков мегагерц.

Необходимо отметить, что в усилителях имеют место фазовые сдвиги между входным и выходным сигналами, которые могут привести к появлению фазовых искажений. Фазовые искажения проявляются лишь при нелинейной зависимости фазового сдвига от частоты. Эту зависимость принято называть фазочастотной

характеристикой (ФЧХ) усилителя. Частотные и фазовые искажения являются линейными искажениями и обусловлены одними и теми же причинами, причем большим частотным искажениям соответствуют большие фазовые искажения, и наоборот.

Помимо рассмотренных параметров и характеристик часто необходимо знать коэффициент полезного действия (КПД) усилителя, коэффициент шума, стабильность, устойчивость работы, чувствительность к внешним помехам и др. Важнейшим параметром усилителей мощности является коэффициент полезного действия ?:

? = Pн /Pо,

где Pн – мощность, выделяемая на нагрузке усилителя; Pо – мощность, потребляемая усилителем от внешнего источника питания. Величина ? всего усилителя определяется главным образом ? выходного каскада.

Основные параметры и характеристики усилителей зависят как от числа каскадов, так и от типа активного элемента (транзистора) и способа его включения в усилительном каскаде.

Что такое усилитель мощности? Типы, классы и приложения

В этом руководстве мы узнаем об интересной теме в области электроники: усилителе мощности. Они используются в аудиоприложениях, радиосвязи, медицинском оборудовании (МРТ) и многом другом. Итак, мы узнаем, что такое усилитель мощности, каковы различные типы усилителей мощности, классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

Введение

Усилитель — это электронное устройство, используемое для увеличения величины напряжения / тока / мощности входного сигнала.Он принимает слабый электрический сигнал / форму волны и воспроизводит аналогичную более сильную форму волны на выходе с помощью внешнего источника питания.

В зависимости от изменений, вносимых во входной сигнал, усилители подразделяются на усилители тока, напряжения и мощности. В этой статье мы подробно узнаем об усилителях мощности. Для получения дополнительной информации о различных типах усилителей: Различные типы и применения усилителей

Что такое усилитель мощности?

Усилитель мощности — это электронный усилитель, предназначенный для увеличения мощности заданного входного сигнала.Мощность входного сигнала увеличивается до уровня, достаточного для управления нагрузкой таких устройств вывода, как динамики, наушники, радиопередатчики и т. Д. В отличие от усилителей напряжения / тока, усилитель мощности предназначен для непосредственного управления нагрузкой и используется в качестве конечного блока. в цепи усилителя.

Входной сигнал усилителя мощности должен быть выше определенного порога. Таким образом, вместо того, чтобы напрямую передавать необработанный звуковой / радиочастотный сигнал на усилитель мощности, он сначала предварительно усиливается с помощью усилителей тока / напряжения и отправляется в качестве входного сигнала в усилитель мощности после внесения необходимых изменений.Вы можете увидеть блок-схему аудиоусилителя и использование усилителя мощности ниже.

В этом случае микрофон используется в качестве источника входного сигнала. Величины сигнала с микрофона недостаточно для усилителя мощности. Итак, сначала он предварительно усиливается, где его напряжение и ток немного увеличиваются. Затем сигнал проходит через схему регулировки тембра и громкости, которая вносит эстетические коррективы в форму звуковой волны. Наконец, сигнал проходит через усилитель мощности, а выходной сигнал усилителя мощности подается на динамик.

Типы усилителей мощности

В зависимости от типа подключенного устройства вывода усилители мощности делятся на следующие три типа:

  • Усилители мощности звука
  • Усилители мощности ВЧ
  • Усилители мощности постоянного тока

Мощность звука Усилители

Усилители мощности этого типа используются для увеличения мощности более слабого звукового сигнала. Усилители, используемые в схемах управления громкоговорителями телевизоров, мобильных телефонов и т. Д.подпадают под эту категорию.

Выходная мощность усилителя мощности звука колеблется от нескольких милливатт (как в усилителях для наушников) до тысяч ватт (как усилители мощности в системах Hi-Fi / домашних кинотеатрах).

Радиочастотные усилители мощности

Беспроводная передача требует, чтобы модулированные волны передавались по воздуху на большие расстояния. Сигналы передаются с помощью антенн, а дальность передачи зависит от величины мощности сигналов, подаваемых на антенну.

Для беспроводной передачи, такой как FM-радиовещание, антеннам требуются входные сигналы мощностью в тысячи киловатт. Здесь усилители мощности радиочастоты используются для увеличения мощности модулированных волн до уровня, достаточно высокого для достижения необходимого расстояния передачи.

Усилители мощности постоянного тока

Усилители мощности постоянного тока используются для усиления мощности сигналов ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Они используются в электронных системах управления, которым требуются мощные сигналы для управления двигателями или исполнительными механизмами.Они принимают входные данные от систем микроконтроллера, увеличивают его мощность и подают усиленный сигнал на двигатели постоянного тока или приводы.

Классы усилителей мощности

Существует несколько способов проектирования схемы усилителя мощности. Рабочие и выходные характеристики каждой конфигурации схемы отличаются друг от друга.

Чтобы различать характеристики и поведение различных схем усилителя мощности, используются классы усилителей мощности, в которых буквенные символы назначаются для обозначения метода работы.

Их можно разделить на две категории. Усилители мощности, предназначенные для усиления аналоговых сигналов, относятся к категории A, B, AB или C. Усилители мощности, предназначенные для усиления цифровых сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), относятся к категориям D, E, F и т. Д.

Чаще всего используются усилители мощности, используемые в схемах аудиоусилителей, и они относятся к классам A, B, AB или C. Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Усилитель мощности класса A

Аналоговые сигналы состоят из положительных максимумов и отрицательных минимумов.В этом классе усилителей вся форма входного сигнала используется в процессе усиления.

Один транзистор используется для усиления как положительной, так и отрицательной половины сигнала. Это упрощает их конструкцию и делает усилители класса А наиболее часто используемым типом усилителей мощности. Хотя этот класс усилителей мощности заменен более совершенными конструкциями, они по-прежнему популярны среди любителей.

В этом классе усилителей активный элемент (электронный компонент, используемый для усиления, в данном случае транзистор) используется все время, даже если нет входного сигнала.Это выделяет много тепла и снижает эффективность усилителей класса A до 25% в случае нормальной конфигурации и до 50% в случае конфигурации с трансформаторной связью.

Угол проводимости (часть формы волны, используемая для усиления, отличная от 360 °) для усилителей класса A составляет 360 °. Таким образом, уровни искажения сигнала очень низкие, что позволяет лучше работать на высоких частотах.

Усилитель мощности класса B

Усилители мощности класса B предназначены для уменьшения проблем с КПД и нагрева, присущих усилителям класса A.Вместо одного транзистора для усиления всей формы сигнала в этом классе усилителей используются два дополнительных транзистора.

Один транзистор усиливает положительную половину сигнала, а другой — отрицательную половину сигнала. Таким образом, каждое активное устройство проводит половину (180 °) формы волны, а два из них, в сочетании, усиливают весь сигнал.

Эффективность усилителей класса B значительно улучшена по сравнению с усилителями класса A из-за конструкции с двумя транзисторами.Они могут достичь теоретической эффективности около 75%. Усилители мощности этого класса используются в устройствах с батарейным питанием, таких как FM-радиоприемники и транзисторные радиоприемники.

Из-за наложения двух половин формы волны существует небольшое искажение в области кроссовера. Чтобы уменьшить это искажение сигнала, разработаны усилители класса AB.

Усилитель мощности класса AB

Усилители класса AB представляют собой комбинацию усилителей класса A и класса B. Усилители этого класса предназначены для уменьшения проблемы меньшей эффективности усилителей класса A и искажения сигнала в области кроссовера в усилителях класса B.

Он поддерживает высокую частотную характеристику, как в усилителях класса A, и хорошую эффективность, как в усилителях класса B. Комбинация диодов и резисторов используется для обеспечения небольшого напряжения смещения, что снижает искажение формы волны вблизи области кроссовера. Из-за этого происходит небольшое падение КПД (60%).

Усилитель мощности класса C

Конструкция усилителей мощности класса C обеспечивает более высокий КПД, но снижает угол линейности / проводимости, который составляет менее 90 °.Другими словами, он жертвует качеством усиления ради увеличения эффективности.

Меньший угол проводимости означает большее искажение, поэтому усилители этого класса не подходят для усиления звука. Они используются в генераторах высокой частоты и усилении радиочастотных сигналов.

Усилители класса C обычно содержат настроенную нагрузку, которая фильтрует и усиливает входные сигналы определенной частоты, а формы сигналов других частот подавляются.

В усилителе мощности этого типа активный элемент проводит ток только тогда, когда входное напряжение превышает определенный порог, что снижает рассеиваемую мощность и увеличивает эффективность.

Другие классы усилителей мощности

Усилители мощности классов D, E, F, G и т. Д. Используются для усиления цифровых сигналов с ШИМ-модуляцией. Они подпадают под категорию импульсных усилителей мощности и включают или постоянно выключают выход без каких-либо других уровней между ними.

Благодаря этой простоте усилители мощности, относящиеся к вышеупомянутым классам, могут достигать теоретического КПД до (90-100)%.

Приложения

Ниже приведены применения усилителей мощности в различных секторах:

  • Бытовая электроника: Усилители мощности звука используются практически во всех бытовых электронных устройствах, начиная от микроволновых печей, драйверов наушников, телевизоров, мобильных телефонов и домашних кинотеатров. системы к театральным и концертным системам армирования.
  • Industrial: Усилители мощности импульсного типа используются для управления большинством промышленных приводных систем, таких как сервоприводы и двигатели постоянного тока.
  • Беспроводная связь: Усилители высокой мощности важны при передаче сигналов сотового или FM-вещания пользователям. Более высокие уровни мощности стали возможными благодаря усилителям мощности, которые увеличивают скорость передачи данных и удобство использования. Они также используются в оборудовании спутниковой связи.

Заключение

Краткое введение в концепцию усилителей мощности.Вы узнали, что такое усилитель мощности и его потребности, различные типы и классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

108+ Принципиальная схема усилителя мощности с разводкой печатной платы

Вы хотели бы схему усилителя мощности для создания проекта?

Есть много принципиальных схем по категориям: Усилители и звуки. Также используйте поле поиска в правом верхнем углу.

Но иногда это может занять много времени. Конечно, вы ограничили время.

Не отчаивайтесь. Я создаю коллекцию схемы усилителя мощности с разводкой печатной платы.

В различных группах 108 схем, которые легко найти.

Примечание: Перед покупкой деталей и сборкой схем. Пожалуйста, проверьте и узнайте больше. Некоторая трасса не подходит для новичков.

Кроме того, я никогда не строю некоторые проекты. Итак, не могу подтвердить.

Но если любите изучать электронику. Несомненно, это будет ваш хороший опыт.

В любом случае, знаете ли вы, что у вас есть много схем для аудио или усилителя

Как я могу облегчить вам доступ?

Представьте себе, в схемах усилителя.Есть:

  • Многие уровни мощности от 1 до 1000 Вт.
  • По типам OCL, OTL, BCL.
  • Принципиальная схема усилителя звука любого класса.

Не только усилители. Ему нужны предусилители, регулятор тембра, микшер, микрофонный предусилитель, VU-метр, защита и многое другое. Кстати,

Кто-то сказал не беспокоиться о будущем. Делай сейчас! мы будем знать это хорошо или плохо, не так ли?

Посмотрите ниже!

Малый усилитель мощностью менее 20 Вт

Они подходят для небольшого применения.Например, для увеличения мощности звука мелодии, для эксперимента по обучению электронике.

  • Схема усилителя звука LM386 с печатной платой Это был мой первый мини-усилитель звука. Многие тоже им пользуются. Потому что ее легко построить, и эта микросхема всегда популярна. И подходит для батареи 9 В.
  • 2 Вт + 2 Вт стерео с использованием 3 LM386 Вот схема усилителя стерео звука LM386, 2 Вт. Использование 3-х микросхем в модели моста. Это дешево и легко построить для новичка.
  • 15 Вт Многоцелевой TDA2030 Эта микросхема пользуется популярностью во все времена.Потому что маленький и дешевый. Это моно модель. Для нормальной комнаты хватит.
  • 1,2 Вт, Super Small, TDA7052 Миниатюрный стереоусилитель звука для мобильного телефона или iPad. Даже принципиальная схема усилителя звука на 5в. Это поможет вам использовать батарею AA 1,5 В x2 (3 В) для работы усилителя мощности.
  • TDA2822 Стереоусилитель Это стереофонический усилитель мощности. Людям нравится TDA2822. Я тоже. Почему? Найдите ответ сами.
  • Интегрированный усилитель мощностью 20 Вт, TDA2005 с регулятором тембра.Простая схема с использованием источника питания 12 В.
  • TDA820, Мини-стереоусилитель, 2 Вт + 2 Вт Это альтернативный крошечный чип усилителя. Только одна микросхема дает максимальную мощность 2 Вт на 8 Ом. больше, чем LM386. Вы будете слушать музыку громче.

Мини-усилитель от 20 Вт до 50 Вт

Диапазон от 20 до 50 Вт —Если вы молоды. Вам понравится этот список. Представьте, когда вы слушаете музыку в своей комнате. Какое счастье!

Best for Home от 50 Вт до 100 Вт

Представьте, что вы смотрите фильм со своей семьей.Звуковая мощность в этих схемах очень реалистична.

Схемы усилителя мощности 100 Вт

Когда у вас мини-вечеринка. Вы используете это. Ваш друг будет восхищен вашими электронными навыками. Мы это любим.

Схема схем усилителя High Audio

Больше 101 Вт — Они могут подойти для новичков. Они аудио системы PA и дорогие. И на изготовление уходит много времени.

  1. Супергибрид мощностью 150 Вт с использованием STK-4048
  2. Супермост 120 Вт с TDA2030 (на динамике 2 Ом)
  3. Усилитель MOSFET от 300 до 1200 Вт только для профессионалов.
  4. 200 Вт, Super Bridge для бас-гитары
  5. MOSFET-усилитель мощностью 200 Вт, класс G

Цепи автомобильного аудиоусилителя 12 В

Все используются в автомобиле или в доме с источником питания 12 В постоянного тока. Некоторые схемы требуют большого тока. Большинство используют микросхему IC. Такой легкий и маленький.

  1. 50 Вт BCL Car Audio с использованием TDA1562
  2. 40 Вт Mini Audio
  3. LM383 Power OTL 5,5 Вт
  4. Малые микросхемы для динамика

Примечание: В целом можно использовать эти маленькие усилители тоже.

Предусилители и микрофонные элементы управления без тональных сигналов

  1. 4 предусилителя на транзисторах
  2. 3 универсальных предусилителя с использованием микросхемы IC
  3. Транзисторный стерео усилитель низких частот
  4. Микрофонный предусилитель
  5. с низким уровнем шума 225
  6. Динамический микрофонный предусилитель на транзисторах
  7. Стереофильтр шумов
  8. Гитарный предусилитель — овердрайв *** Новый

Регуляторы тембра и графические эквалайзеры

  1. Классические схемы управления низким уровнем шума
  2. Предусилитель Hi-Fi с регулятором тембра ** новинка ** L ow distortion.Используйте транзисторы с низким уровнем шума Частотная характеристика 20 Гц — 20 кГц
  3. НЧ ВЧ Активный регулятор тембра
  4. Пассивный регулятор тембра, без микросхем и транзисторы
  5. Super Pre Tone Control Project
  6. Топ-3 схемы тембра предусилителя NE5532 control
  7. Top 3 Graphic Equalizer — Low noise, Cheap and easy
  8. TDA1524 Stereo Tone Control
  9. Low Noise Tone control Если вы хотите избежать шума в аудиосистеме, попробуйте это .Он использует NE55532, LF353 и другие.
  10. Super Bass Booster Это небольшая принципиальная схема с печатной платой. Используются популярные операционные усилители 741, LF351 или другие. И используйте один блок питания.
  11. Регулировка громкости звука

Аудиомикшеры, фильтры и преобразователи

  1. Имитатор мини-сабвуфера
  2. Микромиксер
  3. Супер стерео цифровой эхо
  4. Линейный оптоизолятор Объемный звук от 2 до 4 каналов
  5. Проект дешевых и маленьких слуховых аппаратов

Аудиоконтроллеры и схемы защиты

  1. Простые динамики с задержкой
  2. Защита динамика
  3. Защита высокочастотного динамика

    9026 ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

    Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

    Схема усилителя мощности STK, 100-150 Вт с использованием STK4048

    Если вы ищете высококачественный усилитель мощностью 100-150 Вт с низким уровнем искажений. Это может быть хорошим выбором. Некоторые называли это серией усилителей мощности STK — это гибридная ИС от Sanyo.

    Чем это интересно?

    Схема усилителя мощности STK имеет низкие искажения, всего около 0,003%.

    Сердце этой схемы — гибридная ИС Sanyo. Обычно встречается в дорогой аудиоаппаратуре.

    ИС Список ватт STK

    Используемые ИС имеют три мощности, чтобы выбрать указанное ниже число.

    STK4044XI = 100 Вт
    STK4046XI = 120 Вт
    STK4048XI = 150 Вт

    В следующей таблице показаны характеристики таблицы 1 ИС. Семейство ИС
    STK4044XI, STK4048XI разработали различные модели от STK4044II, STK4044K40 и до STK40 соответственно. модель, которую мы используем в этой схеме.


    Таблица 1 техническое описание серии STK4036XI

    ИС имеет внутреннюю схему, отличную от улучшенной, какая внешняя схема может использоваться вместо напрямую.

    По этой причине мы так и говорим. Будьте внимательны перед покупкой Некоторым может подвергнуться такая некачественная версия ICA STK4044II.


    Таблица 2 сравните STK4036II и STK4036XI

    Рассмотрите возможность сравнения таблицы 2, вы заметите разницу.

    См. Настоящий STK4048XI. Вы можете купить его на Amazon.com

    На рисунке 1 видно, что внутренняя схема в STK4044XI и STK4048XI, которая будет иметь одинаковые начальные схемы вместе, будет отличаться от выходной секции STK4048XI, которая будет иметь два выходных транзистора, соединенных параллельно, с учетом увеличения мощности до 150 Вт.

    См. Внутреннюю схему усилителя IC STK

    Таким образом, 15 контактов первого будут такими же, но в этой схеме есть выход и входные контакты только 3 контакта, как на рисунке

    См. Реальная принципиальная схема диаграмма этого проекта

    В компоновке печатной платы и компоновке компонентов, которые мы спроектировали, чтобы их разделяли три числа, как указано выше, если номер STK4044XI выпустил их, они будут иметь 16-18 контактов.


    Компоновка печатной платы усилителя мощности STK 150 Вт


    Компоновка компонентов


    50В Схема источника питания

    Как она устроена

    Подключите устройство к цепи правильно, особенно с учетом Электролитические конденсаторы не менять полярность категорически запрещено.Из-за относительно высокой мощности используемые в цепях конденсаторы могут легко взорваться.

    Когда сборка будет завершена, подключите напряжение питания к этой цепи.

    Осторожно! В этом проекте необходимо использовать схему защиты динамика . В противном случае ваш динамик может быть поврежден.

    Детали, которые вам понадобятся

    IC1 (100 Вт): STK4044XI
    0,5 Вт 1% Резисторы
    R1, R5: 1K
    R2: 56K
    R3: 560 Ом
    R4: 10K
    R2: 100 : 56K
    R9, R14: 10 Ом 1 Вт Резистор
    R10: 0.3 Ом 5 ​​Вт Резистор
    R11, R12, R13: 0,3 Ом 5 ​​Вт Резистор
    C1: 470 пФ 50 В конденсаторы MKT
    C2: 4,7 мкФ 25 В электролитические
    C4, C17: 100 мкФ 100 В электролитические конденсаторы
    C5 *: 100 пФ (470 пФ) 50 В конденсаторы MKT 904 : 0,001 мкФ 50 В конденсаторы MKT
    C9 *: 3-5 пФ 50 В конденсаторы MKT
    C10: 1 мкФ 50 В электролитические конденсаторы
    C11: 0,1 мкФ 63 В конденсаторы MKT
    C12, C14: 10 мкФ 100 В электролитические конденсаторы
    C13, C15: 1-100 MKT
    C16 *: Конденсаторы 47pF 50V MKT
    L1: Катушка 22T # 18AWG Dia.5 мм

    Примечание:
    Устройство, отмеченное знаком *, используется в случаях, когда скорость роста снизилась с 40 дБ до 26 дБ.

    Блок питания
    T1: (100W) 5A Sec. 35-0-35
    (120 Вт) 5A Сек. 38-0-38
    (150 Вт) 5A Разд. 42-0-42
    D1: Перемычка 10 А, 200 В
    C1: 0,1 мкФ 250 В конденсаторы X-cap
    C2: 0,01 мкФ 100 В конденсаторы MKT
    C5, C6: электролитические конденсаторы 10 000 мкФ 63 В

    Рекомендуемые Другие, вам тоже могут понравиться .

    ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

    Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

    2N3055 Схема усилителя с печатной платой | 60 Вт

    Это 4 простые схемы аудиоусилителя OTL мощностью 50 Вт, использующие 2N3055 в качестве основных частей. Строим легко и дешево. Это прочный и очень громкий звук, не требует защиты динамика. Мы используем все транзисторы и LM3900 ниже.

    Easy 50-ваттная схема усилителя звука OTL с использованием 2N3055

    Если вы ищете усилитель мощности с хорошим громким звуком, прочный и экономичный. Мы рекомендуем схему усилителя звука мощностью 50 Вт с использованием 2N3055.Потому что он использует оборудование, которое легко найти и построить с ним не сложно. Многие вы, кто сказал усилителю OTL, звук не хороший. Мне грудной край, что бы не громкий звук, отлично.

    Тогда хотелось бы использовать общие (в прошлом), хотя в содержат разделение по-прежнему. Мне нравится, это финиширование украшает схему.

    Просто запитайте источник питания 50V 2A, работа уже есть, а громкоговоритель должен использовать 8ohm 12 inc. размеры. К тому же еще модель PCB для удобства друзей. Просьба повеселиться Усилитель мощности OTL 50Watt, пожалуйста, сэр.

    Примечание:
    Некоторому другу нужна схема автомобильного усилителя мощностью 50 Вт

    Схема звукового усилителя 60 Вт / 50 Вт с печатной платой с использованием 2N3055

    Это схема усилителя мощности OTL 60 Вт. Это схема, которая дает мягкий отличный звук, так как полностью используется транзистор (горячая часть 2N3055 x 2) не имеет микширования IC. Тогда может быть сложно построить, перейти к маленькому, но для опытного человека проблем может не быть. Для звуковой мощности, которая окупается, около 60 Вт при размере 8 Ом, громкоговорители для пения могут быть удобными для 12-дюймовых размеров.Об истории подачи напряжения на эту схему в результате важного. Если использовать давление около 30В, тенденция не будет ниже 3А. Остальные детали см. На схематическом изображении.

    Принципиальная схема


    Компоновка печатной платы

    Следующим идеальным вариантом будет использование LM3900 в качестве дифференциальной ИС, настолько простой в сборке.

    Схема усилителя мощности 50 Вт / OTL с использованием LM3900, 2N3055

    Этот усилитель мощности OTL 50 Вт использует микросхему LM3900 и 2N3055 x 3 транзистора для опорного оборудования.Следуйте по трассе, придерживаясь класса ab, тогда говорите хорошо, громко. Когда вы переходите на Amp OTL, вы уверены, что создаете простой в использовании источник питания, рассчитанный на мощность 70 В, и вы должны использовать низкий ток, увеличивающийся на 2 А. Тогда имейте голос хорошо, еще одна вещь, которая вам понравится, этот усилитель. Эта долговечность не делает потерю громкоговорителя легкой. Подробности см. Далее в схеме и модели печатной платы.

    Нам нравится схема усилителя мощности 2N3055 . Хотя это очень древние транзисторы, но все же в нем много классического и очень хорошего звука.Он всегда популярен, очень дешев, его легко найти, он прост в использовании. Мы рекомендуем схему усилителей мощности 2N3055 со списком печатных плат ниже!

    Интегрированный усилитель OCL мощностью 30 Вт с печатной платой

    Если вы хотите создать проект интегрированного усилителя мощности впервые. Кроме того, мы будем использовать микросхемы, потому что это удобно и современно. Но я часто рекомендую эту схему усилителя проекта 2N3055. При использовании всех транзисторов выходная мощность составляет 30 Вт RMS. Вам это может понравиться.

    Транзисторный усилитель звука от 40 Вт до 55 Вт

    Эта схема выделяется уже более 40 лет, с качеством звука, которое трудно найти по сравнению с другими схемами.Если вы делаете экспериментальную сборку, или спросите людей, которые пробуют уже построенную. Поверим, что это не настолько преувеличенное утверждение, сколько правда.

    Основной усилитель OCL мощностью 50 Вт с использованием LF351-2N3055-MJ2955 с печатной платой

    Эта схема основного усилителя OCL мощностью 50 Вт отличается высоким качеством, экономичностью и простотой сборки. Поскольку он спроектирован просто, его можно легко создать в ваших друзьях, новичках в электронике. И дешево по сравнению с другими динамиками, такой же уровень громкости.

    Усилитель мощности OCL 70 Вт с использованием IC-741, 2N3055

    Это основная схема усилителя мощности 70 Вт RMS Размеры модели OCL класса AB.Используйте опорное оборудование IC 741 и транзистор 2N3055, MJ2955 немного в этой схеме оборудования. Если друзья хотят получить большую электрическую мощность около 70 Вт, следует использовать источник напряжения + 38 В, […]

    Интегрированный усилитель мощности OTL 35 Вт от 2N3055

    Если вы хотите создать усилитель мощности с низким энергопотреблением и простым в сборке. Мы рекомендовали эту схему, потому что это OTL с одним источником питания и без схемы защиты динамика.

    Схема усилителя 100–120 Вт

    Если вы ищете схему усилителя OTL мощностью 100 Вт, Для работы с небольшой звуковой системой, Новости распространяются в деревне или о звуковой системе для конференции.Я рекомендую эту схему, потому что звук очень громкий. По сравнению с другими схемами по мощности они равны и очень долговечны.

    ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

    Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

    Основы конструкции усилителя »Электроника

    Усилители

    являются одним из основных строительных блоков в электронных схемах, особенно аналоговых схемах, где они обеспечивают увеличение уровня сигнала.


    Концепции конструкции усилителя Включает:
    Основные концепции Классы усилителя


    Усилитель — это термин, который используется для описания схемы, которая увеличивает уровень входящего в нее сигнала.

    Усилители

    используются в самых разных областях, от аудиоприложений до радиочастот.

    Однако для всех усилителей, будь то усилители постоянного тока, аудио, радиочастоты, слабого сигнала, большого сигнала или для любого другого применения, существует множество общих соображений.

    Электронные усилители можно классифицировать по-разному. Они могут иметь высокий входной импеданс, низкий выходной импеданс, могут иметь множество различных режимов смещения и рабочих режимов. Высокая мощность, низкий уровень шума, класс A, класс B, класс C и т. Д. Каждый тип выбирается для разных приложений.

    Обозначение схемы усилителя

    Обычный символ усилителя — это треугольник, который на общих блок-схемах часто включается в квадрат, как показано ниже.

    Часто символ усилителя, особенно когда он используется в самой цепи, изображается в виде треугольника, как показано ниже.

    Этот второй символ обычно используется для обозначения операционного усилителя или операционного усилителя в схеме.

    Основы конструкции усилителя

    Усилитель может быть изготовлен разными способами. Они могут использовать биполярные транзисторы, полевые транзисторы и даже термоэлектронные лампы / вакуумные лампы. Усилители могут быть включены в какой-либо блок схем или интегральную схему. Они могут быть даже в виде операционных усилителей, операционных усилителей.

    Усилитель можно рассматривать как блок с двумя входными клеммами и двумя выходными клеммами.Поскольку заземление обычно является общим для входа и выхода, часто бывает только три клеммы: вход, выход и общий.

    Усиление, входное и выходное сопротивление усилителя
    Примечание. Хотя «холодные» концы входа и выхода обычно заземлены, они показаны здесь отдельно, так как это общая схема.

    Усилитель имеет три основных свойства:

    • Входное сопротивление — R в : Входное сопротивление — это сопротивление, которое видит источник сигнала, когда он подается на вход усилителя.Входное сопротивление станет нагрузкой для источника. Случай, когда нагрузка является чисто резистивной, является особым случаем, и, как правило, это будет импеданс. Однако для целей этого объяснения он будет считаться резистивным.

      Входное сопротивление можно легко определить, измерив входной ток и напряжение и используя закон Ома для определения сопротивления.

    • Выходное сопротивление — R out Выходное сопротивление — это сопротивление, которое можно считать находящимся внутри усилителя, как показано ниже.Он сформирует потенциальную сеть делителя с любой нагрузкой, приложенной к усилителю. Опять же, выход будет иметь ориентировочные и емкостные элементы, что означает, что это будет импеданс, но для большинства низкочастотных приложений и для этого объяснения его можно рассматривать как резистивный.

      Выходное сопротивление может быть определено путем измерения выходного напряжения в условиях холостого хода, а затем в условиях нагрузки, то есть с приложенной нагрузкой. Зная напряжение холостого хода, сопротивление нагрузки и падение напряжения на внутреннем сопротивлении под нагрузкой, можно определить выходное сопротивление источника.

    • Коэффициент усиления: Коэффициент усиления усилителя, очевидно, является ключевым элементом его характеристик.
      Коэффициент усиления усилителя Обычно ключевым фактором, представляющим интерес, является коэффициент усиления по напряжению A В . Это определяется как выходное напряжение, деленное на входное: Часто внутри усилителя форма волны может быть инвертирована, и это выражается в том факте, что коэффициент усиления отрицательный. Другими словами, если бы усилитель имел абсолютное значение коэффициента усиления 5, но он инвертировал сигнал, для входа 1 вольт на выходе было бы -5 вольт, а при вводе в уравнение это дало бы коэффициент усиления -5. .
      Выходное напряжение усилителя инвертировано, т. Е. На 180 ° не совпадает по фазе с входом. Также возможно иметь коэффициент усиления по току в цепи. Это особенно полезно, когда необходимо управлять нагрузкой с низким сопротивлением. Необходимо повышать уровень тока, часто сохраняя напряжение на том же уровне. Такие схемы, как повторители эмиттера биполярных транзисторов, повторители на полевых транзисторах, буферы операционных усилителей со 100% обратной связью, и для этого используются лампы / клапаны, схемы, которые используются для этого, обычно являются катодными повторителями.При использовании схемы для обеспечения усиления по току часто необходимо убедиться, что схема имеет достаточную мощность возбуждения. Хотя схема может обеспечивать уровень усиления по току для низких уровней тока, в некоторых случаях они могут не обеспечивать высокие уровни тока, которые могут потребоваться в некоторых случаях. Используя очень очевидный пример, небольшой буфер операционного усилителя не сможет управлять большим громкоговорителем самостоятельно.

    Коэффициент усиления и конструкция усилителя

    Иногда бывает полезно определить коэффициент усиления по мощности, обеспечиваемый усилителем, при его тестировании или проектировании.Это часто представляет большой интерес для усилителей РЧ, особенно используемых в передатчиках.

    Поскольку мощность — это напряжение, умноженное на ток в цепи, выигрыш в мощности может быть просто выражен как произведение двух.

    Коэффициент усиления мощности, Ap = Av × Ai

    При указании коэффициента усиления усилителя его обычно выражают в децибелах:

    Коэффициент усиления в дБ, ap = 10log (Ap)

    Также можно использовать уровни напряжения и тока, чтобы получить усиление, выраженное в дБ, но необходимо учитывать любые изменения импеданса.

    Примечание в децибелах:

    Децибел, десятая часть бел, представляет собой логарифмический способ сравнения двух уровней мощности. Поскольку многие величины в электронике сильно различаются, этот логарифмический формат очень полезен.

    Подробнее о децибел.

    КПД усилителя

    Одним из ключевых параметров конструкции любого усилителя является его КПД. Это может быть особенно важно для оборудования с батарейным питанием, для которого важен срок службы батарей.

    КПД усилителя — это, по сути, выходная мощность, деленная на входную. Обычно в качестве входной мощности принимается мощность постоянного тока, подаваемая на усилитель.

    КПД также выражается в процентах. Таким образом, базовая эффективность усилителя, учитывающая только вход постоянного тока, может быть взята следующим образом:

    КПД = Выходная мощность сигнала Вход постоянного тока 100%

    Уровень эффективности усилителя будет зависеть от множества факторов, включая класс усилителя, насколько близко к направляющим распространяется выходной сигнал, потери в цепи и т. Д..

    Классы усилителя

    Ссылки на классы усилителей, включая Класс A, Класс B, Класс C, Класс AB и другие, часто можно увидеть при исследовании формы усилителя. При проектировании усилителя класс часто является одним из элементов, которые появляются в начале цикла проектирования.

    Изменяя способ смещения усилителя, можно изменить способ его работы и повысить уровень эффективности, но часто за счет количества создаваемых искажений.

    Некоторые из основных классов усилителей перечислены ниже:

    • Класс A: Для усилителя класса A он смещен так, что он проводит на протяжении всего цикла формы сигнала.Он обеспечивает линейный выход с наименьшими искажениями, но при этом имеет наименьший уровень эффективности. Максимальный теоретический КПД составляет 50%, но этот уровень достигается редко, и уровни эффективности 20% или менее не являются неожиданными.
    • Класс B: Усилитель класса B смещен так, что он проводит более половины формы волны. Используя два усилителя, каждый из которых проводит половину сигнала, можно охватить весь сигнал. КПД намного выше, но усилитель класса B страдает от так называемых кроссоверных искажений, когда одна половина усилителя отключается, а другая начинает действовать.Это происходит из-за нелинейностей, возникающих вблизи точки выключения. Хотя максимальная теоретическая эффективность усилителя класса B составляет 78,5%, типичные уровни эффективности намного ниже.
    • Класс AB: Как и следовало ожидать, усилитель класса AB находится между классом A и классом B. Он пытается преодолеть перекрестные искажения, слегка включив транзисторы в их состоянии покоя, чтобы они проводили немного больше. чем на половину цикла, тем самым преодолевая кроссоверные искажения.
    • Класс C: Усилитель класса C смещен так, что проводит меньше половины цикла. Это приводит к очень высоким уровням искажений, но также позволяет достичь очень высокого уровня эффективности. Этот тип усилителя может использоваться для РЧ-усилителей, которые передают сигнал без амплитудной модуляции — его можно без проблем использовать для частотной модуляции. Гармоники, создаваемые усилителем, эффективно работающим в режиме насыщения, могут быть удалены фильтрами на выходе.Эти усилители не используются для аудио приложений из-за уровня искажений.

    Существуют и другие классы усилителей, но в них используются несколько иные методы.

    Усилители

    — одна из наиболее широко используемых схем — они используются для аудио, постоянного тока, радиочастоты и очень многих других приложений. Это одни из самых распространенных аналоговых схем. Существует огромное количество разнообразных схем, независимо от того, используются ли они с операционными усилителями, биполярными транзисторами, полевыми транзисторами даже со старыми электронными лампами / термоэлектронными лампами.

    Какие бы устройства ни использовались в схеме, основные принципы одинаковы и могут применяться независимо от типа используемого устройства.

    Другие схемы и схемотехника:
    Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
    Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

    Схема работы и применение усилителя мощности 150 Вт

    Усилители — одна из наиболее часто используемых схем или устройств в электронике.Это основные строительные блоки в беспроводной связи и радиовещании, а также в другой аудиосистеме, которая используется для улучшения характеристик сигнала. Усилитель можно определить как электронное устройство, которое увеличивает входной сигнал. Он увеличивает напряжение, ток или мощность входного сигнала.

    Усилитель

    Схема усилителя мощности 150 Вт

    Прежде чем перейти к обсуждению концепции схемы усилителя мощности 150 Вт, необходимо узнать о типах усилителей, схеме усилителя мощности, концепции усилителя мощности и работе усилителя мощности.


    Типы усилителей

    Усилители делятся на усилители слабого сигнала или усилители мощности.

    Усилитель слабого сигнала

    Усилители слабого сигнала используются в беспроводных приемниках, акустических датчиках, аудиокассетах и ​​проигрывателях компакт-дисков. Усилитель слабого сигнала предназначен для работы с небольшими входными сигналами. Такие усилители должны генерировать минимальный внутренний шум при значительном увеличении значения напряжения сигнала. Полевые транзисторы (FET) более эффективны для таких приложений.

    Усилитель мощности

    Усилители мощности используются в радиовещательных передатчиках, беспроводных передатчиках и аудиосистемах высокого уровня. Для этих целей используются биполярные транзисторы. В усилителях мощности в основном учитываются выходная мощность и эффективность.

    Схема усилителя мощности

    Схема усилителя мощности используется для управления нагрузками, такими как громкоговорители, с минимальным выходным сопротивлением. Для динамиков требуется высокая мощность при низком импедансе. Здесь схема усилителя разработана с использованием двухтактной конфигурации класса AB.

    Принцип, лежащий в основе конструкции схемы усилителя, заключается в различных способах смещения биполярного переходного транзистора (BJT). Выходной электрический сигнал микрофона низкий. Таким образом, этот сигнал низкого напряжения усиливается до устойчивого уровня с использованием конфигурации общего эмиттера (CE) BJT, который смещен в режиме класса A. В этом режиме на выходе получается инвертированный усиленный сигнал малой мощности. Два силовых транзистора Дарлингтона расположены в конфигурации класса AB для усиления уровня мощности этого сигнала.Транзистор, настроенный в режиме класса A, используется для управления этой конфигурацией транзистора.

    Концепция схемы усилителя мощности

    Основными элементами схемы являются усилитель класса AB и усилитель напряжения класса A. Транзистор, смещенный в режиме класса AB, выдает усиленный выходной сигнал для половины входного сигнала. Таким образом, усилитель класса AB состоит из двух транзисторов, один из которых проводит одну половину входного сигнала, а другой — вторую половину входного сигнала.На практике усилитель класса AB состоит из диодов, обеспечивающих смещение двух транзисторов для устранения перекрестных искажений. Транзистор, смещенный в режиме класса A, выдает инвертированный входной сигнал, имея низкий КПД.

    Работа усилителя мощности

    Существуют различные конструкции усилителей мощности для различных требований к среднеквадратичному значению 20 Вт, 50 Вт и 100 Вт. Схема усилителя мощности состоит из уникальной схемы для создания напряжения и усиления мощности. Он состоит из трех каскадов усиления, а именно

    • Каскад усиления напряжения
    • Каскад драйвера
    • Выходной каскад

    На следующей блок-схеме показаны каскады усиления.

    Этапы усиления мощности

    На следующей принципиальной схеме обсуждается схема усилителя мощности на 150 Вт.

    В этой схеме используются TIP 142 и TIP 147 в комбинации Дарлингтона для подачи 150 Вт RMS на динамик 4 Ом. Эта дополнительная пара транзисторов Дарлигтона может выдерживать ток 5 А и напряжение 100 В.

    Схема усилителя мощности 150 Вт

    Два транзистора Q5 и Q4 BC 558 подключены как предварительный усилитель, а TIP 142 и TIP 147 вместе с TIP41 используются для управления динамиком. Эта схема питается от двойного источника питания 5А.

    Блок предварительного усилителя этой схемы основан на транзисторах Q4 и Q5, которые образуют дифференциальный усилитель. Дифференциальный усилитель снижает шум и обеспечивает возможность применения отрицательной обратной связи. Таким образом улучшаются общие характеристики схемы. Входной сигнал подается на базу Q4 от соединения резистора 0,33 Ом и резистора 22 кОм. Дополнительный двухтактный каскад класса AB построен вокруг Q1 и Q2 для управления динамиком. Диоды D1 и D2 смещают дополнительную пару и обеспечивают правильную работу класса AB.Транзистор Q3 управляет двухтактной парой, и его база напрямую связана с коллектором транзистора Q5.

    Двойной источник питания

    Нерегулируемый двойной источник питания A + 40 / -40 используется для питания этой схемы усилителя. Этого блока питания достаточно для питания одного канала и для стереосистем, в два раза превышающих номинальный ток трансформатора, диодов и предохранителей. Схема ниже — двойной блок питания.

    Применение схемы усилителя мощности
    • Может использоваться для управления динамиком с низким входным сопротивлением.
    • Он также используется для управления антеннами большой мощности для передачи на большие расстояния.
    Недостатки

    Использование BJT вызывает большее рассеивание мощности. Таким образом, снижается эффективность системы.

    Эта статья включает в себя концепцию схем усилителя мощности, их типы и работу, надеюсь, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой концепции или проектов в области электротехники и электроники, просьба оставлять свои отзывы в разделе комментариев ниже.

    Практические каскады усилителя мощности и структурная схема. Схема усилителя мощности и описание.

    Практический усилитель мощности.

    Аудиоусилитель мощности — это усилитель, обеспечивающий усиление мощности между входом и выходом. Теоретически каждый аудиоусилитель производит некоторое усиление мощности, но на практике каждый аудиоусилитель нельзя назвать усилителем мощности. Это количество усиления мощности, которое делает усилитель мощности усилителем или нет.Усилитель мощности должен обеспечивать значительное усиление мощности, чтобы управлять нагрузкой.

    Как правило, не существует фиксированных критериев для выходной мощности усилителя мощности, хотя некоторые разработчики говорят, что 50 Вт RMS, некоторые 20 Вт RMS, а некоторые другие 10 Вт RMS. В практическом смысле ваш усилитель мощности должен иметь достаточную выходную мощность для управления предполагаемой нагрузкой. Для i-pad усилитель мощностью в несколько сотен милливатт будет служить усилителем мощности, а для системы домашнего кинотеатра это может быть усилитель на несколько десятков ватт.

    Простой предварительный усилитель с RC-цепочкой дает значительный выигрыш по напряжению, но его нельзя рассматривать как усилитель мощности. Когда мы подключаем к нему динамик, мы почти ничего не слышим, потому что такой усилитель имеет очень низкий коэффициент усиления по току. Поскольку мощность является продуктом напряжения и тока, такой усилитель имеет низкий коэффициент усиления по мощности и не может управлять нагрузкой, такой как динамик.

    Каскады усилителя мощности.

    Практический звуковой усилитель мощности должен иметь специальные схемы для получения усиления по напряжению и по току.Чистая мощность — не единственный фактор, который учитывается при разработке практичного усилителя мощности. При разработке практичного усилителя мощности звука особое внимание уделяется таким факторам, как производительность, надежность, прочность и т. Д. На блок-схеме ниже показаны различные каскады усилителя мощности.

    Ступень усиления напряжения

    Входной сигнал усилителя от источника обычно находится в диапазоне милливольт, и он очень слаб для управления последующими каскадами.Назначение каскада усиления напряжения — обеспечить необходимое усиление напряжения входного сигнала для обработки последующих каскадов. Обычно каскад усиления напряжения состоит из двух или более RC-соединенных усилителей класса A. Эти усилители класса А, соединенные вместе, обеспечат необходимый прирост напряжения.

    Ступень водителя.

    Каскад драйвера — это каскад, который стоит между каскадом усиления напряжения и выходным каскадом. Выходной каскад обычно имеет низкое входное сопротивление, поэтому каскад усиления напряжения не может управлять только выходным каскадом.Задача задающего каскада — обеспечить достаточное усиление по току для управления выходным каскадом. Поскольку имеется достаточное усиление по току, каскад драйвера также дает значительный выигрыш по мощности.

    Выходной каскад.

    Выходной каскад — это каскад, подключенный к громкоговорителю. Выходной каскад обеспечивает дальнейшее улучшение прироста мощности и передает эту мощность на громкоговоритель с минимальными потерями. На этом этапе часто используется двухтактная схема, состоящая из двух транзисторов.Эффективность и согласование импеданса — два важных параметра, которые учитываются при проектировании этой стадии.

    Двухтактная конфигурация — очень распространенный тип выходной конфигурации, используемой в усилителях мощности. В двухтактной схеме пара активных устройств (транзисторов) поочередно является источником или потребителем тока нагрузки. Преимущества двухтактной конфигурации перед одиночным транзисторным выходом заключаются в лучшем КПД, более высокой выходной мощности, подавлении четных гармоник, подавлении постоянного тока на выходе и т. Д.

    Каскады усилителя мощности в реальной цепи.

    Принципиальная схема практического трехступенчатого звукового усилителя мощности показана на рисунке ниже.

    Малосигнальный транзистор Q1 и связанные с ним компоненты образуют каскад усиления напряжения. R1 и R2 — резисторы смещения Q1. C4 — входной конденсатор связи, который блокирует составляющие постоянного тока входного сигнала. Резистор R7 ограничивает ток через цепь смещения. C1 — конденсатор фильтра.Выход каскада усиления напряжения снимается с коллектора Q1.

    Транзистор Q2 средней мощности образует каскад драйвера. Выход каскада усиления напряжения напрямую связан с базой Q2.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *